COMPONENTE SUELO

OBJETIVOS

Dentro del marco biogeofísico, para las dos primeras etapas consideradas han sido definidos los siguientes objetivos:

1.- Objetivo general:

· Diagnosticar el estado actual del recurso suelo en la Región Metropolitana, de acuerdo a la metodología de la Planificación Ecológica, y basado en los actuales antecedentes de estudios al respecto.

2.- Objetivos específicos:

· Recopilar, analizar y evaluar la información disponible referente al recurso suelo en la Región Metropolitana, y seleccionar aquella de mayor utilidad para los fines establecidos.

· Precisar las áreas temáticas y geográficas en donde existan vacíos de información referente a suelos.

· Confeccionar cartas temáticas georeferenciadas que muestren el estado de diferentes características de los suelos de la Región Metropolitana.

CARTAS TEMÁTICAS PROPUESTAS

Se estimó la posibilidad de elaborar las siguientes cartas temáticas de suelo:

· Tipología de Suelos mediante la clasificación taxonómica por órdenes de suelo, según la Soil Taxonomy de Estados Unidos.

· Unidades de suelos sensibles a la erosión (erodabilidad de los suelos).

· Sensibilidad a la compactación de los suelos.

· Sensibilidad de los suelos ante las sustancias contaminantes (Carta de permeabilidad de los suelos).

· Suelos con características especiales.

· Aptitud de las tierras según sus Clases de Capacidad de Uso.

METODOLOGÍA

1. Recopilación de información

Para la obtención de los antecedentes evaluados se realizaron las siguientes actividades:

a) Revisión de textos bibliográficos y antecedentes conocidos.

b) Revisión y selección de información existente en bibliotecas de organismos públicos (CIREN, Ministerios, Instituto Forestal, Universidades, entre otros).

c) Solicitud de antecedentes pertenecientes a otras instituciones, a través de la coordinación del

proyecto.

d) Comunicaciones personales.

2 . Evaluación y análisis de la información

Los antecedentes recogidos han sido evaluados selectivamente, para lo cual se consideró, entre otros criterios, la estructura del trabajo, su georeferenciación y existencia de cartografía útil. Según esto, se seleccionó la información más adecuada, la cual se incorporó directamente en cartas temáticas, o bien se utilizó como base para realizar diferentes determinaciones empíricas que posteriormente fueron cartografiadas.

La escasez de estudios respecto de los suelos de la Región Metropolitana, así como de antecedentes más específicos, hicieron imposible la elaboración de las cartas de susceptibilidad a la compactación de los suelos y de sensibilidad de los suelos a las sustancias contaminantes. Para este último punto se estimó conveniente realizar una carta temática de permeabilidad, en el sentido de la importancia que tendría dicha propiedad física en el flujo de posibles contaminantes en el suelo.

Por otra parte, las cartas temáticas que fueron efectivamente realizadas presentan vacíos de información claramente señalados, lo cual no hace sino corroborar la falta de estudios exhaustivos sobre el recurso suelo.

A continuación serán presentados los detalles de la cartografía e información recopilada y/o generada, y antecedentes anexos y complementarios según descriptor.

2.1 Tipología de suelos

Para la generación de la carta temática de tipología de suelos, como unidad cartográfica básica se ha escogido la categoría de orden de la clasificación taxonómica de Soil Taxonomy, USDA (1982), del Servicio de Conservación de Suelos de Estados Unidos. Esta clasificación permite describir los suelos con bastante precisión y expresar las distintas clases en forma cuantitativa (Peralta, 1976). Los ordenes definidos son los siguientes: Entisoles, Vertisoles, Inceptisoles, Alfisoles, Mollisoles, Spodosoles, Aridisoles, Ultisoles, Oxisoles e Histosoles, de los cuales sólo los cinco primeros están presentes en la Región Metropolitana, de acuerdo con lo descrito en el estudio de suelos del área del Maipo (Agrolog - Chile, 1981). Los antecedentes reportados por diversos autores e instituciones son las siguientes: (Honorato, 1993; Núñez, 1985; Agrolog, 1981; Luzio, 1992; USDA Soil Conservation Service, 1982):

Entisoles: Son suelos jóvenes formados sobre abanicos aluviales recientes, sobre llanuras de inundación o en las montañas, carecen de horizontes desarrollados. El material que les da origen se encuentra poco alterado y generalmente éstos han tenido, mayoritariamente, modificaciones físicas producto de la intemperización.

El desarrollo de estos suelos está en equilibrio con la erosión geológica, es decir, a medida que se va formando nuevo suelo, éste va siendo extraído del sector por los agentes erosivos, en la escala de tiempo geológico. Su utilidad silvoagropecuaria es principalmente de vida silvestre, aún cuando algunos suelos de este orden pueden ser utilizados en ganadería extensiva o bien de uso forestal.

Alfisoles: Estos suelos presentan un horizonte argílico, es decir, con presencia de arcilla translocada proveniente del horizonte más superficial (A). Tienen sobre un 35% de saturación de bases. Lo anterior implica que desde el punto de vista edáfico (relación suelo-planta), estos suelos son productivos, pero su fertilidad natural está limitada a los contenidos de materia orgánica que presenten y al manejo silvoagropecuario que se realice.

Inceptisoles (Del latín Inceptum = comienzo): Son suelos recientes o jóvenes pero más desarrollados que los entisoles. Tienen un buen desarrollo del horizonte y hay presencia de mayor oxidación en profundidad. Estos suelos pueden ser considerados de desarrollo débil, pero pueden evolucionar rápidamente en el tiempo. Su uso desde el punto de vista silvoagropecuario es variable, dependiendo de su profundidad y grado de desarrollo.

