Volume 3 - Annex 17

INTERNATIONAL COURT OF JUSTICE
DISPUTE OVER THE STATUS AND USE OF THE
WATERS OF THE SILALA
(CHILE v. BOLIVIA)
COUNTER-MEMORIAL OF
THE PLURINATIONAL STATE OF BOLIVIA
ANNEX 17
VOLUME 3
3 SEPTEMBER 2018

ANNEX N° TITLE PAGE N°
Technical Documents (Continued from Annex 17)
VOLUME 3
ANNEX 17
Danish Hydraulic Institute (DHI), Study of the Flows in
the Silala Wetlands and Springs System, 2018
Annex D: Soil Analyses
(Original in English) Appendix A : “Results of Field and Laboratory Soil
Studies” - Characterization of the Silala Wetlands
Area and its Vicinities
Appendix A 1: Preliminary Report
(Original in Spanish, English translation)
Appendix A2: Final Report
(Original in Spanish, English translation)
Annex 17
1
LIST OF ANNEXES TO THE COUNTER-MEMORIAL OF THE
PLURINATIONAL STATE OF BOLIVIA
23
27
Annex E: Water Balances
(Original in English)
257
461

1
Danish Hydraulic Institute (DHI), Study of the Flows in the
Silala Wetlands and Springs System, 2018
Annex D: Soil Analyses
(Original in English)
2
3
Contract CDP-I No 01/2018, Study of
the Flows in the Silala Wetlands and
Springs System
Product No. 2 - 2018 Final Report
Annex D: Soil analyses
D~
Plurinational State of Bolivia, Ministry of Foreign Affairs, Diremar
July 16, 2018
DHI • Agern Alie 5 • • DK-297O H0rsholm • Denmark
Telephone: +45 4516 9200 • Telefax: +45 4516 9292 • [email protected] • www.dhigroup.com
4
5
D~
CONTENTS
1 Introduction ................................................................................................................. 6
2 The soil survey and its key results ............................................................................ 6
2.1 Soil sampling and soil depth detection inside the wetlands .. .. ...... ..... .................. ... ..... ... ..... ... .... .. 6
2.2 Soil sampling in the wetlands and Silala Far Field (campo lejano) .... .................. ..... ... ... ... ..... .... 12
3 Summary ................................................................................................................... 17
4 References ...................... .......................................................................................... 18
FIGURES
Figure 1
Figure 2
Figure 3
Figure 4
Figure 5
Figure 6
Figure 7
Figure 8
Figure 9
Figure 10
Figure 11
Methods used for soil sampling and detection of soil depths in the wetlands: a)
Auger and b) Trial Pits ...... ... ....... .. .... ... ....... ..... ..... .................. .. ... ... ... .... .......................... ... . 7
Trial pits and auger drilling sites in the northern wetland . .. ...... .......... ... ..... ..... ...... ... ........... 7
Trial pits and auger drilling sites in the southern wetland . ....... ... ....... ... ..... .. ... ... ... ... ... ... .... . 8
Location of auger and diamond drillings in the northern wetland . ......... ..... ..... ...... ... ..... ..... . 8
Locations of auger and diamond drillings in the southern wetland .. .......... ..... ...... .... ....... .. . 9
Depth to groundwater (blue line) and to base rock or fragments (black line),
northern wetland ..... ... ..... ..... .... ..... .... .... .... ..... .......... ........... ...... ...... ... ...... .... ..... ... ..... ..... .... .. 9
Depth to groundwater (blue line) and to base rock or fragments (black line),
southern wetland .... ... ..... ..... ..... .... .... .... ...... .... ...... .................. .. ...... ... ..... ..... ..... ... ..... ..... .... 10
Geological profile along the northern canal to the confluence ........... .... .. .. ............... ........ 10
Geological profile along the southern canal to the confluence .. .. ...... .. .... .. ..... ... .... .... ..... ... 11
Geological profile from the confluence to the border . ............................ ..... ................. ..... 11
Locations of soil samples. PL 1-PL6 is in the far field .. .. .. ..... .. .. ...... ..... .... ....... .. .. .. ..... .. ... .. . 16
TABLES
Table 1
Table 2
Table 3
Table 4
Soil samples for the northern and southern wetland (I) ..... ...... .. ....... ... ........... .. .. .. .. .. .. ... .. . 13
Soil samples for the northern and southern wetland (I) ....... .. .. ........... .... .. .. .. .. .. .... .... ... .. ... 14
Soil samples in the Far Field area .. .. ... ........ .. ... ... ....... .. ... ..... ..... ....... .... .. .. .. .. ..... ... ...... .... ... 15
Estimated range of soil parameters in the Far Field including Van Genuchten
parameters (Rawls, et al., 1982), (Gupta, et al. , 1979) and (Rawls, et al. , 1983) . ... .. ....... 17
DOCUMENTATION OF THE STUDY
Main Report Containing the summary and conclusions
Technical Annexes:
Annex A. The Silala catchment
Annex B. Climate analysis
Annex C. Surface waters
Annex D. Soil analyses (this annex)
Annex E. Water balances
Annex F. Hydrogeology
Annex G. Integrated surface water - groundwater modelling
Annex H. Natural flow scenarios
Annex I. Questionnaire put by the Plurinational State of Bolivia to OHi
6
Glossary
Term
Aquifer
Austral summer
Basin
Catchment
Confined aquifer
Depression, terrain
depression or sink
Desert climate
Digital elevation model
(DEM)
Discharge
El Nino
D ~
Meaning/Definition
Geological formation capable of storing, transmitting and yielding
exploitable quantities of water.
Summer period in the Southern Hemisphere.
Area having a common outlet for its surface runoff.
The whole of the land and water surface contributing to the discharge at
particular stream cross section. This means that any cross section of a
stream will have a unique catchment of its own. (Wilson, 1978).
Confined aquifers are aquifers that are overlain by a confining layer,
often made up of clay or other geological formations with low
permeability.
A depression (or sink) is a low point in the terrain surrounded by higher
ground in all directions. If the soil is impervious, the depression collects
rain water from a local catchment. Surface water or groundwater inflows
will accumulate in the depression until:
- the water level reaches the nearest terrain threshold and runs off or
- the evaporation from the depression is equal to its combined surface
water groundwater inflows. However, a depression may also drain subsuperficially
to lower lying areas through pervious soils, geological
faults or groundwater aquifers.
Desert climate (in the Koppen climate classification BWh and BWk,
sometimes also BWn), also known as an arid climate, is a climate in
which precipitation is too low to sustain any vegetation at all, or at most
a very scanty shrub and does not meet the criteria to be classified as a
polar climate.
Data files holding terrain levels often organised in a quadratic grid with
a certain cell size (e.g. 30m by 30 m). They are very convenient tools
for and often used as standard tools in Geographic Information
Systems (GIS) for delineation of topographical catchment and for many
other purposes.
Volume of water flowing per unit time, for example through a river
cross-section or from a spring or a well.
El Nino is the warm phase of the El Nino Southern Oscillation
(commonly called ENSO) and is associated with a band of warm ocean
water that develops in the central and east-central equatorial Pacific
(between approximately the International Date Line and 120°W),
including off the Pacific coast of South America. El Nino Southern
Oscillation refers to the cycle of warm and cold temperatures, as
measured by sea surface temperature (SST) of the tropical central and
eastern Pacific Ocean. El Nino is accompanied by high air pressure in
the western Pacific and low air pressure in the eastern Pacific. The cool
phase of ENSO is called "La Nina" with SST in the eastern Pacific
below average and air pressures high in the eastern and low in western
Pacific. The ENSO cycle, both El Nino and La Nina, causes global
changes of both temperatures and rainfall.
The expert in WATER ENVIRONMENTS
7
D~
Evapotranspiration
Food and Agriculture
Organization of the
United Nations (FAO)
Geographic
Information System
(GIS)
Groundwater
Hydrogeological
Conceptual Model
(HCM)
Hydrogeological
Framework Model
(HGFM)
Hydrological
catchment
Infiltration
Penman-Monteith
Recharge
Combination of evaporation from free water and soil surfaces and
transpiration of water from plant surfaces to the atmosphere.
Specialized agency of the United Nations that leads international efforts
to defeat hunger. FAO is also a source of knowledge and information ,
and helps developing countries in transition modernize and improve
agriculture, forestry and fisheries practices, ensuring good nutrition and
food security for all.
A geographic information system (GIS) is a system designed to
capture, store, manipulate, analyse, manage, and present spatial or
geographic data.
Subsurface water occupying the saturated zone (i.e. where the pore
spaces (or open fractures) of a porous medium are full of water).
The conceptual understanding of the individual components in a
hydrologic system (i .e. groundwater, surface water, and recharge) and
the processes involved between each component.
A three-dimensional geologic model that defines the spatial extent of
stratigraphic and structural features. The development of the HGFM
incorporates topographic, geologic, geophysical, and hydrogeologic
datasets.
The hydrological catchment is the total area contributing to the
discharge at a certain point. The hydrological catchment includes all the
surface water from rainfall runoff, snowmelt, and nearby streams that
run downslope towards a shared outlet, as well as the groundwater
underneath the earth's surface. Since groundwater may cross the
topographical divides a hydrological catchment to a point may be larger
than the corresponding topographical catchment as indicated in the
Princi le sketch below.
// lopographicol
water divide
surfac
I rain I calchment
A
runof calchmenl
B
Hydrological catchment B
The movement of water from the surface of the land into the
subsurface.
Method for estimating reference evapotranspiration (EIO) from
meteorological data. It is a method with strong likelihood of correctly
predicting ETo in a wide range of locations and climates and has
provision for application in data-short situations.
Contribution of water to an aquifer by infiltration.
8
Reference
evapotranspiration
(Eto)
Remote sensing
Satellite
Sensitivity analysis
Spatial variation
Spring
Topographical
catchment
Weather station
Wetland
The evapotranspiration per area unit under local climate conditions from
a hypothetical grass reference crop with an assumed crop height of
0.12 m, a fixed surface resistance of 70 s m-1 and an albedo of 0 .23.
The reference surface closely resembles an extensive surface of green,
well-watered grass of uniform height, actively growing and completely
shading the ground. A good approximation to the maximum
evapotranspiration that under a certain climate can evaporate from an
area unit covered by an ever-wet short green vegetation (e.g. a
wetland)
Acquisition of information about an object or phenomenon without
making physical contact with the object and thus in contrast to on-site
observation. In current usage, the term "remote sensing" generally
refers to the use of satellite- or aircraft-based sensor technologies to
detect and classify objects on Earth, including on the surface and in the
atmosphere and oceans, based on propagated signals (e .g.
electromagnetic radiation).
Artificial body placed in orbit round the earth or another planet in order
to collect information or for communication.
Sensitivity analysis is the study of how the uncertainty in the output of a
mathematical model or system (numerical or otherwise) can be
apportioned to different sources of uncertainty in its inputs.
When a quantity that is measured at different spatial locations exhibits
values that differ across the locations.
A spring is a place where groundwater emerges naturally from the rock
or soil. The forcing of the spring to the surface can be the result of a
confined aquifer in which the recharge area of the spring water table
rests at a higher elevation than that of the outlet. Spring water forced to
the surface by elevated sources are artesian wells. Non-artesian
springs may simply flow from a higher elevation through the earth to a
lower elevation and exit in the form of a spring, using the ground like a
drainage pipe. Still other springs are the result of pressure from an
underground source in the earth, in the form of volcanic activity. The
result can be water at elevated temperature such as a hot spring.
A catchment delineated strictly by topographical divides of the terrain .
The topographical catchment includes all the surface water from rainfall
runoff, snowmelt, and nearby streams that run downslope towards a
shared outlet. This is the correct catchment if all discharge is surface
flow (i.e. no groundwater). The topographical catchment is often a good
approximation to the catchment, particularly for larger catchments.
A facility, either on land or sea, with instruments and equipment for
measuring atmospheric conditions to provide information for weather
forecasts and to study the weather and climate.
A wetland is a land area that is saturated with water, either permanently
or seasonally, such that it takes on the characteristics of a distinct
ecosystem. The primary factor that distinguishes wetlands from other
land forms or water bodies is the characteristic vegetation of aquatic
plants, adapted to the unique hydric soil. Wetlands play a number of
roles in the environment, principally water purification, flood control,
carbon sink and shoreline stability.
The expert in WATER ENVIRONMENTS
9
D~
1 Introduction
A soil and wetland survey and analysis program has been executed by DIREMAR during SeptDec
2017. This annex to the final report of the study of the flows in the Silala Wetlands and
Springs System gives a brief summary of the output of the soil analyses that have been used in
our study. The preliminary report in Spanish 1 (DIREMAR, 2017 (a)) on the soil and wetland
survey and the final report (DIREMAR, 2017 (b)) are both attached as Appendix A to this report.
In combination with hydrogeological information, collected in the groundwater field survey
programme described in Annex F on hydrogeology the data on the soils and wetlands have
been used to establish a conceptual understanding of the wetland areas and the soils in the
upland catchment areas. This has in turn made it possible to establish plausible estimates of the
recharge in the Silala hydrological catchment as described in Annex E and establish a
conceptual understanding of the hydrology and near surface hydrogeology of the Silala Springs
area from the upper springs in the Southern Wetland to the border with Chile referred to as the
"Near Field" (Annex A).
The output of the soil analyses of the wetlands has been used for establishing the integrated
surface water - groundwater model of the Silala wetlands, which in turn has been used for
predicting the flow conditions in a situation where the canals have been removed and the
wetland restored.
2 The soil survey and its key results
2.1 Soil sampling and soil depth detection inside the wetlands.
Two different methods were used to collect samples and detect the depth of the wetland soils
(see Figure 1 ):
a) Auger - a hand driven drill used to make shallow bore holes in top soils (in Spanish,
barrenos). The auger boreholes were drilled as deep in the wetland soils as possible, ideally
to the ignimbrite surface but more realistically at depth rock fragments or stones stopped the
drill.
b) Trial pit - hand excavations for collection of undisturbed soil samples, inspection of soil
profiles and levelling of the water table.
The trial pits and auger borehole locations in the two wetlands are mapped in Figure 2 and
Figure 3 while the locations of the labelled auger boreholes are shown together with the
locations of the hydrogeological diamond drilled boreholes in Figure 4 and Figure 5.
Geological profiles below the main canals showing the geological layers including shallow
deposits have been constructed based on lithological borehole logs. These are presented in
Figure 8 to Figure 10. The auger boreholes and trial pits are generally too shallow to provide any
information on the soils below the canals and have therefore not been used. Overall , the
boreholes seem to indicate some areas with sands and gravels below the stream bed mixed
with sections overlying ignimbrite or lavas. However, the extent of the layers below the canal
1 After the preparation of the present report, an updated English version of the soil and wetland survey (DIREMAR, 2017
(b)) has become available. It is recommended to use this updated version for further studies.
6
10
D~
bed is uncertain and further investigations are required to improve on the geological
interpretations.
Water levels were recorded in both trial pits, the auger boreholes and diamond drilled boreholes
and have been applied for the general mapping and analyses of groundwater levels (Annex F).
Infiltration tests using double ring infiltrometer were also undertaken at several locations in the
wetland. However, this methodology is questionable in wetlands where drainage cannot be
assumed to be free and vertical due to the shallow groundwater tables. Consequently, the
results have not been used in this study.
a)
Trial pit method
Figure 1 Methods used for soil sampling and detection of soil depths in the wetlands: a) Auger and b)
Trial Pits.
DATA
NORTH WETLAND
Auger - Trial pits - Infiltrations
DATA
Eng_ M.Sc_ Ed,vDl Torrez Soria PROJECTION: l.TTh·[ O 3!5
CONS1JLTAJ\.'"T-S0Il..S SPECIALIST DATI.Th.·I: WGS 1984 ,........-.j
CHARACTERIZATION OF THE Sil..ALA WETLAl\.-TIS AREA ZO"I'-T 19th HEi\USPHER.E SOUTH
AND ITS VICINITIES
Figure 2 Trial pits and auger drilling sites in the Northern wetland .
The expert in WATER ENVIRONMENTS
Il"r-'FIL TR.\ TIO NS
NORTH
WETLA.t''D
SCALE: 1:2000
70 140
Meteu
7
11
D~
8
SOUTH WETLAND
Auger - Trial pits - Infiltrations
DATA DATA SCALE: 1:2000
Eng. M.Sc. EdWttl Torrez Soria PROJECTION: :. -I D 35 70 140
'coNSULT.A.1''T-SOil.S SPECIALIST DATUM: WGS 1984 l"',...........~-~~-i!""'~~~~~ Meters
"CHARACTERIZATION OF THE SILUA \VETLA1',,""DS AR.EA 2 0 1'1--:E: 19th HEMISPHERE SOUTH
Figure 3
N A
Figure 4
AND ITS VICINITIES
Trial pits and auger drilling sites in the Southern wetland.
0 15 30 60 90 120 Meters DS-23
e/nO·• a:ITeno punlo 2
.,v"
ffeno pllnto G0 S-2~ S-24& Byreno punto 4
• Sarreno- Q. Barren\ Ao 8 Legend
Location of auger and diamond drillings in the Northern wetland.
■ Diamant drillings
• auger-boreholes
DRENAJE
Bofedal
12
D~
N A
Figure 5
0 20 40 80 120
DS-11-IIDS-1 1-I
■
160 Meters
Legend
■ Diamant drillings
• auger-boreholes
D Canals
Bofedal
Locations of auger and diamond drillings in the Southern wetland .
PROFUNDIDAD Y NIVEL FREATICO BOFEDAL NORTE
PUNTOS DE MUESTREO
Barrena Barrena Ba rrena Barrena Barrena Barrena Barrena Barre no Barrena Barre no
Punta 10 Punta 9 Punta 8 Punta 7 Punta 6 Punta 5 Punta 4 Punta 3 Punta 2 Punta 1
01 01 01
--□ 2
0,3 _..;r:• - · ~ · - I · - · -+- •
0,4 _.:r-- ·
} ·
0, 15
- I
....... , 0,4 0,4 0,4
~ . - · I - . ---i
- • Nivel Freatico --Profundidad (m)
Figure 6 Depth to groundwater (blue line) and to base rock or fragments (black line), northern
wetland.
The expert in WATER ENVIRONMENTS 9
0
0,2
0,4
0,6 ~
0,8 0 < 0
1 0
z
1,2 ::,
0
1,4 f
1,6
1,8
2
13
D ~
10
0,00
0,20
~
0 0,40
~ 0,60
ci
z 0,80
~
li1 1,00
0..
1,20
1,40
Figure 7
4420
4400
4380
~ 4360
E
7 4340
0
14320
w
4300 I
4280
4 260
PROFUNDIDAD Y NIVEL FREATICO BOFEDAL SUR
Barre no Barre no Barre no
Punto 11 Punto 12 Punto 13
PUNTOS DE MUESTREO
Barre no Barre no
Punto 14 Punto 1S
0,20
:r-
0 20 O;-iS 0,20
~ -·I-.~ I ......._ 0,40
· r-
Barreno
Punto 16
0,45
--l .
-- • Nivel Freatico --- Profundidad (m)
Barre no Barreno
Punto 17 Punto 18
0,30
~
0 60
Depth to groundwater (blue line) and to base rock or fragments (black line), southern
wetland.
Profile A - Southern canal
DS-12
DS-16
DS-30
2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200
Canal chainage (m)
Eluvium
Sand
- sand and gravel
--D5-39
- Andesit (lava fragments) - lgnimbrite
- D5-07 --Canal bed elevation
Figure 8 Geological profile along the Northern canal to the confluence.
0
14
4400
4380
4360
0
0 §. 4340
C
0 ·g 4320
~
iii lntarfac:e unknown
4300
4280
4260
700
Eluvium
- lgnimbrite
600 500
- Peat
Sand
Profile B - Northern canal
400
Extent unlcnows
300
Canal chainage (m)
- Sand and gravel
- - D5·23
Figure 9 Geological profile along the Southern canal to the confluence.
Profile C - Canal below confluence
4380
4360
D~
DS-30
OS 23
D -24
200 100 0
- Andeslt (lava fragments)
--Canal bed elevation
DS-37 -
4340
84320 ~b ~~~-----7 ';;4300
~ I 5;32 ~31 T 0~->c
~4280 !
iii
4260
4240
4220
3540
Eluvium
--canal bed elevation
.
3440
- S.ind and gravel
--DS-32
3340 3240
Canal chainage (m)
3140
- Andesit (lava fragments) - lgnimbrite
--OS·31 --OS-35
Figure 10 Geological profile from the confluence to the border.
The expert in WATER ENVIRONMENTS
3040
Sand
--DS-37
2940
11
15
D~
2.2 Soil sampling in the wetlands and Silala Far Field (campo lejano)
12
A soil sample analysis was made available by DIREMAR in December 2017 (DIREMAR, 2017
(b)) on samples from six different locations outside the wetlands in the Far Field area (PL-1 to
PL-6), (see the locations in Figure 11) and a number of samples inside the wetland.
Samples were collected at different depths and a grain size analysis was undertaken in order to
establish soil characteristics. Soil samples were taken immediately below ground at 2-4 cm
down to a depth of 20-50 cm.
Tables 1, 2 and 3 show the results of the soil analysis.
16
Table 1 Soil samples for the Northern and Southern wetland (I)
RESU LTADOS DE LABORATORIO SOBRE TEXTURA Y M .O EN SUEl.05 DE BOFEDALES
COdig Altura Prof undid ad Textura
M .O.
Punto Zona oeste Sur Arena Limo Arcilla
0 msnm (cm)
(%) (%) (%)
Clase Textural (%)
Cal lcata Pun to 1
01-1 /
81-1
19S 6011):)() 7566361 4384 0 -13 1S
01-2/
81-2
13-48 0,49
01-3/
81-3
48 -58 95 2 3 An!na 0,34
01-4/
58 - 9S 92 5 3 An!na 0.17
81-4
Cal icata Pun to 8
08 - 1
/ 81 -
19S 600874 7S66308 4379 0 -40 37
08 - 2
/ 81 -
40 -80 71
08 - 3
>Gl 1 80 1,3
/ 81 -
Cal lcata Pun to 10
10 - 1
/ 81 -
19S 600775 7566269 4372 0 -10 4,7
10 - 2
/ 81 -
10a 18 2,3
10 - 3
/ 81 -
18a 30 1,3
10 - 4
/ 81 -
30 a44 83 12 5 Areno Fran.co 0.48
10 - 5
/ 81 -
44a 70 0.69
Cal icata Pun to 11
10 - 1
/ 81 -
19S 603106 75658$S 4435m Oa7 3,2
11 - 2
/ 81 -
7a 13 2,1
11 -
13a 20 5 0,89 2A/
91 4 Arena
11 - 3
/ 81 -
20a47 95 2 3 An!na 0.10
Cal icata Punta 15
15 - 1
/ 81 -
19S 602978 7565879 4434m oas 93 4 3 Arena 0,57
15 - 2
S a 18 94 3 3 0.74
/ 81 -
An!na
15 - 3
/ 81 -
18a 3S 95 2 3 An!na 0,1
15 - 4
3Sa63 90
/ 81 -
7 3 Arena 0,1
Cal lcata Punta 18
18 - 1
/ 81 -
19S 602718 7565827 4431m Oal3 11
18 - 2
/ 81 -
13a 24 2
18 - 3
24a4S %
/ 81 -
2 2 An!na 0,43
18 - 4
/ 81 -
45 a SO 88 9 3 Mena 0, 17
e Bofedal Salino 1
GF - 1
/81 -
195 603259 7565775 4436m Oa 10 87 10 3 Arena
BF - 2
/81 -
10a 30 84 12 4 Areno Fran.co
GF - 3
30a SO 84 12 4 Areno Franco
/81 -
The expert in WATER ENVIRONMENTS 13
17
D~
Table 2 Soil samples for the Northern and Southern wetland (I)
TEXTURA DE SUELO EN BOFEDALES
Altura Prof. I Textura I
Punto Codigo Zona Oeste Sur
(cm) Arena Limo Arcilla M.O. (%)
msnm
(%) (%) (%)
Clase Textural
Barre no Punto 10
10524Ml /
195 600775 7566269 4372 0 -10 69 17 14 Franco Arenoso 16,7
10-1
10525 M2/
10a 18 73 13 14 Franco Arenoso 9,4
10 -2
10526M3/
l&a 30 67 19 14 Franco Arenoso 9,4
10 - 3
10527 M4/
30 a 44 60
10 - 4
26 14 Franco Arenoso 7,3
10528MS/
44a 70 44 41 15 Franco 8,5
10 - 5
Barre no Punto 15
10529M6/
195 602978 7565879 4434m Oa5 85 6 9 A.reno Francoso 6,3
15 - 1
10530 M7 /
15 · 2
5 a 18 85 8 7 A.reno Fran coso 51,5
10531M8/
39 54 7 Franco Umoio 43,7
Barreno3Vi llama VM03•1 195 651097 7580024 4516 m
10532M9/
55 40 5 Franco Arenoso 63,1
VM03-2
10533 MlO/
69 21 10 Franco Arenoso 10
VM03-3
14
18
D ~
Table 3 Soil samples in the Far Field area
RESULT ADOS DE LABORATORJO SOBRE TEXll.lRA V M.O EN SUELOS DE BOFEDALES
Altura Profundidad Textura
M.O.
