En la Tabla 3.6 se observan las regresiones múltiples halladas entre las concentraciones de los elementos a las tres alturas y en todos los sitios y los parámetros climáticos, duración de
las tormentas (Dur) con velocidad del viento promedio (Vp), velocidad de viento media en el período de excedencia (VmPE) y velocidad máxima en período de excedencia (VMaPE).
Las concentraciones de C y N en el material erosionado, se correlacionaron positivamente con la duración de los eventos erosivos y las tres velocidades consideradas a los 150 cm de altura. También se encontraron correlaciones con Mg considerando el material transportado a los 13,5 y 50 cm de altura, Mn a los 50 cm y Cu a los 150 cm de altura. El único elemento cuyo material erosionado presentó correlación con los parámetros climáticos, a las tres alturas, fue el Ca (Tabla 3.6).
La combinación del aumento en la duración de la tormenta y la velocidad del viento provocarían un aumento en las concentraciones de los elementos. Con velocidades de viento más altas, partículas de arenas de diferente tamaño son transportadas horizontalmente por
saltación. Este movimiento, genera movimientos de otras partículas (Shao y Raupach, 1993)
ya que el golpeteo a través de la superficie, puede desprender arcilla y limo fino que son más difíciles de movilizar, ya que generalmente están unidas a través de fuerzas cohesivas (Grini y Zender, 2004; Okin, 2005). El tamaño de las partículas y la energía de saltación y la fuerza y el tiempo con que se bombardeó la superficie, pueden influenciar en la cantidad de partículas (Grini y Zender, 2004) y su calidad. Por este motivo, cuando la duración de la tormenta es más prolongada y con vientos de mayor velocidad, la capacidad de transporte aumentaría removiendo la capa superficial con material que presenta mayor concentración de los elementos y además se estarían movilizando partículas disgregadas de menor tamaño y mayor concentración.
No se hallaron correlaciones significativas entre la concentración de S y los parámetros climáticos. El S puede presentarse en forma orgánica asociada a agregados de menor tamaño y menor densidad o en forma inorgánica, constituyendo agregados de mayor tamaño. Es probable que la falta de correlación se deba a esa variabilidad en el contenido de acuerdo a la fracción granulométrica.
Tabla3.6. Ecuaciones de regresión múltiple entre las concentraciones de elementos en el material erosionado a distintas alturas, para todos los sitios, y parámetros climáticos.
Altura muestreo
(cm)
Ecuación de la regresión múltiple Ajuste (% de
explicación del modelo) 13,5 C = 6,00535 + 0,00277476*Dur - 0,0937917*Vp P< 0,01 (66,9) 13,5 C = 1,42916 + 0,00263654*Dur + 0,157437*VmPE P< 0,01 (67,4) 13,5 C = 4,83967 + 0,00269119*Dur + 0,00576387*VMaPE P< 0,01 (66,4) 150 C = 14,0793 + 0,0035999*Dur - 0,143742*Vp P< 0,01 (61,5) 150 C = 10,2972 + 0,00343775*Dur + 0,0971185*VmPE P< 0,01 (61,1) 150 C = 14,3455 + 0,003503*Dur - 0,0630244*VMaPE P< 0,01 (61,1) 150 N = 1,63196 + 0,000195491*Dur - 0,0248955*Vp P< 0,01 (52,2) 150 N = 1,87961 + 0,000182507*Dur - 0,0236234*VmPE P< 0,05 (50,4) 150 N = 2,09308 + 0,000185108*Dur - 0,0248236*VMaPE P< 0,01 (54,4) 13,5 Ca = 0,174274 + 0,000660015*Dur - 0,0184531*Vp P< 0,01 (71,5) 13,5 Ca = -1,02915 + 0,000627926*Dur + 0,0442947*VmPE P< 0,01 (72,7) 13,5 Ca = -0,352293 + 0,00063803*Dur + 0,0111035*VMaPE P< 0,01 (71,3) 50 Ca = -0,00912452 + 0,000503783*Dur + 0,0208963*Vp P< 0,01 (72,4) 50 Ca = -0,990121 + 0,000504489*Dur + 0,0534758*VmPE P< 0,01 (75,1) 50 Ca = -0,548038 + 0,00051084*Dur + 0,0254461*VMaPE P< 0,01 (73,1) 150 Ca = -0,0234187 + 0,000388132*Dur + 0,0113713*Vp P< 0,01 (63,7) 150 Ca = -0,382043 + 0,000389975*Dur + 0,0216696*VmPE P< 0,01 (64,2) 150 Ca = -0,732796 + 0,000385218*Dur + 0,027862*VMaPE P< 0,01 (66,0) 13,5 Mg = 2,45617 + 0,000502567*Dur + 0,00927799*Vp P< 0,01 (56,2) 13,5 Mg = 3,22843 + 0,000521401*Dur - 0,0296184*VmPE P< 0,01 (56,9) 13,5 Mg = 1,79637 + 0,000496375*Dur + 0,0254286*VMaPE P< 0,01 (57,2) 50 Mg = 2,94461 + 0,000390879*Dur + 0,0408864*Vp P< 0,01 (51,0) 50 Mg = 3,59251 + 0,000431487*Dur - 0,00936778*VmPE P< 0,01 (48,4) 50 Mg = 4,02244 + 0,000438395*Dur - 0,021396*VMaPE P< 0,01 (49,3) 150 Fe = 2,93486 + 0,00303354*Dur + 0,512588*VMaPE P< 0,05 (42,0) 50 Mn = 0,110013 + 0,0000220792*Dur + 0,00661103*VMaPE P< 0,01 (47,0) 150 Cu = 0,0181988 + 0,0000383246*Dur + 0,000231257*Vp P< 0,01 (77,5) 150 Cu = -0,0611051 + 0,0000371575*Dur + 0,00366694*VmPE P< 0,01 (80,7) 150 Cu = -0,0159245 + 0,0000379621*Dur + 0,00122432*VMaPE P< 0,01 (78,1)