Mollisoles (Del latín Mollis = suave, blando): Son suelos profundos y fértiles, con un horizonte superficial de una profundidad superior a los 18 cm de espesor promedio, rico en materia orgánica, oscuro, de buena estructura y un porcentaje de saturación de bases superior a un 50%. Predomina el calcio en el complejo de intercambio.

Desde el punto de vista silvoagropecuario, estos suelos son muy productivos y de ellos se pueden esperar elevados rendimientos de los cultivos, bajo condiciones de manejo y uso del suelo adecuados.

Vertisoles (Del latín Vertum = voltear): Son suelos minerales que se caracterizan por presentar un alto contenido de arcillas del tipo 2:1 las que presentan la cualidad de expandirse o contraerse con la presencia o ausencia de humedad en el suelo. Durante la época de escasez de agua, al contraerse las arcillas, se forman grietas o fisuras desde la superficie del suelo hacia abajo con tamaños de 1cm de ancho por 50 cm de profundidad como mínimo. Poseen una elevada capacidad de intercambio catiónico, lo que les confiere una buena fertilidad natural. Desde el punto de vista silvoagropecuario, estos suelos pueden presentar problemas en su manejo, producto de la gran probabilidad de ruptura de raíces generadas por la contracción del suelo, al existir en éste un déficit de agua.

Otras unidades definidas:

La información de las áreas regadas de la Región Metropolitana aparecida en el Informe del Proyecto Maipo (Agrolog‑Chile, 1981), así como su completa y detallada cartografía, se consideró como base de este estudio. Parte de la zona cordillerana y precordillerana, no estudiada en el proyecto Maipo, fue completada con el trabajo de Liboutry (1956), en que la mayoría de las áreas corresponden a litosuelos (actuales entisoles). Otros antecedentes encontrados permitirán clasificar sectores en que la información es escasa.

Unidades no diferenciadas y misceláneas: A criterio de los autores del presente informe, las áreas misceláneas constituyen aquellas superficies en que por razones de diversa índole, no existen antecedentes que permitan clasificar taxonómicamente los suelos. Al respecto cabe destacar la definición de unidades misceláneas dadas en el proyecto Maipo (Agrolog - Chile, 1981), pues muchas de estas unidades se mantuvieron en el presente informe. Se define como misceláneos a las "áreas que tienen poco o casi nada de suelos naturales o bien, son inaccesibles para un estudio ordenado o donde por alguna razón, no es posible clasificar el suelo".

Las unidades no diferenciadas también fueron asimiladas del Proyecto Maipo (Agrolog - Chile, 1981), constituyendo aquellas zonas de pequeña significación geográfica y de complejos de fases de diferentes series. Específicamente las situaciones de terrazas aluviales y piedmont estratificados.

Por consiguiente, las unidades no diferenciadas y misceláneas, quedan establecidas según los criterios dados en el Proyecto Maipo más otras unidades (también consideradas como misceláneas), establecidas por los autores para las zonas cordillerana y precordillerana bajo criterios netamente bibliográficos y de interpretación cartográfica. Estas últimas unidades necesariamente tendrán que ser validadas mediante alguna metodología de evaluación y cartografía de suelos.

Cabe destacar que algunas unidades misceláneas podrían agruparse, facilitando de esta manera, su interpretación cartográfica. No obstante, a criterio de los autores, tales unidades presentan una diferenciación desde el punto de vista ecológico, económico y social, que las hace necesariamente independientes. Por ejemplo, tal es el caso de las unidades misceláneas río, caja de río o estero y misceláneo quebrada que bien pueden agruparse en una sola unidad, sus usos actuales y potenciales, el manejo ecológico, etc., son totalmente distintos.

Misceláneo terreno pedregoso: Sectores con una pedregosidad superficial superior a un 85% del área de suelo considerada. Su utilización agrícola es prácticamente nula y limitada para un uso ganadero con praderas permanentes resistentes o forestal. Normalmente la pedregosidad superficial alta está estrechamente relacionada con una alta pedregosidad dentro del perfil de suelo.

Misceláneo Río: Sectores de aluviones (materiales rocosos de diferente tamaño, transportados por el agua) no consolidados, generalmente muy estratificados, de formas redondeadas y sobre dondeadas y con una gran variedad de texturas, aunque predominando las gruesas y moderadamente gruesas (predominio de material arenoso como matriz). Estos sectores están sometidos a continuos cambios en la composición y tamaño de sus componentes litológicos, producto de las fluctuaciones en la corriente de los ríos que, arrastran y/o depositan dichos materiales. En superficie, normalmente se encuentran estratas de arenas gruesas y con muchas gravas. Son de drenaje excesivo y de un uso muy limitado y restringido casi exclusivamente a praderas.

Su utilización silvoagropecuaria ha sido de muy pequeña escala, ya que el costo de habilitación de estos sectores (en especial de protección mediante defensas ribereñas) es elevado (Agrolog - Chile, 1981).

Misceláneo caja de río o estero y misceláneo quebrada: Estas unidades han sido unidas con el objeto de obtener información cartográfica de más fácil uso. El misceláneo Caja de río corresponde a aquella área de aluviones recientes que sirve de caja al curso actual del río. Los materiales predominantes corresponden a gravas y piedras redondeadas, de muy diversa naturaleza litológica. En los sectores en que no hay un flujo constante de agua, es posible encontrar una delgada capa de arenas gruesas provenientes de las últimas sedimentaciones del río. Su uso es sólo para vida silvestre, aunque se efectúan, en algunos sectores, extracción de áridos. Por su parte, el misceláneo quebrada, corresponde a aquellas áreas de cursos de agua generalmente temporales ubicadas en una situación topográfica abrupta, de pendientes inclinadas a muy inclinadas, y de utilización únicamente de protección de suelo, retención de agua y vida silvestre. Estas áreas generalmente presentan un drenaje excesivo.