Punto Codieo ZOna Geste Sur Arena Limo Arcilla
msnm (cm) Clase Textural (%)
(%) (%) (%)
6arreno2 Ui llamar
VM- 02 -1 /
195 650982 7579952 4520m Oa20 63
81 - 40
VM - 02 -2/
81 - 41
20 a90 64
VM - 02 -3/
81 - 42
90a 115 28
VM- 02 -4/
115•210 80 17 3 Are no Franco 3
81 - 43
Punta lejano 1
Ll - 1/81 -
195 607063 7571203 4599m Oa8 95 2 3 Are na
25
Ll · 2 / 81 -
26
8a45 78 20 2 Are no Franco
Punto Le jano 2
L2 - 1 / 81 -
195 603945 7570665 4584m Oa 4 95 2 3 Are na
27
L2 - 2 / 81 -
28
4a22 68 11 21
Franco Arcilla
Are nos.a
L2 · 3 / 81 ·
29
22a50 78 10 12 Are no Franco
Punta Lejano 3
L3 - 1 / 81 -
195 603790 756nlO 4519 m Oa20 75 20 5 Arc no Franco
30
Punta lejano 4
L4 • 2/81 ·
31
195 603623 7567604 4508m Oa l S 96 2 2 Are na
L4 • 3/81 -
32
15 a 25 93 4 3 Arena
Punta lejano 5 LS - 1 / 81 -
195 601554 7566787 4462m Oa20 83 23 4 Are no Franco
33
LS - 2/81 -
20 a 40 75 20 5 Areno Franco
34
Punta Lejano 6
L6 - 1 / 81 ·
35
195 603429 7565476 4444m Oa lO 88 8 4 Are na
L6 - 2 / 81 ·
10a25 87 10 3 Are na
36
The expert in WATER ENVIRONMENTS 15
19
D~
16
Soil sample locations
0 1.25 2.5 5 Kilometers
Figure 11 Locations of soil samples. PL 1-PL6 is in the far field
Most of the samples in the Far Field indicate sand or loamy sand. At PL-2 higher clay fractions
of 12-21% were found but at all other locations fractions of clay were very low. The soil sampling
indicates predominantly sand at the top with a slightly higher silt and clay content at depth
(loamy sand). No organic material was reported in any of the samples in the Far Field. In the
Near Field, higher organic contents were observed.
Based on the results of the soil analysis Pedotransfer Functions (PTF) developed by the USDAARS
(USDA-ARS, 2010) were used for estimating the soil retention using Van Genuchten soil
parameters. Different methods developed for soils in the US and Brazil were used for producing
a likely range of parameters for two different depth intervals 0-10 cm and 10-50 cm. The
estimated parameters for the Far Field are presented in Table 4.
Saturated hydraulic conductivities were estimated using PTFs by (Wosten, 1997), (Cosby, et al. ,
1984), (Saxton, et al., 1986) and (Brakensiek, et al., 1984). It should be noted that bulk density
and porosity were only measured for two soil samples at Punta Lejano 1 (PL-1) and Punta
Lejano 2 (PL-2) but as the values were similar and no organic material was found at the other
locations these have been assumed representative for all the samples.
Moisture equivalents presented by DIREMAR (see Appendix A) from soil fractions using a
formula by (Bodman, et al., 1932) are also available. Moisture equivalent is defined as the
percentage of water which a soil can retain in opposition to a centrifugal force 1000 times that of
gravity and has in the past been used as a measure of field capacity for fine-textured soil
materials. However, this definition of field capacity is no longer used in soil physics. The
moisture equivalents are in the range 4-17% which is somewhat lower than the water content at
field capacity.
The water content at wilting point has been presented by (DIREMAR, 2017 (b)) using an
equation based on soil fractions. These are of the same order of magnitude (0.01-0.13) as the
water content at wilting point from the Van Genuchten retention curves with wilting occurring at -
15 bar.
20
3
Table 4 Estimated range of soil parameters in the Far Field including Van Genuchten parameters
(Rawls, et al., 1982), (Gupta, et al. , 1979) and (Rawls, et al., 1983).
Soil parameters Depth 0-10 cm Depth 10-50
cm
Range Mean
Saturated conductivity Ks (m/day) 0.84-1.21 1.07
Saturated water content Ss* (vol. 0.36 - 0.38 0.37
fraction)
Residual water content 8 , (vol. 0.039-0.05 0.044
Fractions)
Van Genuchten a 0.064-0.072 0.069
Van Genuchten n 1.619-1.754 1.715
Van Genuchten m** 0.382-0.429 0.391
Water content at Field Capacity (FC)*** 0.12-0.14 0.13
Water content at Field Capacity (WP)*** 0.05-0.06 0.05
*) Measured values for samples from Punta Lejano 1 and Punta Lejano 2
**) m=1-1/n
***) Water content at field capacity - water content at -0.1 bar for sandy soils
****) Water content at wilting point - water content at -15 bar
Summary
Range
0.39-1 .03
0.36 - 0.38
0.042-0.132
0.062-0.079
1.477-1.699
0.319-0.411
0.13-0.22
0.05-0.14
Mean
0.67
0.37
0.068
0.069
1.548
0.352
0.17
0.08
In summary, the following soil analysis have been undertaken and used in the development of a
conceptual understanding of the Silala Wetlands and Springs area and for further development
of an integrated numerical surface water - groundwater model of the Silala wetlands:
• Auger and trial pits were established in the wetland area and have mainly been used for
establishing the location of the water table but have also provided soil samples for
assessing soil properties
• Diamond drilled boreholes have been established in the wetland area and borehole
lithologies have been used for constructing geological profiles below the canal bed
• Soil properties have been assessed using PedoTransfer functions based on soil
samples for both the Far Field area and the wetland area.
The expert in WATER ENVIRONMENTS 17
21
D~
4
18
References
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Cosby B.J. [et al.] "A statistical exploration of the relationship of soil moisture characteristics to
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DIREMAR Final Report "Characterization of the soils of the Silala bofedales and surrounding
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DIREMAR Preliminary Report "Characterization of the soils of the Silala bofedales and
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Trans. ASAE. - 1982. - Vol. 25. - pp. 1316-1320.
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Saxton K.E. [et al.] "Estimating generalized soil characteristics from texture" [Journal]// Soil
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PTF Calculator. (CalcPTF) Version 3.0" [Report]. - [s .l.] : USDA-ARS, 2010.
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Carter, M.R. (Eds.), Soil Quality for Croip Productionand Ecosystem Health. Developments in
Soils Science. - 1997. - Vol. 25. - pp. 221-245.
22
23
Danish Hydraulic Institute (DHI), Study of the Flows in
the Silala Wetlands and Springs System, 2018
Annex D: Soil Analyses
Appendix A : “Results of Field and Laboratory Soil Studies”
- Characterization of the Silala Wetlands Area and its Vicinities
24
25
APPENDIX A - "RES UL TS OF FIELD AND
LABORATORY SOIL STUDIES"
The expert in WATER ENVIRONMENTS
CHARACTERIZATION OF THE SILALA
WETLANDS AREA AND ITS VICINITIES
26
27
Annex D: Soil Analyses
Appendix: A
Appendix A 1: Preliminary Report
(Original in Spanish, English translation)
28
29
D~
APPENDIX A 1 - PRELIMINARY REPORT
30
ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA
DIRECCION ESTRATEGICA DE REIVINDICACION MARiTIMA, SILALA Y
RECURSOS HiDRICOS INTERNACIONALES
CARACTERIZACION DE LOS SUELOS DE LOS BOFEDALES DEL SILALA Y
AREAS ALEDANAS
Elaborado por:
Ing. M.Sc. Edwin Torrez Soria
Ing. Ph.D. Vladimir Orsag Cespedes
Ing. Ph.D. Roberto Miranda Casas
La Paz, Diciembre de 2017
31
PLURINATIONAL STATE OF BOLIVIA
STRATEGIC OFFICE FOR THE MARITIME CLAIM, SILALA AND
INTERNATIONAL WATER RESOURCES
CHARACTERIZATION OF THE SOILS OF THE SILALA BOFEDALS
AND ITS VICINITIES
Prepared by:
Eng. M.Sc. Edwin Torrez Soria
Eng. Ph.D. Vladimir Orsag Cespedes
Eng. Ph.D. Roberto Miranda Casas
La Paz, December 2017
32
INDICE
Contenido
CAPITULO 1 ..... ............................................. ..................................................... .. ............. .. ..... 6
1.1. Planteamiento del estudio .. .. ... ................................... ... ....... ................................... 7
1.2. Objetivos .......................................................................................................... ........ 8
1.3. Suposiciones y limitaciones .............................................. .. .. ....... .. .. .. .. .................... 9
CAP ITU LO 2 ... ............ ... ......................... .. ....................................... .. .. .. ..... .... .. .. .. .................. 10
2.1. Humedales: Definiciones y clasificaciones ............................................................. 10
2.2. Bofedales: Definiciones y Clasificaciones .................... .............. ............... ............. 12
2.2.1. Antecedentes de Estudios realizados ............................................ ... .... ............. 14
2.2.2. lmportancia de las Bofedales .... .. .. .. .............................. .. ......... .. .. .. .. .................. 16
2.2.3. Bofedales coma zonas estrategicas para el Estado .. .. .. .. .. .......................... .. ..... 17
2.3. El rol de las bofedales en el ciclo hidrologico .. .......................... .... .... .. .................. 19
2.4. Propiedades del suelo ....................................................................... ... .................. 20
2.5. Flora y Fauna del Bofedal. ........................... .................... .. .. ......... .. .... .................. .. 22
2.6. Clima ........ .. ................................... ... ............. .. ................ .. .. .. ....... .. ... ... ..... ... ... .. .. ... 25
CAPITULO 3 .. .. ........... .. .. ........... ........... .. .. ..... .... .. ............. .... .. ......... .. .. .. ..... .. .. ... ... ..... ... ... .. .. ... 28
Area de Estudio ........................................................ ................................. ... ... .................. 28
CAPITULO 4 .. .. .. .. ..... .. ...................... .. .. .. .. ....... .. .. .. .. ....... ................. .. .. .. .... ... .. .. .. .. ........... .. .. ... 33
Metodologfa y Materiales ..................................................... ... .. .. .. ........ .... ... ........ ... .. .. ... 33
4.1. Disefio de muestreos y analisis de datos ..................... .............. ............... ............. 33
4.2. Reconocimiento del area de Estudio .. .. .. .. .. .. .. ....................... ........ .... ... .... ............. 35
4.3. Perfiles y profundidad del Suelo ............................................................................ 35
4.4. Muestreos de Suelos .................................................. ..... .. .. .. ....... .. .. .. .. ..... ... ... .. .. ... 36
4.5. Laboratories .. ......................... .. ..... .. .................................................. ... .................. 38
4.5.1. Propiedades Ffsico - Qufmicos de Suelos .................................. .... ... ................. 38
4.5 .2. Propiedades Hidraulicas del suelos .......................... ... .. .. .. ....... .. ... ... ........... .. .. ... 42
CAPITULO 5 .. .. ........... ...................... .. .. ........... .. .. ............................ .. .. .. ....... .. .. .. .. ..... ... ... .. .. ... 50
Resultados y Discusion ...... .. ........... .. .. ........... ..... .. .. .... .... .. .. .. ..... .. .. .. .. .. ... .. ... ... .. .. .... ... .. .. ... 50
5.1. Descripcion general de las Bofedales Norte, Sur, Campo Leja no y Villamar ........ 50
5.1.1. Cobertura Vegetal .............................................................................................. 51
5.1.2. Profundidad de las Suelos ................................... ........ .. .. ....... .. .. .. .. ............. .. ..... 52
5.1.3. Niveles de agua ... .. .. .. .... .... ... .. ... .. .. .. .... .... .... ... .. .. .... .... ......... .................. ............. 53
5.2. Para metros Ffsico - qufmicos de las Suelos de Bofedales ............... .... ................. 55
5.3. Parametros hidraulicos de las suelos ............................. ....... ................................ 59
5.4. Perturbacion de las suelos de las Bofedales (Perturbado vs no perturbado) .. ..... 64
S.S. Recuperacion de Bofedales .................................................. ................................. 66
CAP ITU LO 6 ............ ........... ............... ........................... .................. ................ ... ... ................ 100
Conclusiones y Recomendaciones ....... .... ............... ... ........... .. ... .. .. .. ............ ... ............ .... 100
6.1. Conclusiones ................................. .. ........................... ..... .. .. .. ....... .. ... ... ..... ... ... .. ... 100
6.2. Recomendaciones ... .. ..... .. .. .. .. .. ... .... .. .. .. .. ........ ... .. .. ...... .. .... ... ................... .... ... .. ... 101
33
INDEX
Content
CHAPTER 1
1.1. Study Approach
1.2. Objectives
1.3. Assumptions and limitations
CHAPTER 2
2.1. Wetlands: Definitions and Classifications
2.2. Bofedals: Definitions and Classifications
2.2.1. Background of Studies carried out
2.2.2. Importance of Bofedals
2.2.3. Bofedals as strategic zones for the State
2.3. The role of bofedals in the hydrological cycle
2.4. Soil Properties
2.5. Flora and Fauna of Bofedals
2.6. Climate
CHAPTER 3
Study Area
CHAPTER 4
Methodology and Materials
4.1. Sampling design and data analysis
4.2. Survey of the Study Area
4.3. Profiles and Soil Depth
4.4. Soil Sampling
4.5. Laboratories
4.5.1 Physical-Chemical Properties of Soils
4.5.2. Hydraulic Properties of Soils
CHAPTER 5
Discussion
5.1. General description of the North, South, Far Field and Villamar Bofedal
5.1.1. Vegetation Cover
5.1.2. Depth of Soils
5.1.3. Water Levels
5.2. Physical-Chemical Parameters of Bofedals Soils
5.3. Soil Hydraulic Parameters
5.4. Disturbance of Bofedal Soils (Disturbed vs. Not Disturbed)
5.5. Restoration of Bofedals
CHAPTER 6
Conclusions and Recommendations
6.1. Conclusions
6.2. Recommendations
34
Referencias Bi bliograficas ......... ... ..... ................................ ..... .. .... .... ............................... 103
Anexos ................... .. .. ............ .. .......... ...... ............................................................ .. .... ..... 106
Anexo A: Reporte Fotografico ............ .......................... ...... .......... .. .. .............................. 106
Anexo B: Planillas de Campo - Descripci6n de Perfiles .......................... ...... ....... .. .. .. .. ... 107
Anexo C: Planillas de Campo - Descripci6n de Profundidades .... .. .. .. .. .. .. .. .. .. ................ 108
Anexo C: Reporte de Laboratorio LCA: Para metros Ffsico - Qufmicos de Suelos .......... 109
Anexo D: Reporte de Laboratorio CIAT: Para metros Ffsico - Qufmicos de Suelos ........ 110
Anexo E: Reporte de Laboratorio: Granulometrfa, Permeabilidad por carga Constante,
Peso especffico, Densidad trozos inalterados ......................................................... ..... .. 111
Anexos F: Resultados de Capilaridad ..................................... ......... ................................ 112
35
Bibliographic References
Annexes
Annex A: Photographic Report
Annex B: Field Worksheets – Profile Description
Annex C: Field Worksheets - Description of Depths
Annex C: LCA Laboratory Report: Soil Physical-Chemical Parameters
Annex D: CIAT Laboratory Report: Soil Physical-Chemical Parameters
Annex E: Laboratory Report: Granulometry, Permeability by constant head, Specific
weight, Density unchanged pieces
Annex F: Capillarity Results
36
RESUMEN
El rol que cumplen los bofedales en las zonas alto andinas, asf como las funciones
y lo beneficios ecosistemicos que brindan los bofedales, hace que sea necesario
realizar estudios especializados, debido a que existen bofedales como los ubicados
en la region del Silala que han sido aprovechados y sobreexplotados desde hace
mas de 100 aiios, esta generando la perturbacion y alteracion en el sistema hfdrico
provocando procesos de desecacion en las coberturas vegetales, el
almacenamiento y moviendo de las aguas, asf como la importancia que tienen para
el Estado Boliviano, al ser estrategicos nos ha encomendado realizar un estudio de
suelos especfficamente las propiedades fisico-qufmicas del suelo de bofedales, asf
como tambien las propiedades hidraulicas como la permeabilidad, porosidad,
conductividad hidraulica, capilaridad, nos permitira comprender el funcionamiento
del sistema hfdrico en esta region.
En los diferentes estudios realizados se tienen grandes avances, sin embargo como
mencionamos anteriormente los estudio de esta naturaleza generan un vacfo y
cuestionamiento en los trabajos recientes, asimismo la importancia que tiene
tambien nos hizo igualmente plantearnos las siguientes pregunta: i,Cuales son las
caracteristicas y las propiedades fisicas y quimicas de los suelos en los bofedales
del Silala?, i,Cuales son los parametros hidraulicos en los suelos de bofedales?
i,Cual es el comportamiento de un bofedal No perturbado (Villamar) y bofedales que
sufrieron la intervencion del hombre como en el Silala (Perturbados)?, asimismo el
problema se agrava cuando la explotacion de los recursos hidricos esta destruyendo
los bofedales y las aguas subterraneas que estas regulan en estas regiones de
cordillera. Por lo que debemos tambien cuestionarnos: i,Son los bofedales quienes
regulan los caudales o estas aguas provienen de otros estratos o fuentes fosiles
que se estan explotando?, i,Las vertientes "ojos de agua", presentan algun signo de
contaminacion?, para ello se han planteado metodologias y estudios especificos
para la determinacion de los parametros y responder a estos cuestionamientos.
Asimismo los resultados obtenidos respecto de las propiedades que presenta la
textura de los suelos con predominancia de arena, permite que existe un flujo
subterraneo que circula por encima del basamento rocoso y/o material parental, si
bien los suelos analizados se encontraron saturados a una profundidad de 0, 10 y
0,20 metros en el bofedal Norte y sur respectivamente el bofedal no perturbado
como es el de Villamar presenta un colchon de materia organica la saturacion es al
100 %, similar al area en el Punto 8 del Bofedal Norte.
37
SUMMARY
The role played by the bofedals in the high Andean areas, as well as the functions
and ecosystem benefits provided by the bofedals, makes it necessary to carry
out specialized studies, because there are bofedals such as those located in the
Silala region that have been exploited and overexploited for more than 100
years, generating disturbance and alteration in the water system and causing
drying processes in plant cover, storage and movement of waters, as well as
the importance they have for the Bolivian State, since they are strategic, they
have commissioned us to carry out a soil study specifically of the physicalchemical
properties of the bofedal soils, as well as the hydraulic properties such
as permeability, porosity, hydraulic conductivity, capillarity, which will allow
us to understand the functioning of the water system in this region.
There is great progress in the different studies. However, as we mentioned
earlier, studies of this nature generate an information gap and questioning
in recent works. Also, due to the importance we have asked the following
questions: What are the characteristics and the physical and chemical properties
of the soils in the Silala bofedals? What are the hydraulic parameters in the
soils of the bofedals? What is the behavior of an undisturbed bofedal (Villamar)
and bofedals that suffered the intervention of man as in the Silala (disturbed)?
Also, the problem is aggravated when the exploitation of water resources is
destroying the bofedals and groundwater that they regulate in these mountain
regions. So we must also question ourselves: Are the bofedals who regulate the
flows or these waters come from other strata or fossil sources that are being
exploited? Do “water eyes” have any signs of contamination? In order to do
this, methodologies and specific studies have been proposed to determine the
parameters and answer these questions.
Likewise, the results obtained with respect to the properties of the texture of
the soils with a predominance of sand, allows for an underground flow that
circulates above the rocky basement and/or parent material. Although the
analyzed soils were saturated to a depth of 0.10 and 0.20 meters in the North
and South Bofedals, respectively, the undisturbed bofedal, such as that of
Villamar, presents a cushion of organic matter; its saturation is 100%, similar
to the area in Point 8 of the North Bofedal.
38
Para poder comprender el comportamiento hidraulico de los suelos es necesario
conocer el movimiento vertical y el movimiento horizontal del agua, para esto las
pruebas de infiltraci6n nos han permitido determinar valores de velocidad de
infiltraci6n y tambien clasificar el tipo de suelos de manera te6rica, en ese sentido
el bofedal Norte muestra resultados heterogeneos, ya que se puede ver desde
suelos limosos, suelos arcillosos a suelos francos, con velocidades de infiltraci6n de
1,95, 33,42 y 18,56 mm/h, respectivamente.
Los suelos del Bofedal Norte se comportan de manera mas homogenea al presentar
valores por encima de los 30 mm/h, caracterizandolos como suelos arenosos,
asimismo el Bofedal de Villamar muestra un comportamiento similar a los suelos
arenosos con un valor de 100,62 mm/h, por encima del valor de 30 lo que tambien
hace que ver que estos suelos son altamente permeables, sin embargo al extraer
testigos solamente es materia organica (rafces en descomposici6n) que tienen una
capacidad de almacenamiento alto en comparaci6n a los otros bofedales
estudiados.
39
In order to understand the hydraulic behavior of soils, it is necessary to
know the vertical movement and the horizontal movement of water. For this,
infiltration tests have allowed us to determine infiltration velocity values and
also classify the type of soils theoretically. In this sense, the North Bofedal
shows heterogeneous results, since it can be seen from silty soils, clay soils
to loamy soils, with infiltration velocities of 1.95, 33.42 and 18.56 mm/h,
respectively.
The soils of the North Bofedal behave in a more homogeneous way when
presenting values above 30 mm/h, characterizing them as sandy soils. Also,
the Villamar Bofedal shows a similar behavior to sandy soils with a value of
100.62 mm/h, above the value of 30, which also makes us see that these soils
are highly permeable. However, when coring, it is only the organic matter
(roots in decomposition) that have a high storage capacity compared to the
other studied bofedals.
40
CAPITULO 1
lntroducci6n
Los estudios relacionados a bofedales abordan desde el punto de vista de la
caracterizaci6n y descripci6n biol6gica, vegetativa, asf coma la cobertura con el fin
de comprender los sistemas de bofedales coma media de vida para el ganado y
coma fuentes de agua para algunas regiones. Sin embargo a la fecha no se cuenta
con lfneas de base concerniente a los humedales de altura y su importancia coma
fuentes reguladores del agua.
Asimismo la Direcci6n Estrategica de Reivindicaci6n Marftima, Silala y Recursos
Hfdricos lnternacionales (DIREMAR), en el marco de sus competencias y atriciones
ha vista la necesidad de realizar el estudio de caracterizaci6n de los Bofedales de
los Manantiales del Silala y las areas aledanas, la cual permitira generar informaci6n
tecnica para la defensa de la posici6n Boliviana en el marco del procedimiento
contencioso instaurado por Chile ante la Corte Internacional de Justicia.
Para el Estado Boliviano "Los recursos naturates son de propiedad y dominio
directo, indivisible e imprescriptible def pueblo boliviano, y correspondera at Estado
su administraci6n en funci6n def interes cotectivo." Asimismo "Los recursos hidricos
en todos sus estados, superficiales y subterraneos, constituyen recursos finitos,
vulnerables, estrategicos y cumplen una funci6n social, cultural y ambiental. Estos
recursos no podran ser objeto de apropiaciones privadas y tanto ellos coma sus
servicios no seran concesionados y estan sujetos a un regimen de ticencias,
registros y autorizaciones conforme a Ley." Por lo que la defensa de los mismos es
y sera responsabilidad de todos los profesionales y especialistas, involucrados en
la tematica de suelos y los bofedales, generando informaci6n tecnica especializada
a pesar de algunas limitantes que pudieran presentarse.
En ese sentido, el Decreto Supremo N° 3131 preve la ampliaci6n de las
competencias y atribuciones del Consejo de Reivindicaci6n Marftima, del agente
del Estado ante tribunales internacionales, asf coma de la DIREMAR y por
consiguiente, para el cumplimiento de los objetivos de la Direcci6n Estrategica
de Reivindicaci6n Marftima, Silala y Recursos Hfdricos lnternacionales, el Decreto
Supremo N° 3131 establece en su Artfculo 5, paragrafo V la autorizaci6n de
contrataci6n directa de bienes, asf coma servicios de consultoria multidisciplinaria
41
CHAPTER 1
Introduction
The studies related to bofedals cover from the point of view of the
characterization and biological, vegetative description, as well as the coverage
in order to understand the systems of bofedals as a livelihood for cattle and
as water sources for some regions. However, to date there are no baselines
concerning high altitude wetlands and their importance as regulating sources
of water.
Also the Strategic Office for the Maritime Claim, Silala and International
Water Resources (DIREMAR), within the framework of its competences and
attributions, has seen the need to carry out the characterization study of the
bofedals of the Silala springs and the surrounding areas, which will allow the
generation of technical information for the defense of the Bolivian position
within the framework of the contentious procedure instituted by Chile before
the International Court of Justice.
For the Bolivian State, “Natural resources are property and direct, indivisible
and imprescriptible domain of the Bolivian people, and will correspond to the
State its administration based on the collective interest.” Likewise, “Water
resources in all its states, surface and underground, are finite, vulnerable,
strategic resources and fulfill a social, cultural and environmental function.
These resources cannot be subject to private appropriations and both they
and their services will not be granted and are subject to a regime of licenses,
registrations and authorizations in accordance with the Law.” So the defense
of them is and will be the responsibility of all professionals and specialists
involved in the subject of soils and bofedals, generating specialized technical
information despite some limitations that may arise.
In this regard, Supreme Decree N° 3131 provides for the extension of
the competences and powers of the Maritime Vindication Council, of the
Agent of the State before international tribunals, as well as the DIREMAR
and therefore, for the fulfillment of the objectives of the Strategic Office
for the Maritime Claim, Silala and International Water Resources,
Supreme Decree N° 3131 establishes in Article 5, paragraph V, the
authorization of direct contracting of goods, as well as multidisciplinary
42
e individual (linea o producto), y profesionales nacionales y/o extranjeros en
diversas areas para el asesoramiento en la tramitaci6n y defensa tecnico legal de
la demanda relativa a los manantiales del Silala sea en territorio nacional o
extranjero"
En consecuencia, con el fin de preparar la defensa tecnico-cientifica de Bolivia se
requiere realizar estudios de caracter tecnico en materia de la caracterizaci6n de
los suelos de los bofedales del Silala y zonas aledarias considerando que las
propiedades de los suelos son importantes debido a que controlan la infiltraci6n,
almacenamiento, el ascenso capilar, afectan el caudal y la evapotranspiraci6n.
Estos son procesos hidrol6gicos e hidraulicos del suelo que son de mucha
importancia, ya que estan afectando los flujos en la frontera. En consecuencia, es
importante recopilar las propiedades de los suelos en terminos de capacidades de
almacenamiento e infiltraci6n como parte de los estudios.
