[article pii="nd" doctopic="oa" language="es" ccode="CAICYT" status="1"
version="4.0" type="ilus gra" order="10" seccode="cds010"
sponsor="nd" stitle="Cienc. suelo" volid="33" issueno="2"
dateiso="20151200" fpage="0"
lpage="0" issn="1850-2067"]
[front][titlegrp][title
language="es"]FACTORES QUE REGULAN
[authgrp][author
role="nd"][fname]EVA LAURA [/fname][surname]FLORIO[/surname][/author]1; [author
role="nd"][fname]JORGE LUIS [/fname][surname]MERCAU[/surname][/author]1 & [author
role="nd"][fname]MARCELO DANIEL [/fname][surname]NOSETTO[/surname][/author][/authgrp]1"2*
1 Grupo de Estudios
Ambientales, IMASL, CONICET & UNSL;
2 Facultad de Ciencias Agropecuarias, UNER.
* Autor de contacto: marcelo.nosetto@gmail.com
Recibido: 27-05-15
Recibido con revisiones: 24-08-15
Aceptado: 30-08-15
[bibcom]RESUMEN
[abstract language="es"]En gran parte de la región pampeana argentina, el acuífero
freático ejerce una fuerte influencia, tanto positiva como negativa, sobre los
sistemas agropecuarios. Por lo tanto, comprender su dinámica y sus controles es
fundamental para predecir cambios de nivel y diseñar estrategias de manejo. En
este trabajo, evaluamos la influencia de las características climáticas, la
topografía y el tipo de cultivo sobre las fluctuaciones del nivel freático a
escala anual y mensual en dos sitios con diferencias edafo-climáticas
de
Palabras clave. [keygrp scheme="nd"][keyword type="m"
language="es"]
FACTORS GOVERNING THE GROUNDWATER DYNAMICS IN TWO SITES OF THE INLAND
ABSTRACT
[abstract
language="en"]In most of the Argentinean Pampas,
the water-table strongly affects the agricultural systems both positively and
negatively. Thus, it is critical to understand the dynamic and drivers of
water-table levels in order to make predictions and to design management
strategies. In this work, we evaluated the influence of climatic conditions,
topography and crop type on the water-table dynamic, at the annual and monthly
scales, at two sites in the Inland Pampa with different edaphic/climatic
conditions (Pehuajó, Bs. As and Mackenna, Córdoba). For this purpose, we registered
the water-table depth periodically during five growing seasons, in 34 boreholes
located under different crops (corn, soybean, wheat/soybean and cover
crop/corn) and in different topographic positions (lowland, mid-slope,
highland). We found that in both sites, climate played a major role on the
water-table dynamic, being 80% of the sum of squares (SS) type I explained by
the "year" effect (p<0.01). Annual rainfall was linearly related
to water-table level changes at both sites (r2=0.37 and 0,56 for Pehuajó and Mackenna, respectively). Crop influence was observed at the
monthly scale in Pehuajó, but in Mackenna
it was also evidenced at the annual scale, explaining 10% of the SS type I
(p<0.01). At this site, we found a close lineal negative relationship
between water-table level changes and crop evapotranspiration
(r2=0.57), observing deeper water-table levels under double crops. Topography
only affected the water-table dynamic in Mackenna and
at the monthly scale, when we observed higher water-table rises and drops in
lowlands. Although climate was the main driver of the water-table dynamic, crop
influence in Mackenna at the annual scale opens the
possibility for an agricultural "management" of groundwater levels. The
lack of this effect in Pehuajó suggests that soil
evaporation may be playing a key role in the hydrological balance.[/abstract]
Key words. [keygrp scheme="nd"][keyword type="m"
language="en"]Water-table, water balance,
topography, evapotranspiration[/keyword][/keygrp].[/bibcom][/front]
[body]INTRODUCCIÓN
En gran parte de la región pampeana el acuífero freático se encuentra a escasa profundidad influenciando el funcionamiento de los agro-ecosistemas. Ésta influencia puede ser positiva, por ejemplo cuando el aporte de agua freática a los cultivos ayuda a suplir déficits en las precipitaciones (i.e. Florio etal., 2014), o negativa, cuando la escasa profundidad genera anegamiento y anoxia radical (i.e. Nosetto et al., 2009) o cuando favorece procesos de sali-nización (i.e. Lavado & Taboada, 1988). Esta fuerte influencia del agua subterránea en estos paisajes determina la necesidad de comprenderlos mecanismos y controles que rigen las fluctuaciones de nivel tanto de largo como de corto plazo. Esta información es fundamental para predecir cambios posibles de nivel, como así también para diseñar estrategias de manejo sustentables en el tiempo.
