A multi-scale approach for erosion assessment in the Andes

Abstract

Una metodología a múltiple escala para estudiar erosión fue aplicada en la cuenca La Encañada (Cajamarca-Perú). A la escala de pequeña parcela, los procesos como infiltración y erosión entre y dentro de surcos bajo lluvia simulada fueron estudiados. A la escala de parcela de escorrentía el efecto combinado de la erosión entre surcos y en los surcos, bajo lluvia natural, fueron medidos también. Los datos colectados en estas dos primeras fases sirvieron para validar la versión de ladera del modelo de simulación WEPP. La tercera escala consistió en la medicación de los sedimentos en suspensión en el río, en tres puntos diferentes. Más aún, se elaboró una interfase llamada Modelamiento Geoespacial de la Erosión del Suelo (GEMSE) que es una herramienta que integra cualquier sistema de información geográfica con el modelo WEPP con el objetivo de obtener mapas de escorrentía y erosión que sirvan en la toma de decisiones y que pueden ser usados para identificar puntos críticos en el área. Como resultado encontramos que la erosividad de lluvia así como la erodabilidad de los suelos fueron bajas. Cualquier carga de sedimentos puede provenir de eventos poco frecuentes y de zonas diferentes a los campos agrícolas.

This thesis has eight chapters. A general introduction to the research area (La Encañada watershed) in the northern Andean Highlands of Peru and the development of the methodology are given in Chapter 1. Chapter 2 presents a detailed study of the rainfall characteristics; the aggressiveness of rainfall to produce erosion, called erosivity, is highlighted. The susceptibility of soils to be eroded both by rainsplash (interrill) and by concentrated flow (rill) is described in Chapter 3. An uncertainty analysis using the physically based Water Erosion Prediction Project (WEPP) erosion model and the collected input parameters is described in Chapter 4. Chapter 5 presents the validation of the hillslope version of WEPP, whereas Chapter 6 introduces a new tool, the GEMSE interface, which permits the visualization of the erosion process at the watershed scale. The methodologies applied during the fieldwork for this thesis are presented in Chapter 7. Conclusions are drawn in the final Chapter 8.