COMPORTAMIENTO HIDROLÓGICO DE UN PAISAJE CON DIFERENTES ESTADOS DEL PASTIZAL EN LA PATAGONIA ÁRIDA
Palabras clave:
Escurrimiento, Pendiente, Pastoreo, Interparche de suelo desnudoResumen
En Patagonia árida, la forma de uso de la tierra más extendida es el pastoreo por ganado doméstico. A pesar de ello, la región carece de un entendimiento acabado sobre la generación de los flujos de escorrentía en áreas con este tipo de uso, por eso evaluamos la relación entre el estado del pastizal y características de la superficie de una ladera que influyen en la respuesta hidrológica del suelo a las precipitaciones. Comparamos las características del paisaje, índices de funcionalidad y propiedades del suelo de los interparches (descubiertos), en distintas posiciones de la pendiente con dos estados de degradación, y monitoreamos el contenido de humedad en los interparches durante una temporada de lluvias. Encontramos que el estado de degradación más avanzado reunió características en favor de mayor escurrimiento superficial, acentuando posiblemente el transporte de recursos pendiente abajo. Por ejemplo, la ladera alta del estado más degradado resultó el sitio con menor profundidad del perfil, mayor resistencia a la penetración e infiltración más lenta, y la ladera baja del mismo estado registró el segundo grado de saturación más elevado luego de los eventos de precipitación. Estas diferencias en propiedades hidrológicas se manifestaron también en el comportamiento de la vegetación, evaluados a través del NDVI. Los resultados apoyan la idea de que la respuesta hidrológica en pendientes de zonas áridas depende de la funcionalidad del suelo de los interparches y de la humedad antecedente.
Citas
Aguiar, M. R., Paruelo, J. M., Sala, O. E. y Lauenroth, W. K. (1996). Ecosystem responses to changes in plant functional type composition: an example from the Patagonian steppe. Journal of vegetation science, 7(3), 381-390.
Aramayo, V., Cremona, M. V., Fernández, R. J. y Nosetto, M. D. (2022). Características de las precipitaciones en zonas áridas de la Patagonia Norte, Argentina. Cuadernos del CURIHAM, (28), 43-58. https://doi.org/10.35305/curiham.v28i.180
Barbosa-Briones, E., Cardona-Benavides, A., Reyes-Hernández, H. y Muñoz-Robles, C. (2019). Ecohydrological function of vegetation patches in semi-arid shrublands of central Mexico. Journal of Arid Environments, 168, 36-45. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2019.05.005
Bonvissuto, G., Siffredi,G., Ayesa, J., Bran, D., Somlo, R. y Becker, G. (1993). Estepa subarbustivo-graminosa de Mulinum spinosum y Poa ligularis, en el área ecológica de Sierras y Mesetas Occidentales en el noroeste de la Patagonia. En: Paruelo, Bertiller, J.M., Schlichter, M.B., T.M. y Coronato, F.R. (eds.). Secuencia de deterioro en distintos ambientes patagónicos: Su caracterización mediante el modelo de estados y transiciones. Lucha contra la Desertificación en la Patagonia a través de un sistema de monitoreo ecológico, pp. 23-30. LUDEPA SME, Bariloche, Argentina.
Bracken, L. J., Wainwright, J., Ali, G. A., Tetzlaff, D., Smith, M. W., Reaney, S. M., Roy, A. G. (2013). Concepts of hydrological connectivity: Research approaches, pathways and future agendas. Earth-Science Reviews, 119, 17-34. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2013.02.001
Bran, D. E., Garcia, C. L. y Corso, M. L. (2017). Proyecto Soporte de Decisiones para la incorporación y ampliación del Manejo Sustentable de Tierras (SD MST): Memoria y Productos de la Comisión Ad hoc para el Mapeo de Sistemas de Uso de Tierras (LUS) y la Degradación de Tierras (DT). EEA Bariloche.
Bran, D., Lopez. C., Ayesa, J, Gaitán, J., Umaña, F., Quiroga, S. (2015). Provincia de Río Negro. In: Casas R, Albarracín G (eds.). El deterioro del suelo y del ambiente en Argentina. Fundación para la Educación, la Ciencia y la Cultura, Buenos Aires, Argentina, pp 213–223.
Cantón, Y., Solé-Benet, A. y Domingo, F. (2004). Temporal and spatial patterns of soil moisture in semiarid badlands of SE Spain. Journal of Hydrology, 285(1-4), 199-214. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2003.08.018
Chartier, M. P., Rostagno, C. M., y Pazos, G. E. (2011). Effects of soil degradation on infiltration rates in grazed semiarid rangelands of northeastern Patagonia, Argentina. Journal of Arid Environments, 75(7), 656-661. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2011.02.007
Cibils, A. y Borrelli, P. (2005). Grasslands of Patagonia. Grasslands of the world, Roma, FAO, 121-170.
Coronato, F. R. y Bertiller, M. B. (1997). Climatic controls of soil moisture dynamics in an arid steppe of northern Patagonia, Argentina. Arid Land Research and Management, 11(3), 277-288.