Las fluctuaciones del nivel freático son determinadas fundamentalmente por el resultado del balance hídrico, donde balances positivos generan eventos de recarga y ascensos de nivel, y balances negativos se asocian a procesos de descarga y descensos del nivel freático (Freezem & Cherry, 1979). A su vez, los principales controles del balance hídrico son las condiciones climáticas, la topografía, el tipo de vegetación y su manejo agrícola y las obras hidráulicas como por ejemplo el drenaje (Dingman, 1993). En región Pampeana, donde las obras hidráulicas tienen en general un impacto muy localizado (Menéndez et al., 2012), la única vía que tiene el hombre de influenciar la dinámica freática es a través de la elección de cultivos y el manejo que realiza sobre ellos. Ésta posibilidad es utilizada ampliamente en otras regiones del mundo con una problemática similar (e.g. Australia, Ward et al., 2002), pero sin embargo la misma es raramente tenida en cuenta por los productores agropecuarios de región pampeana, posiblemente debido a la poca información que existe al respecto.
Dentro de las variables climáticas, la precipitación, determinando el ingreso de agua al sistema, y la evapotrans-piración potencial, dictando la máxima salida posible de agua de manera evaporativa, son las de mayor relevancia. Cabe destacar que en región pampeana las salidas líquidas a nivel regional son mínimas debido a la topografía extremadamente plana que la caracteriza (Kuppel et al., 2015). La topografía también juega un rol clave a escala local determinando la distancia desde la superficie del suelo al nivel freático (i.e. profundidad freática) y con esto las posibilidades de recarga y descarga freática. En las posiciones topográficas bajas la menor profundidad freática aumenta las tasas de descarga directa por parte de los cultivos en comparación con lomas (Nosetto et al., 2009), como así también las posibilidades de recarga debido al menor espesor de la zona no saturada (Nosetto et al., 2013). A través de la magnitud y largo de las pendientes, la topografía también ejerce influencia sobre los niveles de escurrimiento superficial y la consecuente redistribución superficial de agua en el paisaje.
El tipo de vegetación y el manejo al que se
somete la misma afecta fuertemente la capacidad transpirativa
y la profundidad de raíces y con esto las posibilidades de descarga y recarga
freática (Kim & Jackson, 2012; Nosetto et al.,
2015). Los contrastes más evidentes se observan al comparar vegetación
herbácea con forestaciones, dado que las últimas generan una notable depresión
de los niveles freáticos (Heuperman, 1999). Si bien
las forestaciones son promocionadas en región pampeana como una alternativa de regulación
hidrológica (Alconada Magliano
et al., 2009), por distintas razones, es infrecuente que los productores
las implementen en grandes áreas. Algo similar ocurre con las pasturas
perennes, que también deprimen significativamente los niveles freáticos (Nosetto et al., 2015), pero sin embargo su
superficie muestra un notorio retroceso en las últimas décadas en la región,
siendo reemplazadas por cultivos anuales, principalmente soja. En dicho
escenario resulta importante conocer si los distintos cultivos anuales y las
variaciones en su manejo, influyen sobre la dinámica freática. Por ejemplo,
resulta interesante analizar el efecto sobre los niveles freáticos de un
sistema de doble cultivo (trigo/soja) en comparación con un único cultivo de
verano (soja o maíz), teniendo en cuenta que el sistema doble puede tener una
evapotranspiración anual de hasta
Si bien trabajos previos han evaluado los
diversos factores que regulan la dinámica freática, son más escasos los
trabajos que hayan evaluado simultáneamente más de un factor y que hayan
comparado su influencia en sitios con distintas características ambientales. El
objetivo de este trabajo consistió entonces en evaluar la influencia de las
características climáticas, la topografía y el tipo de cultivo sobre las
fluctuaciones del nivel freático a dos escalas temporales (anual y mensual) en
dos sitios de
Mediante análisis de varianza evaluamos el grado de influencia del clima, del cultivo y la topografía sobre las variaciones del nivel freático y mediante análisis de regresión caracterizamos la asociación entre los cambios de nivel y distintas variables climáticas.
