Análisis de la dinámica del agua en la zona no saturada en un suelo sujeto a prácticas de conservación: implicaciones en la gestión de acuíferos y adaptación al cambio climático



Document title: Análisis de la dinámica del agua en la zona no saturada en un suelo sujeto a prácticas de conservación: implicaciones en la gestión de acuíferos y adaptación al cambio climático
Journal: Revista mexicana de ciencias geológicas
Database: PERIÓDICA
System number: 000410657
ISSN: 1026-8774
Authors: 1
2
Institutions: 1Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias, Campo Experimental Norte de Guanajuato, San Luis de la Paz, Guanajuato. México
2Universidad Nacional Autónoma de México, Centro de Geociencias, Juriquilla, Querétaro. México
Year:
Season: Ago
Volumen: 34
Number: 2
Pages: 91-104
Country: México
Language: Español
Document type: Artículo
Approach: Analítico, descriptivo
Spanish abstract Se estima que entre el 80 y el 85 % del agua que se extrae de los acuíferos en México se destina a producción agropecuaria y, en general, existe una gestión inadecuada que causa diferentes impactos al ambiente, destacando el abatimiento y contaminación del agua subterránea, entre otros. El propósito de este trabajo es cuantificar el balance y dinámica del agua en la zona no saturada por medio de mediciones diarias de diferentes parámetros meteorológicos y de los perfiles de humedad, en un lote permanente sujeto a prácticas de conservación, en el Acuífero de la Independencia (Cuenca Alta del Río La Laja tributaria de la Cuenca Lerma-Chapala). La estratigrafía del sitio se obtuvo por medio de registros continuos de conductividad eléctrica y granulometría en muestras inalteradas, a las que se determinaron propiedades físicas y contenido de materia orgánica, en sus primeros 2.5 m de profundidad; las variaciones del contenido de humedad a 0.15, 0.30, 0.60, 0.90 y 1.20 m se controlaron por Refractometría en el Dominio del Tiempo (RDT); la permeabilidad saturada se cuantificó con el Permeámetro de Guelph, complementadas con pruebas de infiltración. Se calibró un modelo numérico unidimensional para desarrollar herramientas predictivas. Los resultados indican la captura progresiva de carbón y que se ha alcanzado una conductividad hidráulica saturada de hasta K fs =5 m∙d -1 , en los primeros 0.60 m de profundidad, que contrasta hasta en dos órdenes de magnitud con suelos de manejo tradicional; esto permite infiltrar progresivamente una lámina total de agua de 6,753 mm durante tres días, que cubriría cualquier secuencia de eventos máximos de lluvia registrados en la región. Los sensores de RDT mostraron un rápido incremento en los contenidos de humedad a lo largo del perfil, indicando que las características logradas en el suelo, permiten el ingreso inmediato y almacenamiento del agua
English abstract It is estimated that 80–85% of the water extracted from aquifers in Mexico is used for agricultural production, and in general, there is an inadequate management that causes different damages to the environ- ment, highlighting the depletion and contamination of groundwater, among others. The purpose of this work is to quantify the water balance and dynamics in the unsaturated zone by means of daily measurements of different meteorological parameters and the moisture profiles of a soil that was treated to conservation practices in the Independence Aquifer (Upper La Laja River Basin tributary of the Lerma-Chapala). The stratigraphy of the site was obtained through continuous records of electrical conductivity and granulometry in unaltered soil samples to which physical properties and organic matter content were determined - in their first 2.50 m depth. The changes in moisture content at 0.15, 0.30, 0.60, 0.90 and 1.20 m were controlled by Time Domain Refractometry (TDR). The saturated permeability was quantified with the Guelph Permeameter, complemented with infiltration tests. A one-dimensional numerical model was used to develop predictive tools. The results indicate that progressive capture of carbon occurred and that a saturated hydraulic conductivity of up to Kfs = 5 m∙d -1 has been reached, in the first 0.60 m of depth, which contrasts up to two orders of magnitude with traditional soil management; allow- ing the gradual filtering of a total water sheet of 6,753 mm for three days, which would cover any sequence of maximum rainfall events recorded in the region. The RDT sensors showed a rapid increase in moisture content along the profile, indicating that the characteristics obtained in the soil allow the immediate input and storage of rainwater, with a minimum evaporation rate and zero runoff. The present work demonstrates that it is feasible to favor the infiltration of sufficient rainwater for the produc
Disciplines: Geociencias,
Agrociencias
Keyword: Ciencias de la atmósfera,
Hidrología,
Infraestructura agrícola,
Acuífero de la Independencia,
Cuenca Lerma-Chapala,
Agricultura de conservación,
Balance hídrico,
Siniestralidad,
Producción agropecuaria,
Temporalidad,
Análisis numérico,
Adaptación,
Cambio climático,
Captura de carbono
Keyword: Earth sciences,
Agricultural sciences,
Atmospheric sciences,
Hydrology,
Agricultural infrastructure,
Independence Aquifer,
Lerma-Chapala basin,
Conservation agriculture,
Water balance,
loss reduction,
Agricultural production,
Temporality,
Numerical analysis,
Adaptation,
Climate change,
Carbon catch
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