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Ambientes ribereos de arroyos del sur y sudeste bonaerense:
tipificacin y comparacin de algunas propiedades relevantespara el filtrado del escurrimiento superficial
Gustavo Carlos Mara Giaccio
Trabajo de tesis para ser presentado como requisito parcial para optar al ttulo de
MAGSTER SCIENTIAE EN MANEJO Y CONSERVACION
DE RECURSOS NATURALES PARA LA AGRICULTURA.
ORIENTACIN: AGROECOSISTEMAS
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS UNIVERSIDAD NACIONAL DE MAR DEL PLATA
Chacra Experimental Integrada Barrow
Instituto Nacional de Tecnologa Agropecuaria
Balcarce, Argentina
Junio 2011
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Ambientes ribereos de arroyos del sur y sudeste bonaerense:
tipificacin y comparacin de algunas propiedades relevantespara el filtrado del escurrimiento superficial
Gustavo Carlos Mara Giaccio
Comit Consejero
Lic. (Dr.) Pedro Laterra
Director de tesis
Ing. Agr. (M.Sc.) Fabin Cabria
Asesor
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DEDICATORIA
A Mara Elisa, Stefano y al Ing. Agr. Agustn Bez
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AGRADECIMIENTOS
Este trabajo fue financiado por los proyectos PNECO 1303 y AEGA 223022 del
INTA y el PICT 2025532 de la ANPCyT.
A mi familia (Mara Elisa y Stefano) por su paciencia, su apoyo incondicional y
su comprensin por las tantas horas que no les dediqu.
A Agustn Bez, gracias a quien pude realizar sta Maestra, por su confianza,
amistad y su ayuda.
A Pedro Laterra quien me orient y ayud permanentemente con sus valiosos
aportes en la realizacin de este trabajo.
A Carlos Bertucci, por su ayuda y confianza dispensada para que pudiera
lograr ste objetivo.
A mis compaeros de trabajo de la Chacra Experimental Integrada Barrow:
Martn Zamora, Rubn Langhi, Julio Domingo Yagez, Mauricio Parravicini, Mara
Jimena Berriolo, Mauricio Capristo, Marta Borda, Marisa Domenech, Jos Massigoge y
Natalia Carrasco que colaboraron en ste trabajo.
A mis compaeros del grupo de Recursos Naturales de la EEA INTA Balcarce:
Natalia Murillo, Marisa Nuciari, Vernica Ispiza, Andrea Clausen, Eugenia Oru y
Fernanda Buckley, por la buena voluntad y colaboracin en los trabajos de gabinete.
A mis ayudantes de campo, Antonio y Sebastin Muoz, Jorge Giuliano,
Gustavo Beln Casablanca, Adrin Regala y mi hijo, Stefano Giaccio.
A Carlos Villamil de la Universidad Nacional del Sur y a Jos Gonzlez
Castelain, Carlos Scioli, Ilda Entraigas y Alberto Villanueva, del Instituto de Hidrologa
de Llanuras de la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires.
A mi hermano, Gabriel Giaccio que me ayud en el diseo grfico.
A los propietarios de los campos, por permitirnos realizar este trabajo.
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NDICE
Introduccin 1
Hiptesis, predicciones y objetivos 3
Revisin de antecedentes 5
Definiciones de ecologa riberea 5
Jerarqua de los niveles de organizacin 5
1. Ecosistemas ribereos 6
1.1. Contexto ecolgico 6
1.1.1. Importancia de las franjas de vegetacin riberea 10
1.1.2. Servicios ecosistmicos 12
1.2. Los arroyos pampeanos 13
1.3. Cambio en el uso de la tierra 15
1.3.1. Las zonas ribereas como soporte de procesos de retencin de
sedimentos y nutrientes 17
2. Atributos topogrficos 23
3. Suelos ribereos 25
3.1. Importancia de las caractersticas edficas sobre la vegetacin 26
3.2. Caractersticas fsico-qumicas de los suelos ribereos 27
3.2.1. Infiltracin y conductividad hidrulica a saturacin 27
3.2.2. Densidad aparente 31
3.2.3. Materia orgnica, textura y porosidad total 32
3.2.4. Sodio soluble 34
3.2.5. Conductividad elctrica y pH34
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4. Vegetacin riberea 35
4.1. Invasin de especies exticas 47
4.2. Vegetacin natural potencial 51
4.3. Flujo y almacenamiento del agua en las franjas de vegetacin ribereas 52
Materiales y mtodos 54
1. Sitio de estudio 54
1.1. Ubicacin geogrfica54
1.2. Caractersticas geomorfolgicas, edficas y climticas 55
1.3. Caractersticas hidrolgicas 55
1.4. Caractersticas de la vegetacin 57
2. Relevamientos florsticos en las franjas de vegetacin riberea 59
3. Caracterizacin de la biomasa en las franjas de vegetacin riberea 60
4. Caracterizacin topogrfica de las franjas de vegetacin riberea y uso de
las tierras adyacentes 61
5. Caracterizacin fsica de los suelos en las franjas de vegetacin riberea 61
5.1. Conductividad hidrulica a saturacin 62
5.2. Densidad aparente 63
5.3. Profundidad del suelo 64
5.4. Textura del suelo 64
6. Caracterizacin qumica de los suelos en las franjas de vegetacin riberea 65
6.1. Fsforo 65
6.2. Materia orgnica 65
6.3. Nitratos 66
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6.4. Sodio soluble 66
6.5. Conductividad elctrica 66
6.6. pH 66
7. Diseo experimental y anlisis estadstico de los datos 67
Resultados 69
1. Caracterizacin de la vegetacin riberea 69
1.1. Anlisis fitosociolgicos y de agrupamientos72
2. Caracterizacin de la biomasa y del ambiente fsico-qumico y topogrfico
asociado a los grupos florsticos 80
3. Uso de los suelos adyacentes a las franjas de vegetacin riberea 84
4. Relacin entre la conductividad hidrulica saturada y otras variables de
biomasa y fsico-qumicas del suelo85
Discusin 92
Clasificacin de la vegetacin riberea 92
Relaciones de la conductividad hidrulica saturada con la topografa y otras
propiedades fsico-qumicas de los suelos de las principales comunidades
vegetales ribereas 95
Relaciones entre el uso de la tierra adyacente a los ambientes ribereos y loscontenidos de fsforo y nitrgeno de sus suelos 99
Conclusiones 102
Bibliografa 104
Apndice 143
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NDICE DE TABLAS
Tabla N Ttulo Pgina
1 Origen, familia y vas de fotosntesis en especies ribereas
arbreas 69
2 Origen, familia y vas de fotosntesis en especies ribereas
arbustivas 70
3 Origen, familia, ciclo y vas de fotosntesis en especies
ribereas herbceas 71
4 Grupos florsticos determinados 72
5 Composicin de los grupos florsticos 73
6 Anlisis de varianza de grupos funcionales por grupo florstico 74
7 Valores de cobertura de cada grupo funcional en cada uno de
los grupos florsticos 75
8 Anlisis de varianza de la biomasa y atributos fsico-qumicos y
topogrficos en los grupos florsticos 80
9 Anlisis de comparaciones mltiples de variables del suelo y
vegetacin entre los grupos florsticos 81
10 Valores de fsforo y nitratos en suelos ribereos segn el usode campos adyacentes 85
11 Anlisis de varianza de fsforo y nitratos en suelos ribereos,
segn el uso de campos adyacentes 85
12 Niveles de significacin, coeficientes de determinacin y
ecuaciones lineales correspondientes al anlisis de regresin
lineal simple entre Kscon variables de la vegetacin y suelo
86
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13 Anlisis de regresin mltiple entre la conductividad hidrulica
saturada (Ks) con la biomasa de races (BR) y densidadaparente (DSM) del suelo en el estrato medio 87
14 Nmero de observaciones (n), niveles de significacin (p),
coeficientes de determinacin (R2) y ecuaciones lineales
correspondientes al anlisis de regresin lineal simple entre
conductividad hidrulica saturada (Ks) y variables del suelo y
vegetacin para parcelas con y sin presencia de un estrato
arbreo 90
15 Anlisis de regresin mltiple entre conductividad hidrulica
saturada (Ks) con biomasa de races (BR), biomasa de mantillo
(BM) y densidad aparente del suelo en el estrato medio (DSM) 91
Apndice 143
I Ubicacin geogrfica de los sitios de muestreo 143
II Anlisis de agrupamientos de las comunidades vegetales
ribereas 144
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NDICE DE FIGURAS
Figura N Ttulo Pgina
1 Sauces en ribera de arroyo Del Junco 8
2 Ejemplares de Salix humboldtianaen cauce de arroyo 42
3 Invasin riberea de Tamarix ramosissima 50
4 Ubicacin del rea de estudio en Tres Arroyos y Balcarce 54
5 Ubicacin de los arroyos estudiados en el partido de Balcarce 56
6 Ubicacin de los arroyos estudiados en Tres Arroyos 57
7 Ubicacin de los sitios de muestreo en Tres Arroyos y Balcarce 59
8 Infiltrmetro de doble anillo 62
9 Grupo florstico 1: Schedonorus arundinaceus 76
10 Grupo florstico 2: Salix fragilis/ Schedonorus arundinaceus 76
11 Grupo florstico 3: S. arundinaceus / Phalaris arundinacea 77
12 Grupo florstico 4: Thinopyrum elongatum/ S. arundinaceus 77
13 Grupo florstico 5: Bromus auleticus / Juncus balticus 78
14 Grupo florstico 6: Carex rupicola 78
15 Grupo florstico 7: Salix fragilis / Cynodon dactylon 79
16 Grupo florstico 8: Paspalum quadrifarium 79
17 Comparaciones en relacin a conductividad hidrulica,
densidad aparente del suelo, biomasa de races y biomasa de
mantillo con los grupos florsticos determinados 82
18 Perfiles representativos de altas, medias y bajas pendientes
ribereas en la parcela de observacin con en relacin a la
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conductividad hidrulica a saturacin (Ks) y otras variables en
los grupos florsticos mas contrastantes 84
19 Relaciones de la conductividad hidrulica a saturacin (Ks) en
funcin de: biomasa de races (a) y densidad aparente del suelo
en el estrato medio (b) incluyendo estratos: arbreo y herbceo 87
20 Relaciones de la conductividad hidrulica a saturacin (Ks) en
funcin de: biomasa de mantillo (a), biomasa de races (b) y
densidad aparente del suelo (c) para sitios con presencia de
estrato arbreo 89
21 Relaciones de la conductividad hidrulica a saturacin (Ks) en
funcin de: biomasa de mantillo (a) y materia orgnica del suelo
(b) para sitios con presencia de estrato herbceo 91
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RESUMEN
El anlisis de flujo lateral, por escorrenta superficial de nutrientes y sedimentos de
origen agropecuario y su retencin va infiltracin por las franjas de vegetacin
riberea, son de gran importancia para reducir las externalidades en cuerpos de agua
superficiales. El objetivo de este trabajo fue caracterizar los principales ambientes
ribereos del sur-sudeste bonaerense a travs de diferentes variables biofsicas y
explicar la variabilidad en su capacidad de infiltracin. Mediante la clasificacin de 65
censos de vegetacin se reconocieron 8 asociaciones florsticas. Sus suelos se
caracterizaron a travs de atributos fsico-qumicos, incluyendo la conductividad
hidrulica a saturacin (Ks) que mostr diferencias amplias y significativas. La
asociacin Thinopyrum elongatum/ Schedonorum arundinaceusmostr los menores
valores que, se correspondieron con los ms bajos valores de biomasa de mantillo y
los ms altos de densidad. En contraste, la asociacin conformada por un estrato
arbreo de Salix fragilisy un estrato herbceo de Schedonorum arundinaceus, mostr
los mayores valores de Ksque se correspondieron con los ms altos de pendiente, pH,
arcilla y con los ms bajos de biomasa de mantillo, materia orgnica, conductividad
elctrica, densidad y limo. Se identificaron y describieron relaciones significativas entre
Ksy las propiedades del suelo ms sensibles a la influencia de la vegetacin (biomasa
de races y mantillo, materia orgnica, densidad), sugiriendo que las relaciones
halladas entre composicin florstica e infiltracin se explicaran, al menos en parte, a
travs de relaciones causales. Estos resultados soportan el valor de la composicin
florstica como indicador del Ksen los suelos de ambientes ribereos.