MATERIALES Y MÉTODOS
El sitio correspondiente a la sub-unidad Plana se ubica cercano a la localidad de Pehuajó (Buenos Aires, de aquí en más sitio Pehuajó, 36,08 S; 61,70 O), mientras que el ubicado en la sub-unidad Occidental se ubica cercano a la localidad de
Vicuña Mackenna (Córdoba, de aquí en más sitio Mackenna, 34,19 S; 64,31 O). En Pehuajó, los suelos se desarrollaron mayoritariamente a
partir de sedimentos limosos y arenas finas resultando en Hapludoles
típicos y énticos (Tabla 1). En algunos casos es
común encontrar superficialmente (<
En Mackenna los suelos predominantes son Haplustoles énticos, areno
francos a franco arenosos, bien drenados, con una profundidad >
Para evaluar la influencia del clima, la
topografía y el cultivo sobre la dinámica freática se realizaron mediciones de
profundidad freática en freatímetros ubicados a lo
largo de topo-secuencias (loma, media-loma y bajo) en distintos cultivos
durante cinco campañas agrícolas. En Mackenna se evaluó la dinámica freática en
18 freatímetros ubicados en tres lotes cultivados con
maíz temprano, cobertura-maíz tardío, soja y trigo/ soja. En Pehuajó las mediciones se realizaron en una red de 16 freatímetros distribuidos en seis lotes con cultivos de
maíz temprano, soja y doble cultivo trigo-soja. Cabe aclarar que los lotes no
estuvieron sometidos al mismo cultivo durante las cinco campañas sino que
fueron rotando los cultivos según el esquema de rotación propio de cada
establecimiento. La frecuencia de medición de la profundidad freática fue
variable, pero en promedio se obtuvo aproximadamente una medición mensual. Para
todo el período de estudio se registró la precipitación diaria a partir de
pluviómetros instalados en los establecimientos. La evapotranspiración de
referencia FAO-Penman-Monteith (Allen et al., 1998)
fue estimada a partir de datos diarios de temperatura, radiación, viento y
humedad atmosférica registradas en una estación meteorológica ubicada en el
mismo campo, en el caso de Mackenna, y en una estación del Servicio Meteorológico
Nacional cercana al campo (Pehuajó, a
Los freatímetros
se construyeron a partir de tubos de PVC los cuales se introdujeron 0,5-
Los efectos sobre la dinámica freática se evaluaron a la escala temporal anual desde mayo hasta abril y también en intervalos mensuales. Para analizar la relevancia de cada factor en la determinación de los cambios de nivel freático se realizaron ANOVA factoriales a partir de los cuales se calculó el porcentaje de contribución de cada factor (año, cultivo, topografía y sus interacciones) a la suma de cuadrados tipo 1. En cuanto al efecto "año", cada campaña evaluada se introdujo en el ANOVA como un nivel del factor. El efecto "cultivo" se analizó de dos maneras diferentes. Por un lado, se lo consideró como una variable cualitativa según el tipo de cultivo en el cuál se encontraba cada freatímetro. Por otro lado, para tener una mejor caracterización de la demanda hídrica a la que estaba sometido cada freatímetro, se realizó el cálculo del coeficiente de cultivo (Kc), comúnmente utilizado en la estimación de la eva-potranspiración del cultivo (Allen et al., 1998), el cual se introdujo en un Modelo Lineal Generalizado. La estimación del Kc se realizó satelitalmente a nivel de lote cada 16 días utilizando los valores de NDVI derivados del sensor MODIS (Nosetto et al., 2012). Los valores de Kc fueron obtenidos a partir de un escalamiento entre los valores máximos y mínimos de Kc (1,1 y 0,2, respectivamente) sugeridos por FAO (Allen et al, 1998) y los valores máximos y mínimos de NDVI registrados durante el período de análisis. Finalmente, el efecto de la "topografía" se introdujo en el ANOVA como variable cualitativa con tres niveles posibles (loma, media loma y bajo) tanto para Mackenna como para Pehuajó, donde cada freatímetro se clasificó según su posición en el paisaje. Por otro lado, se realizaron regresiones lineales simples entre el cambio de nivel y distintas variables climáticas.
