¹Torrez J., ²Crespo W., ³Amurrio J.

1. Ing. Agr.

2. Lic. Bio. Centro de Investigación y Servicios en Teledetección (CISTEL)

3. Ing. Agr. M.C. Director Instituto de Investigaciones FCAyP 

El Recurso suelo forma parte del complejo bio-ecológico que es afectado por diversos problemas, estos principalmente son fenómenos naturales tales como, Erosión (hídrica o eólica), degradación de la fertilidad y salinidad acelerados por influencia humana.

En Bolivia, la salinización afecta vastas regiones del Altiplano y de los valles; este es el caso particular de la zona de estudio (Valle Alto), donde la degradación de los suelos por salinidad está ligada principalmente a su topografía plana, que dificulta el drenaje natural, favoreciendo a la acumulación de sales. Adicionalmente, influye también otros aspectos como ser: la presencia de una napa freática superficial, un mal uso de del agua de riego a nivel parcelario y la ausencia de redes de drenaje.

La detección oportuna, el mapeo y el monitoreo de los suelos salinos, son elementos esenciales para la optimización de programas de recuperación y manejo dirigidos a este tipo de problema de suelos, (Chuvieco, 1990).

En el presente estudio para la detección, clasificación y mapeo de suelos salinos a escala regional se consideró: El uso de imágenes satelitarias (teledetección), tomando en cuenta sus tres principales características: Resolución espacial, multitemporal y multiespectral, así como la utilización del Sistema de Información Geográfica ( SIG).

Por las consideraciones mencionadas se proyectó el presente estudio con los siguientes objetivos:

- Detectar, clasificar y mapear las áreas salinas, salino/sódicas y sódicas en el Valle Alto.

- Evaluar las posibilidades y limitaciones del captor T:M: para la identificación de suelos salinos y salino/sódicos, efectuando estudios de terreno con la descripción de perfiles y su posterior análisis de laboratorio.

- Estudiar la génesis de estos suelos y efectuar el modelamiento de toda la información mediante el SIG.

El Valle Alto se encuentra ubicado en el departamento de Cochabamba, entre las coordenadas 17^o 31’ y 17^o 41’, de latitud sur y 65^o 57’ y 66^o 05’ de longitud oeste, con una altitud que varía de 2680 a 2800 msnm y una superficie de 4 9000 ha.

Según Thornrhvatte, el clima corresponde a semiárido, mesotérmico (semifrío), con una precipitación promedio anual de 419.4 mm. La temperatura medio ambiente varía de 16.54 ^oC a

19.63 ^oC, con una humedad relativa de 56.9%. De acuerdo a los datos de CORDECO (1991), el déficit de agua en esta zona se inicia en abril y concluye en noviembre. El sistema hidrográfico del Valle Alto, está formado por una serie de ríos importantes, algunos de curso permanente y otros intermitentes, tales como: Jatun mayu, Pocoata, Sulti, Cliza y Calicanto.

Las características geológicas del Valle Alto según datos de GEOBOL, CORDECO (1991) son depósitos terciarios y cuaternarios. Fisiográficamente, constituye una planicie fluvio lacustre cuya pendiente varía de 0 a 0.5% en zonas ligeramente inclinadas la pendiente tiene un valor de 2.4% y en zonas ligeramente onduladas la pendiente es de 5.3%. Ecológicamente, de acuerdo ala clasificación de Holdridge, corresponde a la región de Estepa Espinosa Montaño Bajo Subtropical.

Mediante el Sistema de Tratamiento Numérico EASI – SPACE de PCI se procesó la sub imagen LANDSAT – TM, WRS 232/072; bandas 2,34,5 y 7 del 24/05/90, correspondiente al denominado Valle Alto de Cochabamba, tomando en cuenta sus coordenadas geográficas (Figura 1).

Este proceso consistió en la siguientes etapas: (Figura 2).

Con las clasificaciones temáticas obtenidas se procedió a la verificación y obtención de puntos de muestreo en el terreno, posteriormente se introdujo al Sistema de Información Geográfica, (PC) Software PAMAP y DBASE IV.