Palabras clave: franjas vegetacin riberea, ecosistemas ribereos, servicios
ecosistmicos, retencin sedimentos y nutrientes, arroyos pampeanos.
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ABSTRACT
The analysis of lateral flow, by runoff of superficial nutrients and sediment from
agricultural origin and its retention through infiltration by riparian vegetation strips, are
of great importance in reducing externalities in surface water. The aim of this study was
to characterize the main riparian environments in south-southeast of Buenos Aires
through different biophysical variables and to explain the variability in infiltration
capacity. By the classification of 65 census of vegetation are recognized 8 (eight)
floristic associations. The soils were characterized by physiochemical attributes,
including the hydraulic conductivity saturation (Ks) which has shown wide and important
differences. The Thinopyrum elongatum/ Schedonorum arundinaceusassociation has
shown the lowest values that correspond to the litter biomass and the highest density.
In contrast, the association is made by a tree layer of Salix fragilisand herbaceous
layer of Schedonorum arundinaceus, which have shown the highest values of Ksthat
correspond to the highest slope, pH, clay and the lowest litter biomass, organic matter,
electrical conductivity, density and silt. Were identified and described like a significant
relationship between Ksand soils properties which are more sensitive to the influence
of vegetation (litter and root biomass, organic matter, density). They are suggesting
that the relationship between floristic composition and infiltration could be explained, at
least, through causal relations. These results support the value of the floristic
composition such as an indicator from Kson the soils of riparian environments.
Keywords: riparian vegetation strips, riparian ecosystems, ecosystems services,
sediment and nutrient retention, Pampean streams.
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INTRODUCCIN
A partir de la dcada del 90, se ha profundizado un proceso de intensificacin y
expansin de la agricultura asociado al aumento del rea cultivada de soja que
condujo a un marcado incremento en el uso de agroqumicos, y a la progresiva
prdida de pasturas cultivadas y pastizales naturales remanentes, con el consiguiente
aumento en el riesgo de contaminacin de aguas subterrneas y superficiales
(Viglizzo et al., 2003; Manuel-Navarrete et al., 2009).
Si bien en Argentina el transporte vertical o lavado de nutrientes y biocidas ha
comenzado a ser objeto de estudio (Bedmar et al., 2004, 2008; Costa et al., 2003;
Zamora, 2004; Aparicio et al., 2008), el anlisis de los procesos de flujo lateral de
sedimentos y solutos de origen agropecuario como externalidad del sistema es
incipiente en nuestro pas (Oru et al., 2007) y merece una mayor atencin.
Diversas investigaciones generadas en pases con historia de agricultura
intensiva ponen en evidencia la importancia de las franjas de vegetacin riberea
(FVR) para reducir la incidencia de externalidades negativas de la agricultura y
ganadera sobre la calidad de las aguas superficiales (Dodd et al., 1994; Large and
Petts, 1994). En particular, se destacan las relaciones observadas entre los usos de la
tierra en zonas ribereas y la concentracin de nutrientes en arroyos (Osborne and
Wiley, 1988), as como estudios sobre la influencia de atributos edficos, topogrficos
y de la vegetacin en el margen de los cauces sobre su capacidad para retener
nutrientes y sedimentos transportados por el agua de escorrenta superficial (Dillaha et
al., 1989; Lowrance et al., 1984; Osborne and Kovacic, 1993; Syversen, 2005).
Si bien la mayor parte de la bibliografa hace hincapi en especies arbreas
(Naiman et al., 2005), en los agroecosistemas de la regin pampeana, la vegetacin
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espontnea se encuentra dominada por gramneas y ciperceas, limitando as la
extrapolacin de los conocimientos adquiridos en otras regiones.La efectividad de las FVR para retener sedimentos y solutos transportados por
la escorrenta superficial depende de tres mecanismos bsicos: infiltracin,
sedimentacin y adsorcin. A su vez, la importancia de estos mecanismos depende de
la interaccin de factores topogrficos, edficos y del tipo de vegetacin. La reduccin
de los volmenes de agua de escorrenta por las FVR con distintos tipos de vegetacin
vara, de 3 a casi 100%, siendo en el 50% de los casos entre 40 y 100% (Daniels and
Gilliam, 1996; Patty et al., 1997). Los mismos rdenes de magnitud son dados por
Borin et al. (2005), luego de un estudio de cuatro aos. Este ltimo autor determin
que la reduccin en las cargas de sedimentos bsicamente, se explicaba por la
reduccin en los volmenes de escorrenta. En trminos de retencin de sedimentos,
hay menor variabilidad, los rangos se extienden del 40 al 100 %, producindose una
reduccin de ms del 50 % en el de 95% de los casos. El mismo rango de variacin
se encuentra para el fsforo asociado a las partculas (fsforo particulado), con una
tasa de reduccin del 50 al 97%. Generalmente, la eficiencia de retencin de las FVR
es muy similar para el fsforo particulado y los sedimentos, dada la estrecha relacin
funcional entre ambos.
La valoracin social de los servicios ecosistmicos ofrecidos por las
comunidades vegetales ribereas se refleja en la implementacin de diversas
normativas que protegen estos ambientes, a nivel mundial. Sin embargo, la proteccin
efectiva de estos ambientes requiere la concentracin de esfuerzos en aquellos
cauces o sectores de ellos que reciben mayor flujo de sedimentos y contaminantes
desde sus reas colectoras (Tomer et al., 2009), y/o donde la capacidad filtro puede
ser mejorada manejando la estructura de las comunidades vegetales.
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HIPOTESIS, PREDICCIONES Y OBJETIVOS
Este trabajo procura contribuir a valorar el servicio ecosistmico de provisin de
agua limpia que ofrecen las principales asociaciones o comunidades de plantas entre
lotes agrcolas o ganaderos, y arroyos del sur y sudeste bonaerense (franjas de
vegetacin riberea, FVR), mediante la intercepcin, retencin y transformacin de
nutrientes y slidos transportados en el agua de escurrimiento, y a orientar el manejo
de las mismas.
Con ese fin se plantean las siguientes hiptesis y predicciones, cuyos
fundamentos se desarrollan en la siguiente seccin (antecedentes):
Hiptesis 1: Los suelos aluvionales de los ambientes ribereos varan en su
capacidad de infiltracin de agua, segn la estructura de las comunidades de
vegetacin riberea que sustentan.
Prediccin 1: La capacidad de infiltracin de agua, medida a travs de la
conductividad hidrulica a saturacin, de suelos aluvionales de los ambientes
ribereos del sur y sudeste bonaerense es mayor en las asociaciones florsticas
integradas por especies leosas que en aquellas integradas exclusivamente por
especies herbceas.
Hiptesis 2:Las diferencias de capacidad de infiltracin de agua entre comunidades
de vegetacin riberea se explican bsicamente por el mismo conjunto de propiedades
fsico- qumicas del suelo, relieve y vegetacin, independientemente de las
asociaciones florsticas y grupos funcionales de especies (herbceas, arbustivas o
arbreas) que las integran.
Prediccin 2: La capacidad de infiltracin de agua, -medida a travs de la
conductividad hidrulica a saturacin-, de los suelos aluvionales de los ambientes
ribereos del sur y sudeste bonaerense, incluyendo el conjunto de asociaciones
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florsticas reconocidas, variar directamente con el porcentaje de arena del suelo, el
contenido de materia orgnica, la biomasa de races y la conductividad elctrica einversamente con la densidad aparente y el contenido de sodio soluble.
Hiptesis 3:Los ambientes ribereos retienen parte de los nutrientes que se exportan
desde reas adyacentes.
Prediccin 3: El contenido de fsforo y nitrgeno, de suelos aluvionales de los
ambientes ribereos del sur y sudeste bonaerense, vara con el uso contiguo de la
tierra, siendo superior en los ambientes adyacentes a campos agrcolas, que en
aquellos prximos a campos ganaderos (con cobertura de pastizales permanentes).
