Erosión actual en el estado de Paraná, Brasil sus causas y consecuencias económicas

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RESUMEN

El estado de Paraná, localizado en el sur de Brasil, ocupa 2, 4 % del territorio nacional y responde por el 22% de la producción de granos del país. En esta región el crecimiento de la agricultura ocurrió rápidamente a partir de la década de los 60, sustituyendo a los bosques por áreas con agricultura intensivamente mecanizada. Este proceso resultó en un uso intensivo de los recursos naturales que provocó graves problemas de erosión con implicanciones económicas para los agrosistemas y para el medio ambiente.

El Instituto Agronómico del Paraná (IAPAR) viene realizando desde 1974 estudios de cuantificación de la erosión así como también investigaciones en tecnologías alternativas para conservación de suelos.

Actualmente existe un programa estatal para conservación de suelos financiado por el Banco Mundial, que se basa en los conocimientos generados por la investigación y en las experiencias del servicio de extensión rural en trabajos con cuencas hidrográficas. Este tipo de acción también ha presentado buenos resultados en el control de la erosión y en el desarrollo de una agricultura sostenible.

EROSION ACTUAL EN EL ESTADO DE PARANA Y SUS CONSECUENCIAS ECONOMICAS

El Estado de Paraná está localizado en el sur del Brasil ocupa 2,4% del territorio brasileño y responde por el 22% de la producción nacional de granos (Bragagnolo y Aliaga, 1991). Es el mayor productor nacional de trigo, algodón, maíz, frijol y centeno, y además es el segundo productor de soya, cebada y avena.

Estos datos muestran la importancia de la actividad agrícola en Paraná, la que representa el 31,5% de las recaudaciones del impuesto de circulación de la producción (Bragagnolo y Aliaga, 1991). Por otro lado el mantenimiento de estos ingresos económicos se basa en una explotación intensiva de los recursos naturales (principalmente del suelo), que puede provocar la erosión intensiva de los suelos.

G. Merten

Con el crecimiento de la agricultura paranaense en el periodo de 1960 a 1980 hubo un aumento del área cultivada por la incorporación de nuevas tierras agrícolas. La expansión de estas áreas ocurrió en gran parte en detrimento de los bosques, que fueron talados para permitir mecanización agrícola. En la figura 1 podemos observar esta tendencia por el aumento del número de tractores y cosechadoras que ocurrió a partir de 1960.

FIGURA 1 : Evolución del parque de tractores Y cosechadoras en el Estado de Paraná, de 1960 a 1985
(tomado de Parchen Y Bragagnolo, 19911

El efecto de este rápido crecimiento agrícola sobre los recursos naturales fue una acelerada degradación de los suelos provocada por la erosión.

El Instituto Agronómico de Paraná (IAPAR), órgano oficial de investigación agrícola del estado, viene realizando estudios desde 1974 para identificar y cuantificar estas pérdidas y ofrecer alternativas tecnológicas de control.

Varios estudios mostraron que la causa principal que contribuye a la erosión es la preparación del suelo realizada con implementos pesados y de disco que reducen el porcentaje de cobertura de los residuos vegetales, pulverizan los agregados superficiales y compactan la capa subsuperficial.

Según Sorrenson y Montoya (1989), el 70% de la preparación del suelo en Paraná es realiza pasando una grada pesada y tres o cuatro pasadas de gradas livianas antes de la siembra; en algunos casos se realiza la quema de los residuos del cultivo. La preparación con arado de disco seguida de dos pasadas de grada se hace en el 25% del área del estado y en el 15% restante se hace escarificaciónn y siembra directa.

Para cuantificar estas pérdidas el IAPAR instaló, en algunos puntos del estado, parcelas experimentales bajo lluvia con el modelo USLE. Los resultados mostraron que las pérdidas medias para diferentes cultivos, formas de preparación y tipos de suelo estudiados, fueron de 22,7 t/ha/año. Este valor fue ajustado para una condición de 9% de pendiente y 22 m de longitud de plano inclinado.

En la figura 2 se puede observar la distribución de las parcelas experimentales (para el uso de USLE) en el estado.

Los suelos estudiados representan 42% del área del estado.

FIGURA 2 : Mapa del Estado de Paraná con la distribución de las parcelas de pérdida de suelo.

El cuadro 1 muestra la gran variación de la pérdida de suelo que oscila desde 0,8 t/ha/año para siembra directa en la rotación soya/trigo en un suelo latosol rojo oscuro hasta 105 t/ha/año en sistemas de preparación con grada pesada en un suelo podzólico rojizo amarillento. Puesto que en Paraná se cultivan 6 millones de ha con una pérdida media de 23 t/ha/año, estaría ocurriendo una pérdida total de 138 millones de t/año.

