Infiltración de agua y conductividad hidráulica saturada en una cuenca agrícola con discontinuidad pedogenética

Por qué importa el agua del suelo en laderas cultivadas

En terrenos inclinados, cada tormenta plantea una decisión: ¿el agua se infiltrará en el suelo para alimentar los cultivos y recargar los cursos de agua de forma lenta, o irá corriendo por la superficie, erosionando el suelo y arrastrando productos agrícolas? Este estudio examina el interior del suelo de un valle tabacalero del sur de Brasil para ver cómo capas ocultas de fragmentos de roca y arcilla controlan esa decisión, y por qué las mediciones superficiales habituales pueden inducir a error a agricultores y gestores de cuencas.

Capas ocultas bajo los campos

Los investigadores trabajaron en una pequeña cuenca cabecera donde las pendientes superiores empinadas dan paso a terrenos más suaves abajo. Bajo los campos encontraron un patrón común: una capa superficial somera y gruesa con grava y arena que cubre un material más denso y fino en profundidad. Estos cambios bruscos de textura, llamados discontinuidades del suelo, pueden comportarse como barreras enterradas. En vez de permitir que el agua se mueva verticalmente, con frecuencia la desvían lateralmente a lo largo de la pendiente, alterando la rapidez con que el terreno se humedece, se seca y vierte escorrentía a los arroyos.

Midiendo la rapidez con que puede moverse el agua

Para entender cómo estas capas enterradas afectan el movimiento del agua, el equipo combinó pruebas de campo y trabajo de laboratorio. En los campos, usaron anillos metálicos llenos de agua para medir la rapidez con que el suelo podía seguir admitiendo agua una vez completamente humedecido, un valor conocido como tasa de infiltración estacionaria. En el laboratorio, probaron testigos de suelo no perturbados de diversas profundidades para determinar propiedades como la granulometría, la densidad, la retención de agua y la facilidad con que el agua pasa cuando el suelo está saturado. Repetieron esto en cinco laderas y en tres posiciones en cada una: ladera superior, media y pie de ladera en la parte baja.

Contrastes marcados de arriba abajo

Las mediciones revelaron contrastes llamativos. Cerca de la superficie, especialmente donde los caballones de tabaco se labran con regularidad, el agua circulaba con rapidez, en ocasiones cientos de milímetros por hora. Las capas más profundas, en particular las ricas en arcilla, con frecuencia ralentizaban el flujo casi hasta detenerlo. La infiltración en la superficie también variaba mucho de un lugar a otro, incluso a pocos metros, y era a menudo mayor en las medias laderas que en la parte superior o inferior. Los suelos con más grava y arena tendían a ser más sueltos, con menor densidad y menos agua retenida con fuerza, mientras que los suelos más finos y ricos en arcilla almacenaban más agua pero permitían que se moviera más lentamente. En conjunto, la cuenca mostró un mosaico de zonas rápidas y lentas, moldeado por la erosión, la acumulación de sedimentos, el manejo de cultivos y sutiles diferencias en la pendiente.

Mirar el perfil completo, no solo la superficie

Una cuestión clave fue qué medición predice mejor cómo afrontará una ladera una tormenta. Los investigadores compararon los valores superficiales con un indicador a lo largo del perfil que combina la resistencia de todas las capas en una única conductividad efectiva. Esta visión más profunda se alineó mucho mejor con las pruebas de infiltración de campo que la medición solo de la capa superior. En otras palabras, incluso cuando la superficie labrada era muy permeable al agua, capas densas enterradas podían seguir frenando el flujo descendente, forzando al agua a extenderse lateralmente y, a veces, reaparecer como escorrentía más abajo en la ladera.

Qué implica esto para la gestión del suelo y el agua

Para agricultores y gestores de cuencas, el mensaje del estudio es que lo que hay bajo la capa cultivada importa tanto como lo que hay en la superficie. Las prácticas que solo aflojan la superficie no pueden resolver completamente los problemas de escorrentía y erosión si persisten capas profundas y compactas. En su lugar, la gestión cuidadosa debe considerar la profundidad del suelo, la estratificación y la posición en la pendiente, usando inspecciones de campo y mediciones dirigidas en lugar de confiar únicamente en mapas o pruebas superficiales. Prestando atención al perfil completo del suelo, es posible anticipar mejor dónde se infiltrará el agua, dónde habrá escorrentía y dónde podría desplazarse lateralmente bajo tierra, ayudando a proteger tanto los cultivos como las aguas aguas abajo.

Cita: Dalbianco, L., Minella, J.P.G., Tiruneh, G.A. et al. Water infiltration and saturated hydraulic conductivity in an agricultural watershed with pedogenetic discontinuity. Sci Rep 16, 15449 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46420-1

Palabras clave: infiltración del suelo, hidrología de laderas, conductividad hidráulica saturada, riesgo de erosión, agricultura tabacalera