A fin de poner a prueba las hiptesis y predicciones planteadas, los objetivos
particulares de esta tesis consistieron en:
a) Caracterizar la estructura florstica de las principales comunidades vegetales
que integran las FVR.
b) Caracterizar las principales propiedades topogrficas del terreno y fsico-
qumicas del suelo correspondientes a los principales tipos de vegetacin
riberea reconocidos.
c) Relacionar la conductividad hidrulica a saturacin del suelo, como estimador
de su capacidad de infiltracin, con biomasa vegetal, atributos del relieve y
propiedades fsico-qumicas del suelo.
d) Comparar el contenido de fsforo y nitrgeno en el suelo entre ambientes
ribereos adyacentes a campos sujetos a distintos usos.
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REVISION DE ANTECEDENTES
Definiciones de ecologa riberea
En este trabajo vamos a utilizar la palabra riberea como traduccin de riparia
que es ampliamente mencionada en la literatura cientfica consultada. El trmino
riberea/o significa: 1. Perteneciente o relativo a la ribera / 2. Propio de ella (Real
Academia Espaola, 2009). No obstante, es importante conocer el origen etimolgico
de la palabra, riparius es una palabra latina cuyo significado es de o perteneciendo al
banco de un ro (Websters New Universal Unabridged Dictionary, 2003). El trmino
riparian generalmente reemplaza la palabra latina, y se utiliza tanto como el riparia,
para abarcar las comunidades biticas de las zonas de transicin acutico-terrestres,
asociadas a las aguas corrientes (Naiman et al., 2005).
Jerarqua de los niveles de organizacin
Quiz la mejor manera para delimitar la ecologa riberea sea considerando los
niveles de organizacin. Los ecosistemas ribereos se estudian desde el nivel de
poblacin hasta el nivel de paisaje (adaptado de Odum y Barrett, 2006).
El paisaje se define como un rea heterognea compuesta de un grupo de
ecosistemas que interaccionan y se repiten de manera similar en toda su extensin
(Forman and Godron, 1986). Una cuenca es una unidad a nivel de paisaje conveniente
para el estudio y la administracin a gran escala, porque generalmente tiene lmites
naturales identificables (Odum y Barrett, 2006).
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1. Ecosistemas ribereos
Los ecosistemas ribereos, ocupan una fraccin relativamente pequea de la
superficie total, aunque tienen gran impacto por unidad de superficie ocupada. De este
modo, pueden considerarse como un elemento clave del paisaje (Sinclair, 1999b). Son
ambientes dinmicos, caracterizados por fuertes regmenes de energa, marcada
heterogeneidad en el hbitat, diversidad de procesos ecolgicos y gradientes
multidimensionales (Naiman et al., 2005).
1.1.Contexto ecolgico
Desde el punto de vista energtico, los arroyos son ecosistemas incompletos
es decir, con frecuencia una gran parte del flujo de energa est basado sobre la
materia orgnica importada de los ecosistemas terrestres adyacentes (Odum, 1977).
Las comunidades vegetales ribereas hacen referencia a las especies nativas
(New Jersey Stormwater BMP Manual, 2003), que integran la transicin entre los
ecosistemas terrestres y acuticos (Lovett and Price, 1999; Price and Lovett, 2002a;
Robins and Cain, 2002), en formas de bandas de vegetacin alrededor de arroyos y
humedales, recibiendo el nombre de franjas de vegetacin ribereas.
Por lo general, son reas frtiles y productivas que constituyen la ltima lnea
de defensa para la proteccin de la calidad de los ecosistemas acuticos (Price and
Lovett, 2002a; Robins and Cain, 2002).
Si bien la mayor parte de la bibliografa hace hincapi en especies arbreas
(Naiman et al., 2005), en nuestros ecosistemas, la vegetacin herbcea es la que
adquiere mayor importancia.
Estas zonas se caracterizan por una flora cuya composicin est fuertemente
determinada por la intensidad luminosa, el contenido en agua, la granulometra del
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suelo, y se caracterizan por ser muy vulnerables a los disturbios antrpicos (Naiman et
al., 2005).La vegetacin riberea a lo largo de los arroyos puede actuar como zonas
buffer de varias maneras, ya sea reduciendo al mnimo las inundaciones cuenca abajo,
a causa de la disminucin de la velocidad del agua, su absorcin o el aumento de los
ndices de evapotranspiracin como as tambin, reteniendo nutrientes y sedimentos
(Lovett and Price, 1999; Price and Lovett, 2002b,c; Price et al., 2004). Adems, la
vegetacin viva y los residuos leosos depositados modifican el transporte de
sedimentos a travs del agua y, pueden cambiar, en un cierto plazo, la forma del
cauce, especialmente en las planicies de inundacin densamente boscosas (Naiman,
2002c; Gregory et al., 2003). Tambin, influyen en la retencin de nutrientes dentro de
sus estructuras vegetativas y reproductivas e intervienen, junto al resto de las
comunidades biticas acuticas, en el mecanismo de retencin conocido como
espirales de nutrientes (Newbold et al., 1981).
La vegetacin modera las condiciones del suelo, tal el caso de la broza que, al
ser descompuesta por la microfauna del suelo, cambia la trayectoria de la absorcin
de los nutrientes usados para el crecimiento de las plantas. Los ciclos de nutrientes en
el complejo suelo-vegetacin de la alta cuenca, determinan el contenido de iones
presentes en las aguas de escorrenta y, de tal modo influencian la dinmica de la
produccin de los bosques ribereos.
Los fuegos, sequas, movimientos geomrficos, rboles rotos arrancados por
el viento, herbivora y otros disturbios naturales, en combinacin con las
intervenciones humanas tales como deforestacin, urbanizacin y agriculturizacin,
alteran los patrones vegetativos y el intercambio de nutrientes suelo-planta en una
amplia variedad de escalas (Naiman et al., 2005).
Las FVR, son importantes para mantener la salud fsica, biolgica, qumica y la
integridad de los ecosistemas ribereos, y para amortiguar el impacto de los
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contaminantes provenientes de fuentes no puntuales, de las tierras adyacentes
(Peterjohn and Correll, 1984; Jacobs and Gilliam, 1985; Phillips et al., 1993). Esto esespecialmente valedero en bosques de ltimas etapas sucesionales ya que incluyen
grandes rboles vivos y muertos en pie, que conforman una estructura tridimensional
que incluye un sotobosque de mltiples estratos arbreos, arbustos y vegetacin
herbcea. Adems, los residuos leosos de alta calidad que generan, forman
obstculos para disminuir la velocidad del agua de la corriente, al mismo tiempo que
proporcionan el hbitat de una gran variedad de especies y una fuente de materia
orgnica (Figura 1) que, mediante transformaciones microbianas, libera nutrientes
vitales (Rheinhardt et al., 2009).
Figura 1. Sauces en ribera de arroyo Del Junco
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Las FVR usualmente mantienen una alta biodiversidad de flora en comparacin
con las reas no ribereas, siendo en muchos casos refugio de especies vegetalesvulnerables (Robins and Cain, 2002).
La flora riberea es, nica y diversa, con vegetacin generalmente ms alta,
densa y estructuralmente ms compleja que la vegetacin circundante (Price and
Lovett, 2002e). Su microclima, en la mayora de los casos, es ms hmedo. La sombra
que producen es determinante en las fluctuaciones de temperatura de las aguas y
cantidad de luz solar, afectando el crecimiento de las especies que viven dentro y
fuera de los cauces (Price and Lovett, 2002d; Boutin et al., 2003). Se estima que el
incremento de las temperaturas asociadas al cambio climtico, aumentar la
importancia de las zonas ribereas como refugio trmico (Limb et al., 2009).
La vegetacin riberea se adapta de varias formas, a menudo nicas, para
explotar la naturaleza dinmica de estos sistemas (Junk et al., 1989; Dcamps, 1996;
Naiman and Dcamps, 1997; Naiman and Bilby, 1998), soporta inundaciones, crece en
los bancos de acumulacin y en los terrenos aluviales, y en complejos arreglos
vegetacionales asociados a variaciones de suelos e hidrologa local (Naiman and
Rogers, 1997).
Una comprensin completa de los efectos adversos de la prdida de
vegetacin riberea, requiere una escala apropiada de anlisis (ONeill et al., 1989). A
escala local, varios estudios han usado mtodos semi-cuantitativos categricos para
identificar caractersticas ribereas tales como tipo de vegetacin, altura, pendiente,
ancho franja riberea y caractersticas del canal (Delong and Brusven, 1991; Petersen,
1992; Platts et al., 1983).
Los resultados de las investigaciones, varan con respecto a si la zona riberea
o el rea de las cuencas hidrogrficas, en todo el paisaje son los atributos ms
significativos en la determinacin de la calidad del agua y la integridad bitica de los
arroyos. Las implicancias son importantes, debido a que un efectivo manejo a largo
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plazo y, la proteccin de los recursos naturales, requiere de la comprensin de cmo
la magnitud de los efectos, en este caso, una fuente de contaminacin no puntual,afecta a los procesos ecolgicos y la determinacin de a que escala deberan ser
monitoreados esos efectos (Hunsaker et al., 1990).
Algunos investigadores sugieren que los esfuerzos de control de la
contaminacin no puntual deberan centrarse en los corredores ribereos, que
representan un pequeo porcentaje del rea total de las cuencas (Dodd et al., 1994;
Large and Petts, 1994).
1.1.1. Importancia de las franjas de vegetacin riberea
En trabajos realizados en el noreste de la provincia de Buenos Aires, se ha
demostrado que el mayor impacto del cultivo de soja sobre los arroyos est asociado a
la llegada de pesticidas a las aguas, y sugieren que este efecto puede ser mitigado
mediante la presencia de bandas de vegetacin natural bordeando los arroyos
(Jergentz et al., 2004; Jergenz et al., 2005). Adems, la remocin de la vegetacin
riberea desestabiliza las barrancas de los arroyos, provoca desprendimientos y
derrumbes lo que incrementa significativamente su ancho (Naiman et al., 2005).