En el Anexo 6, Tabla A, se hallan las regresiones múltiples halladas entre los mismos parámetros climáticos y los suelos Tc, LF+VM o Ls+Ar. Las correlaciones halladas cuando se
utilizaron en forma conjunta las concentraciones de elementos en los materiales erosionados de LF y VM, se deben probablemente a que ambos poseen similar granulometría, ya que ha sido demostrada, por ejemplo, la relación entre la textura y la concentración de C y N en el material erosionado (Wang et al., 2016).
En el Anexo 6, Tabla B se hallan las regresiones simples con los mismos parámetros climáticos ya mencionados. Las concentraciones de C, N, Ca, Mg, Fe, Mn y Cu del material erosionado en todos los sitios, se relacionaron linealmente con la duración de las tormentas.
A modo de ejemplo, la concentración de C de todos los sitios se relacionó linealmente con la duración de la tormenta (Figura 3.36). A medida que aumentó la duración del evento erosivo, el material tuvo concentraciones más altas de C. Las rectas presentaron pendientes semejantes por lo cual un aumento en la duración de la tormenta, produciría incrementos similares de concentración de C a diferentes alturas.
Figura 3.36. Relación entre concentración de C y duración de las tormentas, a los 13,5y 150 cm de altura para todos los sitios.
La concentración de K en el material erosionado en tanto, disminuyó a medida que aumentó la duración de la tormenta. (p<0,05). Probablemente porque el K estaría formando
y = 0,002x + 5,011 R² = 0,81 n= 22 y = 0,003x + 12,46 R = 0,78 n= 16 0 10 20 30 40 50 60 0 2000 4000 6000 8000 C o nc e nt r a c ió n de C ( g kg -1)
Duración de la tormenta (minutos)
13,5 cm 150 cm
parte de agregados de menor tamaño (< 50 µm) que serían los primeros en ser transportados con una tormenta de corta duración.
También se encontraron regresiones lineales simples entre concentración de elementos (C, N, P, Ca, Mg, K, Fe, Mn, Cu y Zn) y velocidad, pero en este caso sólo cuando los sitios se agruparon de acuerdo a su génesis (Anexo 6, Tabla B). En general las concentraciones de los elementos aumentaron al incrementarse la velocidad. Sólo se hallaron relaciones lineales negativas entre la concentración de Ca y Mg a los 13,5 cm de altura y velocidad, para los sitios LF+VM, ello probablemente debido a que un aumento en la velocidad del viento provocaría el transporte de partículas de menor tamaño o agregados de mayor tamaño y menos densos, que en ambos casos estarían menos enriquecido en Ca (Aimar, 2002).
Con estos resultados se estaría validando parcialmente la H7. Mayores velocidades y duraciones de las tormentas de viento incrementan la cantidad de suelo erosionado y la concentración de elementos en el material erosionado, dado que para la mayoría de los elementos, el material erosionado tuvo concentraciones más altas con el aumento de la duración de la tormenta y la velocidad del viento, a las distintas alturas consideradas. Iguales tendencias fueron halladas al analizar sólo la duración de las tormentas. La concentración de Ca, K y Mg, presentó relaciones negativas y en el caso del S no se halló ninguna relación entre su concentración en el material transportado y los parámetros climáticos. No obstante, a pesar del importante número de correlaciones halladas, estas tendencias deberán ser probadas con condiciones controladas de velocidad y duración. Este estudio se efectuó en condiciones de campo y con diferentes condiciones de muestreo. Por ejemplo, en los sitios de LF, VM, AP, PA o SR la recolección del material se efectuaba al finalizar el evento erosivo. En PC y RM los muestreos correspondieron a períodos que, en algunos casos, incluyeron más de una tormenta. Una evaluación de suelos genéticamente diferentes en túnel de viento, permitiría comparar la calidad del material a iguales condiciones de velocidades de viento y duración del proceso erosivo.