Decagon devices (2018). EC-10, EC-20, EC-5 Soil moisture sensors. User’s manual. Decagon Devices, Inc. Washington, USA. Disponible en: http://manuals.decagon.com/Retired%20and%20Discontinued/Manuals/.
Dijkema, J., Koonce, J. E., Shillito, R. M., Ghezzehei, T. A., Berli, M., Van Der Ploeg, M. J. y Van Genuchten, M. T. (2018). Water distribution in an arid zone soil: Numerical analysis of data from a large weighing lysimeter. Vadose Zone Journal, 17(1), 1-17. https://doi.org/10.2136/vzj2017.01.0035
Dunne, T. (1983). Relation of field studies and modeling in the prediction of storm runoff. Journal of Hydrology, 65(1-3), 25-48.
Funk, F. A., Peter, G., Leder, C. V., Loydi, A., Kröpfl, A. y Distel, R. A. (2018). The impact of livestock grazing on the spatial pattern of vegetation in north-eastern Patagonia, Argentina. Plant Ecology & Diversity, 11(2), 219-227. https://doi.org/10.1080/17550874.2018.1473519
Gaitán, J. J. (2002). Topografía, pastoreo y vegetación como factores de control de la concentración y patrón espacial del carbono edáfico en la estepa patagónica. Tesis de maestría. Universidad Nacional de Buenos Aires.
Gaitán, J. J., Bran, D. E., Oliva, G. E., Aguiar, M. R., Buono, G. G., Ferrante, D., Nakamatsu, V., Ciari G., Salomone, J.,… y Maestre, F. T. (2018). Aridity and overgrazing have convergent effects on ecosystem structure and functioning in Patagonian rangelands. Land Degradation & Development, 29(2), 210-218. https://doi.org/10.1002/ldr.2694
Gaitán, J. J., López, C. R. y Bran, D. E. (2009). Efectos del pastoreo sobre el suelo y la vegetación en la estepa patagónica. Ciencia del suelo, 27(2), 261-270.
Gee, G. W. y Bauder, J. W. (1986). Particle‐size analysis. Methods of soil analysis: Part 1 Physical and mineralogical methods, 5, 383-411.
Hopmans, J. W. (2019). Soil physical properties, processes, and associated root-soil interactions. In Dryland ecohydrology (pp. 49-69). Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-23269-6_3
Istok, J. D. y Boersma, L. (1986). Effect of antecedent rainfall on runoff during low-intensity rainfall. Journal of Hydrology, 88(3-4), 329-342.
Kaless, G., Malnero, H., Frumeto, O. y Pascual, M. (2021). When it rains in the desert of Patagonia: heavy rains, sediment laden flash floods and hazard management challenges. Authorea. October 27, 2021. https://doi.org/10.22541/au.163534875.55080666/v1
Klass, J. R. (2012). Plant-soil interactions associated with desertification of the Chihuahuan Desert: Examination of changes in the soil biotic community linked to shrub encroachment. Tesis doctoral. Universidad del Estado de Nuevo Mexico.
López, D. R., Brizuela, M. A., Willems, P., Aguiar, M. R., Siffredi, G. y Bran, D. (2013). Linking ecosystem resistance, resilience, and stability in steppes of North Patagonia. Ecological indicators, 24, 1-11. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2012.05.014
Ludwig, J. A., Wilcox, B. P., Breshears, D. D., Tongway, D. J. e Imeson, A. C. (2005). Vegetation patches and runoff–erosion as interacting ecohydrological processes in semiarid landscapes. Ecology, 86(2), 288-297. https://doi.org/10.1890/03-0569
Magliano, P. N., Breshears, D. D., Fernández, R. J.y Jobbágy, E. G. (2015). Rainfall intensity switches ecohydrological runoff/runon redistribution patterns in dryland vegetation patches. Ecological applications, 25(8), 2094-2100. https://doi.org/10.1890/15-0550.1
Magliano, P. N., Murray, F., Baldi, G., Aurand, S., Páez, R. A., Harder, W. y Jobbágy, E. G. (2015). Rainwater harvesting in Dry Chaco: Regional distribution and local water balance. Journal of Arid Environments, 123, 93-102. https://doi.org/10.1016/j.jaridenv.2015.03.012
Mayor., A. G., Bautista, S., Small, E. E., Dixon, M.y Bellot, J. (2008). Measurement of the connectivity of runoff source areas as determined by vegetation pattern and topography. A tool for assessing potential water and soil losses in drylands. Water Resourses Research, 44, W10423.
Mayor, A. G. y Bautista, S. (2012). Multi-scale evaluation of soil functional indicators for the assessment of water and soil retention in Mediterranean semiarid landscapes. Ecological Indicators, (20), 332-336. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2012.03.003
Mongil Manso, J., Navarro Hevia, J., Díaz Gutiérrez, V. y Cruz Alonso, V. (2015). Nuevo infiltrómetro inundador para test de infiltración económico en terrenos agroforestales y espacios verdes. Cuadernos de la Sociedad Española de Ciencias Forestales, (41), 281-290. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2012.03.003
Morgan, R. P. (2009). Soil erosion and conservation. John Wiley & Sons.