Misceláneo pantano: Suelos de difícil drenaje ubicados en áreas planas o depresionarias, con napas freáticas próximas a la superficie, durante todo el año. Presentan sucesivas acumulaciones de materia orgánica de muy lenta descomposición. Su uso es para vida silvestre, aún cuando en los últimos años, se han habilitado algunos sectores para la instalación de nuevas industrias, previo relleno y consolidación del suelo.

Misceláneo terrazas remanentes relictas: Suelos de topografía plana a ligeramente ondulada, que se ubican en una posición alta en la sección inferior del valle del río Puangue, a unos 100 metros por encima del nivel de piso actual. En general, corresponden a suelos rojo arcillosos que presentan toscas en diversos niveles de profundidad y bajo ellas existen depositaciones de arcillas lacustres gleizadas.

Misceláneo terrazas aluviales estratificadas: Suelos relacionados o asociados a cursos de agua, con pendientes inferiores al 2%. Dentro del marco analizado, se ubican en: sectores aledaños al río Maipo, con texturas franco arenosas y, la mayor cantidad de ellas (sobre el 85%), con problemas de drenaje; las terrazas asignadas al río Mapocho tienen texturas francas, buen drenaje y profundidad moderada; las terrazas asociadas a la Laguna de Aculeo tienen texturas franco arenosas, de drenajes moderados a buenos y profundidades ligeras a moderadas; también existen terrazas aluviales remanentes relacionadas a cursos secundarios de agua, como ser los esteros Cholqui, Mariposas y Chacabuco.

Piedmont estratificados: Suelos ubicados en planos inclinados, con pendientes de hasta 10%. Son de profundidades variables, texturas primordialmente franco arenosas y bien drenados. Son de color pardo oscuro en superficie y pardo amarillento oscuro en profundidad, cuando provienen de materiales graníticos.

Misceláneo cerros: Sectores con topografía de cerros (en general, de pendientes superiores al 35%), y, a no ser del empleo de alguna técnica adecuada, sin utilización agrícola pero sí ganadera o forestal, o bien para preservación de recursos hídricos, fauna, recreación u otros. Son de difícil acceso, y su naturaleza es granítica en la Costa, y de diversos materiales en el Llano central.

Superficie urbana consolidada: Corresponde a aquellas áreas que han sido urbanizadas, con alto grado de artificialización del medio edáfico y que han perdido valor desde el punto de vista de la producción agrícola a gran escala.

Misceláneo áridos: Áreas donde al momento de obtenerse la información base utilizada para tipología de suelos, se estaba extrayendo o se había extraído material necesario para el rubro de la construcción.

Misceláneo tranque: Áreas que al momento de recopilarse la información base utilizada para tipología de suelos, servían como depósitos de agua con diversos fines (riego, tratamientos de aguas u otros).

Misceláneo de Cordillera andina: Sectores ubicados sobre la cota de los 2.500 metros de altitud, y que se han considerado como áreas sin un desarrollo de suelo. Corresponden a zonas de materiales litilógicos débilmente intemperizados y de acumulación de nieve. Se ha tomado la cota de los 2.500 msnm, ya que según Faúndez (1996, comunicación personal), sobre esta altura la vegetación existente es casi nula, por lo que el desarrollo edafogenético sería de muy pequeña magnitud.

Misceláneo entisol de cordillera: Son áreas insertas al interior del misceláneo de Cordillera andina, y donde, por características climáticas y topográficas, se está formando un suelo incipiente con praderas naturales y en un relieve plano a ligeramente inclinado.

2.2 Unidades de suelo sensibles a la erosión (erodabilidad)

La erodabilidad es definida como la condición intrínseca o susceptibilidad de un determinado tipo de suelo a sufrir remoción y transporte de material por parte de los agentes erosivos (Lal, 1988). Esta característica del suelo está regida por sus propiedades físicas y químicas, como son el tamaño de sus partículas, estabilidad estructural, contenido de materia orgánica, tipo de arcilla y constituyentes químicos, movimientos del agua y otros.

Como se observa, no se hace mención de aspectos topográficos ni de vegetación. Estos puntos pueden ser ingresados para determinar susceptibilidad a la erosión del sitio o sector, pero no del suelo mismo. De la combinación de las características inherentes al suelo con algunos otros factores (topografía, vegetación, clima, uso actual, prácticas de conservación, entre otros), se han efectuado determinaciones de riesgos erosivos (Calderón, 1991; Páez y Rodríguez, 1989), así como índices de fragilidad tentativos (IREN - CORFO, 1979, en CONAMA, 1994).

La metodología empleada para precisar la erodabilidad de los suelos de la Región Metropolitana se basó en la Ecuación Universal de Pérdidas de Suelo (U.S.L.E), determinación empírica ampliamente utilizada en el mundo y de resultados aceptables. Dicha ecuación, desarrollada en Estados Unidos por Walter Wischmeier y Dwight Smith en los años 60, y posteriormente perfeccionada por los mismos investigadores, incluye entre sus componentes un factor "K" de erodabilidad, que se determina a través de otra ecuación que integra algunas propiedades del suelo tales como la textura, contenido de materia orgánica, estructura y su permeabilidad. Dicho factor fue aplicado a los suelos de la Región Metropolitana cubiertos por el estudio Maipo, estableciéndose luego rangos de erodabilidad alta, media y baja.

