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| 1. IMPACTOS |
| Por miles de años, las arenas y gravas han sido usadas en la construcción de http://tresproblemas.sdsu.edu/tres_problemas_arenas01.htmlcaminos y edificaciones.
Hoy en día, la demanda de estos materiales continúa aumentando.
Los operadores de minas de arena deben trabajar en conjunción con agencias estatales y federales
para asegurar que la operación es conducida de una manera responsable.
La extracción de arenas de ríos en forma excesiva causa la degradación de los lechos.
La extracción rebaja el lecho del río, lo que puede resultar en la erosión de las riberas o bancos.
La extracción en los lechos y áreas costeras causa la profundización de ríos y estuarios,
y el agrandamiento de las entradas costeras, lo que puede llevar a intrusión salina.
Cualquier volumen de arena exportado de los lechos fluviales y estuarios es una pérdida para el sistema.
La extracción escesiva de arenas de lechos fluviales es una amenaza para los puentes, riberas, y estructuras aledañas. La extracción también afecta el agua subterránea y el uso que le dan al río los habitantes de la localidad. La extracción de arenas en lechos fluviales causa la destrucción de hábitat acuático y ripario, a través de cambios marcados en la morfología del río. Los impactos son los siguientes: degradación del lecho, cambios en el tamaño de las partículas, tablas de agua rebajadas, e inestabilidad del lecho. Estos impactos físicos causan la degradacion de biota ripario y acuático, y pueden llevar a la caída de puentes y otras estructuras. La extracción continuada puede llevar eventualmente a que todo el lecho se rebaje a la profundidad de extracción. La extracción de arenas genera un tráfico vehicular adicional, el cual impacta negativamente el medio ambiente. En los casos en que los caminos cruzan áreas riparias, el medio ambiente local puede ser afectado. 1.1 Presupuesto de arenas La determinación del presupuesto de arenas para un río requiere información topográfica, hidrológica, e hidráulica. Esta información se usa para determinar la cantidad de arena que se puede remover de un área sin causar erosión o degradación indebida, ya sea en el sitio, o en un lugar cercano, aguas arriba o aguas abajo. La extracción de arena en el cauce, o cerca del cauce, cambia el presupuesto de arenas y puede resultar en cambios marcados en la hidráulica del canal. Estas intervenciones pueden tener efectos variables en el hábitat acuático, dependiendo de la magnitud y frecuencia del disturbio, los métodos de extracción, el tamaño de las partículas, las características de la vegetación riparia, y la magnitud y frecuencia de los eventos hidrológicos posteriores al disturbio. Las respuestas temporales y espaciales de sistemas de ríos aluviales son función de los umbrales geomórficos, retroalimentaciones, desfasamientos, transmisión aguas arriba o aguas abajo de los disturbios, y los controles geológicos/fisiográficos. La minimización de los efectos negativos de la extracción de arenas de cauces aluviales requiere un conocimiento detallado de la respuesta del cauce a los disturbios. Las decisiones dónde extraer, cuánto y cuán seguido requieren de una definición del estado de referencia, es decir, una condición mínima aceptable o decidida mediante un estudio, de la condición física y biológica del cauce aluvial. El conocimiento actual de sistemas aluviales no es suficiente para permitir la predicción de las respuestas en forma cuantitativa y con confianza; por lo tanto, los estados de referencia son difíciles de determinar. Sin embargo, un conocimiento general de los procesos fluviales puede proveer guías para minimizar los efectos negativos de la extracción de arenas. Son necesarios casos bien documentados y datos de campo relacionados con el fin de evaluar en forma acertada las relaciones físicas, biológicas, y económicas. 1.2 Hábitat ripario, flora y fauna La extracción de arenas de cauces aluviales puede tener otros efectos más allá del sitio de extracción. Muchas hectáreas de áreas fértiles adyacentes al cauce se pierden anualmente, así como recursos forestales y hábitats silvestres en las áreas riparias. Hábitats degradados llevan a una pérdida de la productividad de peces, biodiversidad, y el potencial de recreación. Los cauces severamente degradados pueden reducir el costo de la tierra y los valores estéticos. Todas las especies requieren condiciones de hábitat específicos para garantizar su supervivencia. Las especies nativas están adaptadas a las condiciones que existían antes de que los seres