1.1. Planteamiento del estudio
En el marco de la investigaci6n cientifica respecto del comportamiento de los suelos
de los bofedales y zonas aledarias, si bien se tienen grandes avances, la necesidad
de defender los recursos naturales e hidricos de nuestro estado a !raves de
instituciones locales, regionales y nacionales, ya que estas van aportando la
informaci6n para el analisis y discusi6n para todos los interesados en la defensa de
las agua del Silala. Siendo ademas que este estudio e uno de los primeros que
evaluara las propiedades fisico - quimicas de los suelos y las propiedades
hidraulicas para conocer el comportamiento del agua en este tipo de suelos.
Sin embargo esta no deberia limitarse y deberia abordar desde una vision mas
amplia como es la Hidrogeologia y el estudio de las aguas subterraneas, siendo que
a veces se subestima el potencial hidrico que tienen estos recursos naturales.
Para el caso especifico de los suelos en los bofedales y las vertientes del Silala es
necesario responder a los siguientes cuestionamientos: i,Cuales son las
caracteristicas y las propiedades fisicas y quimicas de los suelos en los bofedales
del Silala?, i,Cuales son los parametros hidraulicos en los suelos de bofedales?
i,Cual es el comportamiento de un bofedal No perturbado (Villamar) y bofedales que
sufrieron la intervenci6n del hombre como en el Silala (Perturbados)?, asimismo el
problema se agrava cuando la explotaci6n de los recursos hidricos esta destruyendo
los bofedales y las aguas subterraneas que estas regulan en estas regiones de
cordillera. Por lo que debemos tambien cuestionarnos: i,Son los bofedales quienes
regulan los caudales o estas aguas provienen de otros estratos o fuentes f6siles
que se estan explotando?, i,Las vertientes "ojos de agua", presentan algun signo de
43
and individual consultancy services (line or product), and national and/or foreign
professionals in various areas for advice on processing and legal-technical defense
of the claim related to the Silala springs, whether in national or foreign territory.”
Consequently, in order to prepare the technical-scientific defense of Bolivia,
it is necessary to carry out technical studies regarding the characterization of
the soils of the Silala bofedals and surrounding areas, considering that soil
properties are important because they control infiltration, storage, capillary
rise, affect flow and evapotranspiration.
These are hydrological and hydraulic soil processes that are very important, since
they are affecting the flows at the border. Consequently, it is important to collect
soil properties in terms of storage and infiltration capacities as part of the studies.
1.1. Study Approach
In the framework of scientific research regarding the behavior of the soils of
the bofedals and surrounding areas, although there is great progress, the need to
defend the natural and water resources of our State through local, regional and
national institutions, since these are providing the information for analysis and
discussion for all those interested in the defense of the Silala waters. Being also
that this study is one of the first to evaluate the physical-chemical properties of
soils and hydraulic properties to know the behavior of water in this type of soil.
However, this should not be limited and should be approached from a broader
perspective such as Hydrogeology and the study of groundwater, being that
the water potential of these natural resources is sometimes underestimated.
For the specific case of the soils in the Silala bofedals and springs, it is necessary
to answer the following questions: What are the characteristics and the physical
and chemical properties of the soils in the Silala bofedals? What are the hydraulic
parameters in the soils of the bofedals? What is the behavior of an undisturbed
bofedal (Villamar) and bofedals that suffered the intervention of man as in the
Silala (disturbed)? Also, the problem is aggravated when the exploitation of
water resources is destroying the bofedals and groundwater that they regulate
in these mountain regions. So we must also question ourselves: Are the bofedals
who regulate the flows or these waters come from other strata or fossil sources
that are being exploited? Do “water eyes” have any signs of contamination?
44
contaminaci6n?, estas son alguna de las preguntas que nos planteamos coma
estudiosos de los suelos en especial en estos ambientes muy especiales coma son
los bofedales.
Asimismo es necesario sefialas que para una mejor comprensi6n del movimiento
de las aguas se deberan realizar estudios relacionados al ciclo hidrol6gico en
especial estudios sabre hidrogeologia que va mas alla de comprender el
comportamiento del agua a nivel del suelo, en ese sentido cabe mencionar que
paises vecinos (Chile, Peru , Argentina) vienen presentando avances respecto del
conocimiento de los humedales, turberas y bofedales pero en algunos casos el
acceso a esta informaci6n llega a ser una limitante, por ello debemos profundizar
estos estudios ya que Bolivia si bien ha avanzado a !raves de la protecci6n de los
humedales en el marco de la convenci6n Ramsar, se debera profundizar en el
ambito de los bofedales.
La informaci6n presentada en este estudio busca abordar y analizar informaci6n
que se ha generado e otras regiones para comparar con los resultados obtenidos
en los suelos de los bofedales del Silala y Villamar, ya que tambien estas serviran
coma linea base para futuros estudios, pero principalmente para la defensa de
nuestros recursos hidricos en esferas internacionales, y contra quienes usufructuen
y no cumplan con los compromisos asumidos coma es el caso del aprovechamiento
de las aguas por el pais vecino de Chile.
1.2. Objetivos
El objetivo general del presente estudio es Determinar y evaluar algunas
propiedades fisicas y quimicas de los suelos del area de los Manantiales del Silala
y zonas aledafias con el objeto de determinar sus caracterfsticas hidraulicas del
suelo.
Para lograr alcanzar este objetivo se plantean los siguientes objetivos especificos:
- Caracterizar y describir los suelos de los bofedales (intervenido vs no
intervenido y campo lejano), en campo y laboratorio.
- Determinar el espesor (profundidad desde la superficie hasta el lecho de la
roca) del suelo de los bofedales.
- Determinar las propiedades hidraulicas de los suelos de los bofedales.
45
These are some of the questions we pose as soil experts especially in these very
special environments such as bofedals.
It is also necessary to point out that for a better understanding of the movement of
water, studies related to the hydrological cycle should be carried out, especially
studies on hydrogeology that goes beyond understanding the behavior of water
at ground level. In this sense, it is worth mentioning that neighboring countries
(Chile, Peru and Argentina) have presented progress regarding the knowledge of
wetlands, peatlands and bofedals. But in some cases, access to this information
becomes a limitation. Therefore, we must deepen these studies since Bolivia
has progressed through the protection of wetlands in the framework of the
Ramsar Convention. The study should be deepened in the field of bofedals.
The information presented in this study seeks to address and analyze
information that has been generated in other regions in order to compare
with the results obtained in the soils of the Silala and Villamar bofedals,
since these will also serve as a baseline for future studies, but mainly for
the defense of our water resources in international spheres, and against
those who benefit and do not comply with the commitments assumed
as is the case of the use of water by the neighboring country of Chile.
1.2. Objectives
The general objective of this study is to determine and evaluate some physical
and chemical properties of the soil in the area of the Silala springs and
surrounding areas, in order to determine the hydraulic characteristics of the
soil.
In order to achieve this goal, the following specific objectives are proposed:
- Characterize and describe the soils of bofedals (intervened vs. nonintervened
and far field), in the field and in the laboratory.
- Determine the thickness (depth from the surface to the bed of the rock) of
bofedal soils.
- Determine the hydraulic properties of bofedal soils.
46
1.3. Suposiciones y limitaciones
Las suposiciones adoptadas para el presente estudio son las siguientes:
• Por la ubicaci6n del bofedal, las caracteristicas o capas que presenta
podrian ser (Capa organica, capa de transici6n y capa impermeable o
material parental), que comparten grados de saturaci6n del suelo con
niveles variables de profundidad en funci6n a la pendiente, asi como los
fuertes caudales que son conducidos a !raves de los canales abiertos
hace muchos anos atras, lo que en cierta medida podria complicar el
estudio, ademas de no contar con suficiente tiempo para la
profundizaci6n de los estudios. Por lo tanto la suposici6n mas importante
de este estudio, es que el sistema de los suelos de los bofedales y
zonas aledanas funcionan a partir de estas capas sobrepuestas al
basamento rocoso, no descartando la existencia de capas mas
profundas al estudio de suelos realizado.
De igual forma las limitaciones para realizar el presente estudio son las siguientes:
• La ubicaci6n y la distancia desde los puntos mas cercanos de
abastecimiento y las condiciones para realizar los estudios, siendo que
desde La Paz se llega en al menos 18 horas de viaje en vehiculo.
• Otro factor es el tiempo y la epoca ya que para profundizar los parametros
de estudio no se logr6 contar con la disponibilidad de los laboratorios para
algunos analisis ya que al ser fin de ano muchos cierran su gesti6n yen
muchos casos tienen trabajos acumulados, por lo que eso nos limit6
contar con mas muestras analizadas y repeticiones para una mejor
comparaci6n.
• Asimismo la disposici6n de algunos equipos fue otra limitante para los
parametros hidraulicos, en vista de que no se logr6 realizar las pruebas
de bombeo, la cual nos hubiera permitido comprender mejor el
comportamiento de las aguas subterraneas, aunque por la informaci6n
brindada por SERGEOTECMIN las perforaciones habian llegada hasta
mas de los 15 metro en algunos puntos siendo que la capa de suelo es
hasta los 1,5 metros maximo y por debajo de ello se tienen basamentos
rocosos que estarian siendo fuente movimiento de aguas subterraneas.
47
1.3. Assumptions and limitations
The assumptions adopted for this study are as follows:
• Due to the location of the bofedal, the characteristics or layers that it
presents could be (organic layer, transition layer and impermeable layer
or parent material), which share degrees of soil saturation with variable
levels of depth depending on the slope, as well as the strong flows that are
channeled through the canals opened many years ago, which could complicate
the study to some extent, in addition to not having enough time
to deepen the studies. Therefore the most important assumption of this
study is that the soil system of the bofedals and surrounding areas works
from these layers superimposed on the rocky basement, not discarding
the existence of deeper layers than those of the soil study carried out.
In the same way, the limitations to carry out this study are the following:
• The location and distance from the nearest supply points and the conditions
to carry out the studies, being that from La Paz one arrives in at least
18 hours of trip by car.
• Another factor is the time and the season, since in order to deepen the
parameters of study it was not possible to have the availability of the
laboratories for some analyzes, since at the end of the year many close
their fiscal year and in many cases have accumulated tasks to fulfill, so
that limited us to have more samples analyzed and repetitions for a better
comparison.
• Likewise, the availability of some equipment was another limitation
for the hydraulic parameters, since it was not possible to carry out the
pumping tests, which would have allowed us to better understand the
behavior of groundwater. Although, by the information provided by
SERGEOTECMIN, the perforations had reached more than 15 meters at
some points, being that the soil layer is up to maximum 1.5 meters and
below it there are rocky foundations that would be a source of movement
of groundwater.
48
CAPITULO 2
Estado del Arte
El termino "Bofedal" es muy propio de Bolivia, Chile y Peru y se los usa para
identificar a un tipo de praderas muy especial. Estos paises poseen tierras donde se
encuentra un tipo de vegetaci6n natural siempre verde, suculenta, de elevado
potencial forrajero y con suelo permanentemente humedo apto para el pastoreo
principalmente de alpacas. A este tipo de ecosistema que constituye un tipo de
campo natural de pastoreo se denomina "Bofedal". {Alzerreca, 2001)
Es muy importante conocer los objetivos y conclusiones establecidos para estudios
indicados, por esta raz6n, este capitulo busca brindar herramientas te6ricas para
comprender el comportamiento de los suelos en estos ecosistemas muy fragiles asi
como la referencia a otros estudios para contrastar la importancia que tienen los
bofedales en este caso para la defensa de los recursos hidricos que estan siendo
aprovechados por el estado Chileno.
2.1. Humedales: Definiciones y clasificaciones
Existen muchas definiciones del termino humedales, algunas basadas en criterios
principalmente ecol6gicos y otras mas orientadas a cuestiones vinculadas a su
manejo. La Convenci6n sabre los Humedales 6 Convenci6n de Ramsar, los define
en forma amplia como: "las extensiones de marismas, pantanos y turberas, o
superficies cubiertas de agua, sean estas de regimen natural o artificial,
permanentes o temporales, estancadas o corrientes, dulces, salobres o saladas,
incluidas las extensiones de agua marina cuya profundidad en marea baja no
exceda de seis metros" (Evaluaci6n de los Ecosistemas del Milenio, 2005, citado
por Soliz, 2011)
Los humedales son ecosistemas sujetos a una inundaci6n permanente o peri6dica
y a la saturaci6n prolongada de suelos que permiten el establecimiento de especies
hidr6fitas 1 y el desarrollo de suelos hidricos (Ji, 2007). La Convenci6n Ramsar
(2006) los define a los humedales como zonas donde el agua es el principal factor
controlador del media, de vida vegetal y animal, donde la capa freatica se halla en
la superficie terrestre o cerca de ella, es decir, a las superficies cubiertas de aguas,
1 Plantas acuaticas o que viven en suelos inundados. Su vegetaci6n es en parte determinada par la
profundidad del agua.
49
CHAPTER 2
Engineering Structures
The term “Bofedal” is very typical of Bolivia, Chile and Peru and is used to
identify a very special type of grassland. These countries have lands where a
type of natural vegetation is always green, succulent, with high forage potential
and with permanently wet soil suitable for grazing mainly of alpacas. This type
of ecosystem that constitutes a type of natural grazing field is called “Bofedal”
(Alzerreca, 2001).
It is very important to know the objectives and conclusions established for
the indicated studies. For this reason, this Chapter seeks to provide theoretical
tools to understand the behavior of soils in these very fragile ecosystems as
well as the reference to other studies in order to contrast the importance that the
bofedals have in this case for the defense of the water resources that are being
used by the Chilean State.
2.1. Wetlands: Definitions and Classifications
There are many definitions of the term wetlands, some based on mainly ecological
criteria and others more oriented to issues related to their management. The
Convention on Wetlands or the Ramsar Convention defines them broadly as:
“extensions of marshes, swamps and peatlands, or surfaces covered with water,
whether they are natural or artificial, permanent or temporary, stagnant or
flowing, fresh, brackish or salted, including the extensions of seawater whose
depth at low tide does not exceed six meters” (Evaluation of the Millennium
Ecosystems, 2005, cited by Soliz, 2011).
Wetlands are ecosystems subject to permanent or periodic flooding and the
prolonged saturation of soils that allow the establishment of hydrophytic1
species and the development of water soils (Ji, 2007). The Ramsar Convention
(2006) defines wetlands as areas where water is the main factor that controls
the vegetal and animal environment, where the phreatic table is found
on or near the land surface, namely, close to areas covered with waters,
1 Aquatic plants or that lives in flooded soils. Its vegetation is partly determined by the depth of the water.
50
ya sea de regimen natural o artificial, permanente o temporal, estancadas o
corrientes, dulces o salobres, cuya profundidad no sobrepase los 6 metros. Segun
la Convenci6n, los bofedales corresponden a turberas no arboladas.
Asimismo otros autores manifiestan que el termino humedales se refiere a una
amplia variedad de habitats interiores, costeros y marinas que comparten ciertas
caracteristicas. Generalmente se los identifica coma areas que se inundan
temporariamente, donde la napa freatica aflora en la superficie o en suelos de baja
permeabilidad cubiertos por agua poco profunda. Todos los humedales comparten
una propiedad primordial: el agua juega un rol fundamental en el ecosistema, en la
determinaci6n de la estructura y las funciones ecol6gicas del humedal (Tabilo -
Valdivieso, 2003).
Esta predominancia del agua determina que los humedales tengan caracteristicas
diferentes de los ecosistemas terrestres, una de ellas es que suelen presentar una
gran variabilidad tanto en el tiempo coma en el espacio. Esto tiene efectos muy
importantes sabre la diversidad biol6gica que habita en los humedales que debe
desarrollar adaptaciones para sobrevivir a estos cambios que pueden llegar a ser
muy extremos, por ejemplo, ciclos hidrol6gicos de gran amplitud con periodos de
gran sequia y periodos de gran inundaci6n (Evaluaci6n de los Ecosistemas del
Milenio, 2005, citado por Soliz, 2011 ).
La clasificaci6n de estos humedales es muy variada y tiene que ver con su ubicaci6n
geografica, tipo de vegetaci6n, fuente de recarga, calidad de aguas, biota, y otros
(Tabilo - Valdivieso, 2003). Este mismo autor clasifica los humedales en Sudamerica
por su locaci6n coma por ejemplo, humedales de la cuenca del rio Amazonas, del
rio Orinoco, y otros, pero los que destacamos, son los humedales de los Andes del
Sur; ubicados entre los 3.200 y 4.500 msnm, se caracterizan por su clima arido,
lluvias de verano y alta diversidad de humedales, incluyendo lagos con icebergs
f6siles, cuencas endorreicas con salares y lagos salobres, bofedales, lagos y
lagunas temporarias y aguas termales. Estos humedales son el habitat de una
notable diversidad de especies endemicas, coma las dos especies de flamencos de
la Puna (Phoenicoparrus jamesi y P. Andinos).
Entre los humedales de la region se destaca el Lago Titicaca, ubicado a 3.810msnm
con una superficie de 8.372 km, siendo el Iago navegable mas alto del mundo. Los
Incas y otras antiguas culturas se desarrollaron a orillas de este Iago, hoy
compartido por Bolivia y Peru. Una importante poblaci6n indigena sigue habitando
sus orillas y subsisten por la pesca, la agricultura y la ganaderia. Dada su
importancia, principalmente coma area de nidificaci6n para las Ires especies de
flamencos, la Laguna Colorada se constituy6 en el primer sitio Ramsar de Bolivia, y
fue incluida en la lista de humedales de importancia internacional en el aria 1990.
51
whether natural or artificial, permanent or temporary, stagnant or flowing,
fresh or brackish, whose depth does not exceed 6 meters. According to the
Convention, bofedales correspond to non-forested peatlands.
Likewise, other authors state that the term “wetlands” refers to a wide variety
of interior, coastal and marine habitats that share certain characteristics. They
are usually identified as areas that are temporarily flooded, where the water
table emerges on the surface or in low permeability soils covered by shallow
water. All wetlands share a primordial property: water plays a fundamental role
in the ecosystem, in the determination of the structure and ecological functions
of the wetland (Tabilo – Valdivieso, 2003).
This predominance of water determines that wetlands have different
characteristics of terrestrial ecosystems. One of these characteristics is that
they tend to present a great variability both in time and space. This has very
important effects on the biological diversity that inhabits the wetlands, which
must develop adaptations in order to survive these changes that can be very
extreme. For example, hydrological cycles of great amplitude with periods
of great drought and periods of great flood (Evaluation of the Millennium
Ecosystems, 2005, cited by Soliz, 2011).
The classification of these wetlands is very varied and has to do with their
geographical location, type of vegetation, source of recharge, water quality,
biota, and others (Tabilo – Valdivieso, 2003). This same author classifies the
wetlands in South America by its location such as, for example, wetlands of
the Amazon River basin, the Orinoco River, and others. But the ones that stand
out are the wetlands of the Southern Andes, located between 3,200 and 4,500
meters above sea level. These wetlands are characterized by their arid climate,
summer rains and high diversity of wetlands, including lakes with fossil
icebergs, endorheic basins with salt flats and brackish lakes, bofedals, lakes
and temporary lagoons and thermal waters. These wetlands are the habitat of a
remarkable diversity of endemic species, such as the two species of flamingos
of the puna (Phoenicoparrus jamesi and P. Andinos).
Among the wetlands of the region, Lake Titicaca stands out, located at 3,810
meters above sea level with an area of 8,372 km2, making it the highest
navigable lake in the world. The Incas and other ancient cultures developed
on the shores of this lake, today shared by Bolivia and Peru. An important
indigenous population continues to inhabit its shores and subsist by fishing,
agriculture and livestock. Given its importance, mainly as a nesting area for
the three species of flamingos, Laguna Colorada became the first Ramsar site
in Bolivia, and was included in the list of wetlands of international importance
in 1990.
52
En Bolivia se destacan los Lagos Poop6 y Uru Uru y los ambientes acuaticos de la
Reserva Nacional de Fauna "Eduardo Avaroa", que incluye la Laguna Colorada. En
la porci6n sur de la region, encontramos una gran cantidad de salares y lagos
alcalinas y salinos con vegetaci6n sumergida (generos Chara, Myriophyllum,
Potamogeton, Ruppia). (Alzerreca, 2001 , citado por Soliz, 2011 ).
Los lagos fuertemente alcalinos carecen de plantas y presentan grandes algas
unicelulares. En la Argentina se destacan las lagunas de Pozuelos y Vilama, y en
Chile el Iago Chungara y otros del Parque Nacional Lauca.
2.2. Bofedales: Definiciones y Clasificaciones
Los bofedales son llamados tambien "turberas", "vegas andinas", "oconales",
"cenagales", "humedales" y otros, son de un tipo de pradera nativa poco extensa
con humedad permanente, vegetaci6n siempre verde y de elevado patencial
productivo. Se caracterizan por localizarse en suelos hidromorfos humedos o
empapados donde se maximiza la utilizaci6n del agua, la producci6n forrajera es
continua, mantienen una carga animal apreciable, principalmente alpacas y otros
herbfvoros en pastoreo mixto y generalmente continuo. (Alzerreca, 1988, 2001 ).
Los bofedales tambien son llamados cenegales por Seibert (1993), tienen agua
permanentemente y estan ubicados en fondos de valles influenciados por los
deshielos glaciares. Por su parte, Flores (1984) sefiala que el bofedal es un pantano
artificial con un nivel constante de agua que facilita el desarrollo de plantas propias
de ambientes humedos.
Los bofedales son considerados humedales de altura que dan lugar a las llamadas
turberas naturales alto aldinas o peatlands de vegetaci6n siempre verde, asociadas
a un aprovisionamiento de agua permanente, predominantemente agua
subterranea (Navarro and Maldonado, 2002; Ruthsatz, 2012; Squeo et al., 2006).
Generalmente se forman en terrenos pianos, en fondos de valles inclinados y
cuencas de poca profundidad, donde su vegetaci6n cantrasta notablemente con la
de sus alrededores debido a su alta biomasa y gran cobertura, que es
principalmente controlada por la cantidad y disponibilidad de agua, especialmente
durante periodos secos (Squeo et al., 2006). Sus nutrientes provienen de los
minerales disueltos que transporta el agua de infiltraci6n, par lo que la disponibilidad
de agua permite el avance la vegetaci6n de bofedal; mientras que en condiciones
de sequfa prolongada desarrolla otras especies, que se expanden cuando se
evidencia un desecamiento o una degradaci6n de los bofedales (Ruthsatz, 2012).
Los bofedales se forman en la naturaleza en zonas geaecal6gicas tales como
las del macizo andino, ubicadas sabre los 3800 m.s.n.m. hasta mas de 4500
m.s.n.m., en donde, en las planicies presentes se almacena agua proveniente de
53
In Bolivia, the Poopo and Uru Uru Lakes and the aquatic environments of the
“Eduardo Avaroa” Andean Fauna National Reserve, which includes the Laguna
Colorada, stand out. In the southern part of the region, we find a large number
of salt flats and alkaline and saline lakes with submerged vegetation (genera of
Chara, Myriophyllum, Potamogeton, Ruppia). (Alzerreca, 2001, cited by Soliz,
2011).
The strongly alkaline lakes lack plants and have large unicellular algae. In
Argentina, the lagoons of Pozuelos and Vilama stand out, and in Chile the
Chungara Lake and others of the Lauca National Park.
2.2. Bofedals: Definitions and Classifications
Bofedals are also called peatlands, Andean meadows, oconales, swamps,
wetlands and others. Bofedals are of a type of native prairie little extensive with
permanent humidity, always green vegetation and of high productive potential.
They are characterized by being located in moist or soggy hydromorphic soils
where water use is maximized and the forage production is continuous. They
maintain an appreciable animal load, mainly alpacas and other herbivores in
mixed and generally continuous grazing (Alzerreca, 1988, 2001).
Bofedals are also called cenegales (sloughs) by Seibert (1993); they have
permanent water and are located in bottoms of valleys influenced by glacial
melting. On the other hand, Flores (1984) indicates that the bofedal is an
artificial swamp with a constant level of water that facilitates the development
of plants typical of humid environments.
Bofedals are considered high altitude wetlands that give rise to the so-called
high alpine natural peatlands or peatlands of evergreen vegetation, associated
with a permanent water supply, predominantly groundwater (Navarro and
Maldonado, 2002, Ruthsatz, 2012, Squeo et al., 2006). They are usually
formed on flat terrain, in sloping valley bottoms and shallow basins, where its
vegetation contrasts remarkably with that of its surroundings due to its high
biomass and large coverage, which is mainly controlled by the quantity and
availability of water, especially during dry periods (Squeo et al., 2006). Its
nutrients come from the dissolved minerals that the infiltration water transports,
reason why the availability of water allows the growth of bofedal vegetation;
while in conditions of prolonged drought other species develop, which expand
when there is evidence of drying or degradation of bofedals (Ruthsatz, 2012).
Bofedals are formed in nature in geo-ecological areas such as those of the
Andean massif, located over 3,800 meters above sea level to more than 4,500
meters above sea level, where water is stored in plains, water coming from
54
las precipitaciones pluviales, deshielo de glaciares y principalmente afloramientos
superficiales de aguas subterraneas.
Segun Alzerreca, (2001 ), el primer criteria utilizado para la clasificaci6n de los
bofedales fue la altitud, para ello se ha tornado en cuenta la separaci6n de dos pisos
ecol6gicos existentes, el Altiplano y el Altoandino. Al respecto Custred (1997) para
diferenciar entre la puna alta y la puna baja considera las dimensiones horizontales
de humedad, temperatura y la distribuci6n de la vegetaci6n y divide en 2 niveles
verticales importantes, asf para la puna baja (altiplano) toma como If mite los 4000
m de altitud ya la puna alta (Altoandina) considera por encima de los 4000 m donde
las heladas ocurren durante las 300 noches del afio, y a medida que asciende el
numero de noches con heladas aumenta con rapidez hasta los 4700 m y los
deshielos diurnos son frecuentes durante todo el afio. Mientras en la puna baja por
debajo de los 4000 m de altitud, el clima es mas benigno que permite la practica de
la agricultura y la crfa de una ganaderia exotica.