La formulación del índice de erodabilidad es la siguiente:

100 * K= 2,1 * M^1,14 * (10^-4) * (12-a) + 3,25 * (b-2) + 2,5 * (c-3)

en que:

M = (% de limo + arena muy fina) * (100 - % de arcilla)

Siendo arena muy fina la de diámetros entre 0,1 y 0,05 mm y que se comporta como limo para efectos de la erodabilidad.

Los otros factores se describen a continuación:

a: Porcentaje de materia orgánica del primer horizonte edáfico. El rango considerado en la fórmula va de 0 a 4%.

Para contenidos orgánicos mayores se asume un 4 %.

b: Código de la estructura del suelo. Para efectos de esta fórmula los valores van de 1 a 4, y estos representan :

1.- Estructura granular muy fina

2.- Estructura granular fina

3.- Granular media o gruesa

4.- Bloques, laminar o masiva

c: Código de permeabilidad del perfil de suelo. Van de 1 a 6, y representan:

1.- Permeabilidad rápida

2.- Permeabilidad moderada a rápida

3.- Moderada

4.- Lenta a moderada

5.- Lenta

6.- Muy lenta

Para la clasificación final se optó por 3 categorías, las cuales fueron:

· Alta erodabilidad, para valores "K" entre 0, 500 y 0,749

· Erodabilidad media, "K" entre 0,250 y 0,499

· Baja erodabilidad, "K" entre 0 y 0,249

Tanto el valor mínimo (0), como el máximo (0,749), son valores posibles en condiciones reales.

A los suelos de las series Huechún y Piedmont Cuesta Barriga no fue posible determinarles su erodabilidad, dado que sus porcentajes de limo y arena muy fina superaron el 70 %, y en esos niveles la fórmula utilizada pierde validez.

Los resultados para 90 series de suelos en las que fue posible aplicar la metodología descrita, indicaron que sólo un suelo (Serie Cotuba), tiene erodabilidad alta; 22 series poseen erodabilidad baja y las restantes 67 series, erodabilidad media. Esto último indicaría que, si bien la situación no es extrema, el uso de los suelos no debe obviar las mínimas medidas de conservación.

Por otra parte, la zona precordillerana y cordillerana fue clasificada como de erodabilidad geológica, correspondiente a fenómenos naturales tales como aluviones producto de derretimiento de nieves, movimientos telúricos, deslizamientos de tierra, intemperización y otros. La base cartográfica empleada para ello fueron los estudios de Liboutry (1956).

2.3 Unidades de suelo sensibles a la compactación

La casi nula información existente referente a la susceptibilidad de compactación de los suelos no permitió la realización de una carta temática al respecto. A partir de lo anterior, se analizarán antecedentes referentes a este fenómeno.

Es claro que la definición de un suelo será diferente según el punto de vista. Es así como en el caso de la Ingeniería Civil, en el que interesará principalmente un suelo con mayor vigor y estabilidad, y una menor permeabilidad de los horizontes, la compactación del terreno es una condición deseable. Al contrario, para el criterio agronómico o forestal se requiere una permeabilidad no reducida, lo cual implicaría un suelo poco compactado para el buen desarrollo de las raíces; de esta manera, para este último criterio, la compactación será una consecuencia negativa del mal uso de la maquinaria o de los procesos de labranza, la pérdida de materia orgánica, disminución del volumen de poros y de actividad biológica del suelo, y todos los problemas asociados (CONAMA, 1994; Fenech, 1993).

Para efectos de este informe, se analizará la compactación considerando como criterio el hecho que las propiedades del suelo (monto de materia orgánica, porosidad del suelo, resistencia a la penetración, textura, estructura, etc.) deben permitir el adecuado desarrollo de las plantas. Es así como se afecta el desarrollo radicular y, por ende, el crecimiento normal de la planta.

La compactación es una degradación física del suelo, que es medible a partir de la densidad aparente que hace las veces de integrador de las propiedades físicas (razón entre el peso de una fracción de sólidos del suelo y el volumen que ocupa), la cual aumentaría su valor en la medida que la compactación se incrementa (Honorato, 1993). Según CONAMA (1994), en la Región Metropolitana no existiría mayormente este problema o no ha sido identificado.

El aumento de la densidad aparente debida a la compresión lleva consigo la disminución de la porosidad del suelo, mediante la expulsión parcial del aire y el agua presente en los poros. Además, la porosidad se verá alterada si los agregados del suelo (agrupaciones de partículas del suelo), no son estables, dado que los componentes más finos (limo y arcilla), son dispersados por las gotas de lluvia y se introducen en los poros del suelo obstruyéndolos. En general, la estabilidad de los agregados dependerá de la textura del suelo, el tipo de arcilla, clase de iones asociados a la arcilla, tipo y cantidad de materia orgánica presente y naturaleza de la población microbiana (Thompson, 1988; Hillel, 1980).

Una importante propiedad inherente a los suelos es su vigor, que corresponde a la capacidad que posee el suelo para resistir cargas u otro tipo de stress, sin sufrir colapso o deformarse de manera excesiva. Esto último, es función de la mutua unión de las partículas edáficas y de su resistencia friccional a la deformación (Hillel, 1980).

Una técnica para la determinación del vigor del suelo, e indirectamente de la susceptibilidad a la compactación, posible de emplear, es el uso de un penetrómetro. Este instrumento evalúa la resistencia del suelo a la penetración de una probeta, y por medio de parámetros relaciona sus determinaciones al vigor del suelo (Hillel, 1980).

