Transformación de canales de agua efímeros, que deshidratan y degradan el terreno en canales más vegetados, que rehidratan y rehabilitan, gracias a los esfuerzos dirigidos por Bill Zeedyk en Valle de Altar (Arizona)
Por Brad Lancaster
con gratitud para Bill Zeedyk por sus ediciones, comentarios y mentoría
www.CosechaDeAguaDeLluvia.com
A partir de enero de 2012, Bill Zeedyk y Steve Carson dirigieron el trabajo en campo, en gran parte realizado por voluntarios, de un proyecto colaborativo de conservación/restauración en Valle de Altar, en el sur de Arizona, con el objetivo de revertir la erosión vertical de los canales de agua/arroyos y los caminos de tierra en el sitio del proyecto de Demostración de restauración de la cuenca de Elkhorn/Las Delicias (información disponible solo en inglés). Usaron tres estrategias principales:
- inducción de meandros dentro del canal de agua con deflectores de una piedra de altura y represas de una piedra de altura, sembradas con mezclas de semillas nativas para restauración;
- tratamiento de un tramo de 5.2. km (3.25 millas) de camino de tierra con 54 vados y bordos que drenan las aguas pluviales de los caminos y riegan de forma pasiva la vegetación que crece en las orillas del camino; y 14 estructuras de estabilización de cruces de caminos que estabilizan los cruces de los caminos sobre los arroyos;
- restauración de las partes altas con medias lunas de una piedra de altura y represas de una piedra de altura aguas arriba del canal principal de agua.
El proyecto y sus efectos se monitorearon y se siguen monitoreando extensamente.
Como dice Bill Zeedyk, la intención del proyecto era revertir la tendencia pasando de la erosión del suelo a la sedimentación del suelo.
Eso es lo que ha hecho.
Además, ahora la humedad permanece durante más tiempo en la cuenca hidrográfica, lo que permite que crezca más vegetación, se capte mejor el sedimento y se retenga y forme suelo. Todo ello reduce también las inundaciones y la erosión aguas abajo.
Acabo de asistir al recorrido por el décimo aniversario del proyecto y quería compartir fotos y videos tomados a lo largo de los años, además de enlaces a datos del extenso seguimiento que se le ha hecho al proyecto, para que puedas ver algunos de los resultados positivos.
Obras en uno de los principales canales de agua/arroyos
La flecha verde muestra el nivel del suelo antes de que el lecho del canal se erosionara verticalmente. Parte del mezquite aterciopelado que está señalado por la flecha verde tiene todas las raíces expuestas.
Bill Zeedyk mide 1.69 m (5 pies y 6 pulgadas) de alto y está parado a un lado del árbol.
El lecho del canal está tan erosionado verticalmente que el agua de las lluvias fuertes ya no llega al nivel de la flecha verde ni se esparce por la zona inundable contigua.
La flecha roja muestra la ubicación del camino que cruza el canal aguas abajo, en donde el cruce del camino se estabilizó con una estructura de control de nivel hecha con piedras.
Las flechas azules muestran cómo el flujo del agua seguirá un recorrido más serpenteante gracias al deflector de una piedra de altura (la mujer que está debajo de la flecha roja está sentada sobre él).
Foto: Brad Lancaster
Reproducido con permiso de “Cosecha de agua de lluvia para zonas áridas y más allá, Volumen 1” en español
Bill Zeedyk señala donde estaba el nivel del suelo antes de que el lecho del canal se erosionara verticalmente. Parte del mezquite aterciopelado al que apunta Bill tiene todas las raíces expuestas.
Si comparas con la fotografía anterior de 2012, puedes notar que hay mucho más sedimento fino en el lecho del canal. Las piedras más grandes, el deflector y la represa de una piedra de altura ya no se ven pues quedaron enterrados bajo el sedimento acumulado. La vegetación ya está mucho más densa sobre la zona inundable que se hace más amplia dentro del arroyo.
El sedimento acopiado en la parte superior de la estructura de control de nivel hecha de piedra (que estabiliza el cruce del camino aguas abajo del canal) se ha acumulado hasta este punto, elevando el lecho del canal al menos 30 centímetros (1 pie).
