Calizas Restauracion u Chile

RESTAURACIN EN EXPLOTACIONES DE MINAS CALIZA

Yeimy Consuelo Sarmiento Mora Estudiante Maestra en Biologa. Universidad Nacional.

Nidia Yaneth Torres Merchn Estudiante Maestra en Docencia de la Qumica. Universidad Pedaggica Nacional.

[email protected]

Manizales, 2008-08-26 (Rev. 2008-11-20)

RESUMEN

El trabajo que se presenta a continuacin constituye un plan de restauracin en terrenos que han sido utilizados para la explotacin de caliza en la empresa Aceras Paz del Rio. Esta propuesta es producto de la previa caracterizacin de plantas superiores que realizaron las autoras en sitios donde se realiz la explotacin de minas caliza (Chameza, Belencito y Mal Sitio). Este estudio tiene en cuenta tres componentes: el suelo, la vegetacin y el trabajo con estudiantes.

PALABRAS CLAVE

Restauracin, minas calizas, explotacin minera, sucesiones vegetales.

RESTORATION IN LIMESTONE MINES EXPLOITATION

ABSTRACT

The present work constitutes a restoration plan in areas that have been used for the exploitation of limestone in the Acerias Paz del Rio Company. This proposal is the product of a previous characterization of superior plants carried out by the authors in places where the exploitation of limestone mines took place (Chameza, Belencito and Mal Sitio). This study considers three components: soil, vegetation and the work with students.

KEY WORDS

Restoration, limestone mines, mining exploitation, vegetable successions.

PRESENTACIN

DESCRIPCIN DEL SITIO DE ESTUDIO

Los yacimientos de minas calizas que explota Aceras Paz del Rio, estn situados en las propias instalaciones de Belencito, cerca de 2 km, se trata de un yacimiento sedimentario marino del cretceo inferior. (Amrtegui 1998). El sitio especfico de

Revista Luna Azul ISSN 1909-2474 No. 27, julio - diciembre 2008

Universidad de Caldas revista.luna.azl. 2008; 27: 75-84

estudio corresponde a terrenos aledaos a los yacimientos de minas calizas en Chameza, Belencito y Malsitio.

Dentro de los rasgos fisiogrficos se destaca un relieve con forma abrupta con presencia de rocas de caliza y arenisca; segn Heves (1985) la caliza encontrada corresponde a una biomicrita, una caliza qumicamente pura constituida por fragmentos de fsiles calcreos. Entre los minerales de residuo insoluble domina el cuarzo la arcilla y la glauconita.

Los suelos se caracterizan por ser superficies de alta pedregosidad, descubiertos con drenaje externo muy rpido, donde hay presencia de afloramientos rocosos, un contenido de materia orgnica bajo aproximadamente el 5%, raicillas abundantes, y fertilidad baja. P. h bsicos (Sarmiento & Torres 2003).

La vegetacin estudiada en los alrededores de las minas calizas de Aceras Paz del Rio, se puede asignar a una zona de vida andina que obedece a factores topogrficos y a cambios climticos asociados a los anteriores, la vegetacin presenta formas achaparradas, unas estratificadas de tipo herbceo asociada a pequeos grupos mono especficos.

PROCESO DE RESTAURACIN EN LAS CANTERAS

Para iniciar un programa de restauracin es necesario:

x Comenzar los tratamientos en los puntos y franjas con mayor tasa de restauracin formando focos y corredores de actividad biolgica.

x Introducir las especies vegetales en el orden de sucesin y en la posicin ambiental que les corresponde induciendo y acelerando la sucesin natural.

x Crear una red de sustentacin a travs del rea a restaurar, en donde los focos y franjas de restauracin engloben las reas ms alteradas a restaurar luego y aquellas donde se mantendr la alteracin (el uso).

