Dinámica y evolución de suelos de una región árida, y su impacto en las propiedades de infiltración

OCAÑA, RAÚL EMMANUEL; SUVIRES GRACIELA MABEL

San Luis

Congreso; I Congreso de Geología Aplicada a la Ingeniería y al Ambiente; 2018

ASAGAI

Se analizan dos sectores de la provincia de San Juan. uno correspondiente al sur de la sierra de Villicum (542000 m E ? 6527000 m S, 750 msnm; zona I, Figura 1) y el otro al sur de la sierra Pie de Palo (593000 m E ? 6488000 m S, 830 msnm; zona II, Figura 1). El objetivo de este trabajo es conocer los horizontes vesiculares desarrollados sobre piedemontes y su relación con la infiltración y escurrimiento superficial. La depresión tectónica de Tulum se encuentra limitada al oeste por las sierras de Precordillera Oriental y por el este, las sierras Pampenas Occidentales y depresión del Bermejo, entre los 560 y 3100 msnm. Estas depresiones tectónicas plio-pleistocenas están rellenas de cientos a miles de metros de sedimentos cuaternarios sobre rocas de edad neógenas o paleozoicas. Las precipitaciones son muy escasas, totalizando en promedio unos 100 mm/año, las precipitaciones se dan con alta intensidad, ocasionando grandes crecientes en poco tiempo, totalizando en promedio unos 100 mm/año. Registra una temperatura media en el Valle de Tulum de 17,5ºC (Estación INTA. Pocito), siendo la máxima y mínima absoluta de 45ºC y -6,8ºC, respectivamente.Un aluvión es un flujo concentrado de agua y detritos que se mueve a gran velocidad, debido a que son repentino, en ocasiones son desastrosos. Son consecuencia de precipitaciones extraordinarias de forma tal que la superficie de la cuenca no soporta este exceso de agua y comienza a escurrir por sobre la superficie en forma de aluviones, generando daños sobre las personas y sus pertenecías, obras viales, puentes, entre otros.Para llevar a cabo el análisis de los suelos y ensayo de infiltración, se seleccionaron unidades geomorfológicas de distintas edades relativas con materiales genéticamente diferentes y se eligieron distintas áreas de depósitos no consolidados. En cada una de las dos zonas elegidas (I y II, Figura 1), se realizaron las descripciones de las cubiertas detríticas teniendo en cuenta; distribución, tamaño, forma y porcentaje de la cubierta de barniz del desierto de los fragmentos rocosos, y presencia de vegetación. Posteriormente se hicieron las descripciones de perfiles de suelos (metodología de Schoeneberger et. al, 2012) de los primeros 50 cm. A cada uno de los horizontes Av de los perfiles de suelos se realizó el conteo y descripción de vesículas a través del programa ImageJ (Figura 2), con excepción del perfil 4 ubicado sobre el glacis cubierto de Pie de Palo en donde no se encontró dicho horizonte.Para determinar la profundidad de infiltración de agua en estos suelos se efectuaron ensayos de simulación de lluvia, usando una cantidad estándar de 8 litros de agua, los que se esparcieron en un área de 0.20 m2. El tiempo cero es el instante en el cual se comienza el ensayo y en ninguno de los casos el tiempo de vertido de agua supera los 3 minutos. Posteriormente se mide el área mojada superficial y se toma el tiempo cuando el agua de la superficie se infiltra en su totalidad quedando sin charcos. Finalmente, una vez transcurridos 10 minutos se verifica cual fue la profundidad de infiltración en el suelo.En los suelos de las dos zonas de estudio, la iluviación favoreció el desarrollo de horizontes B con estructuras blocosas y prismáticas, moderadas y fuertes. Los perfiles de suelos cerca de la superficie muestran un predominio de material arenoso fino a limoso de colores pardos-rosados, inmediatamente por debajo del pavimento, aumentando las texturas cuando aumenta la profundidad. Es una arena fina a limo sin rasgos pedogenéticos, dejada por el viento y atrapada inmediatamente debajo de los pavimentos. En los perfiles de suelos de ambas zonas de estudio, entre los 30-40 cm de profundidad, aparecen concreciones, manchas o cementaciones de carbonatos y en ocasiones yeso como en Pie de Palo. El horizonte vesicular (Av) se ubica inmediatamente debajo del pavimento del desierto, las vesículas de estos horizontes no están conectadas, tienen en sus paredes rasgos de iluviación argílica y sus formas son esféricas o cilíndricas. En un corte vertical algunas semejan ser vasijas de diámetro máximo de 6 mm de ancho. La