Además de la cuantificación de las pérdidas de suelo y agua, el IAPAR ya dispone de la segunda aproximación del mapa de potencial erosivo de las lluvias en el estado de Paraná (figura 3). Los valores más altos se encontraron en la zona oeste del estado, con 12 000 MJ.mm/ha/h/año y los menores en el noreste con 5000 MJ.mm/ha/h/año. En la región oeste se concentra una agricultura bastante intensiva y mecanizada lo que hace de ella una región de alto potencial erosivo.

Las pérdidas de suelo en las áreas agrícolas afectan directamente la productividad de los sistemas de producción e indirectamente al medio ambiente por la contaminación de los manantiales hídricos. A continuación se tratará sobre varios aspectos de las implicaciones ambientales y económicas de la erosión.

CUADRO 1
Pérdidas medias de suelo por erosión bajo precipitatión natural medidas en Paraná

¹ IAPAR - Rufino & Henklain (información personal).
² LRD - Latosol Roxo Distrófico (Latosol rojizo oscuro distrófico): 15% del área de Paraná.
LVE - Latosol Vermelho Escuro (Latosol rojo oscuro): 12% del área de Paraná.
PVA - Podzólico Vermelho Amarelo (Podzólico rojizo amarillento): 15% del área de Paraná.
Estos suelos corresponden a los de mayoría de los suelos utilizados para cultivos anuales en el Paraná.

³ Transformaciones utilizando la ecuación de WISCHMEIER de perdidas de suelo- pendiente de 9% V 22 m de distancia entre terrazas.

IMPLICACIONES PARA LOS AGROSISTEMAS

La principal consecuencia de la erosión es la reducción de la capacidad productiva de los suelos por la pérdida del horizonte A, que es rico en nutrientes y en materia orgánica. Bragagnolo y Parchen (1991) mencionan que en Paraná la pérdida de fertilidad provocada por la erosión hace que los agricultores aumenten anualmente el consumo de fertilizantes en el orden del 4,4% para mantener los niveles de productividad alcanzados hace 20 años. Además, cuando la erosión se presenta en estado avanzado con formación de surcos y cárcavas puede impedir la utilización de tierras. Furias y Kronen (1985) citados por Sorrenson y Montoya (1989) informan que en 1980 de 6 millones de ha, 1,5% del área, estaba degradada por la erosión en Paraná y que dejaron de producir, lo que representó una pérdida para el estado de $EEUU 10 364 000 si dichas áreas hubieran sido cultivadas con saya.

En relación a las pérdidas de fertilizantes Vieira (1989) comenta que en una pérdida media de 20 t/ha/año, se estarían perdiendo unos 20 kg/ha de N, 0,2 kg/ha de P disponible y 2,34 kg/ha de K intercambiable, o sea una pérdida de 12,5% y 4,7% de la dosis media aplicada de Nitrógeno y Potasio. Según el mismo autor, estas pérdidas representarían la cantidad de $EEUU 68 520 000 en lo que respecta al nitrógeno, $EEUU 5 171 400 por el potasio, y $EEUU 800 000 por los fosfatos, lo que suma una cantidad de $EEUU 74 491 400,00 en valores actuales de estos fertilizantes.

FIGURA 3 : Valores medios anuales del indice de erosividad de la lluvia en el estado de Paraná. Segunda aproximación ((tomado de Rufino, 1986).

Otros autores como Sorrenson y Montoya (1989) estimaron valores más elevados, del orden de $EEUU 242 000 000 por año por las pérdidas de nitrógeno, fósforo, potasio, calcio y magnesio, por una pérdida promedio de 20 t/ha/año de suelos en 6 000 000 de hectáreas.

Además de estos aspectos la erosión también produce efectos económicos difíciles de cuantificar, tales como la reducción de la producción agrícola, aumento de los costos de producción y precios de los alimentos, el éxodo rural y la colmatación de represas.

EFECTOS EN EL MEDIO AMBIENTE

Los suelos removidos de las áreas de cultivos y pasturas llegan a la red de drenaje aumentando la cantidad de sedimentos en suspensión que a su vez transportan nutrientes y pesticidas (principalmente herbicidas), contaminando así las aguas. Entre los nutrientes transportados el nitrógeno y el fósforo son los que más afectan las aguas porque provocan la eutroficación con aumento de la demanda biológica de oxigeno.