La empresa Aceras Paz de Rio S.A ha puesto en prctica, desde el inicio de sus operaciones, mtodos de explotacin adecuados, buscando mantener y mejorar el estado de los terrenos aledaos mediante las labores de reforestacin, recuperacin morfolgica y paisajstica contemplados en el plan de mejoramiento ambiental diseados para cada zona donde se encuentran las minas.

Para la fase de retrollenados se trabajan alturas de terrazas de 5 metros con el fin de garantizar su estabilidad y facilitar su revegetalizacin; se disponen los estriles de tal manera que el perfil generado se ajuste a la morfologa del terreno original; se construye un filtro en roca sobre el piso, sobre la cual se realiza el retrollenado para recoger las aguas filtradas, y un sistema general de cunetas para la recogida de las aguas externas de la zona y, tambin, para cada terraza.

El material estril que se obtiene durante la explotacin de la caliza est conformado principalmente por lutitas con delgadas intercalaciones calcreas, los estriles -producto de la explotacin- se disponen retro llenando las depresiones de la explotacin a tajo abierto.

A partir de la flora caracterizada en las reas de estudio, se formulan tratamientos de restauracin en combinacin con herramientas fsicas y qumicas con especies nativas que aceleran el proceso para garantizar tanto una cobertura significativa


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como la recuperacin del hbitat en el mediano plazo, junto con la estabilizacin del sustrato.

En primer lugar, se debe realizar un diagnstico rpido de la cantera identificando lo siguiente: reas inestables, reas estables, tipos de erosin (laminar, crcavas, desplomes), focos de regeneracin espontnea, drenajes, terracetas naturales.

x Se zonificarn estas reas con los siguientes procedimientos: cordones fsicos de contencin, barreras vegetales de contencin de escorrenta, focos de expansin de la vegetacin, focos de fertilizacin estratgica, implementacin de estructuras artificiales de colonizacin.

x Se iniciar el tratamiento con todas las obras fsicas y se realizar seguimiento de las mismas para identificar sus resultados, ajustando y adecuando aquellas que no hayan funcionado segn lo previsto.

x Terminados los ajustes se proceder a la fertilizacin. x Se implementarn barreras de contencin de escorrenta. x Finalmente se implementarn los focos de expansin de la vegetacin.

La distribucin de cada uno de los anteriores tratamientos debe enfocarse en puntos en donde es ms viable la restauracin, micro topografa adecuada, humedad edfica y estabilidad del sustrato.

La implementacin de estas reas dentro de la cantera permiten emprender una restauracin que, una vez iniciada artificialmente, se retroalimenta positivamente y por s sola en un trmino indefinido de tiempo, aumentando espontneamente la tasa de modificacin y la estabilidad del medio fsico con cada nueva etapa y asegurando la marcha del terreno hacia su eventual recuperacin.

Se consigue as frenar el avance de la erosin, controlar el aporte de sedimentos a la red hidrogrfica, conservar cantidad y calidad del agua de las microcuencas afectadas y recuperar las canteras.

1. PROGRAMA SUELO

En un programa de restauracin se intenta rehabilitar la zona afectada de forma que el suelo adquiera las propiedades mnimas para albergar vida animal y vegetal. Para llevar a cabo una restauracin se debe seguir una serie de etapas que empiezan con evaluacin de las caractersticas biofsicas del rea, para luego determinar los usos potenciales de esta.

En la restauracin de suelos se desarrollan mtodos como el retrollenado de estriles, que son adecuados con la construccin de filtros, zanjas y canales de desvi, esta disposicin se inicia por el pie avanzando hacia arriba, dejando talud y bermas de ms de 5 m de ancho cada 10 m a 25 m de altura; cada talud se protege con vegetacin para asegurar la resistencia a la erosin.

ACTIVIDADES

x Retrollenado de estriles x Realizacin de taludes y bermas x Elaboracin de terrazas.



