Influencia de la Deforestación y del Uso del Suelo en los

Influencia de la Deforestación y del Uso del Suelo en los

Influencia de la Deforestación y del Uso del Suelo en
los Recursos Naturales de la Selva Alta Peruana
Pronto, ¿una selva desnuda?
Tipo de Proyecto: Tesis de Ph.D.
Tema: Geoquímica medioambiental y multielemental
Foto: Chacras de agricultores migratorios en Alto Sisa.
Líder del proyecto: Supervisor principal: Supervisor adicional: Institución:
M.Sc. Ing. Lina Lindell (candidata PhD)
Dr. Mats Åström (profesor en geoquímica y director de la escuela doctoral “Äspö”)
Dr. Tommy Claesson (profesor auxiliar universitario en geología)
Dr. Marianne Lindström (especialista en psicología
medio ambiental)
Dr. Pasi Peltola (investigador postdoctotral en
geoquímica)
Universidad de Kalmar, Suecia
La selva alta es una zona pequeña pero muy importante para la cuenca
Amazónica entera. Según la organización Conservation International los
Andes tropicales es la región más biodiversa en el mundo. Este se debe
a que su posición latitudinal y su topografía complexa han creado variaciones climáticas muy grandes sobre escalas espaciales muy pequeñas.
Por consiguiente se ha desarrollado una gran variedad de ecoregiones en
esta zona.
La Amazonia Andina geológicamente es una zona muy joven y todavía
es tectónicamente activa. Consiste de materiales que fácilmente se descompone y por lo tanto es una suministradora de enormes cantidades de
materiales disueltos y suspendidos a los ríos. Efectivamente, esta zona es
la fuente principal de los componentes químicos y físicos transportados
por los ríos a través de la selva baja. La deforestación que esta tomando
lugar en la Amazonia Andina definitivamente tiene el potencial de severamente influir en la cantidad y la composición de metales, sedimentos
y nutrientes en el río Amazonas, su planicie inundable adyacente y su
estuario. Obviamente, es importante entender la geoquímica de la Amazonia Andina y los afectos de su transformación, de una selva virgen a
una zona cada vez más deforestada e intensamente utilizada para producir productos agropecuarios.
El objetivo general de este proyecto de PhD es aumentar la comprensión
de los procesos hidroquímicos y geoquímicos en la parte Subandina de
la selva alta. En particular, en que medida las actividades de explotación
como la deforestación y agropecuaria afecta la calidad química de los
suelos y aguas. Además el estudio dará como resultado una compilación
de datos de la variación temporal y espacial de una gran cantidad de
elementos y compuestos químicos en diferentes medias (agua, suelo y
sedimento). Estos datos geoquímicos medioambientales (incluyendo el
comportamiento de metales potencialmente tóxicos, información sobre
la perdida de nutrientes de los suelos y los caracteres químicos de aguas
superficiales) junto con los datos sociológicos (percepciones para con
los recursos naturales) serán un recurso importante para las actividades
de planificación de un manejo sostenible de los recursos naturales y de
un desarrollo sostenible del crecimiento socioeconómico de esta y regiones similares. Además, una comprensión de procesos hidroquímicos del
medio ambiente junto con escenarios de por ejemplo crecimiento de la
población o cambios climáticos es una herramienta esencial para poder
planificar medidas que previenen una degradación de los ecosistemas y
efectos adversos a la sociedad. Conocimiento de la geoquímica de la selva alta es importante para el manejo medio ambiental local y regional
pero también de alto interés para la comunidad científica global.
Este proyecto de PhD consiste de cuatro proyectos mayores y tres proyectos menores los cuales se presentan aquí abajo:
“Control de la cobertura terrestre en la química del agua superficial
de la Amazonia Subandina”
Zona de estudio: Las cuencas del río Sisa y Saposoa.
Extensión temporal: Julio 2005-Junio 2009
Introducción: Los estudios científicos han mostrado que la deforestación en muchos casos causa una pérdida de elementos químicos del
suelo lo cual puede causar un aumento de estos en las aguas. Además se
ha registrado un aumento de la temperatura del agua, bajando niveles
de oxigeno disuelto y un aumento de sólidos totales suspendidos. Estos
cambios de la química del agua pueden afectar la composición y función
de los ecosistemas acuáticos.
Objetivo: Investigar si la deforestación y el cambio del uso de suelo han
tenido un impacto de duración larga en la calidad de las aguas superficiales de la selva alta.