El contenido de iones disueltos y la erosividad de los materiales transportados
por escorrenta, reflejan la geologa de la cuenca, afectando tambin las
caractersticas ribereas a travs de la entrega de nutrientes y otros elementos
qumicos. Sin embargo, la distribucin y la abundancia de la vegetacin dentro de la
cuenca y procesos tales como el fuego y la herbivora que alteran el vigor vegetativo,
su productividad y la sucesin ecolgica, tambin poseen influencia en la composicin
qumica de los arroyos, especialmente en lo que concierne a la exportacin riberea
de nutrientes esenciales para el crecimiento vegetal y materia orgnica disuelta
(Likens and Bormann, 1974; Mc Clain and Richey, 1996). En general, los arroyos
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tienden a aumentar la suspensin en slidos con que se cargan sus aguas, a medida
que aumenta la distancia de la cuenca alta (Pringle et al., 2000).Se han encontrado efectos estadsticamente significativos entre la cobertura
riberea de los arroyos de primer orden sobre la calidad del agua debido a que
constituyen la mayor rea de las cuencas hidrogrficas. Tambin, hay una correlacin
entre los usos de la tierra y la calidad del agua, en las cuencas altas, que incluso se
mantiene en pocas en que muchos de estos arroyos no estn fluyendo (Dodds and
Oakes, 2008).
Los procesos fsicos y biolgicos estn muy interconectados en los sistemas
ribereos. En ltima instancia, los factores fsicos controlan la estructura y las
funciones de las comunidades biolgicas ribereas. La tectnica, la geologa y el clima
son las principales funciones que conducen una jerarqua de los procesos fsicos. De
esta manera, la actividad tectnica determina la topografa bsica y sus gradientes
topogrficos, la geologa determina la resistencia del paisaje a la erosin fsico-
qumica en tanto, el clima suministra el agua y la energa para erosionar el paisaje y
para arrastrar los sedimentos acumulados por el sistema, aguas abajo (Naiman et al.,
2005).
Una cuenca es simplemente definida como el rea en la cual, la totalidad de la
escorrenta drena hacia un punto individual en un arroyo. El rea es determinada por
la topografa del lugar, y una cuenca es separada de otra por una elevacin
topogrfica llamada divisoria de aguas del drenaje (Naiman et al., 2005).
A una escala grande de tiempo (10.000 a > 1 milln de aos), los procesos en
las cuencas de los arroyos son muy influenciados por la variabilidad tectnica y
climtica. Los cambios de temperatura afectan directamente a los balances de agua
de la cuenca, aunque tambin afectan indirectamente a los procesos del arroyo por su
influencia en las comunidades vegetales y retroalimentacin, conectados a cambios en
las tasas de evapotranspiracin y estabilizacin del substrato (Vandenberghe, 1995).
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1.1.2. Servicios ecosistmicos
Otra de las caractersticas de las zonas ribereas es la provisin de servicios
ecosistmicos y la amortiguacin de los impactos de la agricultura y ganadera (Robins
and Cain, 2002) sobre la provisin de agua limpia (Millennium Ecosystem Assessment,
2003), y el mantenimiento de la biodiversidad y endemismo (Arriaga et al., 2000; NRC,
1998; Postel, 1998).
El manejo de los sistemas ribereos, incluye la toma de decisiones y la
implementacin de prcticas en el uso de la tierra y agua, que proporcionan una visin
conjunta de las causas que conforman el sistema (Dale et al., 2000). Los objetivos de
la gestin de la preservacin de las comunidades ribereas son proporcionar bienes y
servicios ecolgicos sustentables, y que mantengan vnculos ecolgicos con la
totalidad del paisaje. Ello depende, principalmente, de la conservacin de la diversidad
de especies, de la composicin por edades de los organismos, as como de la
complejidad estructural de los suelos ribereos, la cobertura vegetal y las
comunidades asociadas (Naiman and Bilby, 1998).
A pesar que la manipulacin humana de los caudales de los ros proporciona
muchos beneficios para la sociedad, tambin degrada y elimina importantes servicios
ecosistmicos (Richter et al., 2006). La vitalidad del ro y los servicios ecosistmicos
que provee se deterioran cuando la va natural del agua, y junto a ella los sedimentos
y los materiales orgnicos, se modifican sustancialmente (Poff et al., 1997; Richter et
al., 2003). Las remediaciones a estos problemas, causados por los humanos, son a
menudo costosas o difciles de aplicar.
Una valoracin econmica de las comunidades ribereas proporciona una base
para la toma de decisiones sobre su manejo. De todos modos, es pragmticamente
difcil colocar valores a muchos procesos biticos e hidrolgicos de estos ecosistemas
(Magnuson, 1990), tales como su papel en la amortiguacin de inundaciones, el
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filtrado de nutrientes contaminantes proveniente de fuentes no puntuales y el
mantenimiento de la biodiversidad (Schama, 1995). La sostenibilidad ecolgica ycultural de las FVR es en s, un factor de desarrollo econmico y de equidad social.
Evidentemente, su verdadero valor no puede explicarse exclusivamente a travs de la
asignacin de valores monetarios (Gatto and De Leo, 2000). No obstante, en un
trabajo realizado en el tramo medio del arroyo Lujn, se valoriz el servicio
ecosistmico de autodepuracin de aguas residuales vertidas al mismo, mediante la
valuacin de la energa necesaria para realizar un tratamiento alternativo, originando
un valor de 162.000 dlares/da (Giorgi, 2001).
1.2.Los arroyos pampeanos
Los arroyos pampeanos tienen caractersticas que los hacen similares a los
arroyos de las praderas de USA (Wiley et al., 1990), aunque tienen sus propias
peculiaridades. Se caracterizan por la falta de bosques ribereos, baja velocidad de
corriente, altos niveles de nutrientes de origen natural en el agua, ausencia de
perodos de sequa o de temperaturas extremas, y el desarrollo de densas y diversas
comunidades de macrfitas (Giorgi et al., 2005).
A pesar que estos sistemas son diferentes a otros arroyos del mundo, existe
poca informacin sobre las caractersticas ecolgicas (Solari and Claps, 1996; Feijo
et al., 1999). Por otra parte, la importancia relativa de otros productores primarios en la
estructura y funcin de estas comunidades no se ha investigado (Giorgi et al., 1998).
La mayora de los arroyos pampeanos se originan en pequeas depresiones de
suelos, con presencia de plantas palustres como Juncus o Typha latifolia, las cuales
tambin se pueden encontrar en sus cauces medios.
En el ecosistema pampeano, la matriz estaba integrada por pastizales
naturales con parches de vegetacin arbrea compuestos por Salix humboldtianaque
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se encontraban en las mrgenes de ros y arroyos; stas mrgenes actuaban como
corredores conectando, a su vez, distintos parches (Villamil, 2008).Estos arroyos son alimentados por las precipitaciones y aguas subterrneas, y
muestran un lento flujo de agua debido a la suave pendiente de la regin pampeana.
Sus lechos estn formados por sustratos duros y homogneos con sedimentos finos
(principalmente limo y arcilla), alto contenido de carbonato de calcio y ausencia total
de piedras o guijarros. Debido a la escasa vegetacin arbrea, la radiacin solar
alcanza fcilmente el lecho del ro, lo que permite el desarrollo de densas
comunidades vegetales acuticas.
Una parte significativa de los estudios sobre ecologa de arroyos se ha
realizado sobre arroyos forestados del hemisferio norte lo que condujo al desarrollo del
concepto del continuo del ro (Vannote et al., 1980), el cual ha influido grandemente en
las investigaciones realizadas. Sin embargo, en los ltimos veinte aos un aumento de
los conocimientos sobre los sistemas lticos se origina en el estudio de la estructura y
funcionamiento de arroyos con caractersticas diferentes a las asumidas por este
modelo (Fisher and Grimm, 1988; Sand-Jensen et al., 1988; Meyer and Edwards,
1990; Wiley et al., 1990; Guasch and Sabater, 1994; Young and Huryn, 1996; Surez
et al., 2000; Giorgi et al., 2005; Feijo and Lombardo, 2007). Estos estudios han
contribuido a la redefinicin del concepto del continuo del ro (Minshall et al., 1985)
para una gama ms amplia de ecosistemas. De esta manera, se postula la existencia
de cabeceras auttrofas en estos sistemas. Si bien esto es cierto para el arroyo Las
Flores (Giorgi et al., 2005), surgen varias diferencias entre los arroyos de las praderas
de USA y los pampeanos. En consecuencia, la heterogeneidad del hbitat en los
arroyos pampeanos no es el resultado de diferentes tipos y tamaos de sustratos, sino
de la vegetacin sumergida que juega un importante rol en la estructuracin de estos
sistemas. Es importante observar que en todas las corrientes con bajas pendientes,
los altos niveles de nutrientes y la alta radiacin a la que estn sometidos mostraron
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un papel clave en la estructuracin de las comunidades de macrfitas (Champion and
Tanner, 2000).Las tasas de produccin primaria bruta obtenidas de las comunidades
acuticas de un arroyo pampeano representativo, -expresadas en gramos de oxgeno
por metro cbico y por da-, se encuentran entre las ms altas reportadas en la
literatura. Las algas flotantes proporcionaron la mayor parte de la produccin primaria
(30-90%), mientras que, la zona del hiporreico proporcion la mayor parte de la
respiracin del ecosistema (40-80%) (Acua et al., 2011).
1.3. Cambios en el uso de la tierra
El cambio en el uso de las tierras y sus impactos en los sistemas ribereos son
el centro de muchas investigaciones actuales, aunque los efectos del uso de las tierras
sobre la geomorfologa riberea alcanzan a pocas prehistricas (Lespez, 2003).
Varios investigadores han detectado relaciones significativas entre la calidad
del agua y el uso de las tierras adyacentes a las zonas ribereas (Potter et al., 2005).