Al momento de ingresar la probeta al suelo, en éste se generan rupturas, separaciones, flujos plásticos, compresiones y fricciones, es decir hay alteraciones tales como las producidas por el uso de maquinarias, el arado y otros elementos que ocasionan la compactación del suelo.

De esta manera y dados los antecedentes anteriores, para obtener los datos requeridos para la realización de una carta de susceptibilidad a la compactación de los suelos, se necesitará efectuar una serie de análisis y mediciones de campo. Para estas determinaciones, se deberá evaluar la conveniencia de uso de penetrómetros, puesto que según Davidson (citado por Hillel, 1980), esta técnica tiene ciertas ventajas, en especial la facilidad y simpleza de su uso en terreno.

2.4 Sensibilidad de los suelos frente a la intromisión de sustancias contaminantes

La escasa información existente acerca de la susceptibilidad de los suelos frente a la introducción de sustancias contaminantes, imposibilitó la confección de la carta temática correspondiente. El tema involucra una serie de aspectos tales como la naturaleza de los elementos contaminantes, sus valores umbrales o críticos, su movilidad y solubilidad, las propiedades físico - químicas del suelo, características ambientales y otras, de las cuales se tiene información parcial, pero no respecto a las relaciones existentes con la movilidad y extensión de las sustancias contaminantes.

Los antecedentes recabados llevaron a la elaboración de una carta de permeabilidad de los suelos de la Región Metropolitana, en el entendido que tal propiedad del suelo es una de las características de influencia directa en el flujo de posibles elementos contaminantes introducidos.

En general, la excesiva polución atmosférica de Santiago y las implicancias que tiene el riego de terrenos de cultivo con aguas contaminadas, ha llevado a que las investigaciones referentes al problema de la contaminación se circunscriban a dichos componentes ambientales, y no al recurso suelo. Al parecer, no hay consenso en que el medio edáfico recibe también en forma directa elementos tóxicos, y además los que aglutina a partir de los ríos, riegos, lluvia ácida, etc.

2.4.1 Antecedentes generales

Según CONAMA (1994), la contaminación corresponde a una degradación química del suelo. González (1994; 1996, comunicación personal), indica la necesidad de establecer las normas o umbrales de toxicidad de los diferentes suelos, al menos a nivel regional o a nivel de los diversos ecosistemas, dado que algunos terrenos poseerán por naturaleza altos contenidos de algún elemento; por ejemplo, los niveles geoquímicos base de sales serán muy superiores en el norte del país, con respecto a los de la zona central.

Los mayores problemas, o tal vez los más notorios, corresponden a la acumulación de metales pesados (elementos de una densidad 5 o 6 veces superior a la del agua, según Davies, citado por González, 1994), en los primeros horizontes del suelo, lo cual influirá directa y negativamente sobre la productividad vegetal. Los metales pesados son de origen natural o antrópico, y precisamente estos últimos son los que inducen la contaminación. Las concentraciones elevadas de metales pesados en los suelos, por acción antrópica, provienen de la actividad minera e industrial (la mayoría), de riegos con aguas contaminadas por efluentes industriales, fertilizantes que contienen trazas de elementos, aplicación de compost de lodos provenientes de plantas de tratamientos de aguas servidas, emisiones de fundiciones, aplicación de pesticidas como los organoclorados y otros (Carrasco, 1994; CONAMA, 1994).

2.4.2 Factores que intervienen en la acción y movimiento de contaminantes en el suelo

En general, los factores que inducen a que un determinado elemento, sea tóxico o contaminante, derivan de las características del suelo, del elemento en cuestión y de las condiciones ambientales. De acuerdo a González (1996, comunicación personal), muchos de los suelos de la Región Metropolitana tienen un efecto tampón ante elementos considerados contaminantes, dependiendo de características tales como los contenidos y tipo de materia orgánica, tipo de arcilla, pH, y concentraciones de calcio (elemento que eleva el pH e inmoviliza la acción del cobre, considerado como un componente tóxico). De similar opinión es CONAMA (1994), que indica que la toxicidad de los elementos dependerá del efecto inactivador del suelo, el que es función del contenido y tipo de arcillas, la materia orgánica y el pH.

Por otra parte, González (1994), aduce la importancia de los índices de toxicidad de los metales pesados y el tiempo de residencia en el medio edáfico, que si bien dependen de los factores del suelo antes detallados, son de alta incidencia. El mismo autor, citando a Tyler (1978), señala que los tiempos de permanencia en el suelo de cobre y plomo son de entre 25 y 200 años.

Carrasco (1994), considera relevante las formas químicas y las solubilidades de los elementos contaminantes (metales pesados y trazas), sus reacciones y velocidades a diversos pH y potenciales de óxido reducción, ya que serán características vitales para determinar el destino de esos elementos en el medio edáfico. Así, los elementos trazas y metales pesados que se encuentran en formas elementales o iónicas y están en solución, podrían ser objeto de lavado desde el suelo, o bien precipitados en forma de hidróxidos, carbonatos, sulfatos, fosfatos, etc., o tal vez incorporados en algún silicato propio del suelo. Además, se señala la posibilidad de adsorción de los elementos por parte de las arcillas y la materia orgánica.

Secuencias determinadas indican que el plomo tiene menor movilidad que el níquel, y éste, a su vez, que el cadmio.