CONTROL DE EROSIN

Un sistema que contribuye a contrarrestar la erosin severa ocasionada por la explotacin minera a cielo abierto es el sistema Gradoh1 , el cual se podra aplicar a las minas caliza de Belencito; este sistema, que se emplea a gran escala en Italia, Norte de frica, India, Japn y otros pases, para la restauracin de terrenos muy erosionados, ha dado magnficos resultados. El mtodo consiste en trazar curvas de nivel a una equidistancia vertical de 2 a 4 m. Segn la pendiente sobre las curvas de nivel, se abren zanjas o pequeas terrazas de 0.60 m de ancho por 0.40 m de profundidad, 2 a 6 m de longitud y se deja un dique divisor de 40 cm entre zanja y zanja. La tierra extrada se coloca sobre el borde de la zanja del lado de la pendiente. Sobre este borde de tierra removida se plantan los rboles con el espaciamiento deseado.

Las razones tcnicas del mtodo son:

x Detener inmediatamente la erosin ocasionada por el escurrimiento del agua de lluvia.

x Colectar, retener e infiltrar el agua proveniente de las precipitaciones fluviales para proporcionar humedad a la vegetacin en la poca de sequa.

x Permitir con cierta altitud el desarrollo de los rboles, al quedar en un terreno removido.

x Proporcionar proteccin y vigilancia. Es preferible emplear el presupuesto en proteger la repoblacin natural o las plantaciones naturales que extender la reforestacin sin protegerla.

Algunas especies recomendadas para el control de la erosin en el sitio de estudio son las siguientes:

x Baccharis latifolia: excelente para la recuperacin de suelos desnudos, control de taludes y surcos.

x Cortaderia ntida: ideal para la construccin de pequeos microclimas y la proteccin y formacin de pequeos enclaves de suelo en regeneracin.

x Chusquea scandens: fundamentalmente en la proteccin de mrgenes, caadas y estabilizacin de taludes.

x Dodonea viscosa: restauracin de focos de erosin severa y afloramiento rocoso, restauracin en zonas secas.

x Solanum lycioides: restauracin de focos de erosin severa proteccin de taludes.

x Macleania rupestris: Como herramienta agroforestal, como barrera contra vientos y contra heladas.

Especies dinamogenticas:

Luego de lograr la adecuacin del microclima y el sustrato con herramientas fsicas y qumicas que simulan el efecto sucesional de la vegetacin, se aseguran condiciones propicias para el establecimiento de las especies dinamogenticas como las siguientes:



ESPECIE PAPEL ECOLGICO DISPERSIN Piper bogotensis Conservacin, avifauna,

medicinal Estacas

Prunus serotina Medicinal Semillas Rubus floribundus Cerca viva, avifauna Semillas, estacas Solanum lycioides Ornamental, control de erosin Semillas

Xylosma spiculiferum

Cerca viva, control de erosin Semillas

Alnus acuminata Fijador de nitrgeno, madera Semillas Baccharis latifolia Restauracin de suelos,

medicinal Semillas

Macleania rupestris Conservacin, cerca viva, avifauna

Semillas

Chusquea scandens

Cerca viva Tallo

Dodonea viscosa Control de erosin, cerca viva Semillas Miconia

squamulosaConservacin Semillas

Agave americana Medicinal, cerca viva Semillas Opuntia shumanii. Cerca viva, control de erosin Semilla, tallo

Tabla 1. Especies dinamogenticas que contribuyen en la adecuacin del microclima.

PROGRAMA RE VEGETACIN

La restauracin implica un diseo exacto del sistema de plantacin que incluye realizar la preparacin del terreno y la plantacin cuidadosa de las plantas nativas, buscando que las especies se adapten al sitio para obtener un buen crecimiento y alta calidad.

En el caso de Aceras Paz del Rio se sugiere revegetalizar con las especies autctonas que se desarrollaban normalmente en la zona, procurar acondicionar el terreno a su perfil primitivo para que cualquier alteracin orogrfica no ocasione nuevos problemas de restauracin, tales como torrenteras, erosin, etc. (Salamanca. 1993).