Otros autores como Beck (1985), Montes de Oca (1989), Ellenberg (1981) y otros,
consideran al piso ecol6gico Altiplanico por debajo de los 4000 y 4100 m de altitud,
y al piso ecol6gico del Altoandino por encima de estas altitudes. Ademas sostienen
que en cada uno de estos pisos, existen otros subpisos cuyas caracteristicas estan
definidas por el clima local, la topografia, la pendiente, suelo, etc.
Soliz, (2011 ), indica que existen diferentes variedades de bofedales los cuales
pueden ser clasificados. (Tabilo - Valdivieso, 2003), (Carafa, 2009), (Contreras y
otros, 2006), de acuerdo a (Encinas y otros, 2003), y (Alzerreca, 2001 ), se ha
elaborado la tabla 2-1 para clasificar a los bofedales, que por su simplicidad nos
permite clasificar al bofedal como: un bofedal natural creado por la humedad de
deshielos, manantiales naturales de aguas subsuperficiales, es u bofedal altoandino
pues su promedio esta por encima de los 4100 msnm, tiene presencia de agua casi
permanentemente aunque presenta zonas de relieve alto que llegan a bajar
drasticamente el nivel freatico.
El segundo criteria a ser considerado para la clasificaci6n fue la presencia
permanente o temporal de la humedad en los bofedales, para ello, para bofedales
con humedad permanente se ha utilizado el termino de hidrom6rfico y para los
bofedales con humedad temporal, el termino de mesico. La misma esta dentro de
la misma tabla para los bofedales del Silala.
Asimismo el tercer criteria de clasificaci6n utilizado fue el pH del suelo de los
bofedales considerando las recomendaciones de los siguientes rangos y categorias
55
rainfall, melting glaciers and mainly superficial upwelling groundwater.
According to Alzerreca (2001), the first criterion used for the classification of
bofedals was altitude. To this end, the separation of two existing ecological
floors, the Altiplano and the High Andean, has been taken into account. In this
respect Custred (1997), to differentiate between the high puna and the low puna,
considers the horizontal dimensions of humidity, temperature and vegetation
distribution and divides into 2 important vertical levels. Thus for the low puna
(Altiplano) it takes as limit the 4,000 meters of altitude and the high puna (High
Andean) considers above the 4,000 meters where the frosts occur during 300
nights of the year, and as the number of nights with frost increases, it rapidly
increases to 4,700 meters and daytime thaws are frequent throughout the year.
While in the low puna below 4,000 meters of altitude, the climate is more benign
that allows the practice of agriculture and the breeding of an exotic livestock.
Other authors such as Beck (1985), Montes de Oca (1989), Ellenberg (1981) and
others, consider the Altiplano ecological floor below 4,000 and 4,100 meters of
altitude, and the high Andean ecological floor above these altitudes. They also
maintain that in each of these ecological floors, there are other sub-floors whose
characteristics are defined by local climate, topography, slope, soil, etc.
Soliz (2011) indicates that there are different varieties of bofedals which can
be classified (Tabilo – Valdivieso, 2003), (Carafa, 2009), (Contreras and others,
2006), according to (Encinas et al., 2003), and (Alzerreca, 2001); Table 2-1 has
been prepared in order to classify the bofedals, which, due to its simplicity, allows
us to classify the bofedal as: a natural bofedal created by the humidity of thaws
and natural springs of sub-surface waters. It is a high Andean bofedal because its
average altitude is above 4,100 meters above sea level; it has a presence of water
almost permanently although it has areas of high relief that drastically lower the
water table.
The second criterion to be considered for the classification was the permanent
or temporary presence of humidity in the bofedals. To do this, for bofedals with
permanent humidity the term hydromorphic has been used and for bofedales
with temporary humidity, the term mesic was used. It is within the same table for
the Silala bofedals.
Also, the third classification criterion used was the soil pH of bofedals,
considering the recommendations of the following ranges and categories
56
que se muestran en la tabla 2-2, contrastando las principales categorias de acidos,
neutros o basicos (alcalinos), para fines del estudio de suelos.
Los estudios realizados previamente en zonas de bofedales han permitido
recomendar estos criterios con fines de poder contar con una clasificaci6n practica
de los bofedales del Silala, y bofedal no alterado en Villamar, para ellos
considerando estos estudios permite que se tengan las siguientes consideraciones:
• La altitud permite separar en bofedales Altiplanos y bofedales Altoandinos,
los primeros son mas accesibles que los segundos, por lo tanto son mas
susceptibles a intervenciones antr6picas. Aspecto que influye definitivamente
en la planificaci6n de su manejo.
• El hidromorfismo sera fundamental para separar y clasificar los bofedales de
acuerdo a la presencia de mayor cantidad de agua en relaci6n a los mesicos
(bofedales con humedad temporal), considerando aspectos antr6picos ya
que existen factores que han influido para su transici6n.
Asimismo la acidez y alcalinidad del suelo en los bofedales, sera critico para separar
grupos de bofedales con y sin problemas de salinidad. Debido a que se evidencian
procesos de transici6n hacia bofedales con afloraciones salinas.
2.2.1. Antecedentes de Estudios realizados
Se tiene conocimiento de estudios realizados sobre bofedales en Bolivia, por otras
especialidades como Bi6Iogos, ec6Iogos, ge6grafos y hasta antrop6Iogos,
(Alzerreca, 2001 ), (Carafa, 2009), quedando muy reducido este numero de estudios
realizados en bofedales sobre la hidrogeologia y el comportamiento de las aguas
subterraneas en nuestras cordilleras andinas. Si bien se realiz6 un estudio geol6gico
(Infante, 1969) sobre el batolito del lllimani, poco o nada se vio sobre el componente
hidrogeol6gico del bofedal ubicado a las faldas de este nevado (Soliz, 2011 ).
Se tienen estudios sobre cobertura vegetal, composici6n floristica en bofedales de
altura realizados en bofedales ubicados dentro del Parque Nacional de Sajama, y
bofedales del area que abarca el sistema TOPS, realizados por Alzerreca y otros
(2001 ), Rocha (2002), Palabral, (2012), sin embargo estas enfatizan desde el punto
de vista de la cobertura vegetal existente.
Asimismo es interesante la descripci6n que Warner (2003) da a los bofedales en su
estudio, describiendo la estructura vertical de los suelos del bofedal en dos zonas
claramente identificables de distinto comportamiento hidrodinamico y con sistemas
de flujo diferentes (Squeo, y otros, 2006); cerca de la superficie aparece la zona
oxigenada, asociada a la saturaci6n intermitente de agua, un flujo de agua somera
57
shown in Table 2-2, contrasting the main categories of acids, neutral or basic
(alkaline), for the study of soils.
Previous studies in areas of bofedals have allowed recommending these criteria
in order to have a practical classification of the Silala bofedals, and the unaltered
bofedal in Villamar. According to these studies the following considerations
can be drawn:
• The altitude allows separating in Altiplanic bofedals and high
Andean bofedals, the first ones are more accessible than the latter, and
therefore they are more susceptible to anthropic interventions. This is an
aspect that definitely influences the planning of its management.
• The hydromorphism will be fundamental in order to separate and
classify the bofedals according to the presence of more water in relation
to the mesic (bofedals with temporary humidity), considering anthropic
aspects as there are factors that have influenced its transition.
Also the acidity and alkalinity of the soil in the bofedals will be critical in order
to separate groups of bofedals with and without problems of salinity. Since
there are evidences of transition processes to bofedals with saline outcrops.
2.2.1. Background of Studies carried out
We have knowledge of studies conducted on bofedals in Bolivia, by other
specialties such as biologists, ecologists, geographers and even anthropologists,
(Alzerreca, 2001), (Carafa, 2009), this number of studies carried out in bofedals
on hydrogeology and the behavior of groundwater in our Andean mountain
ranges being very reduced. Although a geological study was carried out
(Infante, 1969) on the Illimani batholith, little or nothing was seen regarding
the hydrogeological component of the bofedal located on the slopes of this
snowy mountain (Soliz, 2011).
There are studies on vegetation cover, floristic composition in high altitude
bofedals, carried out in bofedals located inside the National Park of Sajama,
and bofedals of the area that includes the TDPS system, made by Alzerreca and
others (2001), Rocha (2002), Palabraral, (2012). However, these studies are
emphasized from the point of view of the existing vegetation cover.
Also interesting is the description that Warner (2003) gives to bofedals
in his study, describing the vertical structure of bofedal soils in two clearly
identifiable zones of different hydrodynamic behavior and with different flow
systems (Squeo, et al., 2006); near the surface the oxygenated zone appears,
associated with the intermittent saturation of water; a shallow water flow
58
es relacionada a una capa de alta conductividad hidraulica y podria ser responsable
de las cambios en la salinidad y la qui mica par la interacci6n de plantas, evaporaci6n
y formaci6n de lagunas.
Debajo de esta zona aparece otra zona de saturaci6n permanente pero pobre en
oxigeno. Los indices de descomposici6n son diferentes en estas dos zonas, en la
zona oxigenada la descomposici6n puede ser mas rapida en comparaci6n de la
zona an6xica; siesta descomposici6n es diferente y tard6 muchos arias en formarse
es posible inferir que esta estructura vertical sea diferente tambien y
consecuentemente influira en la conductividad hidraulica del material (Soliz, 2011 ).
Generalmente las bofedales, se encuentran sabre suelos pesados (arcillosos)
con problemas de drenaje, situaci6n que permite que se desarrollen condiciones
hidrom6rficas y par consiguiente el predominio de procesos de oxido - reducci6n, lo
que impide su uso para fines agricolas (siembra de cultivos). Los suelos de las
bofedales contienen altos contenidos de materia organica debido a su
acumulaci6n paulatina, la misma que no llega a descomponerse completamente
par la alta humedad y las bajas temperaturas existentes.
Gran parte de las nutrientes en las bofedales, se encuentran fijados en el suelo, en
forma de complejos organicos (acidos humicos), par consiguiente estos son poco
a nada disponibles para las plantas y requieren previo a su uso que se
mineralicen. La reacci6n (pH) de las suelos en las bofedales generalmente es
muy baja (acida), debido al lavado constante de las bases par el agua que circula,
aunque en algunos sitios podemos encontrar bofedales con pH altos (basicos).
Esto indica que se trata de un sistema fragil y que par lo tanto puede ser
facilmente alterado si no es usado de manera adecuada y sostenible. Los bofedales,
constituyen una respuesta del media natural y de las condiciones donde
prevalecen, estos son en sitios frios y mal drenados, un lugar de alta humedad, en
media de un gran paraje seco y arido coma es el altiplano.
Hidrografica y fisiograficamente, las mesetas o llanura existente en las hondonadas
estan delimitadas al oeste par la cordillera de las Andes, donde se destacan
volcanes apagados coma el cerro lncaliri y el cerro Silala Chico separados par una
abra que antiguamente servia de camino de herradura para ir de Calama a Oruro y
Potosi. Al norte se ve el cerro Negro, el cerro Torito y el cerro Chasc6n. Al noreste
esta la laguna seca Khara y el camino de Uyuni- Laguna Colorada. En el interior se
pueden ver quebradas secas par donde no pas6 ningun flujo de agua, pero que
fueron aprovechados para el cruce de canales colectores construidos en 1908 par
el F.C.A.B.
59
is related to a layer of high hydraulic conductivity and could be responsible for
changes in salinity and chemistry due to the interaction of plants, evaporation
and formation of lagoons.
Below this zone appears another zone of permanent saturation but poor in oxygen.
The decomposition rates are different in these two zones, in the oxygenated
zone the decomposition can be faster compared to the anoxic zone; if this
decomposition is different and took many years to form, it is possible to infer
that this vertical structure is also different and consequently will influence the
hydraulic conductivity of the material (Soliz, 2011).
Generally, bofedals are found on heavy (clayey) soils with drainage problems,
a situation that allows hydromorphic conditions to develop and consequently
the predominance of oxidation – reduction processes, which prevents its use
for agricultural purposes (planting of crops). The bofedal soils contain high
contents of organic matter due to their gradual accumulation, the same that
does not get to decompose completely due to the high humidity and the low
temperatures.
A large part of the nutrients in the bofedals are fixed in the soil, in the form of
organic complexes (humic acids), consequently these are little to not available
for plants and require to be mineralized prior to their use. The reaction (pH)
of the soils in the bofedals is generally very low (acidic), due to the constant
washing of the bases by the water that circulates; although in some places we
can find bofedales with high pH levels (basic).
This indicates that it is a fragile system and that therefore it can be easily altered
if it is not used properly and sustainably. Bofedals are a response of the
natural environment and the prevailing conditions; these are located in cold and
poorly drained places, a place of high humidity in the middle of a large dry and
arid area such as the Altiplano.
Hydrographically and physiographically, the plateaus or plains existing in the
hollows are delimited on the west by the Andes Mountain Range, where extinct
volcanoes stand out, such as Inacaliri Hill and Silala Chico Hill, separated by a
pass that used to be a horseshoe road to go from Calama to Oruro and Potosi.
To the north we can see the Negro Hill, Torito Hill and Chascon Hill. To the
northeast are the dry Khara lagoon and the Uyuni-Laguna Colorada road. In the
interior we can see dry streams where no water flow passed, but which were
used for the crossing of collector canals built in 1908 by the FCAB.
60
Los suelos, de acuerdo al estudio del Servicio Nacional de Geologfa y Minerfa
(SERGEOMIN), tienen una granulometrfa tfpica de suelos fluvio-glaciales con
clastos y granos angulares, sin muestras de cantos rodados, grava y arena que
pudieron originarse en el lecho natural de un rfo a lo largo de las hondonadas, casi
planas se distinguen bofedales con ojos de agua o manantiales de agua estancada
rodeados de un manta ignimbrftico. Los expertos de SERGEMON indican: "Los
sedimentos finos cuaternarios y resientes que cubren las ignimbritas, estan
saturadas de agua y forman bofedales", segun estudios publicados par Naciones
Unidas en regiones similares al Quetena, las humedales o bofedales alto andinos
se forman en la superficie de la tierra que cubre dep6sitos de agua existente en el
subsuelo, conocido coma recursos inmovilizados, par estar sin movimiento durante
miles de afios. En las estudios de la evoluci6n de la tierra, con relaci6n a las
glaciaciones, son dep6sitos fluvio-glaciales ocurridos aproximadamente hace
10.000 afios. (A. Bazoberry, 2002)
2.2.2. lmportancia de los Bofedales
Un buen manejo de bofedales de acuerdo a (Evaluaci6n de las ecosistemas del
Milenio, 2005 y citado par Soliz, 2011) reporta muches beneficios para las
actividades humanas coma ser:
- Ayudan a la depuraci6n de aguas, ya que las suelos y plantas desempefian
una funci6n apreciable al eliminar eficazmente concentraciones de nitr6geno
y f6sforo, condiciones muy importantes para evitar la eutrofizaci6n aguas
abajo evitando la contaminaci6n de aguas subterraneas.
- Pueden prevenir inundaciones al servir de esponjas naturales de alta
saturaci6n, en epocas de lluvias o crecidas de rfos.
- Controla la erosion de las suelos
- Al tener periodos de saturaci6n completa contribuyen a la regulaci6n de
caudales entre las cargas y descargas dentro de un sistema hidrol6gico par
su gran capacidad de almacenamiento y recarga de acufferos aguas abajo.
- Retienen y remueven sedimentos, nutrientes t6xicos; al reducir la fuerza de
agua para contribuir a la retenci6n de sedimentos evitando la obstrucci6n de
cursos de agua y lo mas importante para su composici6n, pueden acumular
y retener nutrientes, procesarlos par acciones qufmicas y biol6gicas para ser
absorbidas par el bofedal para luego ser recogida y eliminada eficazmente
del sistema. Los t6xicos y metales pesados tambien pueden ser removidos
con un rendimiento superior al 95%.
- Son habitats clave para la biodiversidad y par tanto lugares privilegiados para
la recreaci6n y turismo, al traer especies de todo tipo para su pastoreo
contribuyen a ser lugares potenciales para el turismo y espacio de recreo, en
61
The soils, according to the study of the National Service of Geology and Mining
(SERGEOMIN), have a granulometry typical of fluvial-glacial soils with clasts
and angular grains, without samples of boulders, gravel and sand that could
originate in the natural bed of a river along the hollows; almost flat bofedals
are distinguished with water eyes or springs of stagnant water surrounded by
an ignimbrite mantle. The experts of SERGEOMIN indicate: “The Quaternary
and recent fine sediments that cover the ignimbrites, are saturated with water
and form bofedals,” according to studies published by the United Nations in
regions similar to the Quetena, high Andean wetlands or bofedals are formed
on the surface of the Earth that covers existing water deposits in the subsoil,
known as immobilized resources, for being without movement for thousands of
years. In the studies of the evolution of the Earth, in relation to the glaciations,
they are fluvial-glacial deposits that occurred approximately 10,000 years ago
(A. Bazoberry, 2002).
2.2.2. Importance of Bofedals
A good management of bofedals (according to the 2005 Millennium Ecosystem
Assessment and cited by Soliz, 2011) reports many benefits for human activities
such as:
- They help in water purification, since soils and plants play an appreciable
role by effectively removing concentrations of nitrogen and phosphorus.
Very important conditions to avoid eutrophication downstream, avoiding
the contamination of groundwater.
- They can prevent floods by serving as natural sponges of high saturation,
in times of rain or river floods.
- They control the soil erosion.
- By having periods of complete saturation, contribute to the regulation
of flows between charges and discharges within a hydrological system
due to their large storage capacity and recharge of aquifers downstream.
- They retain and remove sediments and toxic nutrients, by reducing the
force of water in order to contribute to the retention of sediments, avoiding
the clogging of water courses and, most important for their composition,
they can accumulate and retain nutrients, process them by chemical and
biological actions to be absorbed by the bofedal and then be collected and
effectively removed from the system. Toxic and heavy metals can also be
removed with efficiency greater than 95%.
- They are key habitats for biodiversity and therefore privileged places for
recreation and tourism. By bringing species of all kinds for herding, they
contribute to being potential places for tourism and recreational space.
62
nuestro media la Laguna Colorada, es uno de los primeros sitios protegidos
por la Convenci6n Ramsar y funciona a la vez coma parque ecol6gico.
- Uno de los grandes beneficios es el uso de la turba, la turba se forma por la
acumulaci6n del musgo (Spahgnum) que en condiciones de acidez, exceso
de agua, deficit de oxfgeno y frio, no descompone. Tarda miles de arias en
formarse yes una importante fuente de energfa.
Asimismo el aprovechamiento de los recursos hfdricos debera ser regulado, al ser
un sistema fragil y sus procesos de formaci6n toman muchfsimo tiempo y su recarga
podrfa ser casi irreversible en funci6n al area de recarga.
De acuerdo a los estudios hidrol6gicos debera conocerse la relaci6n e influencia de
los bofedales en el sistema, para conocer si son zonas reguladoras de caudal o
zonas estrategicas para algun fin.
2.2.3. Bofedales como zonas estrategicas para el Estado
Mediante Decreto Supremo N° 2760 de 11 de mayo de 2016 se cre6 la
Direcci6n Estrategica de Defensa de los Manantiales del Silala y todos los
recursos Hfdricos en frontera con la Republica de Chile (DIRESILALA).
El 6 de junio de 2016 la Republica de Chile present6 una demanda ante la Corte
Internacional de Justicia en contra del Estado Plurinacional de Bolivia, relativa a la
disputa sabre el Estatus y Uso de las aguas de/ Si/ala (Chile v Bolivia).
En ese marco, mediante Decreto Supremo N° 3131 de 29 de marzo de 2017 se
determin6 la fusion de la Direcci6n Estrategica de Reivindicaci6n Marftima
(DIREMAR) con la DIRESILALA, constituyendose en consecuencia la Direcci6n
Estrategica de Reivindicaci6n Marftima, Silala y Recursos Hfdricos lnternacionales
(manteniendo la sigla DIREMAR).
En ese sentido, el Decreto Supremo N° 3131 preve la ampliaci6n de las
competencias y atribuciones del Consejo de Reivindicaci6n Marftima, del agente
del Estado ante tribunales internacionales, asf coma de la DIREMAR. Por
consiguiente, para el cumplimiento de los objetivos de la Direcci6n Estrategica
de Reivindicaci6n Marftima, Silala y Recursos Hfdricos lnternacionales, el Decreto
Supremo N° 3131 establece en su Artfculo 5, paragrafo V la autorizaci6n de
contrataci6n directa de bienes, asf coma servicios de consultorfa multidisciplinaria
e individual (lfnea o producto), y profesionales nacionales y/o extranjeros en
diversas areas para el asesoramiento en la tramitaci6n y defensa tecnico legal de
la demanda relativa a los manantiales del Silala sea en territorio nacional o
extranjero"
63
in our environment, the Laguna Colorada is one of the first sites protected
by the Ramsar Convention and functions as an ecological park.
- One of the great benefits is the use of peat. Peat is formed by the
accumulation of moss (Spahgnum) that under conditions of acidity,
excess water, deficit of oxygen and cold, does not decompose. It takes
thousands of years to form and is an important source of energy.
Also, the use of water resources should be regulated, as it is a fragile system
and its formation processes take a long time and its recharge could be almost
irreversible depending on the recharge area.
According to the hydrological studies, the relationship and influence of the
bofedals in the system must be known, in order to know if they are flow
regulating zones or strategic zones for some purpose.
2.2.3. Bofedals as strategic zones for the State
By means of Supreme Decree N° 2760 of 11 May 2016, the Strategic Office
for the Defense of the Silala Springs and all the Water Resources on the Border
with the Republic of Chile (DIRESILALA) was created.
On 6 June 2016, the Republic of Chile filed a claim with the International Court
of Justice against the Plurinational State of Bolivia, regarding the dispute over
the Status and Use of the Waters of the Silala (Chile vs. Bolivia).
In this framework, by means of Supreme Decree N° 3131 of 29 March 2017,
the merger of the Strategic Office of Maritime Vindication (DIREMAR)
with DIRESILALA was determined; consequently, the Strategic Office for
the Maritime Claim, Silala and International Water Resources (keeping the
acronym DIREMAR) was established.
In this regard, Supreme Decree N° 3131 provides for the extension of the
competences and powers of the Maritime Vindication Council, of the State
Agent before international tribunals, as well as of the DIREMAR. Therefore,
for the fulfillment of the objectives of the Strategic Office for the Maritime
Claim, Silala and International Water Resources, Supreme Decree N° 3131
establishes in Article 5, paragraph V, the authorization of direct contracting of
goods, as well as multidisciplinary and individual consultancy services (line or
product), and national and/or foreign professionals in various areas for advice
on processing and legal technical defense of the claim related to the Silala
springs, whether in national or foreign territory.
64
En consecuencia, con el fin de preparar la defensa tecnico-cientffica de Bolivia se
requiere realizar estudios de caracter tecnico en materia de la caracterizaci6n de
las suelos de las bofedales del Silala considerando que las propiedades de las
suelos son importantes debido a que controlan la infiltraci6n, el ascenso capilar,
afectan el caudal y la evapotranspiraci6n. Estos son procesos hidrol6gicos de
importancia que estan afectando las flujos en la frontera. En consecuencia, es
importante recopilar las propiedades de los suelos en terminos de capacidades de
almacenamiento e infiltraci6n como parte de los estudios.
Los bofedales son habitats naturales humedos con agua permanente alimentados
de diferentes fuentes coma manantiales, agua de deshielo, rios y lluvia. Estan
ubicados y distribuidos en forma dispersa en las ecorregiones Altiplano y Altoandino.
Presentan caracteristicas extremadamente productivas, el forraje natural que
producen es un recurse valioso basico que sirve de sustento, asimismo en muchos
casos coma fuente de agua para el uso y aprovechamiento en riego, agua potable e
incluso para la industria.
Aun no se conoce con suficiente nivel de precision la disponibilidad espacial y
temporal en cantidad y calidad de las recurses subterraneos, con relaci6n a su
origen y explotaci6n en el ambito internacional. Ademas, falta informaci6n adecuada
relacionada con la edad del agua, las caracteristicas hidrogeol6gicas e
hidroquimicas de los distintos tipos de acuiferos.
Los bofedales se encuentran entre las ecosistemas mas productivos y unicos del
planeta, proveedores de servicios ambientales claves que aportan a la diversidad
andina de montaiia y el modo de vida de las poblaciones de altura. Se considera
que durante los asentamientos de hace 5000 aiios atras, la ubicaci6n de las villas y
aldeas en la Puna, estaban determinadas par la proximidad a las bofedales
(Lumbreras, 2006 citado en Fonken, 2014), en algunos casos convirtiendose en
"paisajes culturales", es decir, ecosistemas mantenidos par la actividad del hombre
(Fonken, 2014). Al mismo liempo, estos son ecosistemas extremadamente fragiles,
sensibles a las cambios climaticos y a las alteraciones provocadas par el hombre
(Squeo et al., 2006, citado par Soliz, 2011 ).
Los bofedales tambien tienen un papel importante en el mantenimiento de una
diversidad biol6gica unica e endemica en la Cordillera de las Andes que depende
de los bofedales para el pastoreo, anidaci6n y coma fuente de agua debido a su alto
contenido de humedad en el suelo (Squeo et al., 2006; Ruthsatz, 2012). Ademas,
son considerados coma importantes acumuladores de carbono (Segnini et al., 2010
citado en Fonken, 2014; Hribljan et al., 2015). A pesar de poseer una superficie mas
65
Consequently, in order to prepare the technical-scientific defense of Bolivia, it
is necessary to carry out technical studies on the characterization of the soils of
the Silala bofedals, considering that soil properties are important because they
control infiltration, capillary rise and affect the flow and the evapotranspiration.
These are important hydrological processes that are affecting the flows at the
border. Consequently, it is important to collect the soil properties in terms of
storage and infiltration capacities as part of the studies.
Bofedals are wet natural habitats with permanent water fed from different sources
such as springs, melt water, rivers and rain. They are located and dispersed in
the Altiplano and High Andean eco-regions. They present extremely productive
characteristics. The natural forage they produce is a basic, valuable resource
that serves as sustenance. Also, in many cases as a source of water for the use
and exploitation in irrigation, drinking water and even for industry.
