Modelación de la erosión hídrica y transporte de sedimentos: una revisión
Barra lateral del artículo
Contenido principal del artículo
Resumen
La erosión hídrica y el transporte de sedimentos son procesos clave en la degradación del suelo, impactando significativamente la sostenibilidad agrícola en regiones tropicales con alta pendiente como América Latina. Esta revisión analiza el estado del arte en la modelación de dichos procesos, con énfasis en enfoques experimentales a nivel de laboratorio y su integración en estrategias de conservación del suelo. Se aplicó una metodología mixta, utilizando la base de datos Scopus, identificando 64 publicaciones como nivel integrador entre 2020 y 2025. Los modelos más citados fueron SWAT, IBER y SDR-InVEST, por su capacidad de simular pérdida de suelo y transporte de sedimentos a distintas escalas. La teledetección y las parcelas de escorrentía emergen como herramientas clave para la validación de modelos en contextos tropicales. Los resultados evidencian el potencial de la modelación para apoyar el manejo sostenible del suelo y contribuir al cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS). Sin embargo, persisten desafíos asociados a la calidad de los datos, la validación en condiciones locales y la articulación con marcos de sostenibilidad. Se concluye que es necesario fortalecer los estudios aplicados en zonas tropicales y fomentar la integración de herramientas técnico-científicas en planes de conservación del suelo.
Detalles del artículo
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Los autores conservan los derechos de autor y ceden a la revista el derecho de la primera publicación y pueda editarlo, reproducirlo, distribuirlo, exhibirlo y comunicarlo en el país y en el extranjero mediante medios impresos y electrónicos. Asimismo, asumen el compromiso sobre cualquier litigio o reclamación relacionada con derechos de propiedad intelectual, exonerando de responsabilidad a la Editorial Tecnológica de Costa Rica. Además, se establece que los autores pueden realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artículo publicado en esta revista (p. ej., incluirlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro) siempre que indiquen claramente que el trabajo se publicó por primera vez en esta revista.
Citas
[1] FAO, Global Soil Partnership 2012-2022-Sustainable soil management in action. Rome: FAO, 2022. doi: 10.4060/cc0921en.
[2] T. Palominos-Rizzo, M. Villatoro-Sánchez, A. Alvarado-Hernández, V. Cortés-Granados, and D. Paguada-Pérez, “Dinámica temporal de erosión del suelo en café (Coffea arabica), Llano Brenes, Costa Rica,” Agronomía Mesoamericana, vol. 33, no. 13, p. 49736, Ago. 2022, doi: 10.15517/am.v33i3.49736.
[3] D. M. Santin and S. E. Caregnato, “Concentración y desigualdad científica en América Latina y el Caribe a principios del siglo XXI: un estudio cienciométrico,” Información, cultura y sociedad, no. 43, pp. 13–30, Oct. 2020, doi: 10.34096/ics.i43.8131.
[4] Y. A. Bocanegra Alza and Y. E. Guzman Ventura, “Determinación de la pérdida de suelo por erosión hídrica en la cuenca del río Chicama, 2021,” Tesis de Lienciatura, Universidad Nacional de Trujillo, 2023. [Online]. Disponible en: https://hdl.handle.net/20.500.14414/16439. [Accedido Ene. 30, 2025].
[5] J. A. Quincke Walden et al., “Informe final publicable de proyecto Determinación de tasas de erosión por técnicas nucleares en el experimento agrícola de largo plazo más antiguo de Latinoamérica,” Universidad de la República, 2023. [Online]. Disponible en: https://redi.anii.org.uy/jspui/bitstream/20.500.12381/3942/1/Informe_final_publicable_FMV_1_2019_1_156244.pdf. [Accedido May 15, 2025].
[6] S. Arriola-Valverde, L. C. Villalobos-Avellan, K. Villagra-Mendoza, and R. Rimolo-Donadio, “Erosion Quantification in Runoff Agriculture Plots by Multitemporal High-Resolution UAS Digital Photogrammetry,” IEEE J Sel Top Appl Earth Obs Remote Sens, vol. 13, pp. 6326–6336, 2020, doi: 10.1109/JSTARS.2020.3027880.
[7] S. Polovina, B. Radić, R. Ristić, and V. Milčanović, “Application of Remote Sensing for Identifying Soil Erosion Processes on a Regional Scale: An Innovative Approach to Enhance the Erosion Potential Model,” Remote Sens (Basel), vol. 16, no. 13, p. 2390, Jun. 2024, doi: 10.3390/rs16132390.