Método: Tomar muestras de agua de 49 tributarios (quebradas) situadas en sub-cuencas cubiertas con diferentes extensiones de bosque. Analizar unos 70 elementos y compuestos químicos (incluyendo elementos
mayores y menores, metales y nutrientes) en las muestras de agua. Medir
el caudal en los puntos de muestreo. Determinar las cualidades físicas de
las sub-cuencas (topografía). Analizar imágenes satélites (SPOT) para
determinar la extensión de bosque en cada sub-cuenca muestreada.
Imagen: Clasificación de una imagen de SPOT de la parte baja de Sisa. Color verde
representa cobertura boscosa.
Resultado preliminar: Una parte de las aguas analizadas tienen niveles
elevados de sedimentos suspendidos y coliformes fecales las cuales son
inadecuadas para el consumo humano. Algunas aguas tienen niveles bajos de oxigeno disuelto y presencia de nitritos lo que puede amenazar la
vida acuática. Niveles de fosfatos son elevados (P-PO4>0.05 ppm) en la
mitad de las aguas analizadas. En un 70% de las aguas la concentración
amoniacal excede el estándar de calidad ambiental de 0.04 ppm.
El carácter químico de las cuencas del río Sisa y Saposoa son muy similares y las variaciones son más grandes entre sus sub-cuencas que entre
las dos cuencas mayores (Sisa y Saposoa). Las aguas son moderadamente
alcalinas con muy altos niveles de sólidos disueltos debido a la contribución de la roca calcárea y la roca salina (evaporitas masivas). La variabilidad es alta debido a la composición heterogénea de la roca sedimentaria.
El contenido de potasio (K+) y la temperatura del agua son más altas
en las cuencas deforestadas mientras que el contenido de oxigeno disuelto es más bajo. Sin embargo, la cobertura boscosa también muestra
una correlación muy fuerte con la altura promedia de las sub-cuencas.
De hecho, la altura promedia, que representa la litología y topografía,
ejerce una señal más fuerte en la química del agua que la cobertura boscosa. Los elementos disueltos se disminuyen con la altura promedia (lo
contrario de las condiciones que prevalecen en la escala de la Amazonia
entera). Estos dos parámetros (litología y topografía) están controlando
la química del agua y es posible que oculten cambios causados por la deforestación. Es un resultado similar a lo que se encontraron estudiando
otra parte de la selva alta (Pichis, Peru).
Proyecto menor: “Análisis del estado químico y físico a lo largo de
dos ríos en la selva alta, Perú”
Estudiantes: Alexandra Röttorp y Sara Lindgren (tesis de ing. y maestría de aguas
y del medio ambiente)
Supervisor principal: M.Sc. Ing. Lina Lindell
Supervisor adicional: Dr. Allan Rodhe (Profesor en hidrología, Universidad de
Uppsala, Suecia)
Zona de estudio: Las cuencas de los ríos Cumbaza y Shima
Extensión temporal: Enero 2007-Junio 2008
Objetivo: Investigar el impacto de la deforestación y del uso de suelo a
la calidad de agua. Determinar el estado químico y físico de dos ríos e
investigar su relación al efecto antropogénico.
Método: Tomar muestras a lo largo de un río situado en una zona altamente explotada (Río Cumbaza) y a lo largo de un río en una zona
menos afectada por actividades antropogénicas (Río Shima). Analizar
el contenido de metales y nutrientes. Evaluar el estado físico de los ríos
en los puntos de muestreo y evaluar la cobertura terrestre por medio de
imágenes satelitales. Comparar el estado químico con el estado físico a
lo largo de los ríos y entre los dos ríos.
“Estudio de variaciones geoquímicas históricas a través de sedimentos aluviales”
Zona de estudio: Las cuencas del Sisa, Saposoa y Huallaga.
Extensión temporal: Julio 2005-Junio 2009
Introducción: En la selva alta la falta de datos geoquímicos es muy
grande, especialmente la existencia de datos históricos. Lo bueno es que
la naturaleza misma esta registrando y archivando información que puede darnos señales del pasado. La fracción fina (limo y arcilla) de sedimentos suspendidos en el agua lleva metales y tiene su origen en toda
la cuenca. Se sedimentan en los valles durante eventos de inundaciones.
Cuanto más tiempo ha pasado después de la deposición, más profundo
se encuentra el material.
