VIDEO DE PRESENTACIÓN

 INTRODUCCIÓN

El suelo es la capa superficial que recubre la corteza terrestre, sobre el que se desarrolla la vida en la Tierra.  El suelo está formado por materiales erosionados anteriormente.

En el suelo, viven multitud de seres vivos, plantas, animales, hongos y bacterias.

Los componentes inorgánicos del suelo son los siguientes: sólidos (grava, arena, etc), agua con sales minerales disueltas y aire. Entre sus condiciones cabe destacar: la temperatura, la humedad y la falta de luz (salvo en la superficie).

La edafogénesis (proceso de formación y desarrollo de los suelos) necesita un largo período de tiempo para realizarse.
El suelo tiene un gran valor, porque sobre él se desarrollan todos los ecosistemas terrestres. Además, la recuperación de suelos es un proceso muy lento.

Las causas del deterioro del suelo son: contaminación (sustancias tóxicas que no permiten que se utilicen esos suelos para la agricultura), compactación (suelo sin poros) y salinización (se produce con la acumulación de sales minerales en el horizonte superficial).

La pérdida definitiva del suelo se produce generalmente por erosión. Este proceso es denominado desertización cuando es un fenómeno natural o desertificación cuando es artificial.

La desertización es un grave problema con el que nos enfrentamos, sobre todo en paises áridos como España. Más de dos terceras partes del territorio español pertenecen a las categorías de áreas áridas, semiáridas y subhúmedas secas. En estas regiones es donde el problema de la desertización es más grave. Que una zona pertenezca a esta categoria no quiere decir que no llueva, sino que se evapora mucha agua en relación con la que llueve, además cuando lo hace lo suele hacer de manera torrencial. En nuestro trabajo intentaremos demostrar que hay una relación muy importante entre las lluvias torrenciales  y la erosión del suelo. 

 

fuente:Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente

Según la FAO[1] cuatro de los factores que contribuyen de manera natural al proceso de erosión hídrica del suelo son:

• El patrón de lluvias; mientras más lluvia caiga y mayor sea la "fuerza " de la lluvia (la intensidad, o sea, la cantidad de lluvia que cae por minuto) habrá más erosión.
• La inclinación de la pendiente: mientras más inclinado sea el campo, mayor será el riesgo de erosión.
• La longitud de la pendiente: la erosión aumenta con la longitud de la pendiente.
• El tipo de suelos: los suelos arcillosos muestran en general más resistencia a la erosión que los arenosos. 

En nuestro proyecto, aparte de analizar la intensidad de la lluvia, como ya hemos indicado,  estudiaremos cómo afecta a los suelos la inclinación de la pendiente.

OBJETIVOS DEL TRABAJO


1.-Construir un modelo sencillo para estudiar el suelo, en el que se pueda variar la pendiente y la intensidad de la lluvia.

2.-Estudiar cómo varía la erosión del suelo cuando cambia la pendiente, midiendo la cantidad de materiales  arrastrados por el agua y sedimentados en una cubeta.

3.-Estudiar cómo varia la erosión del suelo según la intensidad de la lluvía, midiendo la cantidad de materiales sedimentados en una cubeta.

 CÓMO SE HA HECHO


1.- CONSTRUCCIÓN DE LA MAQUETA

Nuestra maqueta quiere ser una representación simple de la realidad, hemos utilizado materiales sencillos y económicos. Hemos intentado encontrar modelos semejantes, pero no los hemos encontrado, por lo que consideramos que es original.

Los materiales que hemos utilizado para el proyecto son los siguientes :

• Cuatro barreños, dos de 30X40 cm y dos de 35X45 cm
• Dos listones de pino de 2x1 cm y un metro de largo.
• Dos bisagras grandes. 
• Dos tablas de contrachapado. 
• Clavos y tornillos para hacer el montaje.

1º Hemos construido una estructura con los listones de madera para sujetar uno de los barreños, al que previamente hemos perforado con el taladro. 

2º  El otro barreño puesto del revés hace de base. Encima de éste hemos colocado las tablas que habíamos unido por bisagras. El ángulo entre las tablas puede variar gracias a las bisagras y se fija la apertura gracias a unos tornillos sujetos a la estructura de madera. 

  


3º  Hicimos agujeros en la tabla sobre la que se apoya el suelo para que el agua se pudiera infiltrar.

 
4º  A esa misma tabla le pusimos unos listones laterales para mejorar la recarga del suelo y poder enrasarlo. Pusimos un último listón que frenara la caida del suelo y representara los materiales de la base de la pendiente.

5º Toda la estructura está metida en uno de los barreños grandes, que recoge el agua de infiltración. 

6º Las tablas están conectadas con el cuarto barreño; que recoge el agua y los sedimentos.

2.- PROCESO DE EXPERIMENTACIÓN

1º Recogida de la muestra del suelo.
La muestra se ha recogido del patio de nuestro instituto, se ha tomado la capa más superficial del suelo de unos 2 o 3 cm de profundidad. La muestra se recoge el mismo día y se guarda en el laboratorio pesada y en bolsas de plástico cerradas para que mantenga el mismo grado de humedad.

 

2º Recarga del modelo.
Ponemos la muestra de suelo en nuestro modelo, rellenamos con 2 cm de espesor, esto equivale a 2,4 dm cúbicos de suelo y una masa de 2,1 kg.
 