Durante el trabajo de campo se efectuó el muestreo de suelos para su posterior análisis realizando excavaciones de perfiles hasta los 60 cm y barrenadas hasta los 120 cm. Para la descripción se utilizó el manual de descripción de perfiles de la FAO (1977). La toma de muestras disturbadas, fue realizada en 125 puntos, considerando solamente la capa superficial de 20 cm, para el posterior análisis físico y químico de salinidad en laboratorio.

Con lo datos de campo y laboratorio se clasificó los suelos en salinos, salinos/sódicos y sódicos; según el sistema del Manual de Agricultura N^o 60 (1964).

Para obtener la cartografía temática preliminar se procesaron clasificaciones supervisadas, utilizando la combinación de bandas (TM 7,5,2), para el mapa preliminar de salinidad y para el de cobertura vegetal las bandas (TM 5,4,3). Luego se procedió a la validación de la información temática proporcionada por el sistema, confrontándola con los datos de campo y el análisis de laboratorio, (Figura 3).

Después de generar los mapas preliminares de salinidad y cobertura vegetal por medio del (STN), esta información fue incorporada al (SIG) mediante los siguientes pasos:

Mapa de salinidad (obtenido por el tratamiento numérico)

Mapa de cobertura vegetal (obtenido por el tratamiento numérico)

Mapa fisiográfico (CORDECO, 1991)

Mapa geológico (CORDECO, 1991)

Curvas de nivel, cada 20 m (IGM)

Mapa hidrográfico (IGM)

Mapa de vías de comunicación y centros poblados (IGM)

Consistió en la asignación de un nivel del SIG para cada elemento temático, susceptible a ser analizado y para su posterior modelamiento.

Paralelamente a la creación de los niveles de información introducidos al SIG, se creó una base de datos para cada nivel temático para luego realizar su interacción.

Con toda la información incorporada, se efectuó el modelamiento de los datos de los diferentes niveles de información para la obtención de un mapa final de salinidad del Valle Alto, para dicho propósito se elaboró el siguiente modelo conceptual (Figura 4).

De acuerdo al modelamiento propuesto, se realizó los cruces de los mapas para la obtención del mapa final de salinidad.

a) Sobre posición del mapa pendientes, infraestructura con el mapa de salinidad (STN), se obtuvo el mapa 1.

b) Sobre posición del mapa 1 que con el mapa de vegetación ( Mapa 2).

c) Sobre posición del mapa 2 con el mapa geológico (Mapa 3).

d) Sobre posición del mapa 3 con el mapa fisiográfico (Mapa 4)

La información obtenida luego del procesamiento de los diferentes niveles de información fueron tanto espacial y no espacial.

Los resultados del tratamiento numérico de la imagen LANDSAT-TM fueron satisfactorios, utilizando la combinación de bandas TM 7, 5 y 2 (infrarroja lejana, infrarroja media y verde); visualizando 7 en verde, 5 en azul y 2 en rojo, durante el análisis de los resultados obtenidos, se consideró adicionalmente el efecto de la fecha de toma de la imagen utilizada, puesto que correspondía a la estación seca ( mayo ); Moreau, 1989.

Para reducir este factor, se procedió al realce de las bandas mediante el método de Gauss, que permite la modificación de los datos originales en base al histograma de cada banda espectral a través de una curva de distribución normal entre los límites de 0 y 255, mejorando considerablemente el contraste de la imagen particularmente de las zonas salinas y sódicas.

Se efectuó en este proceso dando especial énfasis a las áreas con problemas de salinidad, obteniéndose como primer producto un mapa preliminar de salinidad, posteriormente, mediante el trabajo de campo se procedió a la identificación, categorización y/o verificación de las áreas diferenciadas.

La mayor dificultad que presentó esta clasificación automática, fue la no diferenciación entre las categorías de suelos salinos y suelos salinos/sódicos. Es decir que, mediante esta clasificación automática, se pudo obtener una identificación general de áreas con problemas de salinidad en el área de estudio, pero no fue posible la discriminación entre los tipos de sales este proceso presentó un error mayor al 60%, poniendo en evidencia el requerimiento indispensable de un reconocimiento del terreno.