Foto: Brad Lancaster
Las estructuras en forma de media luna situadas sobre el canal de agua (desplázate hacia abajo para ver las fotos) también están ayudando a sanar esta parte del canal. Las medias lunas han ayudado a desacelerar, esparcir e infiltrar el flujo laminar en la parte alta de la cuenca hidrográfica de este canal de agua para volver a humedecer y revegetar aproximadamente 5 hectáreas (2 acres) de terreno que solía estar desnudo, drenado y erosionado.
Al reducir el volumen, la profundidad y la velocidad del caudal máximo de las aguas pluviales (al esparcir el flujo) dentro y por encima del canal de agua, también se reduce la fuerza y la capacidad del agua para transportar sedimentos. Por eso se observan más partículas de sedimento más pequeñas en comparación con las partículas más grandes que se veían antes de las obras de restauración.
A medida que el flujo de agua se esparce y desacelera, más agua satura el suelo y se prolonga el tiempo que el agua fluye y permanece en el paisaje, lo que favorece el crecimiento de más vegetación que desacelera y esparce el agua.
A medida que crece más vegetación, las raíces aumentan la permeabilidad del suelo, lo que a su vez aumenta el volumen de agua que se infiltra, especialmente en el subsuelo endurecido y expuesto. La vegetación sigue creciendo y echa raíces cada vez más profundas, y va formando una esponja de materia orgánica más gruesa y absorbente sobre la superficie del suelo; más agua se desacelera y se infiltra, y crece más vegetación: un círculo virtuoso.
Al evaluar el sitio del proyecto de demostración para la restauración de la cuenca hidrográfica de Elkhorn/Las Delicias y planificar posibles intervenciones, se buscaron y estudiaron cuencas hidrográficas locales saludables y tramos saludables de canales de agua, como este, como guía para saber cómo era la zona antes de la erosión y qué se podría conseguir con la restauración.
Observa lo ancho que es el canal y cómo la zona inundable adyacente cubierta de vegetación sigue estando fácilmente accesible para que los flujos de agua por lluvias intensas se extiendan e hidraten una mayor parte de la cuenca hidrográfica. Es probable que mucho del escurrimiento sea subterráneo, fluyendo dentro de los poros del sedimento y el suelo, especialmente después de que el flujo superficial disminuye.
Foto: Brad Lancaster
Esta estructura de piedra situada en el lado aguas abajo del camino de tierra que cruza el canal elevó el lecho del canal en su lado aguas arriba.
Las piedras en la base del lado aguas abajo de la estructura reducen la erosión causada por el agua que fluye sobre la estructura y hacia afuera de ella.
Estructura construida por Steve Carson de Rangeland Hands, Inc.
Aguas abajo de la estructura de piedra que estabiliza el cruce del camino, hay una represa de una piedra de altura (RUPA). La RUPA eleva el bordo de la poza de deslave que se formará en la base de la estructura estabilizadora a medida que el agua caiga por el lado aguas abajo de la estructura.
Después de elevar el bordo de la poza de deslave, la RUPA también mantendrá constante la elevación de la superficie de la poza, reduciendo la erosión (el agua acumulada difuminará la fuerza del agua que cae dentro de ella) y permitirá que el agua acumulada permanezca más tiempo después de la lluvia (lo que beneficia a la vida silvestre y al ganado).
Foto: Brad Lancaster
Esta estructura de piedra situada en el lado aguas abajo del camino de tierra que cruza el canal ha detenido la erosión del camino y del lecho del canal. También ha permitido que se establezca una cantidad importante de vegetación, especialmente en el lado aguas arriba donde el canal ahora es mucho más amplio y el flujo de agua más lento. Esto permite que se infiltre más humedad en los sedimentos acumulados.
Existe cierta erosión lateral causada por el agua que fluye alrededor de los lados de la estructura, pero esto se puede solucionar fácilmente agregando más piedras a los lados y elevando la altura de dichas piedras, de modo que más flujo de agua se concentre en la parte de abajo y centro de la estructura.
Foto: Brad Lancaster
Las estructuras de piedra blanca se pueden ver fácilmente desde el aire. Las estructuras más grandes estabilizan los cruces de los caminos de tierra sobre los canales de agua. Aguas arriba (a la izquierda) del camino de tierra, se pueden ver estructuras dentro del canal, como represas de una piedra de altura y deflectores de piedra; aguas arriba de los canales de agua se pueden ver camas esparcidoras en forma de media luna y colectores de flujo laminar.