[8] S. Alexiou, I. Papanikolaou, S. Schneiderwind, V. Kehrle, and K. Reicherter, “Monitoring and Quantifying Soil Erosion and Sedimentation Rates in Centimeter Accuracy Using UAV-Photogrammetry, GNSS, and t-LiDAR in a Post-Fire Setting,” Remote Sens (Basel), vol. 16, no. 5, p. 802, Feb. 2024, doi: 10.3390/rs16050802.
[9] D. Dunkerley, “The case for increased validation of rainfall simulation as a tool for researching runoff, soil erosion, and related processes,” Catena (Amst), vol. 202, p. 105283, Jul. 2021, doi: 10.1016/j.catena.2021.105283.
[10] G. Colín-García et al., “Modelación hidrológica con el modelo SWAT empleando diferentes distribuciones espaciales del tipo suelo en la cuenca del Río Mixteco,” REVISTA TERRA LATINOAMERICANA, vol. 41, Mar. 2023, doi: 10.28940/terra.v41i0.1566.
[11] V. J. Vargas Caba, “Simulación hidrológica de cuencas aplicando el modelo hidrológico SWAT,” Revista Técnica de la Construcción, vol. 1, no. 21, pp. 36–41, 2024, [Online]. Disponible en: https://revistas.usfx.bo/index.php/revistatecnicaconstruccion/article/view/1298. [Accedido Abr. 05, 2025].
[12] H. B. G. D. M. P. Ekanayaka, N. S. Abeysingha, T. Amarasekara, R. L. Ray, and D. K. Samarathunga, “The use of InVEST-SDR model to evaluate soil erosion and sedimentation in the closer catchment of a proposed tropical reservoir in Sri Lanka,” International Journal of Sediment Research, vol. 40, no. 2, pp. 253–268, Abr. 2025, doi: 10.1016/j.ijsrc.2024.12.005.
[13] P. Garcia Ramirez, L. C. Alatorre Cejudo, and L. C. Bravo Peña, “Modelos de escorrentía superficial en la última década. Una revisión bibliográfica,” Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, vol. 7, no. 1, pp. 7726–7750, Mar. 2023, doi: 10.37811/cl_rcm.v7i1.5001.
[14] T. Selim, M. Hesham, and M. Elkiki, “Effect of sediment transport on flow characteristics in non-prismatic compound channels,” Ain Shams Engineering Journal, vol. 13, no. 6, p. 101771, Nov. 2022, doi: 10.1016/j.asej.2022.101771.
[15] D. Gutierrez Pacco, J. Supo Espinoza, and M. Alvarez Tapara, “Estimación de la retención de sedimentos con el modelo INVEST (SDR), en la cuenca Huancané,” Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, vol. 7, no. 4, pp. 1611–1624, Jul. 2023, doi: 10.37811/cl_rcm.v7i4.6979.
[16] S. Senanayake, B. Pradhan, A. Huete, and J. Brennan, “Spatial modeling of soil erosion hazards and crop diversity change with rainfall variation in the Central Highlands of Sri Lanka,” Science of The Total Environment, vol. 806, p. 150405, Feb. 2022, doi: 10.1016/j.scitotenv.2021.150405.
[17] P. Borrelli et al., “An assessment of the global impact of 21st century land use change on soil erosion,” Nat Commun, vol. 8, no. 1, p. 2013, Dic. 2017, doi: 10.1038/s41467-017-02142-7.
[18] D. A. Chacón Gómez, “Análisis de la Intervención en Obras de Conservación de Suelo y Agua y su Relación con la Calidad del Suelo en Dos Fincas Productoras de Café en la Cuenca Alta del Río Jesús María,” Tesis de Licenciatura, Universidad de Costa Rica, San José, 2022. [Online]. Disponible en: https://www.ingbiosistemas.ucr.ac.cr/wp-content/uploads/TFG-DiegoChaconGomez.pdf#:~:text=La%20cuenca%20del%20R%C3%ADo%20Jes%C3%BAs%20Mar%C3%ADa%20fue,la%20zona%20con%20planes%20de%20conservaci%C3%B3n%20(1). [Accedido May 15, 2025].
[19] Ministerio de Planificación Nacional y Política Económica and Naciones Unidas Costa Rica, “Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) en Costa Rica,” 17 OBJETIVOS para transformar nuestro mundo. [Online]. Disponible en: https://ods.cr/ [Accedido Mar. 02, 2025].