En esta etapa, se incorporó paulatinamente al STN toda la información de campo recopilada y los resultados del análisis de las características del suelo, obteniéndose una adecuada diferenciación de las áreas con problemas de salinidad particulares, puesto que el proceso consistió en proporcionar al sistema puntos de muestreo específicos, con todos los requerimientos necesarios para diferenciar los tipos de sales presentes en el área.

Puesto que el STN incluye en la clasificación a todos los píxeles de la imagen, éstos son diferenciados estadísticamente en diferentes categorías de acuerdo a su valor de reflectancia, considerando la combinación de bandas utilizada se obtuvo el mapa de salinidad de la zona de estudio.

Para la obtención de este mapa temático, mediante el STN fueron utilizadas las bandas TM 5, 4 y 3 ( infrarroja media, infrarroja cercana y roja); visualizando la 5 en verde, 4 en azul y 13 en rojo. Su procesamiento fue paralelo al mapa de salinidad, permitiendo adicionalmente verificar la correlación de ambas informaciones, confirmando la existencia de un nexo entre el tipo de cobertura vegetal de una determinada zona y el tipo de estrato sobre el cual se desarrolla. Esta información es importante durante la modelización del mapa de salinidad.

De acuerdo a la calidad de los productos obtenidos, fue posible establecer que el proceso de clasificación supervisada de una imagen LANDSAT-TM es uno de los más adecuados para el estudio de suelos salinos; sin embargo, es necesario puntualizar que los trabajos que se ejecutan por medio de la Teledetección requiere indispensablemente de un reconocimiento de terreno; principalmente para validar las categorías diferenciadas, en este caso en particular en el que el recurso suelo, es un elemento del paisaje que no se encuentra totalmente desnudo en toda la extensión de la zona de estudio, motivo por el cual se incorporó información complementaria de cobertura vegetal que permitió la redefinición de los límites de las áreas con problemas de salinidad, considerando el tipo de cobertura vegetal existente en las mismas.

Las clasificaciones temáticas obtenidas mediante el STN, no se constituyeron para el presente estudio, como los mapas finales de cobertura vegetal, de clasificación y delimitación de suelos con problemas de salinidad respectivamente, puesto que fueron almacenados cada uno en un nivel del sistema de información geográfico(PAMAP-SIG), para ser utilizados como información básica para el modelamiento del mapa de salinidad y sodicidad.

El modelamiento se realizó en el SIG, teniendo como mapa base para la salinidad; el obtenido a través del STN y como mapas temáticos intermedios, los siguientes:

- Infraestructura vial y centros poblados (IGM)

- Red hidrográfica (IGM)

- Mapa de cobertura vegetal (STN)

- Mapa de pendientes( IGM)

- Mapa geológico (GEOBOL) Figura 5

- Mapa fisiográfico (CORDECO) Figura 6.

Figura 5. Mapa geológico.

Figura 6. Mapa Fisiográfico.

Para el modelamiento mencionado también se tomó en cuenta los siguientes criterios:

La salinidad se presenta generalmente en las partes bajas y planas de la zona de estudio cuyas pendientes no sobrepasan a más del 1%. Sin embargo, la utilización de este criterio no fue del todo aceptable, puesto que también se presentan problemas desalinización en pendiente mayor al 1% (Figura 7).

Con estos antecedentes, se optó por realizar una sobre posición de los mapas de pendientes y el de salinidad (obtenido por el STN), al producto se incorporó información adicional para efectuar algunas correcciones, sobre todo información relacionada con el material parental y el nivel de napa freática. El elemento pendientes también es un factor preponderante para la salinización, asociada con el riego y drenaje interno y externo lentos que ocasionan la salinización de los suelos.

La vegetación es un buen indicador de suelos con problemas de salinidad (Figura. 8).

Al sobreponer el mapa de vegetación y el de salinidad se puede observar que los tipos de cobertura vegetal que posibilitan una mejor tipificación de suelos salinos, salino/ sódico son: grama o chiqui (Cynodon dactylon), Botón botón (Ranunculus sp) , chiji blanco (Distichlis humilis) y salicornio (Salicornia fruticosa).