Por otra parte, existen metales tóxicos y trazas en forma orgánica. La velocidad con que éstos pueden ser liberados dependerá del grado de toxicidad para los microorganismos del suelo, la presencia de elementos orgánicos anexos que puedan formar complejos, la temperatura y otras condiciones ambientales del entorno del suelo. De todas maneras, no están claras las rutas que seguirán los elementos liberados, ya que podrán moverse en el perfil del suelo, aumentar la absorción microbiana y de la planta, ser adsorbidos por las arcillas u otros coloides, o bien transformarse hacia otras formas minerales u orgánicas, dependiendo de sus características. Así, por ejemplo, el plomo, cromo y mercurio se mueven más lentamente que el zinc, cadmio, cobre, manganeso, níquel y otros (Carrasco, 1994).

En general, la movilidad de los metales pesados en el suelo es regulada por mecanismos de índole físico - químicos, siendo la solución del suelo el principal agente transportador de dichos elementos, en formas iónicas o moleculares solubles (Carrasco, 1994).

2.4.3 Antecedentes de suelos contaminados en la Región Metropolitana

Los estudios más exhaustivos referente a la contaminación de suelos de la Región Metropolitana, son los realizados por González (1992; 1994). En ellos, se ha estudiado primordialmente la contaminación con cobre, ya que, según CONAMA (1994), las actividades relacionadas con la minería de dicho elemento son las que causan un mayor impacto ambiental.

González (1992), citando al Instituto Nacional de Normalización (1978), señala que existe constancia de que el río Mapocho nace con concentraciones de cobre y sulfatos por sobre lo permitido para aguas de riego, y esto se relaciona con un centro extractor de cobre que hace uso del río San Francisco. No obstante, el mismo autor recalca que no existe certeza respecto al impacto de dichas actividades industriales.

Por otra parte, los horizontes superficiales de los suelos del valle del Mapocho tienen mayores contenidos de cobre que los del valle del Maipo, lo que se debería a la naturaleza geoquímica propia del acuífero (Cuadro N° 1).

Cuadro N º 1

Contenido total (mg/kg peso seco), de elementos trazas en el horizonte de arado en suelos de los valles Maipo y Mapocho de la Región Metropolitana

Elemento	Promedio	Mínimo	Máximo	Observado
Valle del Río Mapocho
Cadmio	1,0	<1,0	2,9	40
Zinc	154,5	72,2	343,7	40
Cobre	196,6	41,5	856,4	40
Plomo	28,7	8,2	66,4	40

Valle del Río Maipo
Cadmio	0,5	<1,0	2,8	21
Zinc	111,4	16,0	200,0	19
Cobre	72,3	7,5	242,8	19
Manganeso	920,7	600,0	1.547,6	5
Plomo	23,8	5,0	45,7	19

Fuente: González (1992).

El mayor conocimiento acerca de los niveles de cobre total en la Región Metropolitana, permitió diseñar un mapa de curvas isocuantas, elaborado por González (1992), (Figura N°1). En el diagrama puede verificarse que la cupricidad no es uniforme en los suelos pertenecientes al valle del Mapocho, encontrándose principalmente localizada en un área contigua al cordón Lo Prado, y su origen sería natural. El autor ubica además un sector cúprico en la zona industrial de Nos, que derivaría de la recepción de emisiones fumígenas, gaseosas y sólidas.

Figura 1:

Curvas isocuantas de cobre total en el horizonte de arado, de suelos ubicados en los valles Maipo y Mapocho, Región Metropolitana

Fuente: González, 1992)

González (1994), entrega algunos antecedentes acerca de otros elementos de naturaleza tóxica, tales como:

Plomo: Los montos de plomo en los valles del Maipo y Mapocho superan los 55 mg/kg, no habiendo gran relación entre las cantidades del elemento en el suelo y la presencia de yacimientos plúmbicos. Los contenidos máximos de plomo hallados en áreas contiguas a la zona de Nos, en el valle del Maipo, son de origen antrópico industrial.

Zinc: Los contenidos máximos de zinc en los valles del Maipo y del Mapocho son superiores a los 300 mg/kg. Su presencia en las capas superficiales de suelo sería de origen natural, por aportes de materiales parentales y la intensidad de los fenómenos de formación de los suelos.

Cadmio: Elemento fuertemente tóxico, y que generalmente acompaña al cobre. Es fácilmente transferible en las cadenas tróficas y sus cantidades son menores a 1 mg/kg de suelo.

Molibdeno: Sus concentraciones a lo largo del país son inferiores a los 5 mg/kg de suelo. Sin embargo, en la Región Metropolitana existen suelos regados con aguas provenientes de tranques de relaves de Las Tórtolas, y que poseen elevados contenidos de molibdeno. No obstante, no se conocen las concentraciones existentes del elemento en estos puntos.

A juicio de CONAMA (1994), el molibdeno es, después del cobre, el elemento de más importancia por su alta toxicidad y capacidad para mantener su efecto nocivo en las cadenas tróficas.

Los agroquímicos son otro grupo de elementos que pueden ser altamente contaminantes en los suelos. Estos corresponden a los plaguicidas, herbicidas y fertilizantes, y son empleados de preferencia en los huertos frutales de las zonas rurales de la Región Metropolitana. Según CONAMA (1994), los pesticidas organoclorados serían los más persistentes y tóxicos.

CONAMA (1994), estima en unas 5.000 hectáreas la superficie del sector rural de la Región Metropolitana, que está expuesta a la acción de diversos contaminantes. Esto se resume en el Cuadro N° 2.