CONCLUSIONES
De los resultados obtenidos se pudo concluir que:
• Los suelos desarrollados sobre de loess fueron los que más se erosionaron (entre 25 y
27 Mg ha-1.año-1) ya que se mantuvieron sin cobertura y sin rugosidad durante el período de muestreo. Las menores pérdidas se produjeron en los suelos terciarios, principalmente en un sitio de Patagonia (Potrok Aike), donde la erosión no superó los 10 kg ha-1 en la mayoría de los eventos erosivos. Estos resultados permitieron rechazar la hipótesis que planteaba que la erosión poseería mayor magnitud en suelos desarrollados sobre arenas eólicas y materiales terciarios. Las bajas erosiones en los suelos terciarios se deberían a la cobertura con vegetación natural y material detrítico sobre la superficie del suelo, aun cuando estos suelos se encuentren en las regiones de más alta erosividad climática. La existencia de cobertura habría generado el entrampamiento de partículas que se movilizaron por saltación, por lo cual en los suelos terciarios hubo una mayor proporción de partículas que se trasladaron por suspensión en relación a los suelos loéssicos y arenoso.
• El transporte horizontal de material se realizó a mayor distancia en suelos de texturas
más finas, por ser más fácilmente transportables por el viento. De esa manera, los materiales de uno de los suelos loéssicos (de granulometría más fina) recorrieron más distancia, los restantes suelos loéssicos y los suelos arenosos tuvieron un desplazamiento intermedio y menor los sedimentos terciarios.
• La mayor cantidad de material erosionado se transportó cerca de la superficie en todos
los suelos estudiados, aunque, proporcionalmente, ésta cantidad fue menor en los suelos terciarios que en los loéssicos o arenosos. La presencia de cobertura vegetal en los suelos de sedimentos terciarios pudo haber incidido en estas tendencias.
• La arena fina (100 a 250 µm de diámetro) fue la fracción granulométrica predominante en el material transportado a baja altura (13,5 cm). A las alturas más elevadas predominaron los limos en los suelos loéssicos y las arenas finas en los suelos arenosos y terciarios.
• El material transportado fue, en todos los casos, de granulometrías más finas que el
suelo original. El material erosionado estuvo enriquecido en partículas de 2 a 74 µm para un suelo loéssico (Santa Rosa), de 2 a 100 µm para los restantes suelos loéssicos y arenoso y de 2 a 250 µm para los suelos terciarios.
• Los suelos loéssicos presentaron mayor capacidad para emitir material particulado
(PM10) debido a la mayor movilización de limo a mayores alturas que ocurre en estos suelos.
Estas emisiones fueron afectadas positivamente por los contenidos de limo y negativamente
por los de materia orgánica.
• Los materiales erosionados de todos los suelos estuvieron enriquecidos en la mayoría
de los elementos, incrementándose esta tendencia en sedimentos transportados a mayor altura. La concentración de la mayoría de los elementos (C, N, Mg, Fe, Mn, Ca, Cu y Zn) en el material erosionado de los suelos terciarios, fue más elevada que en los loéssicos y arenosos. Solo K y S tuvieron mayores concentraciones en el material proveniente de los suelos loéssicos. Las concentraciones de P, en tanto, fueron similares en los materiales erosionados de todos los suelos estudiados.
• Las concentraciones de C y N de los materiales erosionados variaron en forma
semejante. Lo mismo sucedió, por un lado, con Fe y Mn, y por otro con Cu y Zn. Esto obedecería a que los elementos se acumulan en similares fracciones granulométricas.
• Las pérdidas absolutas de elementos se ordenaron en la secuencia: suelos loéssicos>
arenoso > terciarios, en coincidencia con las mayores magnitudes de la erosión que se detectaron en ese mismo orden.
• Los suelos desarrollados sobre loess, a pesar de producir materiales erosionados con menores concentraciones en elementos que los terciarios, presentan, potencialmente, mayores tendencias a perder cantidades absolutas más elevadas de esas sustancias, debido a sus mayores tasas de erosión. Esto implicaría efectos más negativos tanto sobre la calidad de los suelos erosionados como sobre el ecosistema, particularmente a través de la mayor emisión PM10 a la atmósfera.