Del proceso de modelación e interpretación del análisis se obtuvo un mapa final de clasificación de salinidad cuyos resultado se reportan en la tabla 1 y figura 9.

El origen y formación de los suelos salinos y salino/sódicos de la parte plana del Valle Alto, están ligados a la interacción de procesos y factores formadores de suelos.

El material originario de estos suelos, está constituido por sedimentos procedentes de las serranías circundantes cuyo material originario tiene una composición mineralógica variada tales como la feldespatos de Ca y Na (plagioglasas), micas, cuarzo y sales.

El proceso de remoción en esta zona, se realiza en forma muy incipiente debido a las condiciones locales de drenaje interno deficiente, así como la deficiencia de precipitación pluvial pedológicamente efectiva. Las transferencias de las sales, se producen por efecto del movimiento descendente y ascendente de la napa freáticas. También, por efecto de este proceso de transferencia existe movimiento de arcilla, que se evidencia la presencia de Argilo cutans en los horizontes (Bt), Argillico y Natricos (Btn) y por el incremento de la misma con relación a la profundidad. Así mismo se evidencia la acumulación de sales en forma de costras o afloraciones blancas en la superficie, los factores y los procesos analizados, corresponden a las zonas bajas del área de estudio, que presentan un relieve plano a casi plano con pendientes que no exceden de 1%.

Para el procesamiento de este producto, se utilizó la información cartográfica elaborada por CORDECO (1991). El objetivo fue el de comparar la información obtenida a través de dos técnicas diferentes de levantamiento, la información de CORDECO que fue elaborada en base a las fotografías aéreas y a un estudio fisiográfico (Figura. 10) y el obtenido mediante el STN; las principales diferencias entre los resultados de las dos técnicas fueron:

En el sistema(STN) es posible determinar la ubicación de suelos salinos, salino/sódicos y sódicos sin tomar muchas muestras en el terreno para su posteriores análisis en el laboratorio, en cambio el mapa de CORDECO utiliza los resultados de campo y laboratorio para efectuar la zonificación de los mismos. La principal causa de las diferencias entre estos dos mapas, es posible atribuir al hecho de que el estudio de CORDECO no cuenta con muestras georeferenciadas, lo cual no permitió una ubicación exacta de los datos proporcionados a diferencia de que una de las ventajas importantes del STN es que este permite abarcar grandes extensiones sin necesidad recurrir a muestreos minuciosos.

El tratamiento numérico de imágenes de satélite LANDSAT-TM permitió la identificación, clasificación y delimitación de zonas con problemas de salinidad en el Valle Alto, este proceso fue complementado introduciendo los datos obtenidos al sistema de información geográfica en el que se realizaron una serie de análisis y modelizaciones para la obtención del mapa final de salinidad así como de la cartografía multitemática del área de estudio.

En el Valle Alto se tienen las siguientes clases y extensiones de suelos: Suelos normales 41.858.1 ha, salinos 1.465.38 ha. salinos/sódicos 3.796.0 ha y sódicos 1.770.5 ha.

El origen de los suelos salinos, salino/sódicos y sódicos, se debe a los materiales parentales; tales como: Lacustre, fluvio lacustre y aluviales, con diferentes minerales especialmente plagioclasas; así como el drenaje interno externo e interno lentos, coadyuvadados por los terraplenes de los caminos.

De acuerdo a los resultados obtenidos mediante la clasificación supervisada se considera al captor TM adecuado para el estudio de la salinidad, recomendándose en la utilización de las bandas TM7, TM5 y TM2 ( infrarroja lejana, infrarroja media y verde), aunque solamente posibilitan identificar las zonas pero no diferenciar los niveles de salinidad.

Se considera a un sistema de información geográfica, como el instrumento más vendido para el modelamiento de los productos cartográficos temáticos finales, como el mapa de salinidad.

VALENZUELA, C. 1989. Introducción a los sistemas de información geográfica ITC- Holanda. 86 p.