Cuadro Nº 2

Tipo y causas de contaminación de suelos de sectores rurales de la Región Metropolitana

Tipo y causa de la Contaminación del suelo	Area afectada (há)	Sector
Tostación de concentrados: emisión de SO₂ y As	1.000	Rungue
Planta de coke y asbesto: emisión fumígena de SO₂ y particulados	1.000	Sector norte de Lampa
Fundición de carburo: emisión fumígena de particulados de ferrosilicio y carburo de calcio	1.000	Sector Nos
Fundición de concentrados de Mo: emisión fumígena de SO₂ y particulados de Mo	1.000	Nos: misma área afectada por fundición de carburo
Planta de cemento: emisión fumígena de particulados de carbonatos	2.000	Polpaico

Fuente: SAG, División de Protección de Recursos Naturales Renovables (1990 - 1992), en CONAMA (1994).

2.4.4 Carta de permeabilidad de los suelos

A modo de entregar la mayor cantidad de antecedentes descriptivos de los suelos de la Región Metropolitana, y por la implicancia que tiene la permeabilidad del suelo en el movimiento de los posibles elementos tóxicos que en ellos se presentan, se procedió a la realización de esta carta temática.

En un inicio, se consideró efectuar la descripción cartográfica de la permeabilidad de los suelos conjuntamente con la textura; sin embargo, la primera de estas propiedades edáficas puede representar una integración de los efectos de la textura y de otras características edáficas, tales como la estructura, contenidos de materia orgánica, presencia de estratas duras, y otras, de tal manera que se dio prioridad a la permeabilidad del perfil edáfico.

La base de datos para la realización de esta carta temática la constituyó el proyecto agrológico del Estudio Maipo (Agrolog - Chile, 1981), y la clasificación de la permeabilidad de los diferentes suelos de la Región Metropolitana se efectuó basado en Peralta (1976), estableciéndose las siguientes categorías (Cuadro Nº 3).

Cuadro N º 3

Categorías de permeabilidad utilizadas

Clase de Permeabilidad	cm. de precolación por hora	Textura probable	Estructura probable
Nula	0		A, AL, Aa
Muy lenta	Menos de 0,125	Muy pesada a pesada	A, AL, Aa
Lenta	0,125 - 0,5	Pesada a media	A, AL, Aa, FA,FAL, FAa, L, FL, F, Fa
Moderadamente lenta	0,5 – 2	Pesada a media	A, AL, Aa, FA,FAL, FAa, L, FL, F, Fa
Moderada	2 - 6,25	Media a liviana	FL, F, Fa, aF
Moderadamente rápida	6,25 - 12,5	Media a liviana	FL, F, Fa, aF
Rápida	12,5 – 25	Liviana a gruesa	a F , a
Muy rápida	Más de 25	Gruesa a gravosa	a – gravosa

Fuente: Peralta (1976). F=Franco; L=Limoso. A= Arcilloso; a= arena

Se observa que los suelos con permeabilidades lentas van asociadas a texturas más pesadas (arcillosas), que implican la predominancia de microporos en el suelo, por sobre los poros de mayor tamaño (macroporos), que propician el movimiento del agua y sus sustancias solubles. Al contrario, las texturas gruesas (arenosas), favorecen la velocidad de movimiento de los fluidos en el medio edáfico, dado que la proporción de macroporos es superior.

No obstante las anteriores afirmaciones, el movimiento de sustancias contaminantes conjuntamente con los flujos de agua en el suelo está condicionado por la presencia de coloides orgánicos u otros compuestos que puedan fijar los elementos tóxicos. Esto último, además, deberá tomar en cuenta la existencia de contaminantes poco solubles, que seguramente no se regirán por los flujos internos de la solución suelo y tendrán un efecto más localizado.

2.5 Suelos con cualidades especiales

La carta temática de suelos con características especiales, permite la localización e identificación de áreas que requieren de un análisis y manejo especial. En efecto, la presencia de suelos con algunas características definidas, como la salinidad, alcalinidad, pedregosidad excesiva y otras, requerirán probablemente de labores especiales antes de la realización de prácticas silvoagropecuarias u otras de índole similar.

Las cualidades consideradas como especiales fueron la salinidad, alcalinidad, drenaje deficiente, drenaje excesivo, pedregosidad superior al 75 % del terreno, problemas de erosión, inundaciones, y sus combinaciones. La salinidad se consideró cuando la concentración de sales superó los 4 mmhos; la alcalinidad, cuando la saturación sódica supere el 10 %; la pedregosidad, si el porcentaje de gravas y piedras fue superior al 30 %, y las inundaciones, ocasionales o frecuentes. En todos los casos, estas características representan limitantes a las labores silvoagropecuarias normales.

La información para la elaboración de esta carta temática se basó en el Estudio Agrológico Maipo (Agrolog - Chile, 1981). El análisis de los datos, tomando en consideración 700 fases de suelo (sin considerar misceláneos), derivó en las siguientes determinaciones (Cuadro Nº4).

Cuadro N ª 4

Fases de suelos con características especiales

Característica del suelo	N° de fases con la cualidad	Porcentaje del total de fases*
Salino	8	1,1
Alcalino	5	0,7
Mal drenado	65	9,3
Excesivamente drenado	22	3,1
Pedregoso	35	5,0
Alta erosión	11	1,6
Inundaciones ocasionales y/o frecuentes	5	0,7
Salinos y alcalinos	5	0,7
Salinos y mal drenados	3	0,4
Alcalinos y mal drenados	9	1,3
Mal drenados y pedregosos	2	0,3
Mal drenados e inundaciones ocasionales y/o frecuentes	9	1,3
Excesivamente drenados y pedregosos	7	1,0
Excesivamente drenados y alta erosión	1	0,1
Excesivamente drenados e inundaciones ocasionales	3	0,4
Pedregosos e inundaciones ocasionales y/o frecuentes	3	0,4
Salinos, alcalinos y mal drenados	23	3,3
Drenaje excesivo, pedregosos y alta erosión	1	0,1
Salinos, alcalinos, mal drenaje e inundaciones ocasionales y/o frecuentes	9	1,3
Total fases con características especiales	226	32,2

* : Fases de suelos presentes en el Estudio Agrológico Maipo (Agrolog - Chile, 1981). Se tomó un total de 700 fases, no considerando misceláneos.