La revegetalizacion se realiza siguiendo el patrn bsico de la sucesin vegetal patrn seral bsico la tcnica a aplicar es la de plantacin seral, la cual consiste en introducir en cada sitio las especies y morfotipo de la etapa sucesional inmediatamente posterior al estadio sucesional actual. Se efectan varias plantaciones sucesivas, distanciada por lapso de aos cada una introduciendo los juveniles de una etapa ms avanzada.

Teniendo en cuenta los anlisis de suelo del sitio, se encontr deficiencia de nutrientes bsicos, como por ejemplo la materia orgnica que le proporciona nitrgeno a las plantas; por tal razn, se propone realizar la restauracin con plantas que capturan nitrgeno y, de esta manera, incrementar la cantidad de este elemento en el suelo. Estas plantas pueden ser gramneas (como el Halcus lanatus yCortaderia ntida) que tienen crecimiento rpido y son tolerables a suelos pobres; igualmente tienen gran capacidad de invasin, logrando as la estabilidad del suelo. Luego se puede proceder a la siembra de especies arbustivas como Hayuelo, jarilla,



Ciro, etc. Una vez la sucesin anterior manifieste su desarrollo y, finalmente, la siembra de rboles como el Mangle, Dividivi, Cucharo.

Las plantas ms tiles son aquellas que presentan altas tasas de renovacin (que aporta a la formacin del suelo) y reproduccin rpida y profusa (que les permite mantenerse a travs de las perturbaciones devastadoras crnicas de las etapas iniciales). Estas especies colonizan los sitios ms propicios y, a su alrededor, otras pueden establecerse.

ACTIVIDADES

x Formacin de materia orgnica en el suelo x Siembra de herbceas x Siembra de arbustos x Siembra de rboles x Control y seguimiento.

ESPECIES VEGETALES SUGERIDAS PARA CADA REA

Establecidos los cordones de contencin fsicos y las estructuras artificiales de colonizacin, se pueden plantar las siguientes especies:

x Cortaderia ntidax Puya sp.x Lycium sp (en lugares atmosfricamente secos)x Dodonea viscosa (en lugares atmosfricamente secos)x Baccharis latifoliax Agave americana

Para barreras vegetales de contencin de escorrenta: el establecimiento de especies con hbito de crecimiento reptante o rastrero, y formadoras de suelo aptas para afianzar los primeros milmetros de suelo, claves en el control de erosin.

x Pyracantha coccineax Myrica parvifoliax Trifolium repensx Rubus bogotensisx Macleania rupestrisx Befaria resinosax Piper bogotensis

Para los focos de expansin de la vegetacin se recomienda la utilizacin de especies con hbito de crecimiento del tipo trepador, caracterizadas por su rpido crecimiento y su capacidad de superar pendientes fuertes.

x Rubus spx Bidens pilosa

En focos de fertilizacin estratgica: la utilizacin de especies con oferta de frutos atractiva para las aves, con lo que se multiplica la lluvia de propgulos sobre el rea tratada, al tiempo con la fertilizacin adicional procedente de las deyecciones.

x Rubus sp.x Macleania rupestris



x Xylosma speculiferum x Hesperomeles sp

Establecer especies que formen una cobertura a nivel del suelo y creen un microclima ms amable y as favorezca la proliferacin de especies de etapas ms avanzadas de la sucesin.

x Macleania rupestrisx Myrica parvifolia

El establecimiento de especies de tipo arbustivo sobre las etapas previas, que determinen el avance a una etapa posterior de la sucesin (dinamogenticas).

x Baccharis spx Schinus mollex Stevia lucidax Baccharis bogotensisx Solanum sp

Por ltimo, se implementaran herramientas complementarias en los lugares ms difciles. A continuacin se describen los medios fsicos fciles de implementar que pueden ser:

x Tinglados: pueden ser de alambre y guadua, sobre pendientes fuertes con planes de tierra sosteniendo vegetacin rastrera y trepadora.

x Terracetas artificiales: de las que pueden cavarse y apisonarse con la sola ayuda de un azadn. El permetro externo de cada terraceta debe ser lo ms semicircular posible y afianzarse con material vegetal.