Otros determinaron que la calidad del agua en la cuenca del ro Fish de Alabama era
ms alta, cuando los suelos estaban cubiertos por bosques y pastizales, en tanto,
observaron efectos negativos cuando los suelos estaban ocupados por agricultura
(Basnyat et al., 1999). En otra investigacin realizada en la cuenca sudeste del ro
Michigan, con predominio agrcola y luego, rpidamente urbanizada, se encontr que
la integridad bitica del arroyo y la calidad del hbitat fueron correlacionadas
negativamente con la agricultura y, positivamente con los bosques y humedales (Roth
et al., 1996). Diversos estudios han demostrado la relacin positiva que existe entre el
porcentaje de uso de suelo agrcola en la cuenca y las concentraciones de nitratos en
las aguas de los arroyos (Osborne and Wiley, 1988; Liu et al., 2000; Williams et al.,
2005). Algunos autores han analizado esta relacin a distintas escalas espaciales, y
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han hallado que el uso de suelo en la zona riberea presenta relaciones ms fuertes
con los niveles de nitratos en las aguas en comparacin con el uso de suelo en lacuenca entera (Osborne and Wiley, 1988; Dodds and Oakes, 2006).
En un estudio realizado en 23 arroyos de la provincia de Buenos Aires,
Amuchstegui (2006) estim la asociacin entre los porcentajes de uso de suelo
agrcola y vegetacin natural con la concentracin de nitratos a tres escalas diferentes.
Este investigador encontr que, los niveles de nitratos se relacionaron positivamente
con el uso de suelo agrcola y negativamente con la cobertura de vegetacin natural, y
que las FVR jugaran un rol muy importante en la reduccin, por desnitrificacin, de los
niveles de nitratos que llegan a los arroyos.
Otros autores concluyeron que para el sudeste de Ontario, las caractersticas
del paisaje de la cuenca, incluyendo el uso de la tierra, pendiente y suelos parecan
tener una influencia en la calidad del agua levemente mayor que la composicin de
una amplia zona riberea (Sliva and Williams, 2001). An as, otros investigadores
describen un cuadro ms complejo de como el paisaje afecta la calidad del agua
(Sponseller et al., 2001).
No obstante, los usos de la tierra incluyendo las actividades urbanas, a escala
de paisajes, actan como fuentes no puntuales de contaminacin (Neary et al., 1988;
Mc Clain et al., 1998).
La aplicacin de fertilizantes nitrogenados en la Columbia Britnica, Canad,
dio lugar a picos de nitrgeno veinte veces mayores en los arroyos sin franjas
ribereas en comparacin con los arroyos que las poseen (Perrin et al., 1984).
Es difcil separar los impactos de los usos de la tierra de las caractersticas
naturales tales como composicin del suelo y estructuras hidrogrficas de las cuencas.
Otros estudios, sin embargo, han concluido que los paisajes de grandes cuencas, son
mejores predictores de la calidad del agua que los atributos ribereos (Naiman et al.,
2005).
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1.3.1. Las zonas ribereas como soporte de procesos de retencin de sedimentos y
nutrientes
Las zonas ribereas son componentes fundamentales de los ciclos
biogeoqumicos ya que poseen la capacidad de regular los flujos y ser un lugar de
transformaciones de nutrientes. Dado que se encuentran en una interfaz dinmica
entre los ecosistemas terrestres y acuticos, casi todos los escurrimientos
superficiales y subterrneos poco profundos de las cuencas deben pasar por ellas a fin
de alcanzar el canal de la corriente (Naiman et al., 2005).
Los nutrientes provenientes de las tierras altas se acumulan en las zonas
ribereas, antes de ser transferidos aguas abajo. Estos flujos, sin embargo, son
altamente dinmicos, as como los nutrientes que participan en una gran variedad de
transformaciones e interacciones qumicas y biolgicas (Sterner and Elser, 2002).
Adems, se ha demostrado que las franjas ribereas regulan, tanto longitudinal como
lateralmente, los flujos a lo largo del paisaje y actan como fuentes y sumideros de
nutrientes (Naiman et al., 2005).
Este rol de las zonas ribereas como filtro para el agua cargada de nutrientes y
sedimentos, est bien documentado en Amrica del Norte y Europa (Karr and
Schlosser, 1978; Lowrance et al., 1984; Peterjohn and Correll, 1984); aunque no as
en Asia (Fujimaki et al., 2009) ni en nuestro pas (Oru et al., 2007). Esto ha llevado a
los gobiernos de los pases ms avanzados a crear programas para poder
conservarlas y restaurarlas.
La escala de hbitat ribereo considera las reas comprendidas de por lo
menos 10 m. de distancia de cada lado del curso de agua (Lewin, 2001). El ancho
necesario de las FVR depender de los objetivos de manejo que en ellas se realicen;
cuanto mayor sea el ancho de la zona riberea ms beneficioso ser. Para ser
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considerada efectiva, el rea debe tener como mnimo un 60 % de cobertura (Haycock
et al., 1997; New Jersey Stormwater BMP Manual, 2003).Los primeros estudios documentan retenciones de nitrgeno que van de 67 a
89 % del total ingresado a las FVR (Jacobs and William, 1983; Lowrance et al., 1984;
Peterjohn and Correll, 1984). Ms tarde, un gran nmero de estudios mostraron
disminuciones de las concentraciones de nitratos en las aguas subterrneas (Cirmo
and McDonnell, 1997; Correll, 1997).
Aunque la eficiencia de las FVR para retener nitrgeno es evidente, los
mecanismos especficos responsables de la retencin de nitratos son difciles de
identificar. Se supone que algunos de ellos podran ser asimilacin, retencin por la
vegetacin y finalmente, almacenamiento como materia orgnica en el suelo (Correll,
1997).
Si bien numerosos estudios muestran que los nitratos pueden ser asimilados
por las plantas a profundidades de varios metros (Correll, 1997), otros estudios
concluyen que la mayora de la captacin se produce en los primeros centmetros de
los suelos. Las condiciones en las partes ms profundas del suelo, bajas
temperaturas, mayor pH y menores concentraciones de materia orgnica llevaron a
algunos autores a concluir que la asimilacin vegetal es el principal mecanismo para la
retencin de nitratos (Hosner et al., 1965; Aber et al., 1989; Correll, 1997).
En general, en Europa, las tasas de remocin de nitratos oscilan entre 5 y 30 %
(Sabater, 2003). Las tasas promedio de extraccin de nitrgeno son similares para
sitios con especies herbceas (4,4 %) y arbreas (4,2 %). Las eficiencias de remocin
de nitrgeno no se ven afectadas por el clima, al menos para el rango encontrado en
14 sitios, ubicados en siete pases europeos (Sabater, 2003). Cuando las entradas de
nitratos son bajas, hay una gama ms amplia de eficiencias de remocin. Sin
embargo, cuando las entradas de nitratos son mayores de 5 mg N / L o hay un fuerte
gradiente hidrulico, la eficiencia disminuye rpidamente indicando que la eficiencia de
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remocin de nitratos est estrechamente vinculada a la carga de nitratos y al gradiente
hidrulico. Adems, se ha demostrado que considerables cantidades de nitrgenopueden ser liberadas desde las FVR a los arroyos, como nitrgeno orgnico disuelto
(Mc Dowell et al., 1992; Hedin et al., 1995). La importancia de esta va, las formas y el
destino posterior del nitrgeno orgnico se desconocen.
Las zonas ribereas retienen de 80 a 90 % de los sedimentos erosionados en
los campos agrcolas en Carolina del Norte (Daniels and Gilliam, 1996).
Sin embargo, el desempeo de vegetacin herbcea en la retencin de
sedimentos parece ser muy variable y de corta duracin cuando se producen varios
eventos de inundaciones, en un limitado perodo de tiempo. Por ejemplo, la eficiencia
de retencin de sedimentos, puede ser de 90 % en una primera lluvia a un 5 % luego
de varias precipitaciones (Correll, 1997).
La retencin de los sedimentos finos, transportados por escorrenta, se produce
como consecuencia de procesos interactivos de deposicin y erosin, infiltracin, y
dilucin. Esto es importante dado que los sedimentos finos llevan adsorbidos mayores
concentraciones de nutrientes y contaminantes lbiles.
La dinmica del fsforo en condiciones similares es diferente, a la del nitrgeno
y la mayora de los pesticidas, dado que no se producen transformaciones
biogeoqumicas capaces de reducir las cantidades de fsforo por lo que, este
elemento se acumula en las FVR hasta que su concentracin es tan alta, que el suelo
y la vegetacin ya no pueden almacenarlo ms (Dorioz et al., 2006).
El fsforo existe en el suelo bajo muchas formas, algunas muy complejas y
difciles de cuantificar con precisin. Bsicamente, en forma orgnica e inorgnica,
distribuido en todo el medio slido y acuoso, y conformando los organismos vivos del
suelo. El inorgnico existe en solucin, adsorbido en la superficie de las partculas del
suelo (por ejemplo, los xidos metlicos, arcillas, partculas de CaCO 3), o precipitados
en forma de minerales secundarios, principalmente de Ca, Al o Fe. Tambin se asocia
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con minerales primarios en las fracciones fina y gruesa de los suelos. La proporcin de
fsforo en la solucin del suelo es muy pequea, aunque mucho ms activa desde elpunto de vista qumico y biolgico.
La distribucin general del fsforo es el resultado de una serie de procesos
fsico-qumicos y biolgicos que determinan la dinmica de cambio en los pools
(Sanyal and De Datta, 1991; Frossard et al., 2000). Los procesos de sorcin-desorcin
y de disolucin-precipitacin son los principales que influyen en los suelos y
sedimentos. El proceso de sorcin incluye las reacciones reversibles de superficie
(adsorcin) que se producen a escalas de tiempo relativamente rpidas (horas a das).
Luego, el fsforo difunde en la matriz de los sustratos del adsorbente, produciendo
enlaces qumicos ms fuertes. Este ltimo proceso es ms lento y menos reversible.
Los procesos de disolucin y precipitacin son tambin procesos de largo plazo
(escala de semanas a meses).
La forma orgnica del fsforo en los suelos, proviene de la descomposicin
vegetal y de la absorcin microbiana. Incluye formas lbiles (fosfolpidos, cidos
nucleicos) y algunas fracciones ms resistentes (inositol, cidos hmicos) (Sharpley,
1995; Frossard et al., 1989; Toora et al., 2003). Las interacciones de estas formas
orgnicas con las fracciones minerales del suelo y la materia orgnica estabilizada,
originan complejos rgano-minerales resistentes a la hidrlisis, y por lo tanto producen
la persistencia a largo plazo del fsforo orgnico en los suelos. Esta dinmica, ms
lenta, es gobernada por procesos de mineralizacin-inmovilizacin (Sanyal and De
Datta, 1991). El fsforo orgnico oscila entre el 20 y el 70 % del fsforo total. La
biomasa microbiana comprende una proporcin mucho menor de fsforo que la
biomasa subterrnea de la vegetacin sin embargo, juega un papel igualmente
importante en el ciclado de fsforo del suelo debido a su alta tasa de asimilacin.