The spatial and temporal availability of quantity and quality of underground
resources, in relation to their origin and exploitation in the international arena,
is still not known with sufficient accuracy. In addition, there is a lack of adequate
information related to the age of the water and the hydrogeological and hydrochemical
characteristics of the different types of aquifers.
Bofedals are among the most productive and unique ecosystems on the planet,
providers of key environmental services that contribute to Andean mountain
diversity and the way of life of high-altitude populations. It is considered that
during the settlements of 5,000 years ago, the location of the towns and villages
in the Puna, were determined by the proximity to the bofedals (Lumbreras, 2006
cited in Fonken, 2014), in some cases becoming “cultural landscapes,” that is,
ecosystems maintained by the activity of man (Fonken, 2014). At the same
time, these are extremely fragile ecosystems, sensitive to climatic changes and
alterations caused by man (Squeo et al., 2006, cited by Soliz, 2011).
Bofedals also have an important role in the maintenance of a unique and endemic
biological diversity in the Andes Mountain Range that depends on the
bofedals for grazing, nesting and as a source of water due to its high moisture
content in the soil (Squeo et. al., 2006; Ruthsatz, 2012). In addition, they
are considered as important carbon accumulators (Segnini et al., 2010 cited in
Fonken, 2014; Hribljan et. al., 2015). Despite having a smaller surface than
66
pequeria que los humedales de las latitudes norte, estos poseen niveles
significativamente mas altos de acumulacion de carbon (Earle et al., 2003),
formando una parte integral del sistema global debido a su habilidad de secuestrar
dioxido de carbono y emitir metano, alcanzando una reserva del 30% del carbon
terrestre en suelo (Frolking et al., 2011 ).
2.3. El rol de los bofedales en el ciclo hidrol6gico
Los bofedales de Bolivia y Argentina presentan baja precipitacion, ambas reciben
aguas con contenido de sales, algunas especies con iguales generos; de estas el
agua es un factor limitante y tienen en comun caracterfsticas salinas y/o alcalinas.
La salinidad restringe la disponibilidad de agua y exige especies tolerantes ya que
la produccion decrece linealmente a partir de cierto umbral de salinidad. La sucesiva
acumulacion de sales por el aporte de las aguas de mallfn se puede remover
durante los periodos de abundancia de agua, cuando la evapotranspiracion es baja,
siempre que el suelo tenga capacidad de drenaje. Las aguas sodicas tienen su
efecto sabre suelo en la dispersion de las arcillas y destruccion de la estructura del
suelo debido a la presencia de sodio en forma de hidroxido con tendencia a cambiar
a carbonato.
El pH es superior a 8.5. Frecuentemente se reconoce esta agua por manchas
negras (alcalinonegros) producto de las dispersion de la materia organica (Fiorio,
1996).
La formacion de un microclima. La evaporacion constante que se da en estas
tierras hidromorficas, favorece que el aire tenga mayor contenido de humedad
(la humedad relativa del aire en el Occidente del pafs es bastante baja), evitando
de esta manera la desecacion y desertificacion del media.
Olivares (1988), al referirse a la hidrograffa de los bofedales, indica que la napa
freatica llega a su punto mas elevado al final del periodo lluvioso en marzo y luego
desciende hasta fines de invierno en agosto.
La conformacion de un habitat diferente y especffico. Gracias al microclima,
humedad elevada y vegetaci6n abundante, presenta una biodiversidad rica y
particular (fiora y fauna), en comparacion al resto de las areas secas. Esta situacion
permite el sostenimiento de la vida humana en estos parajes y que de no existir,
serfa probable que muchos de los ciclos de vida que se dan en ellos, serfan
reemplazados por extensiones de tierra, improductiva y despoblada.
Por el efecto de la evapotranspiraci6n propia del altiplano los bofedales reducen su
periodo productivo anual, esto influye sabre el caudal especffico de una cuenca. En
epoca de estiaje incluso puede reducirse el caudal del rfo principal al atravesar una
67
the wetlands of the northern latitudes, they have significantly higher levels of
carbon accumulation (Earle et al., 2003), forming an integral part of the global
system due to its ability to sequester carbon dioxide and emit methane, reaching
a reserve of 30% of terrestrial carbon in soil (Frolking et al., 2011).
2.3. The role of bofedals in the hydrological cycle
The bofedals of Bolivia and Argentina present low precipitation, both receive
waters with salt content and some species with equal genres; of these, water
is a limiting factor and they have saline and/or alkaline characteristics in
common. Salinity restricts the availability of water and requires tolerant species
since production decreases linearly from a certain threshold of salinity. The
successive accumulation of salts by the supply of marsh waters can be removed
during periods of water abundance, when evapotranspiration is low, provided
that the soil has drainage capacity. The sodium waters have their effect on soil
in the dispersion of clays and destruction of the structure of the soil due to
the presence of sodium in the form of hydroxide with a tendency to change to
carbonate.
The pH is higher than 8.5. Frequently this water is recognized by black spots
(alkaline-black) product of the dispersion of organic matter (Fiorio, 1996).
Microclimate Formation. The constant evaporation that occurs in these
hydromorphic lands, favors that the air has a higher moisture content (the
relative humidity of the air in the West of the country is quite low), thus avoiding
the drying and desertification of the environment.
Olivares (1988), referring to the hydrography of the bofedals, indicates that the
water table reaches its highest point at the end of the rainy period in March and
then descends until the end of winter in August.
Formation of a different and specific habitat. Thanks to the microclimate, high
humidity and abundant vegetation, it has a rich and particular biodiversity
(flora and fauna), in comparison to the rest of the dry areas. This situation
allows the sustaining of human life in these locations and that if it did not exist,
probably many of the life cycles that occur in them would be replaced by land
extensions, unproductive and depopulated.
Due to the evapotranspiration effect of the Altiplano, the bofedals reduce their
annual productive period. This influences the specific flow of a basin. During
the dry season, the flow of the main river can even be reduced by crossing an
68
zona de bofedales, a pesar de que el area de la cuenca se incrementa. Este efecto
de reducci6n es la raz6n de queen Hidrologfa aun se emplee el termino "perdidas",
asociado a los bofedales. Solo la existencia de estaciones hidrometricas aguas
arriba y debajo de ciertos bofedales importantes permite cuantifica estas perdidas
(Molina, 1996).
Tambien debemos seiialar que segun la UNESCO (2012). Manantial se denomina
al lugar en el que el agua emerge de forma natural, desde una roca o el suelo y
fluye hacia la superficie o hacia una masa de agua superficial.
2.4. Propiedades del suelo
En raz6n de que los suelos de los bofedales contienen importantes niveles de
materia organica (>20%), que permiten que los suelos retengan elevadas
cantidades de agua (Ires veces mas que la arcilla), evitando que este lfquido se
pierdan facilmente por escurrimiento durante la epoca lluviosa. Esta retenci6n de
agua en los suelos hidrom6rficos de los bofedales permite que en la epoca seca
del aiio (5 a 7 meses), los rfos, vertientes y aguas subterraneas sean alimentados.
Segun Alzerreca (2001 ), para los suelos de los bofedales Lafuente et al. (1988),
reportan un pH de 4.8; materia organica de 37.8%, nitr6geno 1.54% y C.E. de 0.70
μSiem, resaltando el alto contenido de materia organica y pH fuertemente acido.
Sotomayor (1990) reporta para un suelo de bofedal un pH entre 7.72 y 6.95, M.O.
entre 0.90 y 5. 76%, nitr6geno entre 0.35 y 1.33%, f6sforo entre 6.39 y 50.56 kg/ha
y carbonato de calcio entre 1.38 y 3.17%.
Olivares (1988), sostiene queen suelos de bofedales, la napa freatica mas alta se
encontr6 en suelos a los 0, 15 my se asocia con una formaci6n vegetal densa donde
domina Oxich/oe andina. Cuando se logra excluir un sector, domina Deyeuxia
curvula. Y la napa freatica mas inferior se encontr6 a 1, 15 m asociada con una
dominancia de Werneria pygmaea.
En suelo organico profundo con sumersi6n y renovaci6n permanente de agua, el
suelo se mantiene entre 0.05 y 0.15m bajo el nivel del agua. En estas condiciones
se desarrolla una formaci6n vegetal poco densa en la cu al domina Azolla filiculoides,
acuatica flotante no enraizada y Oxichloe andina ge6fita con rizomas emergentes.
Esta comunidad constituye un ecotono entre la vegetaci6n lacustre de flotantes y la
comunidad de ge6fitas.
En el suelo organico hidrom6rfico se establece la comunidad de Oxich/oe andina.
Este suelo se caracteriza por tener un drenaje externo lento y drenaje interno
regular. En invierno el suelo se mantiene congelado hasta una profundidad de 0.2 y
69
area of bofedals, even though the area of the basin increases. This reduction
effect is the reason why in hydrology the term “losses” is still used, associated
with bofedals. Only the existence of hydrometric stations upstream and below
certain important bofedals allows quantifying these losses (Molina, 1996).
We should also note that according to UNESCO (2012), spring is termed as
the place where water emerges naturally, from a rock or soil and flows to the
surface or to a surface water body.
2.4. Soil Properties
Because the soils of the bofedals contain important levels of organic matter
(> 20%), which allow the soils to retain high amounts of water (three times
more than clay), preventing this liquid from being easily lost by runoff during
the rainy season. This retention of water in hydromorphic soils of bofedals
allows that in the dry season of the year (5 to 7 months), rivers, springs and
groundwater are fed.
According to Alzerreca (2001), for the soils of the bofedals Lafuente et al.
(1988) report a pH of 4.8; organic matter of 37.8%, nitrogen 1.54% and electrical
conductivity of 0.70 μS/cm, highlighting the high content of organic matter and
strongly acid pH. Sotomayor (1990) reports a pH between 7.72 and 6.95 for a
bofedal soil, organic matter between 0.90 and 5.76%, nitrogen between 0.35
and 1.33%, phosphorus between 6.39 and 50.56 kg/ha and calcium carbonate
between 1.38 and 3.17%.
Olivares (1988) argues that in the soils of the bofedals the highest water table
was found in soils at 0.15 meters and is associated with a dense plant formation
dominated by Oxychloe andina. When it is possible to exclude a sector,
Deyeuxia curvula dominates. And the lowest water table was found at 1.15
meters is associated with a dominance of Werneria pygmaea.
In deep organic soil with submersion and permanent water renewal, the soil stays
between 0.05 and 0.15 meters below the water level. Under these conditions
a little dense plant formation develops in which Azolla filiculoides dominates,
which is floating non-rooted aquatic and Oxychloe andina a geophyte with
emerging rhizomes. This community constitutes an ecotone between the
lacustrine floating vegetation and the community of geophytes. The community
of Oxychloe andina is established in the hydromorphic organic soil.
This soil is characterized by having a slow external drainage and regular
internal drainage. In winter the soil remains frozen to a depth of 0.2
70
0.4 m. La formaci6n es densa con 95% de cubrimiento dominado par Oxychloe
andina, hal6fita con rizomas verticales.
De acuerdo a Fiorio ( 1996), en las bofedales la descomposici6n de la materia
organica y la mineralizaci6n de nitr6geno proveniente de las leguminosas producen
la acidificaci6n del suelo, neutralizando las suelos con tendencia alcalina queen las
bofedales situados en las isoyetas de las 200 mm son frecuentes.
Los suelos de las bofedales tienen un origen aluvial con horizonte superficial
formado par materia organica en proceso de descomposici6n incompleta (Oviedo
1963, citado par Cordero et al. 1908, y citad par Alzerreca et al., 2001 ).
La conservaci6n del recurso suelo. La cobertura vegetal densa y permanente de las
bofedales, evita que la acci6n de las agentes erosivos (agua y viento), actuen
sabre las suelos, disminuyendo de esta manera la erosion hfdrica y e6Iica. Esto
permite mantener la fertilidad de sus suelos y par ende su capacidad productiva.
En general las suelos de las bofedales tienen una Capacidad de Uso de la clase V
(Tierras no Arables) con limitaciones de humedad y drenaje (w), clima (c) y suelo
(s).
La fijaci6n del carbono atmosferico. Los suelos de las bofedales retienen gran
cantidad de carbono en su materia organica, evitando de esta manera que pasen
a la atm6sfera y ayuden al calentamiento del planeta. La degradaci6n de las
bofedales par falta de agua, provoca un cambio de la cobertura o uso del suelo
y par consiguiente una perdida del carbono de la MO par mineralizaci6n.
Par su formaci6n las bofedales se destacan coma reguladores hfdricos donde se
desarrollan procesos de acumulaci6n de agua y recarga de acufferos (Fonken,
2014). Los bofedales se forman en areas que reciben agua del derretimiento de
glaciares, rfos, lagos y acufferos subterraneos (Ruthsatz, 2012), ademas de la
precipitaci6n, el almacenamiento de considerables cantidades de agua en las
cuencas altas de la cordillera, son importantes para la manutenci6n estructural y
funcional del bofedal (Castel, 2017).
Varios estudios destacan la importancia de estos coma reguladores del sistema
hfdrico y de recarga de acufferos, al ser dep6sitos evidentes de acumulaci6n de
agua subterranea provenientes de la infiltraci6n. Son considerados coma grandes
embalses naturales par su gran capacidad de almacenamiento y lenta transmisi6n
de agua (Earle et al., 2003; Otto et al., 2011 ). Este ecosistema regula el flujo
pendiente abajo, debido a que su escorrentfa es lenta yen muchos casos se infiltra
a !raves del subsuelo para retomar su curso a niveles inferiores (Fonken, 2014). Los
bofedales cumplen funciones importantes asociadas al ciclo hidrol6gico regional y
71
and 0.4 meters. The formation is dense with 95% coverage dominated by
Oxychloe andina, halophyte with vertical rhizomes.
According to Fiorio (1996), in the bofedals the decomposition of the organic
matter and the mineralization of nitrogen from legumes produce the acidification
of the soil, neutralizing soils with alkaline tendencies that are common in the
bofedals located in the 200 mm isohyets.
The soils of the bofedals have an alluvial origin with a superficial horizon
formed by organic matter in the process of incomplete decomposition (Oviedo
1963, cited by Cordero et. al., 1908, and cited by Alzerreca et. al., 2001).
The conservation of the soil resource. The dense and permanent vegetation
cover of the bofedals, avoids that the action of the erosive agents (water and
wind), act on the grounds, diminishing in this way the water and wind erosion.
This allows maintaining the fertility of its soils and therefore its productive
capacity. In general, the soils of the bofedals have a Capacity to Use Class V
(Non-Arable Lands) with moisture and drainage (w), climate (c) and soil (s)
limitations.
The fixation of atmospheric carbon. The soils of the bofedals retain large
amounts of carbon in their organic matter, thus preventing them from entering
the atmosphere and helping the global warming. The degradation of the
bofedals due to lack of water, causes a change in the coverage or use of the soil
and consequently a loss of the carbon of the organic material by mineralization.
Due to their formation, the bofedals stand out as water regulators where
processes of water accumulation and recharge of aquifers are developed
(Fonken, 2014). The bofedals are formed in areas that receive water from the
melting of glaciers, rivers, lakes and underground aquifers (Ruthsatz, 2012),
in addition to precipitation, the storage of considerable quantities of water in
the upper basins of the mountain range are important for the structural and
functional maintenance of the bofedal (Castel, 2017).
Several studies highlight the importance of these as regulators of the water
system and recharge of aquifers, being evident deposits of accumulation of
groundwater from infiltration. They are considered as large natural reservoirs
because of their large storage capacity and slow water transmission (Earle
et al., 2003, Otto et al., 2011). This ecosystem regulates the flow downhill,
because its runoff is slow and in many cases infiltrates through the subsoil
to resume its course at lower levels (Fonken, 2014). Bofedals fulfill
important functions associated with the regional and local hydrological cycle,
72
local, como: 1) el control y regulacion de corrientes acufferas, 2) control de la
erosion, 3) asimilacion de agua, y 4) la provision de fuentes-sumidero de sedimentos
(Earle et al., 2003). Al ser dependientes de la fluctuacion de los cursos naturales
permanentes y temporales, los bofedales tienen un comportamiento estacional, lo
que se puede evidenciar al presentar cambios dramaticos de acuerdo a la estacion
ya las variaciones anuales (Mitsch, 1993, citado por Castell, 2017).
Sin embargo, los bofedales de los Manantiales del Silala se encuentran intervenidos
por medio de una serie de canales artificiales para la captacion y transporte de agua
hacia el territorio chileno.
Estos atraviesan gran parte de los humedales, separando hidraulicamente subsistemas
de humedales y capas freaticas mas bajas en los suelos de turba, que
implica una reduccion en la disponibilidad de agua para la vegetacion, creando
corredores de pastos invasivos (OHi, 2017). De este modo, se considera que estos
se encuentran en un estado de segmentacion o fraccionamiento, conformados por
vegetacion subhumeda y/o temporalmente abnegada de transicion hacia otro tipo
de vegetacion.
2.5. Flora y Fauna del Bofedal
Alzerreca (1988, 2001), dice que los bofedales presentan en su compos1c1on
botanica plantas pulvinadas de los generos Distichia y Plantago, que forman un tapiz
de algunos centfmetros de altura interrumpido por numeroso charcos, donde se
asocian algunas rizomatosas monocotiledoneas rozuladas de los generos: Carex,
Deyeuxia, Gentian, Werneria, Arenaria, Hypsela. En los charcos se encuentran
Lachemilla, Ranuncu/us y otros.
La composicion botanica es variable funcion de la abundancia de agua, contenido
de sales en el suelo, altitud, sobrepastoreo yen manejo del bofedal. Flores (1990),
seiiala que la composicion botanica de los bofedales consta de 59,5% de herbaceas
o forbias, 12,3% de graminoides o juncaceas, 16,4% de gramfneas y 11,7% de otras
especies miscelaneas.
Segun Olivares (1988), dentro las formaciones vegetales destaca la formacion
herbacea que corresponde a los bofedales con una cobertura vegetal de 50% a
100%. Las especies dominantes en esta formacion son Oxychloe andina, Werneria
pygmaea, Carex incurva var. Misera, Hipochoeris taraxacoides, Festuca risgescens,
Werneria pinntifida, Agrostis tolucensis, azol/a fi/iculoides y Werneria spathulata. En
aquellas sectores de bofedal deteriorado por falta de riego dominan Hypochoeris
taraxacoides, Carex incurva var. misera y Deyeuxia curvula. En aquellos lugares
73
such as: 1) the control and regulation of water currents, 2) erosion control, 3)
assimilation of water, and 4) the provision of sediment sources-sink (Earle et
al., 2003). Being dependent on the fluctuation of the permanent and temporary
natural courses, bofedals have a seasonal behavior, which can be evidenced by
presenting dramatic changes according to the season and the annual variations
(Mitsch, 1993, cited by Castell, 2017).
However, the bofedals of the Silala Springs are intervened by means of a series
of artificial canals for the collection and transport of water to Chilean territory.
These go through a large part of the wetlands, hydraulically separating subsystems
of wetlands and lower groundwater levels in peat soils, which implies
a reduction in the availability of water for the vegetation, creating corridors of
invasive pastures (DHI, 2017). In this way, it is considered that these are in a
state of segmentation or fractionation, formed by sub-humid vegetation and/or
temporarily abnegated from transition to another type of vegetation.
2.5. Flora and Fauna of Bofedals
Alzerreca (1988, 2001) says that the bofedals present in their botanical
composition pulvined plants of the Distichia and Plantago genera, which form a
tapestry of some centimeters of height interrupted by numerous puddles, where
some rhizomatous monocotyledons of the genera Carex, Deyeuxia, Gentian,
Werneria, Arenaria, Hypsela are associated. In the puddles are Lachemilla,
Ranunculus and others.
The botanical composition is variable depending on the abundance of water,
salt content in the soil, altitude, overgrazing and the management of the
bofedal. Flores (1990) notes that the botanical composition of bofedals consists
of 59.5% of herbaceous or forbs, 12.3% of graminoids or juncaceae, 16.4% of
gramineous and 11.7% of other miscellaneous species.
According to Olivares (1988), within the plant formations the herbaceous
formation that corresponds to bofedals with a plant cover of 50% to 100% stands
out. The dominant species in this formation are Oxychloe andina, Werneria
pygmaea, Carex incurva var. Misera, Hypochoeris taraxacoides, Festuca
risgescens, Werneria pinntifida, Agrkostis tolucensis, Azolla filiculoides and
Werneria spathulata. Hypochoeris taraxacoides, Carex incurva var. misera
and Deyeuxia curvula dominate in those bofedal sectors damaged by lack of
irrigation. In places
74
donde la napa freatica se encuentra a mayor profundidad, dominan gramineas
(poaceas) perennes de los generos Deyeuxia y Festuca.
Acerca de la composici6n botanica Gaete (1974) citado por Troncoso (1982),
menciona que la composici6n botanica del bofedal esta influenciado por los
volumenes de agua que circulan entre las plantas es un factor de crecimiento de
plantas porque las corrientes hacen que oxigene el sustrato de las plantas ademas
de evitar la deposici6n de sales. Por su parte Troncoso (1982), identifica como
atributo sobresaliente de la variaci6n vegetacional a la presencia de las corrientes
de agua, otros atributos en importancia son la posici6n fisiografica, frecuencia de
escurrimientos superficiales, profundidad del nivel de agua subterranea,
concentraci6n de sales, sustrato edafico edad de la comunidad e intensidad de uso.
De acuerdo a estudios realizados en 2012 en Bofedales de altura dentro Parque
Nacional de Sajama, ubicados a mas de 4500 msnm, se consideran para la
evaluaci6n de la vegetaci6n en los bofedales a !raves de lineas de intersecci6n
(Kent & Coker, 1996). Este metodo se basa en el principio de la reducci6n del
transecto a una linea (Mostacedo & Fredericksen 2000) de hasta 50 m con ayuda
de una cinta metrica a lo largo de la comunidad vegetal estudiada.
Sin embargo de acuerdo a las condiciones del estudio de caracterizaci6n de suelos
se ha considerado de manera descriptiva la cobertura presente en los bofedales
Norte y Sur del Silala y el Bofedal de Villamar, como se puede observar en la
descripci6n de las figuras 2-1 y 2-2, de estas especies predominantes en bofedales
de altura.
Vamos a emplear esta comparaci6n en vista de que los bofedales ubicados a los
pies del Nevada Sajama con considerados Bofedal Natural, el cual es un bofedal
tipico altoandino, similar a los que se encuentran en el Silala y Villamar al
encontrarse por encima de los 4100 msnm.
Asimismo en esta zona igualmente se evaluaron bofedales con intervenci6n
antr6pica y que presenta perturbaci6n en la cobertura vegetal debido al uso del agua
para riego, si bien estos metodos deberan ser aplicados en estudios sobre cobertura
vegetal, nosotros mencionaremos algunas debido a que la cobertura vegetal
observada en estos bofedales son muy similares, aunque con perturbaciones en los
bofedales del Silala en relaci6n a los bofedales citados dentro del Parque Nacional
de Sajama.
En este punto debemos recordar que se puede definir a los bofedales como
praderas naturales que se desarrollan en areas constantemente saturadas de agua
75
where the water table is deeper, perennial gramineous (poaceas) of the Deyeuxia
and Festuca genera dominate.
About the botanical composition Gaete (1974) cited by Troncoso (1982),
mentions that the botanical composition of the bofedal is influenced by the
volumes of water that circulate between the plants is a factor of plant growth
because the currents cause it to oxygenate the substrate of the plants in addition
to avoiding the deposition of salts. For its part, Troncoso (1982) identifies the
presence of water currents as an outstanding attribute of vegetation variation.
Other attributes of importance are the physiographic position, frequency of
surface runoff, depth of the groundwater level, concentration of salts, age
substrate of the community and intensity of use.
According to studies carried out in 2012 in high altitude bofedals within the
Sajama National Park, located at more than 4,500 meters above sea level, they
are considered for the evaluation of the vegetation in the bofedals through
intersection lines (Kent & Coker, 1996). This method is based on the principle
of reducing the transect to a line (Mostacedo & Fredericksen 2000) of up to 50
meters with the help of a tape measure along the studied plant community.
However, according to the conditions of the soil characterization study, the
coverage present in the North and South Bofedals of Silala and the Villamar
Bofedal has been considered descriptively, as can be seen in the description of
figures 2-1 and 2-2, of these predominant species in high altitude bofedals.
We will use this comparison in view of the fact that the bofedals located at the
foot of the snow-capped Sajama are considered Natural Bofedals, which is a
typical high Andean bofedal, similar to those found in the Silala and Villamar
since it is located above 4,100 meters above sea level.
Likewise, bofedals with anthropogenic intervention were also evaluated in this
area and they present a disturbance in the vegetation cover due to the use of
water for irrigation. Although these methods should be applied in studies on
vegetation cover, we will mention some of them because the vegetation cover
observed in these bofedals are very similar, although with disturbances in the
Silala bofedals in relation to the bofedals cited within the National Park of
Sajama.
At this point we must recall that bofedals can be defined as natural grasslands
that develop in areas constantly saturated with water, and because of this
characteristic, are considered ecosystems particularly
76
y par esta caracterfstica se consideran ecosistemas particularmente vulnerables al
cambio climatico y al sobrepastoreo (Beck et al. 2010). Como la permanencia de un
bofedal se encuentra fuertemente asociada al continua aporte hidrico ya sea par
precipitaci6n, alimentaci6n par aguas subterraneas o cuerpos de agua cercanos
(coma lagunas o rios) y/o deshielo de las glaciares (Zavala & Cepeda 2006);
resultan ecosistemas altamente sensibles al cambio climatico; particularmente par
alteraciones en el patron de lluvias y la perdida o retroceso de glaciares (Squeo et
al 2006, citado por Palabral, 2013).
Asimismo, cambios drasticos en el regimen hidrico que alimenta a las bofedales
puede asociarse con la desviaci6n de los cursos de agua por actividad humana
coma es el caso en las bofedales del Silala, que a mas de 100 a nos de explotaci6n
y sobreexplotaci6n de las bofedales se puede evidenciar un proceso de
desecamiento y degradaci6n de esto ecosistemas y tambien los cambios en la
composici6n de la diversidad que presentan los bofedales.