Objetivo: Investigar si ha ocurrido cambios geoquímicos a través de
estudiar la variación de la concentración de elementos químicos con la
profundidad (es decir con el tiempo) en sedimentos aluviales.
Método: Tomar muestras de cada 10 cm en perfiles aluviales localizados
en la parte baja de Sisa y Saposoa y también en una isla del Río Huallaga.
Los perfiles son cinco en total. Analizar unos 60 elementos menores y
mayores (incl. metales, material orgánico) en las muestras. Investigar las
historias de los terrenos muestreados por medio de entrevistas. Determinar la concentración del isótopo Cesio-137 para determinar la edad de
cada capa muestreado.
Resultado preliminar: Debido a la deforestación y los característicos
del material geológico las bancas de los ríos son muy sensibles para las
fuerzas del agua y el material está erosionando muy fácilmente. Esto
hace que el origen de gran parte de los sólidos llevados por el agua es de
las bancas mismas. Es probable que esto sea una razón para que el material no tenga niveles de Cesio-137 detectables. Un mejor método para
estimar la edad del material ha sido las entrevistas con los propietarios
de los terrenos. Las capas de ceniza, restos de la quema aplicados por los
campesinos, junto con las entrevistas da información sobre la edad de
esos estratos. Después de la deforestación del bosque virgen la deposición anual ha sido muy alta (aprox. 5-10 cm al año).
M e rcu rio , H g (p p b )
0
0
50
100
Profundidad (cm)
150
200
250
300
350
400
450
20
40
Una gran cantidad de elementos aumentan
con la profundidad en los perfiles lo que sugiere una migración vertical, este modo de
transportación hacia el fondo de los perfiles
más probable es con el agua de infiltración
(es decir un proceso físico).
Los perfiles muestran niveles elevados, comparados con niveles originales, de una cantidad de metales potencialmente tóxicos como
mercurio, cadmio, cobalto y plomo. Estos
metales tienen una correlación significativa
muy alta con el contenido de material orgánico. Esto puede ser causado por una elevada
perdida de la capa superficial del suelo debido a la deforestación.
Figura: Mercurio con la profundidad en uno de los perfiles.
“Perdida de metales y nutrientes de suelos deforestados en la
selva alta”
Zona de estudio: Alto Sisa y Shima.
Extensión temporal: Enero 2007-Junio 2009
Introducción: Los resultados de investigaciones científicas en Ecuador
y la selva baja de Brasil han mostrado que la deforestación hace aumentar el nivel de mercurio en las aguas superficiales. Se ha medido niveles
incrementados de mercurio en peces y en poblaciones que consumen
mucho pescado. Los datos de los sedimentos aluviales de este estudio de
PhD sugieren una trasladación del suelo al agua, no solo de mercurio,
pero también de otros metales potencialmente tóxicos.
Objetivo: Investigar como se cambia el estado químico general del suelo
con la deforestación y actividades agropecuarias. Determinar si la tala
del bosque en esta zona implica una perdida de elementos químicos del
suelo. Investigar el cambio químico del suelo con el tiempo y con
características físicas como la pendiente, la textura y la altura.
Foto: Tierra recién deforestada en Alto Sisa
Método: Tomar muestras de suelo
debajo de diferentes usos de suelo
(cultivos de café, pasto, bosque secundario, bosque primario y tierra
recién deforestada y quemada).
Entrevistar a los dueños del suelo
sobre la historia de cada sitio de
muestreo.
Proyecto menor: “Estado nutrimental debajo de diferentes
coberturas vegetativas en la selva alta”
Estudiante: Karin Olsson (tesis de magíster en agronomía)
Supervisor principal: M.Sc. Ing. Lina Lindell
Zona de estudio: Alto Sisa y Shima
Extensión temporal: Enero 2007-Junio 2008
Introducción: La degradación del suelo por la perdida de los nutrientes es un problema grande en la Amazonia. Menos del 20% de la tierra
deforestada en San Martín es dedicado a frentes agropecuarias, el 80%
restante consiste de bosques secundarios (purma). En cuanto a la producción agropecuaria este es, obviamente, muy ineficiente. Además la
baja fertilidad del suelo deforestado obliga a nuevos agricultores a deforestar áreas en regiones no aptas para las actividades agropecuarias por
su alta pendiente y poca profundidad de la capa arable.