Noy-Meir, I. (1973). Desert ecosystems: environment and producers. Annual review of ecology and systematics, 25-51. https://doi.org/10.1146/annurev.es.04.110173.000325
Okin, G. S., Parsons A. J., Wainwright, J., Herrick J.E., Bestelmeyer, B. T., Peters, D. C., Fredrickson, L. (2009). Do changes in connectivity explain desertification? BioScience, 59(3), 237-244. https://doi.org/10.1525/bio.2009.59.3.8
Okin, G. S., Heras, M. M., Saco, P. M., Throop, H. L., Vivoni, E. R., Parsons, A. J., ... y Peters, D. P. (2015). Connectivity in dryland landscapes: shifting concepts of spatial interactions. Frontiers in Ecology and the Environment, 13(1), 20-27. https://doi.org/10.1890/140163
Oliva G., J. Gaitán, D. Bran, V. Nakamatsu, J. Salomone, G. Buono, J. Escobar, D. Ferrante, G. Humano, G. Ciari, D. Suarez, W. Opazo, E. Adema y D. Celdrán. (2011). Manual para la instalación y lectura de monitores MARAS. PNUD, Buenos Aires.
Peters, D. P., Gosz, J. R., Pockman, W. T., Small, E. E., Parmenter, R. R., Collins, S. L. y Muldavin, E. (2006). Integrating patch and boundary dynamics to understand and predict biotic transitions at multiple scales. Landscape Ecology, 21(1), 19-33. https://doi.org/10.1007/s10980-005-1063-3
Ridolfi, L., D'Odorico, P., Porporato, A. y Rodriguez-Iturbe, I. (2003). Stochastic soil moisture dynamics along a hillslope. Journal of Hydrology, 272(1-4), 264-275. https://doi.org/10.1016/S0022-1694(02)00270-6
Rodriguez‐Iturbe, I. (2000). Ecohydrology: A hydrologic perspective of climate‐soil‐vegetation dynamics. Water Resources Research, 36(1), 3-9. https://doi.org/10.1029/1999WR900210
Saco, P. M., Moreno-de las Heras, M., Keesstra, S., Baartman, J., Yetemen, O. y Rodríguez, J. F. (2018). Vegetation and soil degradation in drylands: non-linear feedbacks and early warning signals. Current Opinion in Environmental Science & Health, 5, 67-72. https://doi.org/10.1016/j.coesh.2018.06.001
Saco, P. M., Rodríguez, J. F., Moreno-de las Heras, M., Keesstra, S., Azadi, S., Sandi, S., ... Rossi, M. J. (2020). Using hydrological connectivity to detect transitions and degradation thresholds: Applications to dryland systems. Catena, 186, 104354. https://doi.org/10.1016/j.catena.2019.104354
Seyfried, M. S. y Wilcox, B. P. (1995). Scale and the nature of spatial variability: Field examples having implications for hydrologic modeling. Water Resources Research, 31(1), 173-184. https://doi.org/10.1029/94WR02025
Thurow, T. L. (2000). Hydrologic effects on rangeland degradation and restoration processes. In Rangeland desertification. (pp. 53-66). Springer, Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-94-015-9602-2_5
Tittonell, P. A., Hara, S. M., Alvarez, V. E., Aramayo, M. V., Bruzzone, O. A., Easdale, M. H., Enriquez, A.S., ... y El Mujtar, V. A. (2021). Ecosystem services and disservices associated with pastoral systems from Patagonia, Argentina–A review. Cahiers Agricultures, 30, 43. https://doi.org/10.1051/cagri/2021029
Tongway, D. (1995). Monitoring soil productive potential. Environ Monit Assess. 37, 303–318. https://doi.org/10.1007/BF00546897
Tongway, D. y Hindley, N. (2004). Landscape function analysis: a system for monitoring rangeland function. African journal of range and forage science, 21(2), 109-113. https://doi.org/10.2989/10220110409485841
Turnbull, L., Wainwright, J. y Brazier, R. E. (2010). Changes in hydrology and erosion over a transition from grassland to shrubland. Hydrological Processes: An International Journal, 24(4), 393-414. https://doi.org/10.1002/hyp.7491
Vásquez-Méndez, R., Ventura-Ramos, E., Oleschko, K., Hernández-Sandoval, L., Parrot, J. F. y Nearing, M. A. (2010). Soil erosion and runoff in different vegetation patches from semiarid Central Mexico. Catena, 80(3), 162-169. https://doi.org/10.1016/j.catena.2009.11.003
Veron, S. R. y Paruelo, J. M. (2010). Desertification alters the response of vegetation to changes in precipitation. Journal of Applied Ecology, 47(6), 1233-1241. https://doi.org/10.1111/j.1365-2664.2010.01883.x
Wilcox, B. P., Maitre, D. L., Jobbagy, E., Wang, L. y Breshears, D. D. (2017). Ecohydrology: processes and implications for rangelands. In: Briske, D. (Ed.) Rangeland systems (pp. 85-129). Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-319-46709-2_3
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2023 Valeria Aramayo, María Victoria Cremona, Marcelo D. Nosetto
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