RESULTADOS
La variación del nivel freático a la escala
anual (Mayo-Abril) estuvo en ambos sitios principalmente explicada por el
efecto "año" (Tabla 2). La variación de las precipitaciones y
En ambos sitios se encontró una relación
lineal entre las variables climáticas y los cambios anuales de nivel freático,
siendo estas relaciones más estrechas en el sitio de Mackenna (Fig. 1). Como es
esperable, mayores precipitaciones produjeron mayores ascensos freáticos (Figs. 1a y 1b; p<0,01), siendo la precipitación de
indiferencia (i.e. cuando no hay cambio de
nivel) claramente mayor en el sitio más húmedo (i.e.
Pehuajó, Pp de indif. = 908 mm/año) que en el
sitio más seco (Mackenna, Pp de indif.
= 707 mm/ año). La relación entre cambios de nivel y
ETP no fue significativa en Pehuajó, pero si en
Mackenna (r2=0,12, p<0,01). Esta asociación mejoró notablemente
en Mackenna (r2=0,57, p<0,01; Fig. 1d) cuando se utilizó
A la escala mensual, el efecto año también ejerció fuerte influencia explicando las variaciones de nivel freático. En Pehuajó, el efecto año resultó significativo en todos los períodos mensuales, con excepción del período junio-julio (Tabla 3), el cual resultó el más estable de todos los períodos. En Mackenna, el efecto año fue significativo en 7 períodos mensuales, coincidiendo en general los períodos sin significancia con los momentos de menores fluctuaciones freáticas.
Tabla 2. Significancia de los controles de la dinámica
freática sobre los cambios de nivel a la escala anual para los sitios de Pehuajó y Mackenna. Se presentan los resultados (p-valor y
% de la suma de cuadrados tipo I) del ANOVA factorial considerando los
factores: año, cultivo y topografía.
Table 2. Significance of water-table drivers on annual changes in Pehuajó and Mackenna. The
results (p-value and % of sum of squares type I) of ANOVA factorial are shown,
considering the factors: year, crop and topography.
|
|
p-valor |
%SC I |
p-valor |
%SC I |
|
Año |
<0,01 |
96,4 |
<0,01 |
80,3 |
|
Cultivo |
0,05 |
0,4 |
<0,01 |
9,6 |
|
Topografía |
0,56 |
0,1 |
0,99 |
0,0 |
|
Año x Cultivo |
<0,01 |
1,8 |
0,08 |
3,8 |
|
Otras interacc. |
>0,1 |
3,2 |
>0,1 |
6,3 |
Se encontró una notoria diferencia en cuanto al efecto "cultivo" explicando las variaciones de nivel de napa entre ambos sitios de estudio. Tal como lo sugirió la relación entre ETc y cambios de nivel (Fig. 1 c y d), el efecto "cultivo" fue sólo marginal en Pehuajó (p=0,04), pero en cambio explicó el 10% de la variabilidad en las fluctuaciones de nivel en Mackenna (Tabla 2). Por otro lado, cuando el efecto "cultivo" se representó a partir de los valores de Kc derivados satelitalmente, el porcentaje de variación explicada se incrementó ligeramente al 11% en Mackenna, mientras que no representó una mejoría en Pehuajó.
Las distintas opciones de cultivo
presentaron diferencias en la evapotranspiración anual del cultivo (ETc) que no necesariamente se tradujeron en cambios de
nivel. En ambos sitios, las máximas ETc correspondieron
a los cultivos dobles (980 mm/año para trigo/soja en Pehuajó; 890 mm/año y937mm/año
para trigo/soja y cobertura/maíz en Mackenna, respectivamente) yla mínima ETc se asoció al
cultivo de maíz temprano en Mackenna (725 mm/año) y a
la soja de primera en Pehuajó (860 mm/año) (Fig. 2). No obstante estos contrastes en
Figura 1. Asociación entre
cambios anuales (mayo-abril) de nivel freático y distintas variables climáticas
para los sitios de Pehuajó y Mackenna. Se presenta la
relación entre los cambios anuales de nivel freático y la precipitación anual
(paneles a y b), la evapotranspiración anual del cultivo (paneles c y d) y el
balance hídrico anual (Pp- ETc,
paneles e y f). Se ajustaron modelos de regresión lineal y se indica el r2
en los casos en que es significativo (p<0,01).