x Drenajes artificiales: en focos de erosin severa deben efectuarse obras de conduccin consistentes en canales que conduzcan la escorrenta desvindola de los frentes de erosin y utilizndola para la irrigacin de los puntos menos frgiles (siempre que sea posible).

x Descoles: zanjas de drenaje que recogen la escorrenta de exceso de las dems obras de infiltracin y control de erosin, canalizndola hacia fuera del rea tratada. La falta de descoles es uno de los peores y ms frecuentes errores en el control de erosin.

x Trinchos: en las crcavas pueden construirse trinchos con postes de ocal con una barrera delantera de precursores leosos de los recomendados para suelos pesados (hmedos).

x Geotextiles: textiles biodegradables (fique preferiblemente) cubriendo a manera de tapete los lugares ms afectados por escorrenta superficial. (Foster 1967).

COMPLEMENTAR CON MEDIOS QUMICOS Y ORGNICOS

x Sopas biolgicas: soluciones qumicas, microbiolgicas, multisemilladas o mixtas, solas o en combinacin con mulch (residuos vegetales picados), para fertilizacin e induccin sucesional de suelos degradados.

x Ndulos de difusin lenta: para equilibrar la deficiencia general de fsforo y otros elementos limitantes en terrenos desnudos y con pendientes fuertes (factores que dificultan la retencin de nutrientes). Dependiendo del inters y valor de la recuperacin de un sitio dado, puede aplicarse un sistema de fertilizacin consistente en la introduccin de ndulos de gel embebido en soluciones concentradas, en agujeros dentro del sustrato a inducir (la difusin



lenta del ndulo al sustrato evita el lavado rpido del fertilizante). Combinados con puntos de colonizacin vegetal, ayudan a conformar ncleos de restauracin en micrositios difciles (taludes, escarpes, grietas).

x Mezcla de material rocoso fragmentado con suelo o desechos orgnicos para estimular la formacin de suelo y la colonizacin de vegetacin: se aplica para los residuos de material de la cantera en las reas planas y estables. Se puede introducir, en una segunda etapa, la implementacin de lombricultura. (Salamanca & Camargo 1993).

PROCESO DE REGENERACIN

El proceso de la regeneracin es lento y demora en alcanzar tazas mayores en especial para las plntulas en donde las condiciones son hostiles. Las fluctuaciones de temperatura afectan drsticamente el balance hdrico de estos organismos de escaso volumen; poco a poco, en distintos puntos y granjas mas favorables, la vegetacin y el suelo logra algn acumulado sobre el cual multiplicar sus ganancias; lentamente comienzan a construirse circuitos de regulacin bitica regenerada gana control creciente sobre la temperatura humedad, concentraciones qumicas estabilidad mecnica, etc.

Los sustratos expuestos son ms favorables a la regeneracin en la medida en que presentan:

x Riqueza mineral x Proporcin de materiales finos x Humedad constantex Menor pendientex Profundidad efectiva x Mayor calor especfico x Menores fluctuaciones micro-climticas (recalentamiento, desecacin

congelamiento)

Una fuente importante de nutrientes y partculas finas est en la escorrenta procedente de los suelos y la vegetacin en laderas por encima de la cantera. La regeneracin espontnea de la cantera es lenta, pues depende de los aportes que la vegetacin pueda hacer a la formacin del suelo. Sin embargo, las plantas acumulan poca materia orgnica, pues su productividad y crecimiento son lentos en las severas condiciones micro-climticas de la cantera; por ello- se impone una estrategia de mejoramiento especial que posibilita el establecimiento de la vegetacin, que abarca el cubrimiento -pasando por la adicin de distintos materiales y sustancias (incluso suelo ya formado y procedente de otros sitios)- hasta la adicin de materiales vivos en forma de cultivos diversos de hongos, bacterias, lombrices, con lo cual se aade sustrato con actividad biolgica ya incorporada.