3º Variación de la pendiente

La pendiente a la que se encuentra el suelo puede variar, concretamente podemos colocarlo a 5º, 15º o 25º de inclinación.

4º Ponemos el agua en la cubeta superior.

La cubeta superior se encuentra perforada y simula la nube. La llenamos con 3 dm cúbicos de agua, teniendo en cuenta que la superficie es de 3 dm X 4 dm, lo que equivale a 12 dm cuadrados, la precipitación será de 25 mm.

5º Simulamos la lluvia pudiendo variar su intensidad.
La velocidad con la que el agua cae de la cubeta representa la intensidad de la lluvia y se mide en mm/h. Nuestro modelo es muy sencillo y podemos modificar la velocidad poniendo, simplemente, papel de filtro en el fondo de la cubeta. Habíamos medido previamente cuanto le costaba caer al agua, con y sin papel de filtro, los resultados fueron: sin papel de filtro 4 minutos y con papel de filtro 30 minutos. 
Esto quiere decir que en el primer caso tenemos una precipitación de  373 mm/h y en el segundo de 50mm/h.

Según esta clasificación, nuestro modelo reproduciría intensidades de lluvia muy fuertes y torrenciales.

	Fuente: el tiempo.com

 6º Movimientos del agua en el suelo 
Cuando el agua cae sobre nuestra muestra de suelo puede desplazarse rápido por la superficie o infiltrarse en el suelo. En el primer caso el agua desplaza gran parte del suelo con ella y esta mezcla, de agua y suelo, es recogida en la cubeta que representa la cuenca de sedimientación. El agua que se infiltra atraviesa el tablero perforado y es recogida en la cubeta que representa las aguas subterráneas. 


7º Medida de los materiales depositados en la cubeta de sedimentación
 
La mezla de sedimento y agua se mide con ayuda de una probeta. Después se evapora el agua con ayuda de un hornillo y el sedimento recogido se pesa con una báscula.

8º Recogida de datos

Los datos de los diferentes experimentos son recogidos en una tabla para luego ser analizados.



 

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Lo primero que se observa es que el suelo se comporta de manera muy diferente según cuál sea la inclinación a la que se encuentra y la intensidad de la lluvia. Con una inclinación de 25º el suelo comienza a fluir  cuando llueve de forma intensa comportándose como si fuera una papilla que se llama colada de barro. Con inclinaciones pequeñas de 5º o 15º el agua deja sobre la superficie marcas de erosión que se denominan surcos.

En cuanto a los resultados numéricos que hemos obtenido los hemos recogido en esta tabla, cada valor que aparece es la media de dos pruebas:

Con los resultados de esta tabla hemos elaborado las siguientes gráficas:

CONCLUSIONES:


Después de analizar los datos hemos llegado a las siguientes conclusiones:

• En cuanto a la lluvia, no importa tanto el volumen de la precipitación, en nuestros experimentos eran siempre 25mm, sino la velocidad con la que cae, lo que se denomina intensidad de la precipitación.
• Las precipitaciones torrenciales siempre provocan intensa escorrentía superficial y en caso de que la inclinación del suelo sea muy grande pérdidas de suelo muy importantes.
• Un incremento en 10º en la inclinación (de 15º a 25º) da efectos semejantes a aumentar la intensidad de la lluvia siete veces.
• Con inclinaciones de 25º la pérdida de suelo es muy importante, además los movimientos del suelo pueden provocar daños en viviendas y construcciones, por lo que creemos que deben ser zonas vigiladas.

 

PROPUESTAS DE MEJORA

Aunque nuestro modelo tiene como ventajas la facilidad de su contrucción y que es muy económico, pero entendemos que puede ser mejorado en varios aspectos:

• Uno de ellos es que se ha construido en buena parte de madera y no es un material muy adecuado para trabajar con agua, pues la absorbe y se hincha. Sería mejor utilizar plástico o metacrilato, pero son materiales que no estaban a nuestro alcance.
• Otro problema es que nuestra forma de controlar la intensidad de la lluvia es muy simple y es difícil conseguir cambios graduales.

Aún así creemos que hemos aportado una idea que puede ser mejorada en el futuro.

AGRADECIMIENTOS

Queremos agradecer su ayuda a nuestros profesores de tecnología, por sus consejos y por permitirnos disponer del taller  para poder hacer la construcción del modelo.

Bibliografía y webgrafía

http://www.magrama.gob.es/es/desarrollo-rural/temas/politica-forestal/mapariesgo_desertificacion_tcm7-26654.jpg

Emilio Pedrinaci, Concha Gil, Jose Antonio Pascual, Antonio José Hidalgo  (2015) Biología y Geología para 1º de ESO. SM.

Mª Ángeles Ramos, Ángel Colodrón, Gema González, Belén Serrano, Eva Ventureira (2015) Biología y Geología 1º ESO. McGrawHill.

Francisco Vives, Ignacio Meléndez, José Luis Garrido, Miguel Ángel Madrid (2015) Biología y Geología 1 ESO. SANTILLANA
 
Referencias:
[1] http://www.fao.org/ag/ca/training_materials/cd27-spanish/se/soil_assessment.pdf cuatro