Volvemos a la clasificaci6n principal que se da a las dos tipos de bofedales que
pueden existir, los cuales son:
1.- Bofedales permanentemente humedos o hidrom6rficos, ubicados en los fondos
de las valles, cerca de rios y arroyos o en laderas con vertientes u ojos de agua.
Este tipo de bofedal se encuentra especialmente en las planicies de inundaci6n de
llanuras y poseen una irrigaci6n continua a lo largo del todo el ano (Pacheco, 1996).
Los suelos son humicos con gran cantidad de materia organica formando
esencialmente una turbera de alta montana. La vegetaci6n predominante esta
constituida par cojines de Oxychloe andina, Distichia muscoides y Plantago
tubulosa. Entre las cojines tambien crecen varias plantas pequenas como Wemeria
pygmaea, Gentiana sedifolia y Phylloscirpus boliviensis. Al borde de las ojos de
agua se encuentran Deyeuxia chrysantha y D. spicigera (Beck et al. 2010).
2.- Bofedales temporalmente humedos o mesicos, que pierden agua durante la
epoca seca produciendo la descomposici6n de los cojines y la acumulaci6n de sales
en el suelo. Usualmente esta formaci6n esta asociada con las collpares (Beck et al.
2010).
Evaluada la ecoregi6n puna semiarida y arida de Bolivia, se encuentra valores de
productividad forrajera con dominancia de Oxych/oe sp., de 2,540 KgM.S./Ha
(Alzerreca, 1986). Asimismo Villarroel (1997), indica que las especies Hypochoeris
taraxacoides y Distichia muscoides, son muy palatables, de mayor presencia en
bofedales en epoca humeda, y expresan rendimientos de 1,705.2 KgM.V./Ha y
77
vulnerable to climate change and overgrazing (Beck et. al., 2010). As the
permanence of a bofedal is strongly associated to the continuous water supply
either by precipitation, feeding by groundwater or nearby bodies of water (such
as lagoons or rivers) and/or melting glaciers (Zavala & Cepeda 2006); they are
ecosystems highly sensitive to climate change; particularly by alterations in
the rain pattern and the loss or retreat of glaciers (Squeo et. al., 2006, cited by
Palabral, 2013).
Also, drastic changes in the water regime that feeds the bofedals can be
associated with the deviation of water courses by human activity, as it is the
case in the Silala bofedals, that due to more than 100 years of exploitation and
over-exploitation of the bofedals it can be evidenced a drying and degradation
process of these ecosystems and also the changes in the composition of the
diversity presented by bofedals
We return to the main classification given to the two types of bofedals that may
exist, which are:
1.- Bofedals permanently humid or hydromorphic, located in the bottom
of valleys, near rivers and streams or on slopes with springs or water eyes.
This type of bofedal is found especially in floodplains and has a continuous
irrigation throughout the year (Pacheco, 1996). The soils are humic with a
large amount of organic matter forming essentially a high mountain peatland.
The predominant vegetation is constituted by cushions of Oxychloe andina,
Distichia muscoides and Plantago tubulosa. The cushions also grow several
small plants such as Werneria pygmaea, Gentiana sedifolia and Phylloscirpus
boliviensis. At the edge of the water eyes we can find Deyeuxia chrysantha and
D. spicigera (Beck et al., 2010).
2.- Bofedals temporarily humid or mesic, which lose water during the dry
season causing the decomposition of the cushions and the accumulation of
salts in the soil. Usually this formation is associated with the collpares (saline
locations) (Beck et al., 2010).
After evaluating the semi-arid and arid Puna eco-region of Bolivia, forage
productivity values are found with dominance of Oxychloe sp. with
2,540 KgM.S./Ha (Alzerreca, 1986). Also Villarroel (1997) indicates
that the species Hypochoeris taraxacoides and Distichia muscoides are
very palatable, of greater presence in bofedals during the wet season,
and express yields of 1,705.2 KgM.V./Ha and 1,635.5 KgM.V./Ha
78
1,635.5 KgM.V./Ha respectivamente; en praderas de pastoreo de alpacas en Ulla
Ulla (Bolivia).
Para la fauna donde se encuentra especies endemicas con valor ecol6gico,
representan fuente de agua y alimento, para lograr la supervivencia, asf muchas
especies de aves, utilizan las bofedales y bordes de lagunas coma micro
habitat y/o lugares de protecci6n y alimentaci6n. Sin embargo, son ecosistemas
fragiles su desarrollo y permanencia depende principalmente de las condiciones
hidricas del suelo. Asimismo en las cercanfas se ha podido evidenciar Vicunas
(Vicugna vicugna), y algunas aves coma la Huallata (Chloephaga melanoptera),
gaviotas andinas (Larus serranus), asi coma pequenas aves y restos de roedores
y la presencia de mamfferos grandes coma la Vizcacha.
Al albergar y sustentar esta importante diversidad biol6gica, el bofedal se
constituye en habitats crfticos para especies seriamente amenazadas, pues un
cambio en el regimen hfdrico podrfa llegar a ser devastador para las bofedales y
las ecosistemas formados. Tambien se advierte que este cambio podrfa darse par
la actividad antr6pica y las cambios que ha venido sufriendo las bofedales del
Silala.
2.6. Clima
El clima es arido seco, tfpico de una zona desertica de alta montana, con una gran
amplitud termica entre el dfa y la noche de entre -15°C a 29°C y un promedio de
14.2°C, siendo durante las meses de abril a agosto cuando se registran las
temperaturas mas baja y diciembre a marzo las mas altas. La precipitaci6n es de
tipo unimodal, con una estaci6n de lluvia, durante las meses de diciembre a marzo,
con una media anual de 59, 1 mm/ano (Claros, 2005). Donde predominan las
sistemas de tipo Puna xerofitica 2, de pajonal de glacis y de piedemontes, ademas
de tholares salobres de suelos mas arenosos y mas secos (Navarro et al., 2007).
1 Vegetaci6n adaptada a la escasez de agua.
79
respectively, in grazing pastures of alpacas in Ulla Ulla (Bolivia).
For fauna where endemic species with ecological value are found, they
represent a source of water and food to achieve survival. Thus, many
species of birds use the bofedals and edges of lagoons as micro-habitat and/
or places of protection and feeding. However, they are fragile ecosystems,
their development and permanence depends mainly on the water conditions
of the soil. Vicuñas (Vicugna vicugna) and some birds such as the Huallata
(Chloephaga melanoptera), Andean gulls (Larus serranus), as well as small
birds and remains of rodents and the presence of large mammals such as the
Viscacha have also been found nearby.
By harboring and sustaining this important biological diversity, the bofedal
becomes critical habitat for seriously threatened species, since a change in
the water regime could become devastating for the bofedals and ecosystems
formed. It is also warned that this change could be due to anthropic activity and
the changes that the Silala bofedals have suffered.
2.6. Climate
The climate is arid dry, typical of a desert area of high mountains, with great
thermal amplitude between day and night between -15ºC to 29ºC and an
average of 14.2ºC, being during the months of April to August when the lowest
temperatures are registered and December to March the highest. Precipitation
is unimodal, with a rainy season, during the months of December to March,
with an annual average of 59.1mm/year (Claros, 2005). Where the systems of
Puna type xerophytes2 , of scrublands of glacis and of piedmonts, predominate,
in addition to brackish tola formations of more sandy and drier soils (Navarro
et al., 2007).
2 Vegetation adapted to water scarcity.
80
Tabla 2-1. Sistema de clasificaci6n de humedales (bofedales) segun (Encinas y
otros, 2003, citado por Soliz, 2011 ).
C/asificaci6n
Tipo En Graf. Descripci6n
Bofeda/ Bofeda/ Bofeda/
Norte Sur Villamar
Son aquellos creados per la humedad de deshielos,
Naturales manantiales, natura l es de aguas subsuperficia les o X X X
Origen aguas subterrilneas y preci pitaciones pl uviales.
Artificiales o antr6picos
Creados por el hombre, de acuerdo a su conveniencia
y necesidad
Altitud
Altiplanicos Estiin ubicados por deba jo de los 4.100 m.s.n .m.
Alto andinos Estiln ubicados por encima de los 4.100 m.s.n .m. X X X
R€gimen Hidrom6rficos o Udicos Tienen presencia de agua permanente X X
hfdrico M€sicos o Usticos Presencia deagua temporal X
Acidos pH menor a 6,4
pH suelos Neutros pHde6,4a7,4 X X X
Btisicos pH mayor a 7,4
Pequefios Usofami liar
Tamafio
Grandes Uso comunal ' X X X
Tabla 2-2. Sistema para la clasificaci6n de suelos en bofedales en funci6n al pH
de segun (Alzerreca et al. 2001 ).
Alcalinos Neutros Acidos
Muy Alcalinos Poco Poco Acidos Muy Acidos
Alcalinos alcalinos acidos
> 9.2 9.2 a 8.0 7.9 a 7.5 7.4 a 6.5 6.4 a 5.5 5.4 a 3.8 < 3.8
81
Table 2-1. Wetland classification system (bofedals) according to (Encinas et
al., 2003, cited by Soliz, 2011).
Table 2-2.c System for soil classification in bofedals according to pH (Alzerreca
et al., 2001).
.
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Creat ed by man. according to hlsco,w ete'ICe and
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l"TN.uare loutid be ION 4, JOOmetEGa bove«.ii lari •
lhtyart locitcl lbow4,lOOmtt• s1bo.t t SHIM I.
lhtyhl\tt permw.ntwater pJtsenct
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ptn,s ti ., 6,4
pHof6.41o 7.4
pttg, ea:erthan7.4
f¥11'1/ We
Ccmm..lnlytu
Low
alkaline
Neutral
Low-k id
X
X
X
X
X
Acids
Acids
Sollh Vllanar
Bofedal Bofedal
X X
X X
X
X
X X
X X
High-Acid
82
B1011w11
rnblerrimeo
(a) (b)
R~Uce.i tuknlimas
~ Ct1pas de s,,di///enlo
(11,·nw, limo o ,,,.,.11/11)
• Base de/ bofeda/
Figura 2-1 : Perfil esquematizado de un suelo de bofedal con dominancia de
juncaceas (a) y dominancia de gramfneas (b).
20
10
-30
a. Phyllo.rrirp11s iksertirola
l~ We-meri11 api.mliita
(. Pkmt11go l11b11/osa
d. La,-/;mulla rhplojrh:yllu
e.
e. Dey1m:i::iu ;pirigem
f Disl id1ia 11111.1,:oides
g. OJJ•chloe rmrli1w
f g.
Figura 2-2: Tipo y profundidad de diversas especies presentes en los bofedales.
Distichia y Oxych/oe pueden alcanzan profundidades aun mayores a en Villamar.
83
Figure 2-1: Schematized profile of a bofedal soil with dominance of
juncaceae (a) and dominance of gramineous (b).
Figure 2-2: Type and depth of different species present in the bofedals.
Distichia and Oxychloe can reach even greater depths in Villamar.
(a)
B,m111:~11
l·11hlrrrd11h1
10
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r. Pl1111/t1go t11bulos11
d. L<1dm11i/1<1 tbplopl1.1lla
Cap,1s de- .-.,d1111,nto
(,1rrn11. /11no o ,,rnllt1)
B.ue de/ boftdnl
P.
,. D,)·m.rm spirigrm
./. D1.ll1rhu1 mttsro,dn
g. O.IJrhloe m1d11m
f. g.
84
CAPITULO 3
Area de Estudio
Los bofedales de las Manantiales del Silala, politicamente se encuentra ubicado en
el Territorio del Estado Plurinacional de Bolivia, Departamento de Potosi, Provincia
Sud Lipez, Canton Quetena del Municipio de Colcha K, frontera con la republica de
Chile, en el sitio Ramsar "Los Lipez" y la reserva Nacional Eduardo Avaroa,
geograficamente se encuentra entre las paralelos 22° 59' 5.83" y 22° 1'36.92" latitud
sur y meridian as 68°1 '49.86" y 67°59'41. 72" longitud oeste. Se encuentra a una
altura entre las 4250 y 4500 m.s.n .m., en la puna desertica del altiplano Boliviano.
Para fines del presente estudio, vamos a hablar de las bofedales donde se ubican
las manantiales del Silala, para ellos se dividen en las bofedales del Norte y Sur,
que se ubican en las mesetas volcanicas de ign imbritas y dep6sitos fluvio-glaciales
de donde afloran las Manantiales (SERGEOMIN, 2003) entre pendientes que
oscilan entre 1,50% y 2,80% (Castel, 2017) respectivamente, estos bofedales se
encuentran intervenidos par media de una serie de canales artificiales para el
transporte de agua hacia el territorio Chileno.
El bofedal norte se encuentra ubicado geograficamente entre las paralelos 22° 59'
5.83" y 22° 1'36.92" latitud sur y meridianos 68°1'49.86" y 67°59'41.72" longitud
oeste a 4386 msnm en la parte alta ya 4372 msnm en la parte baja del bofedal, la
misma puede observarse en el Mapa 3- 2.
El bofedal Sur, esta ubicado geograficamente entre las 22° 00'29,592" y 22°
00'32,906" latitud sur y 68° 00 '4,078" y 68° 00'17,438" longitud oeste, se
encuentra la parte alta a una altura de 4435 msnm, y la parte baja a 4431 msnm,
siendo que esta se encuentra en una superficie plana y puede observarse en el
Mapa 3-3.
El bofedal de Villamar, esta ubicado geograficamente entre las 21° 52' 39,877"
latitud sur y 67° 32'17,559" longitud oeste, se encuentra a una altitud de 4518
msnm, la misma presenta una superficie moderadamente inclinad, y con
predominancia en la cobertura vegetal de especies propios de bofedale, las puntos
de estudio pueden observarse en el Mapa 3-4.
85
CHAPTER 3
Study Area
The bofedals of the Silala Springs are politically located in the territory of the
Plurinational State of Bolivia, Department of Potosi, Province of South Lipez,
Canton Quetena of the Municipality of Colcha K, border with the Republic
of Chile, on the Ramsar site “Los Lipez” of the Eduardo Avaroa National
Reserve. Geographically it is between parallels 22º 59' 5.83" and 22º1'36.92"
south latitude and meridians 68º1'49.86" and 67º59'41.72" west longitude. It is
located between 4,250 and 4,500 meters above sea level, in the desert puna of
the Bolivian Altiplano.
For the purposes of this study we are going to talk about the bofedals where the
Silala springs are located. They are divided into the North and South Bofedals,
which are located in the volcanic plateaus of ignimbrites and fluvial-glacial
deposits from which springs emerge (SERGEOMIN, 2003) between slopes
ranging between 1.50% and 2.80%, respectively (Castel, 2017). These bofedals
are intervened through a series of artificial canals for the transport of water to
Chilean territory.
The North Bofedal is located geographically between parallels 22º59'5.83" and
22º1'36.92" south latitude and meridians 68º1'49.86" and 67º59'41.72" west
longitude, at 4,386 meters above sea level in the upper part and at 4,372 meters
above sea level in the lower part of the bofedal, which can be seen in Map 3-2.
The South Bofedal is located geographically between parallels 22º00'29,592''
and 22º00'32,906'' south latitude and meridians 68º00'4,078'' and 68º00'17,438''
west longitude; the upper part is located at a height of 4,435 meters above sea
level, and the lower part is at 4,431 meters above sea level, which is on a flat
surface and can be seen on the Map 3-3.
The Villamar Bofedal is located geographically between parallels 21º52'39,877''
south latitude and 67º32'17,559'' west longitude; it is located at an altitude of
4,518 meters above sea level; it has a moderately sloping surface, and in the
vegetation cover, the species typical of bofedals predominate. The study points
can be seen on Map 3-4.
86
§
ll r-
AREA DE BOFEDALES
INIFORMACION
COOSdtoc Ing. M.SC. Edftl lll~Z SOOJ
"CAAACTERIZACION LOS SlE..OS
DE LOS i!ClfE!lAJ.B DEL SIL>!lA
Y AAf/.s/4]601.GIAS'
DATOS
Frnjelld"oo: UTM
IJGll.m'NGS 1934
zma:: sr ikl-19SIJR
ESCALA
Ki!cm?l!Ds
D .15 0,3
Mapa 3-1: Ubicaci6n de los manantiales del Silala
8
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Map 3-1: Location of the Silala Springs
AREA DE BOFEDALES - - - ......
INFORMACl6H OATOS ESCALA
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BOFEDAL NORTE
BARRENOS - CALICATAS - INFILTRACIONES
I
BARRENOS
I -- L CAU CATAS Iii
INF ILTRACIONES
BOPEDAL NORTE
INFORMACION ESCAlA 1 :2000
CONSULTOR: ING. Ill.SC EDIMN TORREZ SORlA 35 70 140
"CARACTERIZAC/ON DE LOS SUELOS DE LOS BOFEDALES DEL
SILALA Y AREAS AI..EDAk<,s-
DATO:;
PROYECCJOt-r.. UTI.I
DATUM:. WGS 1'16"4
ZOHA: HEUJ'SFERJO 1g,sLJR e----! Mecros
Mapa 3-2: Ubicaci6n de los puntos de estudio Bofedal Norte
89
Map 3-2: Location of study points of the North Bofedal
...... ..., ..
...,. .. """'" DATA
Eng. )-1.Sc. Ecfo:in TOl'Ya Soria
COKSULTA.1 . ',-SOILS SPECL\LIST
NORTH WETLAND
Auger - Trial pits - Infiltrations
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...... ......
DATA
PROJECTTOK: UThl D 35
DATin!: WGS 1984 p----j
'CHARACTERIZATJOK OF THE SIL . .\L,\ WETLAJ\-0S AREA Z01'"E: 19th HE.\!lSPHERE SOlJ-rH
•.> ,,'-.-0 ITS \11Cl1'TIIES
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BARRENOS - CALICATAS - INFILTRACIONES
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Map 3-3: Location of study points of the South Bofedal
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Map 3-4: Location of study points of the Villamar Bofedal
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94
CAPITUL04
Metodologia y Materiales
El objetivo de este capftulo es mostrar los metodos y materiales utilizados asi como
las actividades que se efectuaron en campo, gabinete y los estudios de laboratorio,
para comprender el comportamiento y las propiedades de los suelos, como parte
del Estudio: "Caracterizaci6n de /os sue/as de /os Bofeda/es def Si/ala y areas
a/edafias", que has sido encargada par la Direcci6n Estrategica de Reivindicaci6n
Marftima, Silala y Recursos Hfdricos lnternacionales.
Las actividades de campo fueron planificadas, disef\adas y ejecutadas para
determinar la mayor cantidad de variables y parametros de estudio, como son la
textura, estructura, pH, C.E. y las propiedades hidraulicas de los sitios de estudio
como son los Bofedales Norte, Sur y Villamar. Toda esta informaci6n ha sido
tambien caracterizada a !raves de los resultados de laboratorio como ser la
permeabilidad, porosidad, conductividad electrica y capilaridad, siendo tambien que
han sido determinados los contenidos de humedad a capacidad de campo (CC) y
Punto de Marchitez Permanente (PMP) a !raves de metodos te6ricos indirectos en
funci6n a las propiedades ffsicas de los suelos.
4.1. Diseno de muestreos y analisis de datos
En el marco de las condiciones para la realizaci6n del presente estudio, se ha
planteado el trabajo en 4 areas o zonas, que son Bofedal Norte, Bofedal Sur, Campo
Lejano y Bofedal de Villamar, para la cual se han planteado las siguientes
condiciones:
• Mapeo de suelos e informaci6n sobre las propiedades hidraulicas de los
mismos, dicho mapeo debe ser realizado dentro de las zonas de las
humedales y posteriormente en las partes restantes de la zona de campo
lejano, donde se encuentran las sedimentos.
• Los tipos de suelos deben ser descritos por clases generales de textura del
suelo como arena, grava, limo, turba, etc. Se debe incluir entre 4 - 5 clases,
caracterfsticas de textura de los suelos.
• Para descripci6n de la textura deben realizarse analisis granulometricos de
2-3 muestras de suelos representativas de cada clase de textura de suelo.
95
CHAPTER 4
Methodology and Materials
The objective of this chapter is to show the methods and materials used, as well
as the activities that were carried out in the field, office and laboratory studies,
in order to understand the behavior and properties of soils, as part of the Study:
“Characterization of the soils of the Silala bofedals and surrounding areas”,
that was commissioned by the Strategic Office for the Maritime Claim, Silala
and International Water Resources.
The field activities were planned, designed and executed in order to determine
the most variables and study parameters, such as the texture, structure, pH,
electrical conductivity and hydraulic properties of the study sites such as
the North, South and Villamar bofedals. All this information has also been
characterized through laboratory results such as permeability, porosity,
electrical conductivity and capillarity, being also that the moisture contents
have been determined at field capacity (FC) and Permanent Withering Point
(PWP) through indirect theoretical methods based on the physical properties
of soils.
4.1. Sampling design and data analysis
Within the framework of the conditions to carry out this study, work has been
proposed in 4 areas or zones, which are North Bofedal, South Bofedal, Far
Field and Villamar Bofedal, for which the following conditions have been
considered:
• Mapping of soils and information about their hydraulic properties. This
mapping must be done within the wetland areas and later in the remaining
parts of the Far Field zone, where the sediments are located.
• Soil types should be described by general kinds of soil texture such as
sand, gravel, silt, peat, etc. It should include between 4 and 5 characteristic
kinds of soil textures.
• For the description of the texture, granulometric analyzes of 2-3 soil
samples representative of each kind of soil texture should be carried out.
96
Dicho analisis debe proporcionar distribuciones (porcentajes) de las
fracciones del tamano de los granos del suelo (arcilla - grava).
• Toda transici6n de la ausencia de cobertura del suelo a un grosor del suelo
de mas de 5 cm debe ser marcada como un polfgono en SIG.
• Cobertura de los espesores y tipos de suelos georeferenciados respecto de
cada punto de muestreo. El espesor del suelo es definido por la profundidad
que se presenta desde la superficie hasta la superficie de roca s6Iida. Los
resultados deben ser presentados en archivos en formato Shapfile de los
puntos y polfgonos en SIG sobre el espesor del suelo y la caracterizaci6n de
la textura del suelo.
• Elaboraci6n de mapas tematicos y un mapa base, partiendo de un
procesamiento digital de imagenes satelitales de dos epocas diferentes
(epoca humeda y epoca seca), para evaluar la cobertura vegetal, humedad
de los suelos, materia organica, acumulaci6n de sales y/o sodio y otros.
Parametros que permitiran elaborar un mapa base con unidades de suelos
preliminares del area de estudio.
• Muestreo de las caracterfsticas y pro pied ad es hidraulicas del sue lo en 1 0
puntos de muestreo: 4 muestras del bofedal norte que incluya muestras de
zonas no perturbadas y en condiciones actuales (pobremente drenado), 4
muestras de bofedal sur que incluya muestras de zonas no perturbadas y en
condiciones actuales (pobremente drenado), 2 en un bofedal natural con
condiciones climaticas, elevaci6n y pendiente similares a los bofedales del
Silala, ademas de 6 muestras en campo lejano.
• Relevamiento de muestras no alteradas por medio de calicatas y cilindros de
hacer de 100 cm3 y la medici6n "in situ" de la infiltraci6n de suelos (puntos
de muestreo mencionados en el punto precedente).
• Deben tomarse muestras no perturbadas de los bofedales de Villamar que
reflejen las condiciones reales de campo, tratando de no mezclar, comprimir
o danar las mismas en el menor grado posible.
• De los analisis de laboratorio se analizaran y reportaran las siguientes
caracterfsticas: contenido organico, fracci6n mineral, volumen y densidad de
la muestra, conductividad hidraulica saturada, porosidad/ capacidad de
almacenamiento, capacidad de campo, contenido de aguas residuales y
potencial capilar.
• Medici6n de las propiedades hidraulicas del suelo "in situ".
• Elaboraci6n de informes de analisis e interpretaci6n conclusivos.
Siendo estas las condiciones y alcances del estudio de caracterizaci6n de suelos
en los bofedales y zonas aledanas, la tabla 4-1, presenta el detalle y el muestreo
definido en 18 puntos en bofedales; 10 puntos de muestreo en bofedal Norte, 8
97
This analysis should provide distributions (percentages) of fractions of
the size of the soil grains (clay – gravel).
• Any transition from the absence of soil cover to a soil thickness of
more than 5 cm should be marked as a polygon in GIS.
• Coverage of thicknesses and types of geo-referenced soils with
respect to each sampling point. The thickness of the soil is defined by
the depth that is presented from the surface to the solid rock surface.
The results must be presented in files in Shapfile format of points and
polygons in GIS, regarding the soil thickness and the characterization of
the soil texture.
• Preparation of thematic maps and a base map, based on a digital
processing of satellite images from two different seasons (wet season
and dry season), in order to evaluate the vegetation cover, soil moisture,
organic matter, salt and/or sodium accumulation and others. Parameters
that will allow the elaboration of a base map with preliminary soil units
of the study area.
• Sampling of soil characteristics and hydraulic properties at 10
sampling points: 4 samples of the North Bofedal that includes samples
of undisturbed areas and under current conditions (poorly drained), 4
samples of the South Bofedal that includes samples of undisturbed areas
and under current conditions (poorly drained), 2 in a natural bofedal with
climatic conditions, elevation and slope similar to the Silala bofedals, in
addition to 6 samples in the Far Field.
• Survey of samples not altered by means of trial pits and cylinders
of 100 cm3 and the “in situ” measurement of soil infiltration (sampling
points mentioned in the previous point).
• Undisturbed samples should be taken from Villamar bofedals that
reflect the actual field conditions, trying not to mix, compress or damage
them in the lowest possible degree.
• The following characteristics will be analyzed and reported from
laboratory analyzes: organic content, mineral fraction, volume and
density of the sample, saturated hydraulic conductivity, porosity/storage
capacity, field capacity, wastewater content and capillary potential.
• Measurement of the soil hydraulic properties “in situ”.
• Preparation of conclusive analysis and interpretation reports.