Como se observa, las mayores propiedades especiales o limitantes del suelo, vienen dadas por el drenaje imperfecto o bien excesivo, la pedregosidad y la erosión, lo cual requerirá necesariamente de la consideración de técnicas y esquemas de recuperación y utilización de los suelos, para una adecuada planificación territorial.

2.6 Carta de Aptitud de las Tierras según Clases de Capacidad de Uso

La carta temática de aptitud de tierras según clases de capacidad de uso se desarrolló principalmente a base de la interpretación y utilizando los datos del Estudio Agrológico Maipo (Agrolog - Chile, 1981).

La simbología adoptada es la siguiente:

Ejemplo: Símbolo: IVe2

Donde: IV, es la Clase de Capacidad de Uso

e, es la Sub - Clase de Capacidad de Uso

2, es la Unidad de Capacidad de Uso.

Las Clases de Capacidad de Uso permiten clasificar las tierras según sus riesgos y limitaciones, asignando de esa manera el uso más factible considerado ecológica y productivamente. Existen ocho clases de capacidad de uso. Estas son:

Clase I: Tierras muy buenas para todo tipo de cultivo y sin limitaciones, principalmente por sus excelentes cualidades se recomiendan para cultivos agrícolas.

Clase II: Tierras buenas, de uso para todo tipo de cultivos bajo métodos de protección de fácil aplicación, pero dada su calidad es recomendable su uso agrícola. Se adaptan muy bien a cultivos de cereales y viñedos pero no a chacras, ya que existen restricciones de heladas y períodos de sequías prolongadas.

Clase III: Tierras moderadamente buenas, que pueden ser empleados regularmente para cultivos, pero con adecuadas rotaciones. Con severas restricciones de uso y riesgos de daños dadas sus permanentes limitaciones. Requieren de intensas medidas de conservación para los cultivos. Se dedican preferentemente al cultivo de trigo y otros cereales, y praderas, no así para chacras.

Clase IV: Tierras buenas para usarse en cultivos ocasionales y con un cuidadoso manejo. Las restricciones, limitaciones y necesidad de medidas de conservación se incrementan. En el área agrícola, se adaptan mejor al heno, empastadas y viñas, aunque no con grandes rendimientos.

Clase V: Tierras no aptas para cultivos agrícolas, ya sea por pendientes demasiado fuertes, pedregosidad, rocosidad, inundaciones, salinidad u otros. Excelentes para la utilización de pradera y forestal, bajo un buen manejo.

Clase VI: Tierras buenas para pastoreo y/o forestales, y no arables debido a las fuertes pendientes, poca profundidad del suelo, alcalinidad, susceptibilidad a la erosión u otras.

Clase VII: Tierras adaptadas sólo para empastadas y/o uso forestal, pero bajo un manejo cuidadoso, ya que las fuertes pendientes, mayor susceptibilidad a la erosión, severa alcalinidad, poca profundidad u otras, lo hacen requerir.

Clase VIII: Terrenos aptos sólo para vida silvestre, recreación y/o protección de cuencas hidrográficas.

A su vez, las Sub - Clases de Capacidad de Uso indican tipos de limitaciones o riesgos similares en suelos de la misma clase de capacidad de uso. Sus categorías son las siguientes:

s: Limitaciones intrínsecas del suelo o de la zona radicular (suelo delgado, pedregosidad, salinidad, etc.), que implican dificultades para el laboreo de la tierra.

e: Implica riesgos o procesos de erosión y escurrimiento.

w: Involucra los problemas de humedad, sobresaturación, drenaje, inundaciones, etc.

cl: Limitaciones debidas al clima, como heladas, corto período de crecimiento, irregularidad de las lluvias, etc.

Por último, las Unidades de Capacidad de Uso corresponden a la condición específica o factor más incidente para ubicar un suelo en una clase determinada. Básicamente, los suelos de una unidad deberían tener similares rendimientos con los mismos sistemas de

manejo. Las unidades utilizadas por el Proyecto Maipo (Agrolog - Chile, 1981), empleadas también en el presente trabajo son:

0: Presencia de estratas de arenas gruesas o gravas, limitantes para la penetración de raíces y retención de humedad.

1: Erosión actual o potencial por agua o viento.

2: Suelos con problemas de drenaje o riesgos de inundación.

3: Presencia de subsuelo o estrata interior de permeabilidad lenta a muy lenta.

4: Texturas gruesas en todo el perfil.

5: Texturas finas o muy finas en todo el perfil.

6: Salinidad o alcalinidad moderada a severa.

7: Pedregosidad que interfiere labores de cultivo.

8: Panes duros o rocas sin meteorizar en la zona de arraigamiento.

Al analizar las 708 fases de suelos a las que se les determinó su capacidad de uso (incluyendo las terrazas estratificadas y remanentes, y los piedmont estratificados, además de los misceláneos caja de río, áridos, quebrada y pantano), se observará que casi un 30 % de los suelos son de muy buena y excelente aptitud agrícola, y un poco más del 50 % corresponden a terrenos aptos para agricultura, con las debidas medidas de conservación.

Son precisamente estos suelos, los más productivos de la región, los que deben seguir siendo utilizados de acuerdo a su capacidad y aptitud, y no ser transformados en áreas urbanas.

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