Cuando se produce un ingreso de fsforo a la FVR a travs de escorrenta, el
equilibrio del fsforo presente en la fraccin slida con el fsforo en solucin es
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alterado. La dinmica de equilibrio depende del tiempo, las concentraciones de las
diferentes formas de fsforo en solucin, y las propiedades especficas del suelo pararegular este proceso de equilibrio que determina su capacidad de fijacin. La
capacidad de fijacin expresa la disponibilidad de sitios en fase slida para atrapar
fsforo. Cuanto mayor sea la capacidad de fijacin, mayor ser la eficiencia de
absorcin de fsforo (Dorioz et al., 2006). En algunos trabajos, se reportan
reducciones de 50 a 85 % del fsforo total ligado al sedimento, siendo la mayor
retencin la que se produce en los primeros metros de la zona riberea (e.g.,
Peterjohn and Correll, 1984).
La disponibilidad de los sitios de la fase slida para atrapar fsforo, est
determinada por el rea superficial activa (contenido y tipo de arcillas) y de la
disponibilidad de cationes complejos, capaces de precipitar ortofosfato en los suelos
bajo diferentes condiciones de pH (por ejemplo, Ca para las condiciones alcalinas, Al y
Fe en suelos cidos). La materia orgnica tiende a disminuir la capacidad de fijacin
(Daly et al., 2001). Esta capacidad tambin se ve influenciada por la temperatura y la
composicin inica del agua que ingresa (Sanyal and De Datta, 1991), lo que conduce
a variaciones estacionales en la dinmica del fsforo. A largo plazo, altos niveles de
entrada de fsforo pueden saturar la capacidad de fijacin, lo que conduce a una
mayor movilidad del fsforo y un mayor riesgo de transferencia a formas solubles de
este elemento (Sharpley, 1995).
Este equilibrio en los suelos no se alcanza de manera instantnea y tomar
algn tiempo luego de las reacciones iniciales de adsorcin que se llevan a cabo de
forma rpida y reversible, como as tambin del desarrollo de reacciones secundarias,
que se llevan a cabo en forma ms lenta (por ejemplo, la precipitacin y la absorcin)
que disminuyen significativamente tanto la concentracin de fsforo en la solucin
como as tambin su movilidad. De este modo, en un sistema como una FVR, donde el
tiempo de residencia es corto, es un determinante crtico de su eficiencia, lo que puede
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dar lugar a, en un corto plazo, una alta concentracin temporaria de fsforo en la
solucin del suelo que aumenta el riesgo de prdida hacia aguas superficiales deescorrenta y, en el largo plazo, la acumulacin de fsforo que no estar fcilmente
disponible para las reacciones durante eventos de escurrimiento en el futuro (Dorioz et
al., 2006).
Bajo condiciones anaerbicas, la disolucin de hidrxidos frricos es un
importante mecanismo de liberacin de fsforo (Shenker et al., 2005). Por lo tanto, el
estado redox estacional de un suelo es un importante determinante de la funcin de
retencin de fsforo disuelto (Stewart and Tiessen, 1987). Las condiciones extremas
en los suelos, en lo que se refiere a su grado de humedecimiento y temperatura, junto
a la actividad microbiana asociada, tienden a destruir los complejos rgano-minerales
incrementando los niveles de fsforo disuelto (Perrot et al., 1990).
Los procesos biticos ejercen controles primarios sobre la distribucin natural
de fsforo y nitrgeno; sin embargo, se trata de flujos bi-direccionales dado que un
pequeo porcentaje de estos elementos es transferido a los arroyos y tambin, desde
los arroyos hacia la vegetacin riberea. Debe tenerse en cuenta que otros procesos
abiticos, tales como la adsorcin a las superficies minerales del suelo, sirven tambin
para retener nutrientes (Correll, 1997; Mc Clain et al., 1998).
Por su parte, la cobertura vegetal influye tambin, en la eficiencia de filtracin
de nutrientes. Una zona riberea con vegetacin de Populus es ms eficaz para la
retencin de nitratos que una cobertura herbcea (Haycock and Pinay, 1993). Algunos
rboles, tal el caso de Populus canadiensis, poseen mayor efectividad que otros en la
filtracin de nitratos procedentes de los suelos saturados debido a su capacidad de
acumulacin en la biomasa de sus races (Naiman and Decamps, 1997). Las races de
Salixy Populusparecen favorecer la colonizacin de microorganismos proteolticos y
amonificantes, y de inhibir los microorganismos nitrificantes (Naiman et al., 2005).
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2. Atributos topogrficos
La topografa de un paisaje resulta de la interaccin a largo plazo de dos
procesos operativos: movimientos geolgicos y erosin. Las regiones que han pasado
largos perodos de tiempo con poca actividad geolgica, como la Pampa Interserrana
dentro de la Pradera Pampeana (n.a), las Grandes Llanuras de USA, el Amazonas y la
mayor parte de Australia tienden a ser llanas, con poca variabilidad topogrfica y
grandes zonas cubiertas por sedimentos depositados. En contraste, las regiones con
importante actividad geolgica, como las sierras de Tandilia y Ventania en la Pradera
Pampeana (n.a), las Rocallosas o la costa occidental de Amrica del Norte poseen un
alto relieve topogrfico, con erosin activa en las elevaciones ms altas y deposicin
en los sitios ms bajos (Huston, 1999).
La pendiente media de las cuencas de drenaje disminuye conforme aumenta la
zona de influencia y la densidad de drenaje (longitud total del arroyo por unidad de
rea) normalmente, disminuye a medida que aumenta el rea de la cuenca (Kalaff,
2002). En el partido de Tres Arroyos, la pendiente regional oscila entre 1,5 y 2 m / Km.,
encontrndose surcado por cuencas de recorrido principal norte-sur que desembocan
en el Ocano Atlntico (Brtola et al., 2009). Por su parte, la topografa del partido de
Balcarce se caracteriza por la presencia de las sierras del Sistema de Tandilia, con
una elevacin mxima de 383 m sobre el nivel medio del mar y un ambiente de llanura
en el sector norte y noreste donde se desarrollan las reas de menor altura del partido,
del orden de los 35 m. Las pendientes son atenuadas a medida que nos alejamos de
las sierras en direccin al ocano atlntico (Atlas Digital del Partido de Balcarce, 2005;
Proyecto RIAP, 2002).
El transporte de agua, sedimentos y solutos por los arroyos, son procesos que
crean y destruyen comunidades ribereas y, suministran o extraen el agua y nutrientes
a estas comunidades. Las zonas ribereas reciben afluencias de agua subterrnea
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provenientes del hiporreico y de acuferos regionales que pueden diferenciar
considerablemente, las caractersticas fisicoqumicas del agua de los arroyos (Stanfordand Ward, 1992; Amoros and Bornette, 2002). Caractersticas naturales de las
cuencas tales como la topografa y la geologa superficial pueden influir, tambin en la
calidad de las aguas superficiales (Moldan and Cerny, 1994).
La distribucin lateral de las especies vasculares est relacionada a menudo,
con la delimitacin espacial de los valles y con los accidentes geogrficos fluviales,
consecuencia de distintos procesos hidrogeomrficos (Hupp and Osterkamp, 1985,
1996; Rot et al., 2000). Muchos estudios han relacionado la vegetacin riberea a la
topografa local, sugiriendo que la elevacin altitudinal sobre el cauce es un factor
importante en la determinacin de los patrones de las especies; sin embargo, esto no
se ha demostrado totalmente (Fonda, 1974; Higler, 1993; Vadas and Sanger, 1997).
En lugares con cambios fsicos en la elevacin bien definidos, como ser
terrazas de inundacin, los arreglos vegetacionales sern distintos. Sin embargo, en
muchas situaciones, los cambios de elevacin son ms graduales o la flora local ha
desarrollado una tolerancia ambiental ms amplia.
Es importante mencionar, que en suelos con pendientes pronunciadas, la
presencia de restos vegetales en superficie reduce la velocidad de escurrimiento,
dndole mayor tiempo al agua para ser infiltrada y conducida a profundidad (Pikul and
Allmaras, 1986; Unger, 1990).
Por su parte, las variaciones longitudinales en la vegetacin riberea se
pueden explicar en trminos de los eventos ocurridos en el Holoceno, por cambios
climticos, nivel del mar y por la duracin del tiempo en que las superficies han estado
disponibles para la colonizacin (Nilsson et al., 1991). Al igual que la zonificacin
lateral, las variaciones de altitud, la pendiente del cauce, los procesos
geomorfolgicos, los regmenes de fuegos, los sedimentos y cargas de residuos
leosos as como la diversidad del sustrato explican tambin, en gran medida, los
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patrones longitudinales (Rot et al., 2000; Catterall et al., 2001). Muchos de estos
factores, que interaccionan espacialmente a lo largo de los arroyos, reflejan suinfluencia en la distribucin de las especies. A pesar de las fuertes influencias
abiticas sobre la vegetacin riberea, las influencias biolgicas, tales como la
competencia, la herbivora y las enfermedades son importantes en la configuracin de
los patrones de la comunidad. Hay evidencias, que algunas especies ribereas
podran existir ms all de su rango actual, si estos eventos no las hubieran reducido o
eliminado (Keddy, 1989; Naiman and Rogers, 1997).