Figure 1. Association between annual changes (may-april)
in water-table level and different climatic variables in Pehuajó
and Mackenna. The relationships between annual
water-table level changes and annual rainfall (panels a and
b), annual crop evapotranspiration (panels c and d)
and annual water balance (Pp-ETc, panels e and f) are
shown. Linear regression models were adjusted and the r2 value is
indicated when it is significant (p<0,01).
Tabla 3. Significancia de los controles de la dinámica
freática sobre los cambios de nivel a la escala mensual para los sitios de Pehuajó y Mackenna. Cuando el modelo o un factor son
significativos se indica con un * (p<0,1) o con ** (p<0,05), y cuando no
lo son con ns.
Table 3. Significance
of water-table drivers on monthly changes in Pehuajó
and Mackenna. If the
model or a factor is statistically significant, it is indicated with * (p<0,1) or with ** (p<0,05), and with ns if it is not
significant.
|
Pehuajó |
may-jun |
jun-jul |
jul-ago |
ago-sep |
sep-oct |
oct-nov |
nov-dic |
dic-ene |
ene-feb |
feb-mar |
mar-abr |
abr-may |
|
Modelo |
** |
** |
** |
** |
** |
** |
** |
** |
** |
** |
** |
** |
|
Año |
** |
ns |
** |
** |
** |
** |
** |
** |
** |
** |
** |
** |
|
Cultivo |
ns |
ns |
ns |
ns |
* * |
** |
ns |
** |
** |
ns |
** |
ns |
|
Topografía |
ns |
ns |
ns |
ns |
ns |
ns |
ns |
ns |
ns |
ns |
ns |
ns |
|
Mackenna |
||||||||||||
|
Modelo |
ns |
ns |
** |
ns |
** |
ns |
** |
** |
** |
** |
** |
** |
|
Año |
- |
- |
** |
- |
** |
- |
** |
** |
** |
** |
** |
** |
|
Cultivo |
- |
- |
ns |
- |
ns |
- |
** |
** |
* |
** |
** |
** |
|
Topografía |
- |
- |
ns |
- |
* |
- |
** |
** |
ns |
ns |
** |
* |
Figura 2. Tasas de
Evapotranspiración del cultivo (ETc, mm día-1) para los distintos cultivos de Pehuajó (a) y Mackenna (b). Los valores de ETc fueron calculados a través del producto de
Figure 2. Crop evapotranspiration rates (ETc mm día-1) for the different crops at Pehuajó (a) and Mackenna (b).
The values of ETc were calculated as the product
between ETP and the Kc derived by satellite.
Figura 3. Variaciones
promedio del nivel freático en Pehuajó (a) y Mackenna
(b) para distintos cultivos. Se tomó como referencia la profundidad freática
medida en Mayo y se consideraron las variaciones respecto a dicho nivel.
Figure 3. Mean
variations of water-table levels at Pehuajó (a) and Mackenna (b) for different crops. The water-table depth
registered in May was taken as a reference and the variations related to that
level were computed.
Si bien en Pehuajó no se observó a la escala anual un efecto"cultivo", el mismo sí se manifestó cuando se analizaron períodos mensuales (Tabla 3). En general se observó que los períodos con efecto "cultivo" correspondieron a aquellos en que se dieron las máximas diferencias en ETc entre las distintas alternativas. Por ejemplo, durante la primavera el doble cultivo presentó mayores tasas de ETc que los cultivos simples (Fig. 2a) lo cual determinó que los ascensos freáticos producidos durante este período sean menores (Fig. 3a). En Mackenna, los contrastes se observaron en los meses de primavera, verano y principios de otoño. Mientras que en verano los cultivos simples mostraron niveles ligeramente inferiores que los cultivos dobles, durante primavera y fines de otoño fueron los cultivos dobles los que presentaron niveles más profundos (Fig. 3b, Tabla 3).