mayoría están vacías, solo algunas están ocupadas por sales (Suvires et al, 2017) Lo más importante en cuanto a su impacto en las propiedades hidráulicas es su falta de conectividad y la película o argilan que recubre sus paredes, aumentando su resistencia a la desagregación por humedad en el tiempo.En la zona I, los perfiles de suelos S1 y S2 muestran diferencias significativas en cuanto al espesor del horizonte vesicular. Para el caso de S1 ubicado en un ambiente más antiguo e inactivo, el Av alcanza 1,5 cm de espesor, mientras que en la unidad más actual y sujeta a los procesos actuales eólicos, el Av alcanza los 2 cm de espesor. Por su parte el perfil S3, localizado en el nivel de abanico aluvial activo, muestran que el horizonte Av alcanza un máximo de 4 cm. Mientras que el perfil S4 ubicado en el nivel más alto, inactivo y abandonado de los abanicos aluviales, no presenta desarrollo de Av.Estas diferencias en la presencia o en el espesor del Av, en unidades de relieves de diferentes edades, muy probablemente se deba a un mayor tiempo de edafogénesis y destrucción u ocupación por iluviación de las vesículas, esta hipótesis sigue siendo investigada. Muchas vesículas a través del tiempo fueron ocupadas por sales como en S4. Ellas fueron rellenadas por la precipitación de sulfatos (Aridisoles). S1, S2 y S3 son Entisoles, en donde los horizontes superficiales presentan alto porcentajes de limo, pero en profundidad aumenta considerablemente el porcentaje de arena. Muchas veces este alto porcentaje en limo se debe a la adición de arena por impacto eólico. En estos tres perfiles el alto porcentaje de arena fina podría indicar procesos pedogenéticos débiles a lo largo del tiempo, con escasa participación de materia orgánica, con alta participación de dos procesos: translocación y trasiego.Los agregados Av que poseen mayor cantidad de vesículas y circularidad en la grilla de 200 mm2 corresponden al perfil de suelos del Piedemonte de la sierra de Villicum. Además, este posee la mayor cantidad de clastos y los agregados se rompen en tamaños más pequeños que los demás. Le siguen en cantidad de vesículas los agregados de suelos del antiguo abanico del río Yaquín, y el que menor cantidad posee por grilla son los agregados de los abanicos pedemontanos de la sierra de Pie de Palo, sin embargo, este último presenta las vesículas de mayor tamaño.En los suelos de la zona I, las vesículas son más numerosas, pero de menor tamaño que las existentes en el suelo S3 de la zona II. Los suelos de esta última zona de Pie de Palo se ubican próximos al avance de las dunas desde el sur, mientras que en Villicum, las circulaciones de los vientos varían entre la noche y el día.La infiltración es baja en aquellos lugares en donde el porcentaje de arcilla es alto (20%), como sucede en el abanico antiguo del río Yaquín. La mayor superficie o área mojada obtenida en los ensayos correspondió a los 3´50" con un valor de 3,3 m2, perteneciente a S4. Seguida por S1 con 1,4 m2, en S3 se registró una superficie mojada de 1,1 m2 y finalmente S2 fue el sitio en donde se midió la menor área mojada de 0,8 m2.Se concluye que los valores que la profundidad de infiltración de agua en estos suelos está en relación directa con la actividad y menor edad del ambiente geomorfológico. Los suelos ubicados en unidades activas y recientes tienen valores más altos que los ubicados en depósitos antiguos e inactivos. En el piedemonte de la sierra de Villicum (S2), las vesículas de los peds de los horizontes de suelos poseen la menor área media (0,24) y mayor relación de circularidad (0,73) y vesículas/área total (0,32), son aquellos en donde se produce la mayor infiltración (4 cm) a través del perfil de suelos, contienen bajo porcentaje de arcillas (11%) y alta proporción de limos (61%). Las vesículas de los peds del antiguo abanico aluvial del río Yaquín (S1) son los que muestran menor circularidad (0,58) y cantidad de arenas (30%) y los que mayor porcentaje de arcillas poseen (20), es aquí en donde se da una de las menores profundidad de infiltración (1 cm). Los abanicos aluviales de Pie de Palo (S3) son aquellos en donde se encontró el mayor espesor de Av, y en donde las vesículas tienen mayor área media (0,52) y menor relación vesículas/área (0,16). Los niveles aluviales inactivos del piedemonte de Pie de Palo (S4) no presenta horizonte vesicular.