3. Suelos ribereos
El desarrollo de suelos en ambientes aluviales, es muy variable. Las frecuentes
perturbaciones generadas por la erosin y la sedimentacin ocasionada por las
inundaciones, crean un complejo mosaico en las condiciones del suelo de la planicie
de inundacin, que influye fundamentalmente en la colonizacin y establecimiento de
la vegetacin (Oliver and Larson, 1996). De esta forma, la heterogeneidad en las
condiciones del suelo es un factor determinante de la productividad vegetal y
diversidad. El material originario de los suelos de tierras altas es principalmente, la
roca madre; mientras que el componente mineral de los suelos ribereos de los
arroyos es el sedimento depositado y estratificado en bandas de variadas texturas. De
este modo, los suelos ribereos tienden a ser ms heterogneos en cuanto a
caractersticas minerales, que los suelos de las tierras altas. Las deposiciones
peridicas de sedimentos en las reas ribereas son acompaadas por el ingreso de
materia orgnica y nutrientes, a travs del agua. Esto incrementa su heterogeneidad,
produciendo una superficie empobrecida de suelo en algunas reas y generando en
otros lugares, sitios con una alta concentracin de materia orgnica y nutrientes.
Adems, hay una amplia variedad de factores sitio-especfico, humedad, niveles de
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fluctuacin de aguas, broza cada y descomposicin que contribuyen al desarrollo de
los suelos (Naiman et al., 2005).
3.1. Importancia de las caractersticas edficas sobre la vegetacin
La correspondencia entre suelos y comunidades vegetales permite suponer
que la heterogeneidad del ambiente edfico controla en buena medida la distribucin
de las especies vegetales en el paisaje (Batista, 1991; Perelman, 1996). En algunos
casos, el control edfico operara de modo directo, seleccionando especies tolerantes,
por ejemplo, a la deficiencia de fsforo, a la salinidad o a los regmenes de
anegamiento y desecacin que caracterizan al suelo en cada punto del paisaje (Rubio
et al., 1995). En otros casos, el control edfico operara de modo indirecto, influyendo
sobre componentes del ambiente bitico tales como la herbivora o la intensidad de la
competencia entre las especies vegetales. Los regmenes ambientales asociados con
los diferentes suelos seleccionaran, entre las especies de la flora de la regin,
aquellas capaces de establecerse en cada stand (Mueller-Dombois and Ellenberg,
1974; Shmida and Wilson, 1985; Ricklefs, 1987; Acker, 1990).
En algunas comunidades los regmenes de aireacin y humedad del suelo,
variables en relacin con la topografa, permeabilidad y salinidad de los suelos, seran
los principales controles de la composicin de la vegetacin (Batista et al., 1988). Los
cambios en los regmenes de anegamiento y desecacin de los suelos debidos a
fluctuaciones plurianuales del rgimen de lluvias (Sierra et al., 2001) o a la alteracin
del escurrimiento superficial por canalizaciones y terraplenes artificiales pueden
determinar extinciones locales e invasiones de especies vegetales (Batista and Len,
1992).
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3.2. Caractersticas fsico-qumicas de los suelos ribereos
3.2.1. Infiltracin y conductividad hidrulica a saturacin
Durante una precipitacin, el agua de lluvia se infiltra en el suelo a una
velocidad mxima que depende de las caractersticas del mismo y su grado de
saturacin (Chow et al., 1994). Cualquier precipitacin que supere dicha velocidad
mxima quedar sobre el suelo y podr contribuir a la escorrenta.
La infiltracin es un proceso complejo dentro del ciclo hidrolgico (Campos-
Aranda, 1992) que depende de las propiedades del medio poroso y condiciones en
que ste se encuentre (Porta et al., 1999). Debido a que el flujo de agua en un medio
poroso saturado depende de la conductividad hidrulica saturada (Ks), diversos
autores (Zimmermann and Elsenbeer, 2008; Ferrer et al., 2004; Sobieraj et al., 2004;
Wit, 2001) utilizan a esta variable para estimar la infiltracin bsica. Esta propiedad
representa la facilidad con que el agua fluye a travs de los poros del suelo cuando
estn completamente llenos de agua (Sobieraj, 2003), por lo que es uno de los
parmetros mas importantes en el control de solutos, flujos hidrolgicos y constituye
una variable clave en la fase terrestre del ciclo hidrolgico (Gmez-Tagle, 2009).
La Kses altamente sensible a la variacin de una gran cantidad de factores
biticos y abiticos que pueden intervenir en distintas combinaciones y magnitudes
(Bartolli et al., 2007). Entre estos factores se destacan: la geologa del lugar, la
intensidad de las precipitaciones, la pendiente, la secuencia de los horizontes, la
profundidad del horizonte orgnico, la textura, la porosidad, el contenido de humedad
del suelo, la bioturbacin por organismos del suelo, el pH, la cobertura vegetal (Selby,
1982; Schellemtrager and Doolittle, 1991; Unger, 1990; Birkeland, 1999; Sobieraj et al.,
2004), y el uso y manejo del suelo que, son las propiedades ms sensibles (Wit, 2001;
Perkins et al., 2007; Zimmermann and Elsenbeer, 2008; Gmez-Tagle, 2008b).
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La influencia de la vegetacin sobre la infiltracin del agua en el suelo ha sido
documentada por Cook (1946), citado por Dunne et al. (1991) y Jimnez et al. (2006)que observan una relacin de dependencia entre ellas. Tobn et al. (2004)
encontraron que la cobertura vegetal influye ms en las propiedades hidrofsicas en
comparacin con la textura o unidad taxonmica del suelo. En contraste, Gmez-Tagle
(2009) sustenta la hiptesis de que los valores de Ksen horizontes superficiales estn
ms influenciados por el efecto de la historia de uso de suelo que por el de la
cobertura vegetal. Tambin, es importante considerar las perturbaciones antrpicas y
biticas in situ. Guevara-Santamara (2009) han obtenido valores de Ks, en bosques
de pino y campos agrcolas, que no presentan diferencias estadsticamente
significativas lo que genera la necesidad de conocer el sistema edfico (arreglo de
horizontes y topografa) para evaluar el efecto del cambio en el uso del suelo en la
relacin entre la estructura espacial y la variacin de las variables edficas con la Ks
(Marn-Castro, 2010).
Las races o sus restos generan macroporos (Archer et al., 2002) a travs de
los cuales circula el agua a mayor velocidad y sale el aire atrapado en el suelo (Jarrett
and Hoover, 1985). De no ser as, se forma una zona saturada superficial que dificulta
la entrada de agua y su circulacin hacia horizontes inferiores. En cierta medida las
races de los rboles y arbustos modifican la topografa de su entorno, elevndola en
torno al tallo, y aumentando las fisuras y poros gruesos en esa zona. La elevacin del
terreno en torno a los rboles y el aumento de los macroporos en esta misma zona
sugieren la enorme influencia que la microtopografa tiene en el proceso de infiltracin
(Dunne et al., 1991).
Se ha comprobado que rboles y arbustos modifican la distribucin de
humedad en el perfil, tendiendo a acumular agua en las proximidades de sus sistemas
radiculares (Glover et al., 1962).
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La infiltracin del suelo est relacionada con la textura (Smith and Parlange,
1978; Rawls et al., 1983) y la estructura (Beven and German, 1981) en suelos sinvegetacin y con laboreo (Sharrow, 2007). Adems, segn Blackburn et al. (1992) y
Spaeth et al. (1996), la infiltracin se relaciona con numerosos tipos de comunidades
vegetales indicando que la textura es un factor menos significativo que la vegetacin.
Los rboles y arbustos modifican (Gile et al., 1998) las propiedades del suelo, y la
variacin inducida es continua (Dunkerley, 2000). Esto explica porqu la divisin
tradicional entre zona cubierta y descubierta no permite mejoras significativas para
explicar el proceso de lluvia y escorrenta. La infiltracin decrece continuamente
conforme aumenta la distancia al rbol, y a mayor altura de ste mayor es la alteracin
de la conductividad hidrulica del suelo (Zapata-Sierra and ManzanoAgugliaro,
2008).
Sitios recientemente arados muestran la mayor Ks sin embargo, puede
disminuir despus de un tiempo debido a la infiltracin lateral que ocurre al presentar
el suelo un horizonte suelto sobre otro no alterado por labores y a la reduccin de la
densidad aparente en superficie, ambos como consecuencia de la arada (Bermejo y
Suero, 1981). Suelos bien estructurados, con residuos vegetales en superficie, infiltran
ms agua dado que la cobertura protege al suelo de la compactacin y detiene la
velocidad del agua de escorrenta que, al permanecer ms tiempo en superficie,
aumenta las posibilidades de infiltrarse (Unger, 1990; Hillek, 1991).
El mayor contenido de materia orgnica mejora la estructura del suelo,
favoreciendo la formacin de agregados estables y la consiguiente creacin de poros
de mayor tamao lo cual incrementar la conductividad hidrulica del suelo (Zuzel et
al., 1990; Unger, 1992).
Numerosos trabajos de investigacin muestran que hay mayor infiltracin en
suelos bajo sistemas conservacionistas, debido a una mayor cobertura y a que las
condiciones estructurales del suelo debido a la presencia de canales formados por las
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races de cultivos anteriores, lombrices y otros invertebrados favorecen el ingreso del
agua (Blevins et al., 1983; Radcliffe et al., 1988; Chang and Lindwall, 1989; Dao, 1993;Radke and Berry, 1993; Azooz and Arshad, 1996; Denoia, 1996; Fontanetto y
Gambaudo, 1996). Cuando el suelo se encuentra compactado por un excesivo laboreo
o el pisoteo de animales, la labranza puede mejorar transitoriamente la infiltracin ya
que rompe los estratos compactados, generando nuevos canales para el flujo del agua
(Radke and Berry, 1993; Ferreras, 1996; Pikul and Allmaras, 1986; Unger, 1990).
Es importante mencionar, que en suelos con pendientes pronunciadas, la
conductividad hidrulica es menor dado que aumenta la velocidad de escorrenta; por
el contrario, en relieves con menores pendientes, las aguas se remansan y
permanecen ms tiempo en contacto con los poros y fisuras de la superficie del suelo
lo que favorece la infiltracin (Pikul and Allmaras, 1986).
El sellado o la formacin de costras superficiales producen una disminucin en
el porcentaje y continuidad de los macroporos, siendo ms susceptibles los suelos con
baja estabilidad estructural (Pl Sentis, 1988).