Si bien a escala anual la topografía no
afectó las variaciones de nivel freático en ninguno de los dos sitios, a la
escala mensual si se registró una fuerte influencia aunque sólo en el sitio de
Mackenna (Tablas 2 y 3). En general se observó que los meses en los que se
detectó influencia de la topografía correspondieron a períodos con excesos
hídricos (Setiembre-Octubre; Marzo-Abril) o con fuertes déficits
(Noviembre-Diciembre; Enero-Febrero). El efecto de la topografía se evidenció
claramente cuando se analizaron los cambios de nivel en períodos más cortos (
Figura 4. Relaciones entre la
variación del nivel freático y la profundidad de la napa en el sitio de
Mackenna. Las líneas muestran las rectas de ajuste de un modelo de regresión
lineal. Se tomó como referencia la profundidad inicial de cada período
analizado. En todos los casos, las pendientes de los modelos fueron
significativamente distintas de cero (p<0,01).
Figure 4.
Relationships between water-table level changes and water-table depth in Mackenna. The lines represent the adjusted curves of a
linear regression model. The water-table depth at the initial time was taken as
a reference. In all cases, the slopes of the models were statistically
different from zero (p<0,01).
DISCUSIÓN
El análisis de los factores que regulan la dinámica freática mostró similitudes y diferencias entre los dos sitios bajo estudio. La mayor similitud fue el rol preponderante que ejerció el clima (efecto "año") sobre la variabilidad tanto anual como mensual en los niveles freáticos. Por otro lado, el efecto "cultivo" sólo se manifestó a la escala mensual en Pehuajó, mientras que en Mackenna también ejerció una influencia significativa a escala anual. Asimismo, el efecto de la topografía también difirió entre ambos sitios, siendo evidente su influencia a escala mensual en Mackenna.
El clima a través de las precipitaciones fue el principal factor de regulación de la dinámica freática. Esto por un lado, habilita la posibilidad de predecir con cierta certidumbre la profundidad del nivel freático ante distintos escenarios climáticos esperables, permitiendo anticipar acciones de manejo (Nosetto etal., 2010). Por otro lado, resulta interesante notar que la precipitación anual de indiferencia, es decir la que no genera cambios de nivel freático, fue similar al valor medio de precipitación de cada sitio analizado (Fig. 1). Este patrón, observado también en otros sitios de la región (Salvador, 2010) , sugiere que la eva-potranspiración de los sistemas agropecuarios es en el largo plazo similar a la precipitación media de cada sitio, resultando por lo tanto en balances neutros. Este comportamiento sugiere que el manejo de los sistemas agropecuarios pampeanos resulta altamente eficiente en el uso de las precipitaciones. Sin embargo, también hay que notar que en las partes más húmedas de la región y con napas más superficiales una alta proporción de la evapotranspiración se debe a evaporación directa desde el suelo y desde cuerpos de agua (Nosetto et al., 2015).
La última campaña analizada en Pehuajó (2012-13) resultó la tercera más húmeda en 54 años
(
A pesar de las diferencias en evapotranspiración anual entre los distintos cultivos (principalmente cultivos dobles vssimples, Fig. 2), dichos contrastes sólo se manifestaron sobre los cambios anuales de nivel freático en el sitio de Mackenna (Fig. 3). En este caso, se observó el patrón es-perable que es una mayor depresión en los niveles freáticos en los cultivos dobles respecto a los simples, debido a que el mayor déficit hídrico es compensado por consumo neto de agua subterránea (Florio et al., 2014). La ausencia de este comportamiento en Pehuajó podría deberse a distintas cuestiones. Por un lado, el mayor nivel de precipitaciones determina que aún en los cultivos dobles el balance hídrico sea positivo, por lo tanto no habría consumo neto de napa por parte de los mismos. Por ejemplo, el balance anual Pp-ETc para doble cultivo en Pehuajó es de 60 mm/ año, mientras que en Mackenna es de -285 mm/año. Esto es corroborado por datos de rendimiento que no muestran respuesta a la profundidad del nivel freático en Pehuajó (datos no mostrados), pero si en Mackenna (Florio et al., 2014). De todos modos, el balance más positivo en los cultivos simples tampoco produjo, como sería esperable, un mayor ascenso freático en los mismos respecto a los cultivos dobles (Fig. 3a). Esto podría deberse, por un lado, a que los niveles freáticos más superficiales (Tabla 1) y una textura ligeramente más fina (Tabla 1) en Pehuajó habrían favorecido una mayor evaporación directa en los cultivos simples, compensando la menor transpiración respecto a los cultivos dobles (Nosetto et al., 2015). Esto es corroborado por simulaciones de tasas de ascenso capilar en condiciones de equilibrio realizadas con el modelo UPFLOW (Raes & Deproost 2003), el cual sugiere tasas notoriamente superiores en Pehuajó (1,7 vs0,3 mm/día) cuando se considera una demanda atmosférica de 5 mm/ día, una situación de suelo desnudo y las condiciones de textura y profundidad media de napa observada en bajos en ambos sitios (Tabla 1).