Posteriormente de lograr cobertura vegetal lo siguiente es atraer a los dispersores de semillas (aves, insectos) en el establecimiento de especies con frutos y flores.

TRABAJO CON ESTUDIANTES

De acuerdo con lo expresado por Bermdez (1995), con el aumento de la poblacin y la disminucin de los recurso naturales, es importante involucrar a los estudiantes en el desarrollo de proyectos de conservacin, que incluya tanto el conocimiento de



la flora y fauna existente en una regin, como el desarrollo de estrategias de desarrollo sostenible que garanticen la sostenibilidad del entorno.

En esta parte se involucr a los estudiantes de grado Noveno del Colegio Tcnico de Nazaret del municipio de Nobsa y se les orient sobre tcnicas de recoleccin de material vegetal, realizacin de parcelas y descripcin de cada uno de los sitios de estudio. Esto permiti hacer un intercambio de aprendizajes, nombres cientficos de las plantas, utilidades de las mismas, tcnicas de muestreo, registro de datos, ubicacin exacta de los sitios de muestreo, narracin de algunas leyendas por parte de los alumnos y visualizacin del impacto ambiental que trae la explotacin de minas caliza en su regin. Esta experiencia permiti establecer un dilogo racional entre su propia perspectiva y la de sus compaeros respecto a la importancia del medio ambiente.

ACTIVIDADES

x Charlas de capacitacin sobre impacto ambiental y explotacin de minas caliza.

x Jornada de revegetalizacion. x Monitoreo de especies vegetales sembradas: cada estudiante hizo revisin

documental de la especie, donde aprende el nombre cientfico, propagacin por semillas: esta informacin es compartida con los compaeros a travs de cartelera. La finalidad de esta actividad es lograr que los estudiantes sientan la necesidad de un ambiente ms natural y se preocupen por desarrollar acciones preventivas que permitan amortiguar el impacto que el hombre ha generado en la naturaleza

A MANERA DE CONCLUSIN

x En la actualidad, es de vital importancia ensear a los jvenes el significado de los recursos naturales para asegurar la conservacin de los mismos, lo ideal es involucrar a los estudiantes en proyectos relacionados con la educacin ambiental.

x En cualquier propuesta de restauracin se debe tener en cuenta la vegetacin natural que evidencia la compatibilidad entre los factores biticos y abiticos.

x Los planes de restauracin deben enfocase hacia una integracin paisajstica, la cual hace relacin a la armona que debe guardar la explotacin minera con su entrono natural, teniendo en cuenta el apantallamiento natural, la revegetalizacin y empedradizacin.

x Se debe controlar la disposicin de estriles y capa vegetal para evitar procesos erosivos, movimiento en masa y prdida de capacidad reproductiva del suelo mediante un sistema de retrollenado dentro de las zonas explotadas, llevando actividades como el retirado y acopio de la tierra vegetal de las zonas explotadas y disponerlos de tal forma que permitan continuar con los proceso de reconstruccin del suelo.

BIBLIOGRAFA

x AMORTEGUI, J. 1998. Efecto ambiental de la mina caliza Belencito. Ingeniera y Geotecnia LTDA.

x GUTIRREZ, A. 1981. Etapas de reforestacin conservacionismo y desarrollo del recurso forestal. Mxico.



x FOSTER, A. 1967. Mtodos apropiados en conservacin de suelos. .Mxico. x HEVES I. 1985. Minas caliza de Belencito. x SARMIENTO & TORRES. 2004. Caracterizacin preliminar de pantas

superiores en terrenos aledaos aminas caliza. Tesis de grado Universidad Pedaggica y Tecnolgica de Colombia. Tunja.

x SALAMANCA, B. 1993. Revitalizacin estratgica en la conservacin del bosque alto andino. Tesis de grado. Universidad Javeriana. Santa fe de Bogot.

NOTAS

1. GUTIERREZ, Alfonso. Etapas de restauracin. Mxico 1981.



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