These being the conditions and scope of the study of soil characterization in the
bofedals and surrounding areas, Table 4-1 presents the detail and the sampling
defined in 18 points in bofedals; 10 sampling points in the North Bofedal, 8
98
Puntos en Bofedal Sur, 6 Puntos en campo lejano y 1 punto en Bofedal Villamar (por
las condiciones en campo se tomaron 3 puntos), siendo que en campo lo que se
modific6 fue en algunos casos la ubicaci6n del punto asignado, en vista de que en
el sitio existfa presencia de vegetaci6n, afloraciones de rocas o charcos de agua,
sin embargo en general se ha procurado que estos ajustes sean lo mas mfnimos
posibles, para la cual se ha definido la siguiente metodologfa.
4.2. Reconocimiento del area de Estudio
El viaje realizado a la zona de estudio ha servido para realizar el reconocimiento de
las 4 areas estudiadas, como se puede observar la Figura A-1 , donde se realiz6 el
reconocimiento del lugar, el replanteo de los puntos en campo y proceder con los
estudios respectivos.
Para la ubicaci6n y definici6n de los puntos se realiz6 el empleo de las imagenes
satelitales y el GPS (Garmin etrex30), sin embargo en terreno se realiz6 ajustes a
los puntos de muestreo, debido a que muchos de los puntos presentaron mucha
vegetaci6n o poca vegetaci6n, adecuando los puntos para poder realizar los
diferentes estudios.
4.3. Perfiles y profundidad del Suelo
Para realizar la caracterizaci6n de los suelos y determinar los perfiles y la
profundidad de los mismos se emplearon las siguientes tecnicas.
Metodo de la Ca/icata
La calicata es el (inico medio disponible que realmente permite ver y examinar un
perfil de suelo en su estado natural. Puede excavarse a mano o con equipos
especiales, como se puede ver en la Figura A-2. De ser necesario podra obtener
muestras no alteradas de horizontes seleccionados de una calicata.
Los pasos que deberan seguirse son:
• Escave una calicata con paredes muy rectas de 1 x 1 x 1 m de profundidad,
o, si esta es menor, hasta alcanzar la roca madre; la parte superior de la
calicata debera ser lo suficientemente amplia como para que pueda ser el
fondo facilmente ver Figura 4-1 .
• Si ha seleccionado un sitio con suelo aluvial, es posible que encuentre aguas
subterraneas antes de alcanzar los 1 a 2 metros. Si encuentra agua, sera
imposible seguir excavando, pero tome muestras del suelo del fondo de la
calicata a la mayor profundidad posible;
• Cuando haya terminado de excavar, examine cuidadosamente una de las
paredes bien expuestas de la calicata para determinar los distintos horizontes
99
sampling points in the South Bofedal, 6 sampling points in the Far Field and
1 sampling point in the Villamar Bofedal (due to the conditions in the field,
3 points were taken), being that in the field what was modified was in some
cases the location of the assigned sampling point, in view of the existence of
vegetation, rocky outcrops or puddles of water in the site. However, in general,
we have tried to make these adjustments as minimal as possible, for which the
following methodology has been defined.
4.2. Survey of the Study Area
The trip made to the study area has served for the survey of the 4 areas studied,
as can be seen in Figure A-1, where it was carried out the survey of the site, the
redefinition of the field sampling points and the respective studies.
For the location and definition of the sampling points, satellite images and
GPS were used (Garmin etrex30). However, in the field adjustments were
made to the sampling points, because many of the sampling points had a lot of
vegetation or little vegetation, adapting the sampling points to be able to carry
out the different studies.
4.3. Profiles and Soil Depth
In order to characterize the soils and determine their profiles and depth, the
following techniques were used.
Trial Pits Method
The trial pit is the only available means that really allows seeing and examining
a soil profile in its natural state. The trial pits can be dug by hand or with special
equipment, as can be seen in Figure A-2. If necessary, it will be possible to
obtain undisturbed samples from selected horizons of a trial pit.
The steps that must be followed are:
• Dig a trial pit with very straight walls of 1 x 1 x 1 meters deep, or,
if this is smaller, until reaching the bedrock; the top of the trial pit should
be wide enough so that the bottom can be easily seen, see Figure 4-1.
• If a site with alluvial soil has been selected, it is possible to find
groundwater before reaching 1 to 2 meters. If water is found, it will be
impossible to continue digging, but samples should be taken from the soil
of the bottom of the trial pit as deep as possible;
• When the excavation is finished, one of the well-exposed walls
of the trial pit should be carefully examined in order to determine the
different horizons
100
del suelo: esto se denomina perfil del suelo y debe examinarse nada mas
acabar de excavar. Haga un dibujo del perfil del suelo de cada calicata que
excave y mida y anote las profundidades de cada horizonte. Anote
cuidadosamente en su dibujo el lugar en que tomo cada muestra.
Ahora esta listo para comenzar a tomar las muestras de suelo alterado o no alterado
que necesita o bien para las pruebas de campo o bien para los analisis de
laboratorio. Para obtener muestras para analisis fisico - qufmicos, considere lo
siguiente:
• Limpie cuidadosamente todo el perfil vertical;
• Tome muestras de cada horizonte de abajo hacia arriba; comience por el
horizonte inferior y continue hacia arriba;
Para el muestreo de los horizontes superiores, que quiza fueron alterados al
excavar, busque una zona no alterada que este lo mas cerca posible de la calicata,
excave un hueco poco profundo y tome la muestre de el.
Metada de/ Barrena "Hand auguers"
El metodo del barreno de sondeo es un modo para obtener muestras de suelo de
distintas profundidades mediante la perforaci6n como se puede observar en la
Figura A-3, sin tener que excavar una calicata. Con este metodo se puede tornar
una serie continua de muestras de suelo y asf juntar un testigo de perforaci6n que
muestre los horizontes del suelo. El metodo de la barrena de sondeo es barato y
rapido; le permite revisar el suelo en varios lugares de su terreno, aunque solo
proporciona muestras a/teradas. La barrena de sondeo puede utilizarse en la
mayorfa de los suelos que cubren la capa freatica y en los suelos cohesivos que
estan debajo de esta.
Asimismo este metodo permite determinar la profundidad del suelo hasta entrar en
contacto con el material parental o la roca madre, en algunos casos puede ser
empleado para la perforaci6n de pozos e instalaci6n de piezometria, para el
presente estudio esta tecnica nos ha permitido determinar las profundidades del
bofedal y caracterizar los tipos de suelo, comparando con las calicatas abiertas en
perfiles del suelo definidos, asf coma el envfo de muestras alteradas para el analisis
de laboratorio.
4.4. Muestreos de Suelos
Sefialar que las muestreos de suelos han sido realizados en condiciones de suelos
101
of the soil. This is called a soil profile and should be examined immediately
after digging. A drawing of the soil profile of each trial pit that has been
excavated must be made and the depths of each horizon measured and
recorded. The place where each sample was taken should be carefully
noted in the drawing.
Now you are ready to start taking samples of altered or unaltered soil that
are needed either for field tests or for laboratory analyzes. In order to obtain
samples for physical-chemical analysis, the following should be considered:
• The entire vertical profile must be carefully cleaned;
• Samples must be taken from each horizon from bottom to top; you
should start at the bottom horizon and continue up;
For the sampling of the upper horizons, which may have been altered when
digging, an undisturbed zone should be found that is as close as possible to the
trial pit, a shallow hole should be excavated and the sample should be taken
from it.
Augers method “Hand augers”
The auger method is a way to obtain soil samples of different depths by drilling
as shown in Figure A-3, without having to dig a trial pit. With this method we
can obtain a continuous series of soil samples and thus collect a drill core that
shows the horizons of the soil. The auger drilling method is cheap and fast; it
allows surveying the soil in several locations of the terrain, although it only
provides altered samples. Auger drilling can be used in most of the soils that
cover the water table and in the cohesive soils below.
Also, this method allows determining the depth of the soil until coming into
contact with the parent material or parenting rock. In some cases, it can be used
for drilling wells and installing piezometers. For this study this technique has
allowed us to determine the depths of the bofedal and characterize soil types,
comparing them with open trial pits in defined soil profiles, as well as sending
altered samples for laboratory analysis.
4.4. Soil Sampling
Point out that soil sampling has been carried out in saturated and partially
102
saturados y parcialmente saturados, de acuerdo a los parametros que se plantearon
para la toma de muestras para determinar las propiedades fisico - quimicas y la
identificaci6n de los diferentes horizontes y perfiles coma se ve en la Figura A-4,
asimismo estos resultados han sido corroborados y validados con los resultados del
analisis de Laboratorio.
Considerando los puntos mencionados se han realizado los estudios
correspondientes de acuerdo a los perfiles de suelo estudiados, de donde se
obtuvieron las diferentes muestras hasta llegar a material parental o lecho
rocoso (donde ya nose podria excavar y/o perforar).
Como podemos observar en la secuencia de fotografias, la apertura de calicatas en
los bofedales Figura A-2, la cual nos permiti6 conocer y medir los niveles de los
horizontes, sin embargo por las condiciones de saturaci6n del suelo y la
recuperaci6n en la napa freatica, varios puntos se trabajaron con los barrenos
"auguers" figura 4-2, las calicatas nos permiten conocer los diferentes horizontes,
sin embargo muchos son de transici6n debido a la acumulaci6n de materia organica
y en general son suelos arenosos, a continuaci6n se decriben los puntos donde se
realizaron las calicatas.
Muestreo de Suelo No Alterado
Para este procedimiento de han empleado 2 tecnicas los cilindros de 100 cm3 y
cilindros de volumen conocido para la determinaci6n de las propiedades hidraulicas
en laboratorio, asi coma las propiedades fisico - quimicas para su analisis e
interpretaci6n de resultados. Esta informaci6n nos permite corroborar todos los
resultados obtenidos en campo, de acuerdo a los procedimientos y cuidados
mfnimos necesarios para su tratamiento posterior, asimismo estas han sido
embaladas y selladas en balsas Ziploc coma se ve en la Figura A-5, para que pueda
conservar la informaci6n y los resultados sean lo mas confiables para el presente
estudio.
Materiales empleados
Los materiales empleados para el presente estudio fueron los equipos: GPS
(Etrex30, Garmin), Balanza de precision, Juego de doble anillo, Barrena Elicoidal
"hand auguers" de 8 metros, tabla Munsell, Cilindros de 100 cm3 para determinar la
Densidad Aparente, cilindros para muestras no alteradas, filmadora, asimismo se
emplearon planillas de campo y la gufa para la clasificaci6n de suelos en campo.
Tambien se emplearon diferentes herramientas coma ser: palas, picotas, palas
pequefias y cuadradas, combo de 25 kg, palitas de jardinero, barrenos de punta,
103
saturated soil conditions according to the parameters that were set for the
sampling, in order to determine the physical-chemical properties and the
identification of the different horizons and profiles, such as it is seen in Figure
A-4. Also, these results have been corroborated and validated with the results
of the laboratory analysis.
Considering the aforementioned points, the corresponding studies have been
carried out according to the soil profiles studied, from where the different
samples were obtained until reaching parent material or bedrock (where it
could no longer be excavated and/or drilled).
As we can see in the sequence of photographs, the opening of trial pits in
the bofedals (Figure A-2) allowed us to know and measure the levels of the
horizons. However, due to the conditions of soil saturation and the recovery
in the water table, several sampling points were worked with augers (Figure
4-2). The trial pits allow us to know the different horizons. However, many are
transitional due to the accumulation of organic matter and in general are sandy
soils. The sampling points where the trial pits were made are described below.
Sampling of Non-Altered Soil
For this procedure, two techniques have been used, cylinders of 100 cm3 and
cylinders of known volume for the determination of the hydraulic properties
in the laboratory, as well as the physical-chemical properties for their analysis
and interpretation of results. This information allows us to corroborate all
the results obtained in the field, according to the procedures and minimum
necessary care for their subsequent treatment. Also, these have been packed
and sealed in Ziploc bags as seen in Figure A-5, so that the information can be
preserved and the results are the most reliable for this study.
Materials employed
The materials used for the present study were the equipment: GPS (Etrex30,
Garmin), precision balance, double ring set, helical augers “hand augers” of 8
meters, Munsell table, cylinders of 100 cm3 to determine the apparent density,
cylinders for undisturbed samples, video recorder, field sheets and the guide for
soil classification in the field were also used.
Different tools we also used, such as: shovels, picks, small and square shovels,
25 kg combo, gardener’s sticks,
104
wincha, flex6metro y balsas ziploc para contener muestras de suelo, asf como cinta
de embalaje
4.5. Laboratorios
Para determinar las propiedades ffsicas del suelo (textura y porcentajes de arena,
limo y arcilla) y quimicas (pH, Conductividad electrica) y contenido de materia
organica se obtuvieron muestras no alteradas como se ve en la Figura A-4 de 1 kilo
de suelo en los perfiles identificados y empacadas de manera adecuada, asf como
en cilindros de 100 cm3 como se ve en la Figura A-5. Las cuales fueron enviados
a laboratorio para los analisis respectivos.
Debemos indicar tambien que las muestras de suelos fueron empacadas en material
adecuado y conservado hasta dejar en los laboratorios.
Asimismo para cumplir con los parametros solicitados en el presente estudio se
realiz6 la toma de muestras no alteradas para su posterior tratamiento en
laboratorio, los cuales son peso especifico, granulometria para conocer la porosidad
y la capacidad de almacenamiento de los suelos de los bofedales. Tambien se
realizaran pruebas de permeabilidad en muestras no alteradas.
Toda esta informaci6n sera tratada de acuerdo a los protocolos de los
laboratorios encargados de las propiedades hidraulicas de los suelos.
El analisis de laboratorio se esta realizando en 2 Laboratorios especializadas, con
una repetici6n de puntos para su comparaci6n, dichos laboratorios son el LCA, del
lnstituto de Ecologfa de la Facultad de Ciencias Puras y Naturales de la Universidad
Mayor de San Andres y el segundo laboratorio es el CIAT "Centro de lnvestigaci6n
Agricola Tropical" de la Gobernaci6n Aut6noma de Santa Cruz, siendo que nos
permitira comparar resultados para un mejor discusi6n de los resultados.
Los resultados del analisis de propiedades hidraulicas tambien se han realizado en
el laboratorio del lnstituto de Materiales de la Facultad de lngenieria de la
Universidad Mayor de San Andres, dichos resultados pueden observarse en la
secci6n de Anexo E, del presente estudio.
4.5.1. Propiedades Fisico - Quimicos de Suelos
La textura, es la proporci6n de los tamafios de los grupos de particulas que lo
constituyen y esta relacionada con el tamafio de las particulas de los minerales que
lo forman y se refiere a la proporci6n relativa de los tamafios de varios grupos de
partfculas de un suelo. Esta propiedad ayuda a determinar la facilidad de
105
drill holes, measuring tape, flexometer and Ziploc bags to hold soil samples, as
well as packing tape.
4.5. Laboratories
In order to determine the physical properties of the soil (texture and percentages
of sand, silt and clay) and chemical properties (pH, electrical conductivity) and
organic matter content, undisturbed samples were obtained as shown in Figure
A-4 of 1 kilo of soil in the profiles identified and packed in an adequate manner,
as well as in cylinders of 100 cm3 as shown in Figure A-5. Which were sent to
the laboratory for the respective analyzes.
We must also indicate that the soil samples were packed in adequate material
and conserved until reaching the laboratories.
Likewise, in order to comply with the parameters requested in this study, the
taking of undisturbed samples was carried out for subsequent treatment in
the laboratory, which specifically covers gravity, granulometry to know the
porosity and the storage capacity of the bofedal soils. Permeability tests will
also be performed on undisturbed samples.
All this information will be treated according to the protocols of the laboratories
responsible for the hydraulic properties of soils.
The laboratory analysis is being carried out in 2 specialized laboratories, with
a repetition of sampling points for comparison. These laboratories are the LCA
of the Institute of Ecology of the Faculty of Pure and Natural Sciences of the
Higher University of San Andres and the second laboratory is the CIAT “Center
for Tropical Agricultural Research” of the Autonomous Government of Santa
Cruz, which will allow us to compare results for a better discussion of the
findings.
The results of the hydraulic properties analysis have also been carried out in the
laboratory of the Materials Institute of the Faculty of Engineering of the Higher
University of San Andres. These results can be seen in the section of Annex E
of this study.
4.5.1. Physical-Chemical Properties of Soils
The texture is the proportion of the sizes of the groups of particles that
constitute it and is related to the particle size of the minerals that form
it and refers to the relative proportion of the sizes of several groups
of particles in a given soil. This property helps determine the ease of
106
abastecimiento de los nutrientes, agua y aire que son fundamentales para la vida
de las plantas.
Para el estudio de la textura del suelo, se considera tres fases: s61ida, lfquida y
gaseosa. La fase s61ida constituye cerca del 50 % del volumen de la mayor parte de
los suelos superficiales y consta de una mezcla de partfculas inorganicas y
organicas cuyo tamario y forma varfan considerablemente como se puede ver en la
Figura 4-4. La distribuci6n proporcional de los diferentes tamarios de partfculas
minerales determina la textura de un determinado suelo. La textura del suelo se
considera una propiedad basica porque los tamarios de las partfculas minerales y
la proporci6n relativa de los grupos por tamarios varfan considerablemente entre los
suelos, pero no se alteran facilmente en un determinado suelo.
Al mismo tiempo de las calicatas y de las muestras extrafdas, se han seleccionado
las muestras de suelo para determinar las propiedades ffsicas en laboratorio como
es la textura, Ph, CE y Materia organica, con la cual se obtendra la relaci6n de
porcentajes de arena, limo y arcilla, dando como resultado los suelos
predominantes en todos estos bofedales analizados.
En campo se ha determinado que los suelos de los bofedales presentan 2 a 3
horizontes que en algunos puntos el tercero llega a ser mas una capa en proceso
de transici6n por la deposici6n del limo y las arcillas organicas, principalmente el
humus y materia organica, la diferencia va en el espesor y la profundidad que se
encuentra limitada por el material parental, la roca y la napa freatica que se ha
podido evidenciar con las calicatas realizadas, en otros puntos con el uso del
barreno se ha determinado la profundidad hasta el If mite del suelo, aunque el If mite
natural predominante es la saturaci6n de agua que se tiene en estos suelos.
Asimismo esta proporci6n o clase textural de los suelos, sera validada con las
muestras enviadas a laboratorio, donde se determin6 la relaci6n porcentual de
Arena, limo y arcilla.
La Estructura, es la forma en que las partfculas del suelo se reunen para
formar agregados. De acuerdo a esta caracterfstica se pueden distinguir
suelos de estructura esferoidal (agregados redondeados), laminar (agregados en
laminas), prismatica (en forma de prisma), blocosa (en bloques), y granular (en
granos).
La estructura del suelo se define por la forma en que se agrupan las partfculas
individuales de arena, limo y arcilla. Cuando las partfculas individuales se agrupan,
toman el aspecto de partfculas mayores y se denominan agregados.
107
supply of nutrients, water and air that are essential for the life of plants.
For the study of soil texture, three phases are considered: solid, liquid and
gaseous. The solid phase constitutes about 50% of the volume of most surface
soils and consists of a mixture of inorganic and organic particles whose size
and shape vary considerably as can be seen in Figure 4-4. The proportional
distribution of the different sizes of mineral particles determines the texture
of a given soil. Soil texture is considered a basic property because the sizes of
mineral particles and the relative proportion of groups by size vary considerably
between soils, but they are not easily altered in a given soil.
At the same time of the trial pits and extracted samples, soil samples have been
selected in order to determine the physical properties in the laboratory such as
texture, pH, electrical conductivity and organic matter, with which the ratio of
percentages of sand, silt and clay will be obtained, resulting in the predominant
soils in all these analyzed bofedals.
In the field it has been determined that the bofedal soils have 2 to 3 horizons that
in some sampling points the third becomes more a layer in transition process
due to the deposition of silt and organic clays, mainly humus and organic matter.
The difference is in the thickness and the depth that is limited by the parental
material, the rock and the water table that it has been possible to demonstrate
with trial pits made, in other sampling points with the use of the augers, the
depth has been determined up to the limit of the soil, although the predominant
natural limit is the saturation of water in these soils.
Likewise, this proportion or textural type of soils will be validated with the
samples sent to the laboratory, where the percentage ratio of sand, silt and clay
was determined.
Structure is the way in which soil particles gather to form aggregates. According
to this characteristic, it is possible to distinguish soils with spheroidal structure
(rounded aggregates), laminar (aggregates in sheets), prismatic (in the form of
a prism), blocks (in blocks) and granular (in grains).
The structure of the soil is defined by the way in which the individual particles
of sand, silt and clay are grouped. When the individual particles are grouped,
they take on the appearance of larger particles and are called aggregates.
108
Bajo estos principios los suelos analizados presentan una estructura muy debil
debido a que predomina la arena, sin embargo en estado humedo aparentemente
se forma el suelo, pero en seco esta totalmente suelto, asimismo las estructuras
pueden ser clasificadas como esferoidales por el origen pero en si no es una
estructura como tal.
El color del sue lo depende de sus componentes y puede usarse como una med id a
indirecta de ciertas propiedades. El color varfa con el contenido de humedad. El
color rojo indica contenido de oxidos de hierro y manganeso; el amarillo indica
oxidos de hierro hidratado; el blanco y el gris indican presencia de cuarzo, yeso y
caolfn; y el negro y marron indican materia organica como se ve en la Figura 4-5.
Cuanto mas negro es un suelo, mas productivo sera, por los beneficios de la materia
organica.
El color del suelo puede proporcionar informacion clave sabre otras propiedades del
media edaficos. La medicion del color se realiza con el sistema estandarizado
basado en la "Tabla de Galores Munsell". En esta tabla se miden los Ires
componentes del color:
• Tono (hue) (En suelos es generalmente rojizo o amarillento)
• lntensidad o brillantez (chroma)
• Valor de luminosidad (value)
La Consistencia, es la caracterfstica ffsica que gobierna las fuerzas de cohesionadhesion,
responsables de la resistencia del suelo a ser moldeado o roto. Dichas
fuerzas dependen del contenido de humedades por esta razon que la consistencia
se debe expresar en terminos de seco, humedo y mojado.
Se refiere a las fuerzas que permiten que las partfculas se mantengan unidas; se
puede definir como la resistencia que ofrece la masa de suelo a ser deformada o
amasada, las fuerzas que causan la consistencia son: cohesion y adhesion.
Debido al contenido de elevado de arena y materia organica se logro determinar en
humedo y mojado, ya que en seco no presenta consistencia.
La Densidad de los suelos, tambien ha sido determinada para obtener la porosidad
total del suelo como se ve en la Figura A-5. La cual se refiere al peso por volumen
del suelo. Existen dos tipos de densidad, real y aparente. La densidad real, de las
partfculas densas del suelo, varfa con la proporcion de elementos constituyendo el
suelo y en general esta alrededor de 2,65. Una densidad aparente alta indica un
suelo compacto o tenor elevado de partfculas granulares como la arena. Una
109
Under these principles the soils analyzed have a very weak structure due to the
predominance of sand. However, in the wet state the soil is apparently formed,
but when dry it is completely loose. Likewise, the structures can be classified
as spheroidal by the origin but in itself it is not a structure as such.
The color of the soil depends on its components and can be used as an indirect
measure of certain properties. The color varies with the moisture content. The
red color indicates content of iron and manganese oxides; yellow indicates
hydrous iron oxides; white and gray indicate the presence of quartz, gypsum
and kaolin; and black and brown indicate organic matter as seen in Figure 4-5.
The blacker a soil is, the more productive it will be, due to the benefits of
organic matter.
The color of the soil can provide key information about other properties of the
soil environment. The color measurement is made with the standardized system
based on the “Munsell Color Table”. In this table the three color components
are measured:
• Tone (hue) (In soils it is usually reddish or yellowish)
• Intensity or brilliance (chrome)
• Luminosity value (value)
Consistency is the physical characteristic that governs the cohesion-adhesion
forces, responsible for the resistance of the soil to be molded or broken. These
forces depend on the moisture content for this reason that the consistency must
be expressed in terms of dry, moist and wet.
It refers to the forces that allow the particles to stay together; can be defined as
the resistance offered by the soil mass to be deformed or kneaded. The forces
that cause consistency are: cohesion and adhesion.
Due to the high content of sand and organic matter, it was possible to determine
moist and wet, since it does not show consistency when dry.
Soil Density has also been determined in order to obtain the total soil porosity
as shown in Figure A-5. This refers to the weight by volume of the soil. There
are two types of density, true and bulk. The true density of dense soil particles
varies with the proportion of elements constituting the soil and in general is
around 2.65. A high bulk density indicates a compact or high tenor soil of
granular particles such as sand.
110
densidad aparente baja no indica necesariamente un ambiente favorecido para el
crecimiento de las plantas.
Podemos sefialar que una de las limitantes es el espesor de la materia organica u
horizonte o debido a que la profundidad de las rafces es variable, asf coma el nivel
freatico y la capacidad de recuperaci6n es muy alto, ya que una vez abierta la calicata
se llena casi de inmediato de agua, la cual no permite diferenciar las horizontes
inferiores, sin embargo con la toma de muestras y el analisis de laboratorio de
determinara las propiedades ffsicas de las horizontes observados.
La metodologfa propuesta par (Nielsen, 1991 ), se la esta adecuando en base a la
informaci6n de la zona de estudio y el trabajo de campo coma fronteras naturales
del bofedal, hip6tesis del sistema subterraneo e interconexi6n con las rfos y
manantiales.
Tambien se ha trabajado en la toma de muestras de las horizontes definidos para
determinar la humedad volumetrica y la densidad aparente de estos suelos, lo que
nos permiti6 conocer la porosidad, para ello se emplearon cilindros de acero inox,
para determinar el peso del suelo humedo en campo y el peso del suelo seco en un
mufla, con la que se determinaron algunas de las propiedades hidraulicas del suelo
en las bofedales.