humanos hicieran grandes alteraciones. Estas han causado disturbios de hábitat que favorecen a algunas especies sobre otras, y han resultado en la disminución en la diversidad y productividad biológicas. En la mayoría de los cauces, la calidad del hábitat está fuertemente ligada a la estabilidad del lecho y los bancos. Los cauces y canales inestables son inhóspitos a la mayoría de especies acuáticas. Los factores que aumentan o disminuyen la oferta de sedimentos usualmente destabilizan el cauce y los bancos, resultando en reajustes dramáticos en la morfología del cauce. Por ejemplo, las actividades humanas que aceleran la erosión de los bancos, tales como el talado de bosques de galería o la extracción de arenas en los cauces, facilitan que los bancos se conviertan en fuente de sedimentos, con consecuencias negativas severas para las especies acuáticas. Las actividades antropogénicas que conllevan una disminución del nivel del lecho causan inestabilidades que resultan en la producción de sedimentos en zonas vecinas. Los sedimentos inestables simplifican, y luego degradan, los hábitats del cauce para muchas especies. Solamente pocas especies se benefician con este efecto. Los efectos más importantes de la extracción de arenas en los hábitats acuáticos son la degradación y sedimentación del cauce, los cuales pueden tener efectos negativos marcados en la vida acuática. La estabilidad de cauces de lecho arenoso y gravoso depende de un balance delicado entre el escurrimiento, el sedimento que llega de la cuenca aguas arriba, y la forma del cauce. Los cambios inducidos por la extracción en la oferta de sedimentos y forma del cauce contraponen los procesos naturales de desarrollo del cauce y hábitats. Además, la mobilización de substratos inestables resulta en sedimentación de hábitats aguas abajo. La distancia de afectación depende de la intensidad de extracción, tamaño de las partículas, flujos de agua, y morfología del cauce. La remoción completa de vegetación y la destrucción del perfil de suelo destruye el hábitat tanto arriba como debajo del terreno, y también el ecosistema acuático, resultando en la disminución de poblaciones de fauna. El ensanchamiento del cauce disminuye la profundidad del canal, produce un sistema de flujo trenzado inestable, o flujo de subsuperficie en la gravas, dificultando el movimiento de peces. Los cauces son más uniformes en profundidad debido al relleno de las partes profundas con grava y otros sedimentos, reduciendo la complejidad del habitat, la estructura del cauce, y la población de peces predatores. 1.3 Estabilidad de estructuras La extracción de arenas y gravas en cauces aluviales puede dañar la propiedad privada. Las incisiones en los cauces debidas a la extracción de arenas y gravas puede comprometer los pilares de puentes y descubrir tuberías enterradas y otras obras de infraestructura. Varios estudios han documentado la degradación causada por dos formas de extracción de arenas en cauces aluviales: (1) excavación a cielo abierto, y (2) razurado de las barras de arena. La degradación del lecho, también conocido como incisión del cauce, ocurre principalmente a través de dos procesos: (1) corte vertical de cabecera, y (2) agua "sedienta." En el corte vertical de cabecera, la excavación a cielo abierto rebaja el nivel del lecho, creando un punto de erosión aguas arriba que aumenta la pendiente y la energía. Durante flujos altos, el punto de erosión se mueve gradualmente hacia aguas arriba (Fig. 1). |
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| Fig. 1 Un lecho de arena y grava, mostrando (A) el punto de erosión que se desarrolla luego de la extracción a cielo abierto, y (B) el movimiento del "corte de cabecera" aguas arriba y la degradación aguas abajo. . |
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La erosión de cabecera mobiliza grandes cantidades de sedimentos que son
transportados aguas abajo y eventualmente depositados.
En ríos con bastante grava,
los efectos aguas abajo duran poco tiempo después del término de la
extracción.
Los efectos en ríos de lecho arenoso pueden persistir por muchos años
luego de finalizada la extracción.
Independientemente de los efectos aguas abajo, la erosión de cabecera (y
su movimiento aguas arriba)
en ríos de lecho gravoso y arenoso continúa siendo una gran
preocupación.
Estos fenómenos frecuentemente influencian grandes distancias aguas
arriba, comprometiendo también a los tributarios.
En algunas cuencas llegan hasta las cabeceras, o hasta encontrar un
control geológico o una estructura construida por el hombre.