Finalmente, flujos horizontales de agua subterránea podrían compensar de manera relativamente rápida (<1 año) desniveles freáticos generados en cortas distancias (Nosetto et al., 2015). Dado que las conductividades hidráulicas saturadas son altas y similares en ambos sitios (Tabla 1), es probable que los flujos horizontales subterráneos se hayan visto favorecidos en Pehuajó respecto a Mackenna por el menor tamaño de los lotes y su diseño irregular, como lo indica la relación perímetro/área de los mismos (Tabla 1), lo que aumentaría los gradientes hidráulicos.
La topografía sólo afectó la dinámica freática a la escala mensual y sólo en Mackenna, observándose mayores ascensos y descensos en los bajos (Fig. 4). Los descensos se corresponderían con descarga evapotranspirativa por parte de los cultivos y/o evaporación directa, dado que ocurren en períodos de déficits hídricos, en los cuales la napa ayudaría a suplirlos (Ayars et al., 2006). Por otro lado, los mayores ascensos corresponderían a eventos de recarga de mayor magnitud en los bajos, respecto a medias lomas y lomas, debido posiblemente a un menor espesor de la zona no saturada y a un eventual ingreso extra de agua debido al escurrimiento superficial (Nosetto et al., 2013). En Pehuajó estos efectos no se habrían manifestado debido a la ausencia de consumo neto de napa por parte de los cultivos y la presencia de pendientes locales notoriamente menores que Mackenna (Tabla 1), lo que habría limitado el escurrimiento superficial.
En este trabajo encontramos que la dinámica freática estuvo fuertemente regulada por las condiciones climáticas.
Sin embargo, también se identificó, aunque de menor magnitud, un efecto del "cultivo" a escala mensual en ambos sitios y a escala anual sólo en Mackenna. De esta manera, se abre la posibilidad de cierto "manejo" interanual y/o estacional del nivel freático a partir de las elecciones de siembra, disminuyendo así algunos riesgos en la operación de la agricultura. Por ejemplo, ante una eventual situación de niveles freáticos muy superficiales, la elección del doble cultivo trigo/soja o la incorporación de cultivos de cobertura podría ayudar a deprimir los niveles freáticos y disminuir de este modo los daños del anegamiento. [/body]
[back]AGRADECIMIENTOS
Este trabajo fue financiado
por
BIBLIOGRAFÍA
[other standard="other" count="10"]Aleonada Magliano, MM; A Bussoni; R Rosa & JJ Carrillo Rivera. 2009. El bio-drenaje para el control del exceso hídrieo en Pampa Arenosa, Buenos Aires, Argentina. Investigaciones Geográficas, Boletín del Instituto de Geografía, UNAM 68: 50-72.
Allen, RG; LS Pereira; D
Raes & MD Smith. 1998. Crop evapotranspiration.
Guidelines for computing crop water requirements.
[ocitat][ocontrib][oauthor
role="nd"][surname]Aragón[/surname], [fname]RM;
EG Jobbágy & EF Viglizzo[/fname][/oauthor].
[date
dateiso="20100000"]2010[/date]. [title
language="en"]Surface and groundwater dynamics in
the sedimentary plains of the Western Pampas (
Ayars, JE; EW Christen; RW Soppe & WS Meyer. 2006. The resource potential of in-situ shallow ground water use in irrigated agriculture: a review. Irrigation Science 24: 147-160.
Degiovanni, S. 2005. Geomorfología Regional. Aguas superficiales y subterráneas en el sur de Córdoba: Una perspectiva geoambiental. M Blarasin, S Degiovanni, A Cabrera and M Villegas. Río Cuarto, Universidad Nacional de Río Cuarto: 19-30.
Dingman, SL. 1993. Physical hydrology. New Yersey,
Prentice Hall.
[ocitat][ocontrib][oauthor
role="nd"][surname]Florio[/surname], [fname]EL;
JL Mercau; EG Jobbágy &
MD Nosetto[/fname][/oauthor].