Objetivo y método: Ver texto para proyecto principal
“Actitudes para con los recursos naturales y cambios medioambientales de la Amazonia Subandina”
Zona de estudio: Las cuencas del Saposoa y Sisa, la ciudad de Tarapoto.
Extensión temporal: Junio 2007-Junio 2009
Introducción: En un lapso de menos de 100 años la selva alta peruana
se ha transformado de una selva virgen a una zona altamente deforestada y la gran parte de esto ha tomado lugar los 50 últimos años. Este ha
cambiado el estado de los recursos naturales y por consiguiente las condiciones de vivir. Desde los setentas la migración interna de mayormente
pobladores Andinos a la selva alta ha sido intensa y ha resultado en una
ocupación desordenada de la tierra virgen. Este proceso de selvatización
(flujo de costeños y andinos hacia la selva) ocurre en todo el Perú.
Objetivo: Investigar las actitudes y percepciones de la población rural
para con los recursos naturales. Comparar las actitudes entre los pobladores que han llevado varias generaciones en la región y pobladores inmigrados durante su tiempo de vida. Además comparar actitudes entre
la población rural, organizaciones y políticos.
Método: Entrevistar
unas 65 familias rurales de las cuencas
Sisa y Saposoa utilizando entrevistas
semi­-estructuradas.
En adición, entrevistar organizaciones
no gubernamentales
y alcaldes/políticos
de San Martín.
Foto: Familia rural en Saposoa
Proyecto menor: “Impacto de la degradación de los recursos acuáticos a la salud de los niños”
Estudiante: Elin Sandström (Licenciada en Ciencias de Salud; el proyecto forma
parte de su maestría)
Supervisor principal: M.Sc. Ing. Lina Lindell
Supervisor adicional: Dr. Gun Wingren (Catedrática agregada,
Universidad de Linköping, Suecia), Dr. Neptalí Santillán Ruiz (Director General
DIRES) y Obstetra licenciado Willy Vasquez Tenazoa.
Zona de estudio: Las cuencas de los ríos Sisa y/o Saposoa
Extensión temporal: Enero 2007-Junio 2008
Introducción: Tener agua potable de buena calidad es fundamental
para la vida diaria y es necesaria como una base en una sociedad sostenible y progresiva. Hoy en día aproximadamente 2.2 millones de niños
de países en vía de desarrollo mueren cada año por diarrea causada
por tomar agua contaminada y por tener una higiene inadecuada. La
diarrea es una enfermedad mundial pero afecta aún más gravemente a
los pobres debido a su bajo acceso a los servicios de salud, a sus condiciones sanitarias inadecuadas y a su baja nutrición. En la Amazonia la
falta de tratamiento básica de agua y servicio de desagüe es una razón
principal para problemas de salud. En San Martín hace falta agua potable en la mayoría de
los pueblos rurales y
por consiguiente la
población depende
de los ríos y quebradas para obtener agua
domestica, las cuales
son amenazadas por
la deforestación y la
expansión de las actividades agropecuarias.
Foto: Niño observando las vacas bajando en el agua en
Bajo Sisa
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Objetivo: Investigar como afecta el estado de los recursos naturales a la
salud de niños en pueblos rurales mediante la calidad del agua domestica.
Método: Entrevistar familias en 4 pueblos rurales (dos en zonas de
bosque primaria y dos en zonas degradadas) sobre socioeconomía, condiciones sanitarias, higiene y salud (en especial frecuencia de diarrea),
tomar muestras fecales de niños y tomar muestras de agua en las fuentes
(ríos y quebradas), y en los almacenamientos, de agua domestica. Financiamiento:
• Äspö Escuela Doctoral
• Asdi, Agencia Sueca de Cooperación Internacional para el Desarrollo
• Optimising Access to SPOT Infrastructure for Research
• Fundación Futura
• Fundación de la memoria de Bengt Lundqvist
• Fundación de Helge Ax:son Johnsson
Datos de contacto:
Lina Lindell
Candidata a Doctor en Filosofia
Magister e Ingeniera de Aguas
y del Medio Ambiente
Universidad de Kalmar
Dep. de Ciencias Naturales
Kalmar, Suecia
46-708-512752 (móvil)
[email protected] (privado)
[email protected] (profesional)
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Organizaciones/instituciones apoyando en el proyecto:
Äspö Escuela Doctoral
Emapa – San Martín
El Dorado
Dirección Regional de Salud, San
Martín-DIRES