Foto: U.S. Border Control, cortesía de Altar Valley Conservation Alliance
Las flechas azules indican cómo los deflectores de una piedra de altura producen un flujo de agua más sinuoso. Los deflectores de piedra empujan una mayor parte del flujo y su fuerza hacia la orilla opuesta para erosionarla, ensanchar el cauce y reducir su pendiente.
El sedimento de la orilla erosionada quedará atrapado aguas abajo, en el siguiente deflector y barra de meandro, donde se acumulan sedimentos y crece vegetación con la ayuda de ellos.
Compara esta imagen con la siguiente que fue tomada cuatro años después.
Foto: Altar Valley Conservation Alliance Brad Lancaster agregó las flechas de flujo
Compara esta imagen con la anterior.
Los árboles no tienen hojas y la hierba está amarilla porque la foto fue tomada en invierno, cuando la vegetación está en latencia estacional.
Observa cómo el tamaño de las partículas de sedimento dentro del canal de agua es ahora mucho más pequeño en comparación con las condiciones que había antes de las obras de restauración. Ya no se ven piedras y pedruscos grandes. Ahora se ve grava fina y sedimentos.
Las estructuras de piedra están cubiertas de sedimento acumulado.
No fueron arrastradas por el agua.
Tenemos mucha más vegetación.
Todo esto nos indica que el agua fluye de forma más lenta y durante más tiempo.
Gran parte de esto se debe también al efecto de las medias lunas colocadas en la parte superior de la cuenca del canal de agua, que reducen el pico del caudal y alargan la duración del flujo.
Foto: Brad Lancaster
Las flechas azules indican cómo un deflector de una piedra de altura provocará un flujo de agua más sinuoso. El deflector empuja una mayor parte del flujo y su fuerza hacia la orilla opuesta para erosionarla, ensanchar el cauce y reducir su pendiente. El sedimento de la orilla erosionada quedará atrapado en la siguiente represa de una piedra de altura aguas abajo, en el siguiente deflector aguas abajo y en la barra de meandro donde se acumulan sedimentos y crece vegetación con la ayuda del deflector. El sedimento que se origina aguas arriba se depositará en la barra de meandro que este deflector (que se ve en esta foto) ayudará a hacer crecer.
Compara esta imagen con la siguiente que se tomó 10 años después.
Foto: Altar Valley Conservation Alliance
Compara esta imagen con la anterior.
Observa de lado izquierdo la barra de meandro, grande y con abundante vegetación, que se ha formado en la parte aguas abajo del deflector de piedra. Esta barra de meandro funciona como una zona inundable hacia la que se esparcirán e infiltrarán los flujos de agua más grandes. Compara esta imagen con la anterior tomada 10 años atrás.
Foto: Brad Lancaster
Compara esta imagen con la siguiente tomada 10 años después.
Foto: Altar Valley Conservation Alliance
Compara esta imagen con la anterior tomada 10 años atrás. El deflector de piedra está enterrado hasta la mitad debido al sedimento que causa agradación.
Este es el primer y único lugar donde tenemos una zona inundable bien vegetada en AMBOS lados del canal. El canal está recreando una zona inundable activa. Es pequeña en lo que respecta a la longitud del canal, pero es un indicador del proceso de recuperación en curso.
Foto: Brad Lancaster
Compara esta imagen con la siguiente tomada 10 años después.
Foto: Altar Valley Conservation Alliance
Compara esta imagen con la anterior. Observa cuánto se ha erosionado el margen en el lado opuesto al deflector y cuánto más sinuoso, plano (menos empinado), ancho y poco profundo es ahora el canal.
La pronunciada forma en V de los márgenes se erosionará aún más y ampliará aún más el canal. Aunque no se aprecia en esta foto, el cauce activo es menor que la zona inundable, que está evolucionando muy bien.
Otra cosa clave que ocurrió aquí fue la confluencia de otro canal (donde ha desaparecido una gran parte del margen derecho; compara con la vista de 2012), que también se hará más plano, y la zona inundable se ampliará aún más y tendrá aún más vegetación.
Foto: Brad Lancaster
Las rocas colocadas hacia arriba de los márgenes y en forma de curva aguas abajo reducen la profundidad del agua a lo largo de los márgenes, lo que disminuye la fuerza erosiva del flujo de agua, que de otro modo podría erosionar el espacio alrededor de la estructura.