En suelos intrazonales o con exceso de agua (hidromrficos) y/o exceso de
agua y sales (hidrohalomrficos), tambin aumenta la relacin lluvia / infiltracin
(Cisneros et al., 1997) debido a que el exceso de agua y/o sales afecta el porcentaje y
continuidad de los macroporos, por oclusin o interrupcin en su continuidad. En lo
que respecta al contenido de humedad de los suelos y su relacin con la conductividad
hidrulica, sta es mayor en los suelos secos (Pl Sentis, 1988).
La superficie del suelo desnuda, el trnsito de maquinarias y el pisoteo por el
ganado con contenidos de humedad cercanos a capacidad de campo, son los
principales factores que afectan las propiedades hidrulicas de los suelos (Lavado and
Taboada, 1988; Pl Sentis, 1988).
En trabajos realizados con el mtodo del doble anillo en la provincia de
Crdoba, se obtuvieron valores de Ksmnimos de 7 mm /h en suelos degradados de la
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serie Manfredi con agricultura continua en los ltimos 80 aos (Marelli y Arce, 1995),
presentando valores intermedios de Ks de 10 mm/h en suelos con labranzaconvencional con un monocultivo de soja en los ltimos 5 aos, 18 mm/h en suelos
con monocultivo de soja laboreados con cincel, 28 mm/h en suelos con sorgo en
rotacin con soja, 40 mm/h en suelos con sorgo en siembra directa, 100 mm/h en
suelos con monte natural (Pachecoy et al., 1996) y alcanzando la Ksun valor mximo
de 312 mm/h en suelos con monte natural de algarrobo. En otro trabajo llevado a cabo
en Tandil, sobre suelos del complejo Chapaleuf Grande donde el 70% son Argiudoles
tpicos de la serie Tandil, sin limitaciones de profundidad y el 30 % son suelos de la
serie Azul, con presencia de tosca a profundidades mayores a los 88 cm., los valores
de KS medidos en el laboratorio al tercer ao de siembra directa, luego de una
pradera, variaron entre 22,2 a 38,9 mm/h (Gonzlez Roelants, 1996).
En otro trabajo realizado en Balcarce, se encontraron menores valores de Ksen
suelos labrados en comparacin con cultivados bajo siembra directa o no laboreados
(Cabria, 1996).
3.2.2. Densidad aparente
La densidad aparente es una de las propiedades fsicas que afecta
indirectamente el desarrollo vegetal a travs de sus efectos sobre cuatro variables
fundamentales: disponibilidad de agua, disponibilidad de oxgeno, temperatura y
resistencia mecnica (Letey, 1985; Garay y Di Pietro, 1989). Las races pueden ver
inhibido su crecimiento a una densidad aparente de 1.4 - 1.5 g cm -3en un suelo franco
arcillo limoso, mientras que pueden adecuarse a hasta 1.7 g cm -3en suelos arenosos,
de bajo contenido de materia orgnica (Griffith et al., 1977).
En un trabajo realizado en varios sitios del sudeste bonaerense, se hallaron
valores que van desde 1.06 g cm-3en labranza convencional a 1.30 g cm-3en siembra
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directa (Costa y Aparicio, 2002) en tanto que, en Balcarce se registraron valores de
1.27 g cm
-3
en labranza convencional a 1.36 g cm
-3
en siembra directa (Colombani,2004).
3.2.3. Materia orgnica, textura y porosidad total
La textura y mineraloga de los suelos afectan muchos aspectos de la
biogeoqumica de stos que se refleja en una fuerte correlacin con la materia
orgnica, el nitrgeno, la mineralizacin y la humedad (Church, 2002). Estas dos
propiedades afectan tambin, la humedad y los ciclos de los nutrientes a travs de su
influencia en el tamao de los poros entre las partculas y en la cantidad de superficie
de adsorcin.
En suelos pobremente drenados, las condiciones de anoxia pueden dar lugar a
grandes acumulaciones de materia orgnica y altas tasas de desnitrificacin
(Davidson, 1995). En cambio en suelos bien drenados, la materia orgnica es
preservada por adsorcin a las partculas minerales y su incorporacin dentro de
agregados estables (Christensen, 1992). As como los suelos experimentan cambios
a largo plazo en su capacidad de retener materia orgnica, los procesos fluviales
redistribuyen las partculas minerales que influyen en la dinmica de la materia
orgnica del suelo, pero a escalas temporales ms cortas. Esto es particularmente
importante en las etapas tempranas en que los suelos ribereos son fsicamente
inestables y poseen pocas partculas finas. La caracterstica de estos sistemas es un
rpido incremento inicial de materia orgnica y nitrgeno en el suelo, seguido de
largos perodos con lenta acumulacin, hasta un punto de equilibrio entre las entradas
de materia orgnica a travs de los residuos vegetales y las prdidas dadas por la
respiracin, lixiviacin y erosin (Bechtold et al., 2003). Estos cambios son
particularmente rpidos en las planicies de inundacin, alcanzando los mximos
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valores de nitrgeno y carbono orgnico en 20 a 50 aos (van Cleve et al., 1971, 1993;
Luken and Fonda, 1983; Walker, 1989).La distribucin del tamao de partculas en el suelo se reflej claramente en las
concentraciones de carbono del suelo es as que, los sitios de mayor antigedad
geolgica evidencian un incremento de partculas finas en el tiempo (Bechtold and
Naiman, 2006). Esto sugiere claramente que la estabilizacin de la materia orgnica
por las partculas finas y la no variacin de las entradas de materia orgnica, es el
mecanismo primario de control de las acumulaciones de materia orgnica en los
suelos de las zonas ribereas. Los grandes incrementos en la concentracin de
carbono se producen durante la primera dcada del desarrollo vegetativo, al mismo
tiempo que el aumento en las concentraciones de partculas finas, puede ser debido a
las deposiciones fluviales.
El aumento de los aportes de nutrientes de fuentes externas, tales como
fertilizantes, ha dado lugar a la eutrofizacin de los cuerpos de agua en todo el mundo.
Una forma de minimizar la carga externa es garantizar que los procesos aguas arriba,
en los arroyos, secuestren y transformen los nutrientes de manera eficiente. La
capacidad de los ecosistemas acuticos de interceptar a los nutrientes se debe a su
diversidad fsica y biolgica (Naeem et al., 1994; Hulot et al., 2000; Tilman, 2000;
Cardinale et al., 2002; Mulder et al., 2002) que ofrecen mltiples mecanismos para su
intercepcin (Brookes et al., 2005).
3.2.4. Sodio soluble
En el sudeste bonaerense, la mayora de las aguas tienen altos contenidos de
bicarbonato de sodio (Costa, 1999). Su poder dispersante sobre la materia orgnica,
las arcillas y la consecuente destruccin de los agregados (Crescimanno et al., 1995)
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tiene consecuencias negativas sobre la estabilidad de la estructura del suelo y la
dinmica del agua (Abrego et al., 1998) con la consiguiente reduccin de la Ks.Se observ en suelos de Tres Arroyos, que los cambios en densidad aparente
de la capa superficial, dependen fundamentalmente del tipo de suelo. En los casos en
los cuales hubo incremento en densidad aparente, ste ocurri en suelos pocos
profundos, con drenaje impedido, horizonte textural con alto contenido de arcilla y
cercano a la superficie. El sodio, que contribuye a la salinidad del suelo, permanece
soluble y en equilibrio con el sodio intercambiable (Bez, 1999).
3.2.5. Conductividad elctrica y pH
La conductividad elctrica (CE) es aplicable para mediciones de salinidad, en
virtud que la cantidad de corriente elctrica transmitida por una solucin salina en
condiciones estndar se incrementa al aumentar la concentracin de sales.
A medida que la concentracin de sales en la solucin disminuye, parte del
sodio intercambiable se hidroliza para formar hidrxido de sodio, que a su vez puede
producir carbonato de sodio. En cualquier caso, el lavado de sales puede hacer el
suelo mucho ms alcalino si hay alta concentracin de sodio intercambiable (pH mayor
de 8,5), de modo que las partculas se dispersan, el suelo se vuelve desfavorable a la
entrada de agua y, por ende, afecta negativamente la conductividad hidrulica (Bez,
1999).
El pH controla muchas de las actividades qumicas y biolgicas que ocurren en
el suelo y tiene una influencia indirecta en el desarrollo de las plantas. De acuerdo a su
valor, la disponibilidad de algunos nutrientes puede favorecerse mientras que, con
valores cidos disminuir la disponibilidad de, por ejemplo, el fsforo. El pH del suelo
representa aspectos del clima, vegetacin e hidrologa del lugar donde el suelo se ha
formado. El pH de un horizonte del suelo es afectado por el material parental, la
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naturaleza qumica de la lluvia, las prcticas de manejo del suelo y las actividades de
los organismos que en el habitan (United States Department of Agriculture, 1996).En suelos con altos contenidos de sodio intercambiable, la CE suele ser menor
de 4 dS m-1 y el pH vara generalmente entre 8,5 y 10, estando la materia orgnica
dispersa.
4. Vegetacin riberea
Los patrones vegetativos se han descripto, a menudo, con asociaciones a
fuertes gradientes verticales y laterales, relacionados a inundaciones y disponibilidad
de agua. De este modo, las caractersticas hidrolgicas se infieren como
determinantes de las distribuciones de la vegetacin. Sin embargo, algunos
investigadores han reconocido la importancia de los procesos geomrficos en formar
patrones vegetativos (e.g., Gregory et al., 1991; Montgomery, 1999) incorporndolo en
sus clasificaciones (Hupp and Osterkamp, 1985, 1996; van Coller et al., 1997, 2000).
Varios sistemas de clasificacin de patrones de vegetacin riberea, utilizan el
tipo de comunidad como unidad fundamental de clasificacin el cual, es definido por la
composicin vegetativa presente o por la vegetacin clmax potencial (Swanson et al.,
1988).
La abundancia de una especie vegetal puede medirse de muchas maneras,
aunque la medida estndar para la clasificacin de la vegetacin es la cobertura
porcentual (Daubenmire, 1959, 1968; Mueller-Dombois and Ellenberg, 1974). El
porcentaje de cobertura puede definirse como la proyeccin vertical de las copas de
los rboles o vstagos en relacin al rea del suelo, expresado como un porcentaje de
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