[date
dateiso="20100000"]2014[/date]. [title
language="en"]Interactive effects of water-table
depth, rainfall variation, and sowing date on maize production in the
Freezem, RA &
JA Cherry. 1979. Groundwater, Prentice Hall, Inc.
[ocitat][ocontrib][oauthor
role="nd"][surname]Heuperman[/surname], [fname]A[/fname][/oauthor].
[date
dateiso="20100000"]1999[/date]. [title
language="en"]Hydraulic gradient reversal by trees
in shallow water table areas and repercussions for the sustainability of
tree-growing systems[/title][/ocontrib].
[oiserial][stitle]Agric.
Water Manage.[/stitle] [volid]39[/volid]:[pages] 153-167[/pages][/oiserial].[/ocitat]
INTA 1989. Mapa de suelos de la provincia de Buenos Aires - Escala 1:500.000. Buenos Aires, Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria.
[ocitat][ocontrib][oauthor
role="nd"][surname]Jobbágy[/surname], [fname]EG;
MD Nosetto; C Santoni &
G Baldi[/fname][/oauthor]. [date dateiso="20100000"]2008[/date]. [title language="en"]El desafío ecohidrológico
de las transiciones entre sistemas leñosos y herbáceos en la llanura Chaco-Pampeana[/title][/ocontrib]. [oiserial][stitle]Ecología Austral[/stitle] [volid]18[/volid]:[pages] 305-322[/pages][/oiserial].[/ocitat]
Kim, JH & RB
Kuppel, S; J Houspanossian; MD Nosetto & EG Jobbágy. 2015.
What does it take to flood the
Lavado, RS &
MA Taboada. 1988. Water, salt and sodium dynamics in
a natraquoll in
Magliano, PN, RJ Fernández, JL Mercau & EG Jobbágy.
2015. Precipitation event distribution in
Menéndez, NA; N Badano; E Lecertua; F Re & M
Re 2012. Evaluación de las Inundaciones y las Obras de Drenaje en
Mercau, J; MD Nosetto;
F Bert; R Gimenez & EG Jobbágy.
enviado. Shallow groundwater dynamics
in the
New, M; D Lister; M Hulme
& I Makin.
[ocitat][ocontrib][oauthor
role="nd"][surname]Nosetto[/surname], [fname]MD;
EG Jobbágy; AB Brizuela
& RB Jackson[/fname][/oauthor]. [date dateiso="20100000"]2012[/date]. [title
language="en"]The hydrologic consequences of land
cover change in central
Nosetto, MD; EG Jobbágy & J Mercau. 2010. Ambientación y aplicación variable de insumos en áreas con influencia freática. AAPRESID. Revista Técnica Especial. Agricultura de precisión y manejo por ambientes: 15-20.
[ocitat][ocontrib][oauthor
role="nd"][surname]Nosetto[/surname], [fname]MD;
R Paez; SI Ballesteros & EG Jobbágy[/fname][/oauthor].
[date
dateiso="20100000"]2015[/date]. [title
language="en"]Higher water-table levels and
flooding risk under grain vs[/title][/ocontrib].
[oiserial][stitle]livestock production systems in the subhumid plains of the
Raes, D & P Deproost. 2003. Model to assess water movement from a shallow water table to the root zone. Agric. Water Manage. 62: 79-91.
Salvador, VS. 2010. Evaluación de la dinámica hidrológica de la pradera pampeana en respuesta a cambios en el uso de la tierra. Master, Universidad Nacional de Mar del Plata.
Soriano, A; RJC Leon; OE Sala; RS Lavado; VA Deregibus;
M Cahuepe; OA Scaglia; CA
Velázquez & JH Lemcoff. 1991.
Río de
Tricart, JL. 1973. Geomorfología de
[ocitat][ocontrib][oauthor role="nd"][surname]Viglizzo[/surname], [fname]EF; EG Jobbágy; LV Carreño; FC Frank; RM
Aragón; L De Oro & VS Salvador[/fname][/oauthor]. [date
dateiso="20100000"]2009[/date]. [title
language="en"]The dynamics of cultivation and
floods in arable lands of central
Ward, PR; FX Dunin & SF Micin. 2002. Water use and root growth by annual and perennial pastures and subsequent crops in a phase rotation. Agric. Water Manage. 53: 83-97.[/other][/back][/article]