Una segunda forma de degradación ocurre cuando la extracción de arenas aumenta la capacidad de conducción del cauce. Una excavación a cielo abierto aumenta localmente la profundidad de flujo (Fig. 1) y el razurado de las barras de arena aumenta el ancho de la sección (Fig. 2). Ambas condiciones producen velocidades de flujo más lentas, y causan que los sedimentos provenientes de aguas arriba se depositen cerca al sitio de extracción. Conforme el flujo se mueve aguas abajo del sitio y la energía y velocidad del flujo aumenta de acuerdo a las condiciones "normales" prevalecientes aguas abajo, la cantidad de sedimentos es menor que la capacidad de transporte del flujo. Esta "agua sedienta" recoge sedimentos del tramo aguas abajo del sitio de extracción, produciendo degradación (Fig. 1). Esta condición continúa hasta que el equilibrio entre entrada y salida de sedimentos se haya reestablecido. |
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| Fig. 2 Diagrama de secciones transversales mostrando (A) una barra típica de arena-grava en relación con el canal de flujo bajo, zona riparia, y tabla de agua, y (B) el cauce ancho y poco profundo que resulta de la extracción sin control y que se caracteriza por erosión de los bancos, flujo trenzado, sedimentación, y aumento de la temperatura del agua. |
Un efecto similar ocurre aguas abajo de las presas, las cuales atrapan sedimento y sueltan "agua sedienta," con el consiguiente problema de degradación del cauce aguas abajo. La extracción de arenas aguas abajo de las presas aumenta la seriedad del problema. Aunque otros factores tales como diques, protección de los bancos, y la alteración del regimen de flujo tambien causan degradación, la extracción de arenas es comúnmente, en cantidad, órdenes de magnitud mayores que la oferta de sedimentos proveniente de aguas arriba, lo que sugiere que la extracción es la causa de los cambios en el cauce. La susceptibilidad al efecto de "agua sedienta" dependerá de la relación entre la cantidad de extracción y la cantidad de la oferta natural de sedimentos. Los cauces de arenas son más susceptibles a este tipo de disturbio.
La incisión del cauce origina no sólo inestabilidad vertical, sino también inestabilidad horizontal en la forma de erosión acelerada de los bancos y ensanchamiento del cauce. La incisión aumenta las alturas de los bancos y causa deslizamientos cuando las propiedades mecánicas no son suficientes para resistir la acción de la gravedad. El ensanchamiento del cauce produce profundidades pequeñas (Fig. 2) conforme las áreas más profundas se rellenan con grava y otros sedimentos. Este proceso aumenta los extremos de temperatura del agua, y la inestabilidad del cauce aumenta el transporte de sedimentos aguas abajo. Los cambios morfológicos debidos a la extracción de arenas pueden durar años en manifestarse, y pueden continuar por largo tiempo después de terminada la extracción.
1.4 Agua subterránea
Además de amenazar los puentes, la extracción de arenas convierte los lechos fluviales en fosos grandes y anchos; como resultado, la napa freática se rebaja, y puede afectar negativamente a pozos de agua vecinos. La degradación causada por la extracción reduce la elevación del flujo de agua superficial y subterránea locales, lo que puede afectar el mantenimiento de la vegetación riparia, y disminuir la longitud de períodos húmedos en áreas riparias. En sitios cercanos al océano, puede resultar en intrusión salina.
1.5 Calidad del agua
La explotación de arenas en cauces tendrá un impacto en la calidad de agua del río. Algunos de los impactos incluyen el incremento en la turbidez debido a la resuspensión de material del lecho, sedimentación debido a amontonamiento y botadero de excesos inorgánicos y orgánicos, y derrames de aceites provenientes de los motores de la maquinaria y equipo de explotación.
La erosión del cauce y los bancos aumenta los sólidos suspendidos en el sitio de excavación y aguas abajo. Los sólidos suspendidos pueden afectar negativamente a los usuarios del agua y a los ecosistemas acuáticos. El impacto es particularmente importante si los usuarios aguas abajo están usando el agua del río para uso doméstico. La presencia de sólidos suspendidos puede aumentar en forma considerable el costo del tratamiento.
1.6 Resumen
Los impactos de la extracción de arenas de cauces aluviales pueden ser clasificados en tres categorías:
- Físicos
La extracción en gran escala de materiales de cauces aluviales, la
explotación de materiales y dragado debajo del fondo del cauce,
y la alteración de la forma y sección del canal lleva a impactos tales
como
la erosión del lecho y bancos, aumento de la pendiente
longitudinal del cauce, y cambios en la morfología del canal.
Estos impactos pueden causar:
- El colapso de los bancos.
- La pérdida de terrenos adyacentes a los bancos.
- Erosión aguas arriba debido a aumentos en la pendiente del canal y cambios asociados en la velocidad de flujo.
- Erosión aguas abajo debido a una mayor capacidad de transporte de la corriente, cambios en los patrones de deposición aguas abajo, y cambios en el lecho y tipos de hábitat.
- Calidad del agua
La extracción y dragado de materiales,
la acumulación y eliminación no controlada de materiales de desecho,
y los derrames de productos químicos y combustibles
pueden causar la reducción en la calidad del agua para usos domésticos,
un mayor costo de tratamiento de agua y el envenenamiento de la vida acuática.
- Ecológicos
La extracción que lleva a la remoción
del material de substrato, la eliminación de vegetación, y el almacenamiento de materiales en el cauce, tendrá
impactos ecológicos. Estos impactos podrán tener efecto en la pérdida
directa de hábitat en el cauce, el disturbio de especies
que habitan los depósitos, reducción en la penetración de luz, reducción
en la producción primaria, y una reducción de
oportunidades de alimentación para las especies del sitio.
http://tresproblemas.sdsu.edu/tres_problemas_arenas01.html
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