Bragagnolo y Aliaga (1991) mencionan que más de 200 ciudades del estado de Paraná son abastecidas con aguas superficiales que están perdiendo calidad en función de la carga de sedimentos provocada por la degradación de los recursos naturales. El aumento de carga de sedimentos en el agua redunda en mayores costos para su tratamiento que son transferidos a los consumidores.

Bragagnolo y Parchen (1991) mostraron, a través del seguimiento de cuatro estaciones de tratamiento de agua proveniente de diferentes cuencas hidrográficas, que el índice de turbidez de las aguas en las cuencas donde se implantaron prácticas de conservación de suelos era dos veces menor que en la cuenca en que se aplicaban parcialmente estas prácticas, y tres veces menor que en la cuenca donde no se aplicó ninguna práctica de conservación de suelos (cuadro 2). El mayor índice de turbidez de las aguas redunda en un mayor gasto para su tratamiento.

CUADRO 2

Comparación de resultados de las microcuencas totalmente trabajadas con prácticas de conservación de suelos

¹ unidad de turbidez = 1 mg de sílica por litro de agua destilada.
Fuente: Bragagnolo y Parchen (1991)

En este trabajo los datos también demuestran que comparando la cuenca trabajada con la no trabajada, para un mismo volumen de agua descargada por mes, el costo de tratamiento del agua resultó 4,3 veces mayor en- la cuenca no trabajada. También la Compañía de Saneamiento y Desagües del Paraná (SANEPAR) está preocupada con los índices de turbidez de las aguas de abastecimiento urbano, porque este índice está creciendo desde el año 1980 (figura 4). Según la SANEPAR, citado en Sorrenson y Montoya (1989), los datos cuantificados en mayo de 1984 mostraron que dicha empresa gastó en todo el estado $EEUU 217 713 en el tratamiento del agua contaminada por sedimentos.

Otro gran problema causado por la erosión en el medio ambiente es la colmatación de los reservarlos destinados a la generación de energía en el Paraná, ya que la carga de sedimentos reduce la capacidad de almacenamiento de los reserverios; además se produce un aumento de las plantas acuáticas debido a la elevación del contenido de nutrientes de las aguas (Sorrenson y Montoya, 1989). Datos de la Superintendencia y Recursos Hídricos y del Medio Ambiente muestran que en el año 1982 se acarreó 12 500 000 toneladas de sedimentos hacia la represa de Itaipú (12 600 megavatios de capacidad de generación de energía). La misma empresa calcula que de ese total el 40X del rendimiento proviene del estado de Paraná ya que el río Paraná, donde se encuentra la represa de Itaipú, recibe la contribución de dos grandes ríos, Ivaí y Piquiri que son parte de dos cuencas hidrográficas trabajadas en áreas con agricultura intensiva (figura 5).

FIGURA 4 : Evolución de la turbidez del agua en los reservorios de SANEPAR en el Estado de Paraná, en el periodo de 1980 a 1983. (Guide 1984; citado por Sorrenson y Montoya, 19891.

FIGURA 5 : Mapa del Estado de Paraná con la distribución de la red hidrográfica.

El río Ivaí, por ejemplo, drena un área con grandes problemas de erosión, que es la del Noroeste del estado de Paraná (región de material parental de suelos del tipo de areniscas), donde los datos del Departamento Nacional de Aguas y Energía Eléctrica muestran cargas de sedimentos de 7 420 toneladas por día (cuadro 3).

CUADRO 3
Descarga promedio y carea de sedimentación da los principales ríos del Estado de Paraná

¹ Promedio de 12 muestras en cada río, de 1 día de muestreo. Las fechas de recolección de muestras se presentan entre paréntesis (DNAEE).
² Se considera que 113 del apara de Itaipú proviene del estado de Paraná (SUREHMA).

El monitoreo de los reservorios de ITAIPU también muestra que la concentración de nitratos y fósforo en el agua aumenta en los meses en que se realiza la preparación del suelo (figura 6). Este aumento de contaminantes en las aguas del río Paraná está afectando el equilibrio del ecosistema ya que el aumento de nutrientes en las aguas estimula el crecimiento de las plantas acuáticas que a su vez aumentan la demanda biológica de oxigeno provocando la muerte de los peces (Sorrenson y Montoya, 1989).

FIGURA 6 : Variación mensual del contenido de fósforo y de nitratos aguas arriba de ITAIPU. Datos no publicados de la SENEPAR (1983).