El agua que se derrama sobre los extremos de la estructura (en casos de flujos grandes), a lo largo de los márgenes del arroyo, se dirige hacia la poza ubicada debajo de la estructura. El agua acumulada difumina la fuerza del agua que entra, a la vez que mejora la disponibilidad de agua para la vida silvestre y el ganado.
Diseñado por Bill Zeedyk. Construido a mano por el equipo de carreteras del condado de Pima en 2007. Valle de Altar, Arizona.
Reproducido con permiso de “Cosecha de agua de lluvia para zonas áridas y más allá, Volumen 1″ en español.
Los drenes de los vados y bordos se deben colocar en lugares donde la topografía maximice la desaceleración y la dispersión de las aguas pluviales sobre un área más amplia para generar una esponja viva de vegetación.
Esto funciona en gran medida según lo previsto, pero mira la siguiente foto para ver algo que debe atenderse.
Foto: Brad Lancaster, tomada el 24 de octubre de 2016.
El vado y bordo se instaló el 14 de enero de 2012.
Es necesario desviar el flujo de agua para que no llegue a esta pendiente más pronunciada o se debe estabilizar la cabeza de cárcava, tal vez con una rampa de piedra.
Foto: Brad Lancaster, tomada el 24 de octubre de 2016
Más información sobre la cosecha de agua de caminos de tierra con vados y bordos
Obras aguas arriba de los canales principales
Las piedras se colocaron con una sola piedra de altura, pero con un ancho mínimo de cinco piedras colocadas de forma perpendicular al relieve existente. Antes de colocar las piedras, se esparce sobre el suelo una mezcla de semillas nativas para restauración (para detonar la respuesta vegetativa). Estas piedras son mucho más grandes de lo necesario para esta estructura, ya que el flujo laminar aquí es más tranquilo y menos profundo. Hubiera sido suficiente usar rocas del tamaño de una toronja (pomelo). Lo ideal es colocar la roca más grande en la fila del extremo aguas abajo. Compara esta fotografía con la siguiente.
Foto: Brad Lancaster
Esta zona del proyecto tiene un suelo muy erosionado cuya capacidad de retención de agua se ha visto mermada, como se puede observar en primer plano en el lado aguas abajo de la estructura. Sin embargo, dentro y aguas arriba de la estructura, se acumulan y permanecen tierra, materia orgánica, semillas y agua. Esto crea una esponja viva que desacelera, acumula y hace crecer aún más la capa superficial de suelo, materia orgánica, semillas y agua que permanece durante más tiempo.
Foto: Brad Lancaster
Es necesario reparar las medias lunas dañadas por la última inundación o se perderán. Necesitan un mejor salpicadero en el lugar donde las estructuras se cruzan con los surcos erosivos que se están formando. El problema es que estas estructuras se construyeron a máquina y las piedras nomás se aventaron en su lugar, en lugar de colocarse cuidadosamente a mano. La roca más grande debería haberse colocado en el centro de la estructura, donde cruza la erosión del surco.
Además, hay agua que fluye alrededor de los bordos de algunas de las estructuras de media luna. Esto se puede arreglar poniendo piedras en los extremos, asegurándose de que estos queden más altos en el terreno que el centro de la estructura, de modo que el agua fluya por encima y a través de la estructura, y no alrededor de ella.
Observa cómo la roca más grande que se usa en la estructura se encuentra en la fila del extremo aguas abajo. La fila del extremo aguas abajo acaba de colocarse aquí, dentro de una zanja de anclaje. El resto de las piedras se colocarán a nivel del terreno aguas arriba de la fila de piedras anclada.
Foto: Brad Lancaster
Las semillas de pasto nativo sembradas antes de colocar las rocas de la estructura germinaron y forman un banco de semillas vivo que puede ayudar a regenerar los suelos aún más y en áreas más extensas.
Al ganado y a la vida silvestre cuadrúpeda no les gusta caminar sobre piedras, lo que ayuda aún más a que haya nuevo crecimiento.
Foto: Brad Lancaster
La topografía de las cuatro fotos anteriores es típica del aspecto que tenía el fondo del valle antes de que se formaran la cabeza de cárcava y los surcos resultantes, y drenaran el valle.