Otro efecto económico importante de la erosión se relaciona con la conservación de las carreteras. Bragagnolo y Aliaga (1991) comentan en su trabajo que el costo de recuperación de carreteras municipales después de la época de lluvias es 50% más económico en áreas donde hubo un trabajo de recuperación permanente de las carreteras con implantación de obras destinadas a conservar el suelo en las cuencas hidrográficas. Estos autores estiman que la recuperación de la red vial municipal (140 000 km) a un costo de $EEUU 8 500 /km/año podría lograrse una economía de $EEUU 595 millones por año.

ESTRATEGIAS TECNICAS PARA EL CONTROL DE LA EROSION

El IAPAR de Paraná viene desarrollando programas de investigación con el fin de entender y cuantificar el proceso erosivo y para estudiar las posibles soluciones con prácticas de manejo de suelos.

El IAPAR considera que el control de la erosión se puede basar en una estrategia que considere los tres aspectos siguientes:

• Aumento de la cobertura vegetal para reducir la energía del impacto de las gotas de lluvia contra la superficie del suelo;
• Aumento de la infiltración del agua en el perfil del suelo tratando de reducir laescorrentía superficial y de aumentar la disponibilidad de agua en el suelo para los cultivos;
• Control de la escorrentía superficial tratando de reducir el potencial erosivo de las aguas de avenidas.

Vieira (1989) muestra en la figura 7 las alternativas tecnológicas necesarias para alcanzar los tres objetivos de la estrategia técnica. Existen programas de investigación para adecuar las tecnologías de estas alternativas a cada situación regional.

La transferencia de estas tecnologías está bajo la responsabilidad del Servicio de Extensión Rural del estado de Paraná (EMATER) y de las Cooperativas.

Las unidades de planificación y ejecución de estas prácticas son las microcuencas hidrográficas. En estas áreas, según Vieira (1989) la planificación conservacionista está basada en un diagnóstico de los recursos naturales, planificación del uso de la tierra, tipo de manejo adoptado, insumos, relación trabajo/mano de obra y diagnóstico de los principales problemas de los agricultores. Después de esto se realiza un análisis de la información recolectada, la que se discute con los agricultores para elaborar un plan de acción.

Los recursos para realizar actividades de conservación de suelos se obtuvieron del Banco Internacional de Reconstrucción y Desarrollo, BIRD, (Banco Mundial). Con estos recursos se subsidian muchas prácticas conservacionistas, teniendo en cuenta la categoría de los agricultores (tamaño de la finca). Los medianos y pequeños agricultores reciben mayores subsidios.

FIGURA 7 : Diagrama da las alternativas tecnológicas disponibles en el Estado de Paraná para la reducción de la erosión según Vieira (1989)

En estas microcuencas se desarrollan, entonces, acciones necesarias de conservación de suelos utilizando tecnologías puestas a disposición por la investigación. Sin embargo, la mayor importancia de estos programas no está solamente en la ejecución de prácticas de conservación, sino también en despertar una conciencia preservacionista en las comunidades rurales y urbanas por la vía de la organización y la planificación.. Se tiene Como meta la utilización de los agrosistemas de forma más sostenible para garantizar la disponibilidad de recursos naturales para las generaciones futuras.

BIBLIOGRAFIA

Bragagnolo, N. y Parchen A.C. 1991. Efeito da Conservação do Solo e água em Microbacias Hidrográficas na Qualidade da água para Consumo Humano. SEAB. Curitiba. 28p.

Bragagnolo, N. y Aliaga, J.C.A.E. 1991. Conservação do Solo e água a través do Manejo Integrado em Microbacias Hidrográficas no Estado do Paraná. Brasil - Paraná Rural Programa de Desenvolvimento Rural do Paraná - Subprograma de Manejo e Conservação do Solo e Controle da Poluição. SEAB. 34 p.

Parchen, A.C. y Bragagnolo N. 1991. A Erosão e a Conservação de Solos no Paraná. Circular Técnica no. 10, EMATER - Curitiba, 20 p.

Rufino, R.L. 1986. Avaliação do Potencial Erosivo da Chuva para o Estado do Paraná: Segunda Aproximação. Revista Brasileira de Ciencia do Solo (10)3. p. 279-281.

Sorrenson, W. J . y Montoya, L. J . 1 989. Implicações Econômicas da Erosão do Solo e do Uso de Algumas Práticas Conservacionistas no Paraná. IAPAR. Londrina. Boletim Técnico no. 21. 107 p.

Vieira, M.J. 1989. Embasamento Técnico do Subprograma de Manejo e Conservação do Solo Paraná Rural - In: Paraná. SEAB. Manual Técnico do Subprograma de Manejo e Conservação do Solo. Curitiba, p. 12-40.