La erosión se debió a un severo sobrepastoreo que eliminó gran parte de la cubierta vegetal del terreno, lo que aceleró el flujo, la profundidad y la fuerza del agua que drenaba del terreno. Otras prácticas que drenaron y deshidrataron el terreno de manera similar fueron los trasvases de riego y los terraplenes ferroviarios que canalizaron el flujo laminar; los caminos de tierra que desviaron, captaron y canalizaron el flujo laminar; y la supresión de incendios.
Entonces, el canal principal del arroyo Valle de Altar (aguas abajo de estas fotos) se erosionó verticalmente, y todos los afluentes que desembocaban en el arroyo Valle de Altar también se erosionaron verticalmente. Esto empezó en las cabeceras de cárcava que se formaron donde el flujo de agua de los afluentes caía hacia el verticalmente erosionado arroyo Altar por una pendiente que recientemente se había hecho más pronunciada. Todo el arroyo Altar y sus afluentes en toda la cuenca hidrográfica del arroyo Altar se erosionaron verticalmente y desarrollaron cabezas de cárcava en dirección hacia el valle.
Entonces, las cuatro fotos anteriores muestran una reliquia de cómo habría sido el paisaje sin cárcavas. Aunque habría tenido más vegetación.
La erosión causada por los caminos para vagones fue lo que realmente provocó la degradación inicial de todo el sistema, además de que había una presa de riego aguas arriba en el arroyo Altar que se reventó a principios del siglo XX. Cuando se reventó, los flujos quedaron atrapados en el ahuellamiento de las ruedas de vagón que corrían paralelo al canal de agua. El ahuellamiento estaba más recto que el canal serpenteante, por lo que su recorrido era más empinado, el agua fluía más rápido por él y arrastraba con facilidad los suelos arcillosos finos. Así empezó el deterioro.
La situación empeoró debido a los pastizales irrigados del rancho que ahora es el Refugio de Vida Silvestre Buenos Aires.
Debido a la erosión provocada por las zanjas de riego y de los caminos, se inició un proceso de erosión vertical y de formación de cabeceras de cárcava (debido a la incisión del canal principal), que continúa hasta hoy.
Es difícil priorizar dónde hacer el control de nivel en la cuenca hidrográfica, ya que hay una gran necesidad por toda ella.
Por lo tanto, al menos hay que fomentar las obras de restauración siempre que sean bien recibidos por los propietarios de las tierras, los administradores, los voluntarios, etc. Esas obras podrían llevarse a cabo en el refugio o en cualquiera de los ranchos donde aún exista incisión del canal.
Como dice Bill: “Puedes guiar a la gente, pero a fuerza ni los zapatos entran”.
Videos del proyecto
Haz clic aquí para ver el video parte uno
Haz clic aquí para ver el video parte dos
Si deseas más información
• Visita el sitio web de Altar Valley Conservation Alliance:
https://altarvalleyconservation.org/ (disponible solo en inglés)
Para obtener más información específica sobre su proyecto Elkhorn/Las Delicias, consulta:
https://altarvalleyconservation.org/our-work/conservation/projects/elkhorn-las-delicias-watershed-restoration-demonstration-project/ (disponible solo en inglés)
Análisis SIG para la evaluación a 10 años
Altar Valley Conservation Alliance y la cosecha de agua en ranchos
• Consulta los libros de Bill Zeedyk:
Let the Water Do the Work: Induced Meandering y Evolving Method for Restoring Incised Channels
A Good Road Lies Easy on the Land: Water Harvesting from Low Standard Rural Roads
Bill Zeedyk y Steve Carson usan el libro en talleres para equipos de mantenimiento de caminos rurales del condado. Estos talleres deberían ofrecerse de manera continua.
• ¿Quieres conocer, trabajar y aprender de Bill Zeedyk?
Mantente al día con los eventos de Altar Valley Conservation Alliance
y
con Albuquerque Wildlife Federation (disponible solo en inglés). En especial con sus eventos y proyectos de restauración en el rancho Fort Union Ranch en el norte de Nuevo México; ¡ahí estará Bill!
• Cosecha de agua de lluvia para excursionistas, vida silvestre, ganados, oasis y más (disponible solo en inglés)
- y lee…
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