Para ello en cada uno de las puntos donde se realizaron las calicatas se tomaron
muestras, asf coma en las puntos lejanos de las arenales donde se logr6 identificar
suelos arenosos gruesos con bastante humedad, lo que nos hace inferir respecto
del area de recarga a nivel de cuenca que influye en las caudales observados en la
superficie y las canales form ados en estos bofedales hace mas de 100 afios, desde
ese punto de vista las bofedales del Silala son un sistema de amortiguaci6n y de
almacenamiento intermedio (regulaci6n) previo a su evacuaci6n en las canales y
sistemas construidos coma mencionamos.
En la Figura A-5 podemos observar la toma de muestras de las cuales las analisis
de laboratorio nos permitiran conocer las resultados de laboratorio para determinar
la densidad de las suelos, la porosidad y capacidad de almacenamiento de agua.
Todas las muestras realizadas han sido embaladas en balsas Ziploc para su
traslado a las laboratorios, las planillas para el registro y toma de datos se
encuentran en la secci6n de Anexos.
La toma de muestra en cilindros tambien nos permitira determinar la porosidad de
las suelos y la capacidad de almacenamiento de agua que puedan contener estos
111
A low bulk density does not necessarily indicate a favorable environment for
plant growth.
We can point out that one of the limitations is the thickness of the organic matter
or horizon or because the depth of the roots is variable, as well as the water table
and the capacity of recovery is very high, since once open the trial pit is filled
almost immediately with water, which does not allow to differentiate the lower
horizons. However, with the taking of samples and the laboratory analysis, the
physical properties of the horizons observed will be determined.
The methodology proposed by (Nielsen, 1991), is being adapted based on
information from the study area and field work as natural boundaries of the
bofedal, hypothesis of the underground system and interconnection with rivers
and springs.
Work has also been carried out on the sampling of the defined horizons in order
to determine the volumetric moisture and the bulk density of these soils, which
allowed us to know the porosity. For this, stainless steel cylinders were used in
order to determine the weight of the wet soil in the field and the weight of the
dry soil in a flask, with which some of the hydraulic properties of the bofedal
soils were determined.
For this purpose, at each of the sampling points where the trial pits were made,
samples were taken, as well as in the far sampling points of the sandy areas
where it was possible to identify coarse sandy soils with a lot of humidity. What
makes us infer regarding the recharge area at the basin level that influences the
flows observed in the surface and the canals formed in these bofedals more
than 100 years ago. From this point of view, the Silala bofedals are a system of
buffering and intermediate storage (regulation) prior to their evacuation in the
canals and systems built as already mentioned.
In Figure A-5 we can observe the taking of samples from which the laboratory
analyzes will allow us knowing the laboratory results in order to determine the
density of the soils, the porosity and the water storage capacity.
All the samples made have been packed in Ziploc bags for transfer to the
laboratories. The forms for the registration and collection of data can be found
in the Annexes section.
The sample taken in cylinders will also allow us to determine the porosity of
the soils and the water storage capacity that
112
suelos de bofedales.
Sin embargo la red de piez6metros que esta implementando SERGEOTECMIN,
Ver Figura A-6, que en algunos puntos abarca los bofedales y areas circundantes
debera permitir contar con la informaci6n hidrogeol6gica, asi como otras
condiciones de estudio especializado, ya que permitira conocer:
El material geol6gico (profundidad, localizaci6n) SERGEOTECMIN.
Las fronteras naturales del sistema (Cantidad y ubicaci6n)
lnterconexi6n entre aguas subterraneas y superficiales
4.5.2. Propiedades Hidraulicas del suelos
Metodo de/ lnfiltr6metro "Doble anil/os"
Consiste de dos cilindros separados, usados para terminar la tasa de infiltraci6n
acumulada y la conductividad hidraulica saturada (Bouwer, 1986; Reynolds et. al.,
2002), es un metodo sencillo que puede ser usado para evaluar estos valores en
los diferentes horizontes del suelo, como se puede ver en la Figura A-7.
Los dos cilindros concentricos son instalados con el prop6sito de reducir el flujo
lateral en el cilindro interno. La tasa de infiltraci6n en el cilindro interno se asume
que sea una indicaci6n del flujo vertical. Consiste en enterrar parcialmente un anillo
de diametro en el suelo y colocar una lamina de agua de inundaci6n constante o
variable dentro de el. Se mide cuanta agua penetra en el suelo por unidad de area
y tiempo.
La tasa de infiltraci6n final contante puede ser dada usando la ley de Darcy,
durante la medici6n es necesario tener cuidado de que la carga de agua en el
interior y fuera del cilindro o anillo sea igual: de lo contrario puede ocurrir flujo
lateral entre los dos anillos. Ambo anillos deben enterrarse hasta una profundidad
de al menos 10 cm para reducir el flujo lateral a un minima. Normalmente toma
largo tiempo antes de que la tasa de infiltraci6n se haga constante.
Permeabilidad
La permeabilidad es la propiedad que tienen los suelos de dejar pasar el agua a
!raves de el. Se dice que un material es permeable cuando este contiene vacios en
su estructura tales vacios existen en todos los suelos y rocas, solamente es una
diferencia de magnitud de la permeabilidad entre materiales, por ejemplo entre una
grava gruesa y una roca sana.
Los suelos y las rocas no son s6Iidos ideales, sino que forman sistemas con 2 6 3
fases: particulas s6Iidas y gas, particulas s6Iidas y liquidas, o bien, particulas
113
these bofedal soils may contain.
However, the piezometer network that SERGEOTECMIN is implementing
(See Figure A-6), which in some sampling points it covers the bofedals and
surrounding areas, should allow obtaining hydrogeological information, as
well as other specialized study conditions, since it will allow knowing:
• The geological material (depth, location) SERGEOTECMIN.
• The natural boundaries of the system (quantity and location).
• The interconnection between ground and surface water.
4.5.2. Hydraulic Properties of Soils
Infiltrometer Method “Double rings”
It consists of two separate cylinders, used to determine the accumulated
infiltration rate and the saturated hydraulic conductivity (Bouwer, 1986;
Reynolds et al., 2002). It is a simple method that can be used to evaluate these
values in the different soil horizons, as can be seen in Figure A-7.
The two concentric cylinders are installed with the purpose of reducing lateral
flow in the internal cylinder. The infiltration rate in the internal cylinder is
assumed to be an indication of vertical flow. It consists of partially burying a
diameter ring in the ground and placing a constant or variable flood water sheet
inside it. It measures how much water enters the soil per unit area and time.
The final constant infiltration rate can be given using the Darcy Law. During
the measurement, it is necessary to ensure that the water load inside and outside
the cylinder or ring is equal, otherwise lateral flow between the two can occur.
Both rings should be buried to a depth of at least 10 cm to reduce lateral flow
to a minimum. It usually takes a long time before the infiltration rate becomes
constant.
Permeability
Permeability is the property of soils to let water pass through it. It is said that a
material is permeable when it contains voids in its structure; these voids exist
in all soils and rocks, it is only a difference of magnitude of the permeability
between materials, for example between a coarse gravel and a healthy rock.
Soils and rocks are not ideal solids, but form systems with 2 or 3 phases: solid
particles and gas, solid and liquid particles, or solid particles,
114
s61idas, gas y lfquido. El lfquido es normalmente agua y el gas se manifiesta a !raves
de vapor de agua. Por lo tanto se habla de medios "porosos". A estos medios se los
caracteriza a !raves de su "porosidad" y a su vez esta propiedad condiciona la
permeabilidad del medio o del material en estudio.
Se dice que un material es permeable cuando contiene vacios continuos, estos
vacios existen en todos los suelos, incluyendo las arcillas mas compactas, y en
todos los materiales de construcci6n no metalicos, incluido el granito sano y la pasta
de cemento, por lo tanto dichos materiales son permeables. La circulaci6n de agua
a traves de la masa de estos obedece aproximadamente a leyes identicas, de modo
que la diferencia entre una arena limpia y un granito es, en este concepto, solo una
diferencia de magnitud.
Procedencia del agua en el terreno
El agua presente en los suelos puede prevenir de distintas fuentes:
Agua de Sedimentaci6n: Es aquella incluida en suelos sedimentarios al
depositarse sus partfculas.
Agua de lnfiltraci6n: Es la proveniente de lluvias, corriente de agua o hielos,
lagos y mares.
La permeabilidad, es la propiedad que tiene el suelo de transmitir el aqua y el aire y
es una de las cualidades mas importantes que han de considerarse. Mientras mas
permeable sea el suelo, mayor sera la filtraci6n. Algunos suelos son tan permeables
y la filtraci6n tan intensa que para construir en ellos cualquier tipo de estanque es
preciso aplicar tecnicas de construcci6n especiales.
El tamafio de los poros del suelo reviste gran importancia con respecto a la tasa
de filtraci6n (movimiento del agua hacia dentro del suelo) y a la tasa
de percolaci6n (movimiento del agua a !raves del suelo). El tamafio y el numero de
los poros guardan estrecha relaci6n con la textura y la estructura del suelo y tambien
influyen en su permeabilidad.
Para la determinaci6n de la permeabilidad se han considerado dos pruebas en
campo, la velocidad de infiltraci6n, a !raves de los dobles anillos, el resultado,
aunque no siempre es exacto, da una aproximaci6n de la situaci6n en campo, es
decir nos muestra el comportamiento y el movimiento vertical del agua, esta se da
en mm/min o mm/h, la medida se da como velocidad de infiltraci6n (filtraci6n).
Asimismo este parametro tambien se ha validado con datos de laboratorio donde
se determin6 la permeabilidad, realizando la comparaci6n de los resultados con los
resultados obtenidos con los anillos dobles de infiltraci6n.
115
gas and liquid. The liquid is normally water and the gas manifests as water
vapor. Therefore, they are reffered to as “porous” media. These media are
characterized by their “porosity” and, in turn, this property predetermines the
permeability of the medium or the material under study.
A material is said to be permeable when it contains continuous voids; these
voids exist in all soils, including the most compact clays, and in all non-metallic
construction materials, including healthy granite and cement paste; therefore,
these materials are permeable. The circulation of water through the mass of
these materials obeys approximately identical laws; thus, the difference between
a clean sand and granite is, under this concept, only a difference of magnitude.
Origin of the water in the soil
Water present in soils can prevent from different sources [sic]:
- Sedimentation water: water included in sedimentary soils when its
particles are deposited.
- Infiltration water: water from rain, water currents or ice, lakes and seas.
Permeability is the property of the soil to transmit water and air and is one of
the most important qualities to be considered. The more permeable the soil, the
greater the filtration. Some soils are so permeable and filtration so intense that
to build any type of pond in them, it is necessary to apply special construction
techniques.
The size of the soil pores is of great importance with respect to the filtration
rate (movement of water into the soil) and the rate of percolation (movement
of water through the soil). The size and number of the pores are closely related
to the texture and structure of the soil and also influence its permeability.
In order to determine the permeability, two field tests have been considered; the
infiltration velocity through the double rings; the result, although not always
exact, gives an approximation of the situation in the field, that is, it shows the
behavior and the vertical movement of the water, which is given in mm/min or
mm/h; the measurement is given as infiltration velocity (filtration).
This parameter has also been validated with laboratory data where permeability
was determined, comparing the results with the results obtained with the double
infiltration rings.
116
La permeabilidad de esta en funci6n a los estudios realizados por Darcy, donde
utilizan un valor de velocidad v, dicha velocidad es la velocidad de descarga que se
define como la cantidad de agua que circula en la unidad de tiempo a traves de una
superficie unitaria perpendicular a las lfneas de filtraci6n.
Permeametro de carga constante
De acuerdo a los resultados las muestras se han analizado a !raves de un
permeametro de carga constante, ya que en estos aparatos la cantidad de agua
fluye a !raves de una muestra de suelo, de dimensiones conocidas, en un tiempo
determinado, puede ser medida.
Los niveles de agua a la entrada y salida del permeametro se pueden mantener
constantes por medio de compuertas. La perdida de carga h. depende unicamente
de la diferencia entre los niveles de agua. El diametro D y el Largo L de la muestra
que pueden ser medidos.
El agua a la salida es recogida en una probeta graduada y la cantidad de descarga
Q es medida, cabe destacar que este permeametro es aplicable a suelos
relativamente permeables, por ejemplo limos, arenas y gravas.
Conductividad hidraulica
El agua fluye en el suelo debido a varios tipos de fuerzas como de gravedad,
ascenso capilar y osmosis. Entre fuerzas de succi6n O a 1/3 bar de agua fluye en el
suelo por las fuerzas de gravedad, este fen6meno se nombra por flujo saturado.
Fuerzas de succi6n mas elevadas se nombran flujos no saturados. Los flujos de
agua se pueden medir en campo mediante la Conductividad Hidraulica. Se puede
obtener informaci6n fundamental en la circulaci6n del agua en el suelo mediante la
descripci6n del suelo de las clases de drenaje y sus caracterfsticas asociadas
(propiedades gleyicas y stagnicas).
Porosidad
El espacio poroso del suelo se refiere al porcentaje del volumen del suelo no
ocupado por s61idos. En general el volumen del suelo esta constituido por 50%
materiales s61idos (45% minerales y 5% materia organica) y 50% de espacio poroso,
dentro del espacio poroso pueden distinguir Macro poroso y micro poros donde
agua, nutrientes, aire y gases pueden circular o retenerse. Los macro poros no
retienen agua contra la fuerza de gravedad, son responsables del drenaje, aireaci6n
117
The permeability of this in function to the studies carried out by Darcy, where a
value of velocity v is used [sic]; this velocity is the rate of discharge defined as
the amount of water that circulates in the unit of time through a perpendicular
unitary surface towards the filtration lines.
Constant head permeameter
In accordance with the results, the samples have been analyzed through a
constant head permeameter, given that the amount of water flows through a soil
sample—of known dimensions and in a determined time—in these devices, it
can be measured [sic].
The water levels at the entrance and exit of the permeameter can be kept
constant by means of valves. The head loss h depends solely on the difference
between the measured water levels, diameter D and L length of the sample.
The water at the outlet is collected in a graduated cylinder and the quantity of
discharge Q is measured; it should be noted that this permeameter is applicable
to relatively permeable soils, for example silt, sand and gravel.
Hydraulic conductivity
Water flows in the ground due to various types of forces such as gravity,
capillary ascent and osmosis. Between suction forces 0 to 1/3 bar of water,
it flows on the ground by the forces of gravity; this phenomenon is named
saturated flow. Higher suction forces are called unsaturated flows. Water flows
can be measured in the field through Hydraulic Conductivity. Fundamental
information on the circulation of water in the soil can be obtained by describing
the soil of the drainage classes and their associated characteristics (gleyic and
stagnic properties).
Porosity
The porous space of the soil refers to the percentage of the volume of soil that
is occupied by solids. In general, the volume of the soil is made up of 50% solid
materials (45% minerals and 5% organic matter) and 50% of porous space, within
the porous space it can be distinguished macro-pores and micro-pores where water,
nutrients, air and gases can circulate or withhold. The macro-pores do not retain
water against the force of gravity, they are responsible for the drainage, aeration
118
del suelo y constituyen el espacio donde se forman las raices. Los micro poros
retienen agua y parte de la cual es disponible para la plantas (FAO, 2006).
Capilaridad
Para poder comprender la capilaridad debemos abordar y conocer el concepto de
tension superficial, que en las moleculas estan presentes por ejemplo en el agua
hay fuerzas de atraccion entre ellas, las que hacen que el liquido este cohesionado.
La resultante entre esas fuerzas hace que se anulen.
La capilaridad es la capacidad que tiene un liquido de subir espontaneamente por
un canal minusculo, debido a la tension superficial, el agua sube por un capilar, esto
se debe a fuerzas cohesivas, es decir fuerzas que unen el liquido; y a fuerzas
adhesivas, que unen al liquido con la superficie del capilar. Asimismo existe
capilaridad positiva y negativa, la figura nos muestra la capilaridad positiva, debido
a que el agua sube por el capilar, el menisco en este caso sera concavo.
Al contrario que en los tubas capilares los huecos en suelos tienen ancho variable
y se comunican entre si formando un enrejado. Si este enrejado se comunica por
abajo con el agua, su parte inferior se satura completamente. Mas arriba el agua
solo ocupa los huecos pequefios y los mayores quedan con aire.
La ascension del agua por los porns de una arena seca se puede estudiar en el
laboratorio. h = __f_
c eD10
he = altura capilar de un suelo, se puede estimar he en centimetros o mediante:
119
of the soil and constitute the space where the roots are formed. The micro-pores
retain water and part of which is available to the plants (FAO, 2006).
Capillarity
In order to understand capillarity we must approach and know the concept of
surface tension, which in molecules are present, for example in water, there are
forces of attraction between them, which makes the liquid to be cohesive. The
resultant between those forces makes them cancel out.
Capillarity is the ability of a liquid to spontaneously rise through a tiny canal,
due to surface tension, water rises through a capillary, this is due to cohesive
forces, ie forces that unite the liquid; and to adhesive forces, which bind liquid
to the surface of the capillary. There is also positive and negative capillarity,
the figure shows us the positive capillarity, because the water rises through the
capillary, the meniscus in this case will be concave.
Unlike in the capillary tubes, the holes in floors have variable width and
communicate with each other forming a lattice. If this lattice communicates
below with the water, its lower part is completely saturated. Above, the water
only occupies the small holes and the largest ones are left with air.
The ascent of water through the pores of a dry sand can be studied in the
laboratory.
hc = capillary height of a floor, can be estimated hc in centimeters or by:
10
120
Tabla 4-1: Ubicaci6n de los puntos y tecnicas empleadas en los puntos de estudio
en los bofedales del Silala, Norte, Sur, Villamar y Campo Lejano.
DESCRIPCION OE PUNTOS Y TECNICAS EMPLEAOAS PARA EL ESTUOIO DE SUELOS SllAlA
Codigo I Coordenadas
Perl lnfiltraci6n Muestra MuestraNo
Codi go Latitud Longitud Altitud Calicata
(D.A.) suelo
M.O Textura PH,CE DA
Alterada
Permeabilidad
campo
Su, Oeste
Auger
BOFEDAL NORTE
SC-1 P-1 600982 7566352 4360 X X X X X X X X X X
SC-2 P-2 6009S3 7S66332 4358 X
SC-3 P-3 600929 7S66329 4357 X
SC-4 P-4 600900 7566311 4355 X
SC-5 P-5 600866 7566313 4355 X
SC-6 P-6 600835 7566310 4354 X
SC-7 p.7 600838 7566288 4353 X
SC-8 P-8 600872 7566303 4354 X X X X X X X X X X
SC-9 p.g 600808 7566282 4351 X
SC-10 P-10 600n7 7566263 4350 X X X X X X X X X X
BOFEDALSUR
SC-11 P-11 603108 7565897 4408 X X X X X X X X X X
SC-12 P-12 603061 7565907 4407 X
SC-13 P-13 603064 7565889 4407 X
SC-14 P-14 603034 7565882 4407 X
SC-15 P-15 602957 7565869 4406 X X X X X X X X X X
SC-16 P-16 60286C 7565850 4405 X
SC-17 P-17 602853 7565825 4405 X
5C-18 P-18 602731 7565821 4402 X X X X X X X X X X
CAMPOLEJANO
l-1 CL-1 607030 7571110 4599 X X X X X
l-2 CL-2 603942 7570611 4584 X X X X X
l-3 Cl-3 604197 7567640 4519 X X X X
l-4 CL-4 603426 7567422 4508 X X X X
l-5 CL-5 601570 7566820 4462 X X X X
l-6 CL-6 603348 7565393 - X X X X
BOFEDAL VILLAMAR
V-1 VM-1 651015 7579967 4518 X X X X X X
V-2 VM-2 I 650982 ) 7579952 4520 I X I X X X X X I X
V-3 VM-3 651097 7580024 4516 X X X X X X
,
Figura 4-1: Tecnica de la calicata
121
Table 4-1: Location of the sampliong points and techniques used in the study
points in the bofedales of Silala, North, South, Villamar and Far Field
Figure 4-1: Trial pit technique
Dl5CR~ OJ SAMPUNGPOalTS AN>T!ClfiQlES U5B> FOR W-E Sl'UOW" OF 51.ALASOIS
,_ Fitkl I Ca:,rdnnes I ;., ........... Sol - Cede I Sodh ~=..!Ali Tr~ A,g• OM. T-.-. pt\<L DA ...... .. .....-.
latiMle lo · Pit Q-llh~ PA.I - ......
""'""" SC·1 M """"' 756&2 .,., X X X X X X X X X X
SC·2 .., 5XPS3 756&'1 """ X
SC·l .. , 6X929 75663:5 - X
SC•4 •·• fiXS(X) 756&!1 "'"' X
SC·S P.S 5X8B6 756SS "'"' X
SC·6 ... fiX8lS 756&%) 4351 X
SC·7 P.7 fiX838 ,,,.,,,, 4351 X
SC·B ... 5X872 '"""' 4351 X X X X X X X X X X
SC·9 ... fiX8C8 7""'2 4'51 X
SC·10 P. lD 6X1T77 756629 435) X X X X X X X X X X
OA'H 80FBllllL
SC·11 P.U '"'"" 756897 ..,. X X X X X X X X X X
SC·12 P.U ""'61 75650a 4G X
SC·U P.1l fi:0064 7""'"' 4G X
SC·14 P. 14 ""'" 75658i! 4G X
SC·1S P. 1S fil2!>S7 756585' ..,; X X X X X X X X X X
SC·16 P. 1£ fillSfD 756'585) 4'll> X
SC•17 P. 17 fillSS3 756582' 4'll> X
SC·1B P. 18 fil27l1 756'5821. ..,, X X X X X X X X X X
~A.R ,A aD CL·1 fmlD 1S1Un """ ., X X X X X CL·2 s:m42 7SX6!1 - .. X X X X X CL·l ""197 7 56'64) - X X X X •• CL-4 s:9426 7567422 ..,. .. X X X X CL·S s:ns;o 756fBD - X X X X •• CL-<S fml48 7s,sg - X X X X
,vlUMAR ~ L
V.1 \IM-1 65101S 7S7':B9 I ass I X I X I X X X I X
V.2 \IM-2 ...,.., 757992 I 45:D I I X I X X X X X I X
V-l \IM-l 6S10S7 75EOOll I 4SJ5 I I X I X X X X I X
122
Figura 4-2: Barrena Hand augers, para muestreo de suelos y descripci6n de
perfiles
.
~~F91~~~~~~~~-~-~..<-r-v;· N ivel de rereren:ia
I
I I { ••--rt~::::-z,--•• ■■H~■~-•-~~:::.~::.;r~~ . -
, ' ' '
/ \ l\_/) )\
z
---- ·-----.. ~-----~-,.-~--·-····· -~~---
Figura 4-3: Esquema del funcionamiento de lnfiltr6metro de doble anillo (Hartmann,
2000)
123
Figure 4-2: Hand augers for soil sampling and profile description
Figure 4-3: Diagram of the operation of double ring Infiltrometer (Hartmann,
2000)
124
Particle.st11e classes
· 2 000 1.1m · ery coarse sand
1 250 ~m Coarse sand
630 1.1m Medium sane!
200 ~m Fine sand
125 !Jill Very fine sand
63 fJIII COllrseSi 1
20 21fJJmIII ...F;.i.na.e;" "s"il"t~ ----r
Clay_
I %Clay
<21Jm
Ne~h</IL
........ Very fine + fine sand __
· 0.063 - o.i mm
Te.:diJral elasses
S Sand (unsp&oif~d)
LS Loam sand
SL Sandy loom
SCL Sandy eiay 10am
SiL Sillloam
StcL Silty day loam
CL Clayl~m
L Loam
Si Sill
SC Sandy clay
Ste Silty clay
C Clay
HC lleavy cl.ly
\ %SI~
2- 631Jm
\
Subdlvi slons of sandy tex!ural cl<lsses
\IFS
FS
S MS
cs
us
LVFS
LS LFS
LCS
FSL
SL CS.L
Very
fipe :.and
Me:li~msand
Coarse sand
Sand, un:;o~ed
toamy very fille saoo
toamy fine sand
toa coarse sand
fmesandyroam
C-Oar~_s:i_ng Joam
Figura 4-4: Triangulo textural para la clasificaci6n de los suelos
125
Figure 4-4: Textural triangle for soil classification
Particle-size classes
2 000 μm e,yc:oarse sand
1 250 μm Coarse sand
630 μm Medium sand
200 μm Fine sand
125 μm Ve,y fine sand
63μm sr.
20μm rse I
2 μm Fll'l8S1 t
Cla
I %Clay
<2μm
I (Vertie honzon)
Textural classes
S Sand (unspecified)
LS Loam sand
SL Sandy loam
SCL Sandy clay loam
Sil Silt loam
SiCL S~ty olay loam
CL Clay loam
L Loam
Si Silt
SC Sandy clay
SiC Silty clay
~ C Clay
~~ HC Heavy clay ._ ___________ _,
\ 41r. Silt
2 - 63μm
\
0 ~=.-"'--""""'.,...--.--+5-0 ........- -.-------.--100 0
, sanc10.063-2mm - -
Flncsand
very fine sand
0 \
+-Very fine + fine sand __
0.063-02mm
Subdivisions of sandy textural classes
V ery sand
FS Fioesand
S MS Medium sand
CS Coarse sand
us Sand. unsolte<I
LVFS Loamy very f.ne sand
LS LFS Loamy fine sand
LCS Loamv coarse sand
SL FSL Frr.e sandy loam
CSL Coarse sand loam
126
II' UMS[LL SOIL OOLO GHAAT lOY~
jl n /:I f~ lo
-ct,tAO ►..;J.--'>"
Figura 4-5: Hoja de co/ores 10YR de la Tabla de Co/ores Munsell. Este tono (hue)
es uno de /os mas utilizados en sue/os. La cual ha sido empleada en estos suelos
con alto contenido de Materia Organica.
127
Figure 4-5: 10YR color sheet from the Munsell Color Table. This hue is one
of the most used in soils. This has been used in these soils with high content
of Organic Matter.
t✓.U SELl • SOIL CO OR CHART 10YH
81
/3 ,, /6
----CHAO 1A---•
128
CAPITULO 5
Resultados y Discusi6n
Los bofedales de Silala y Villamar han sido estudiados siguiendo y ejecutando la
metodologfa planteada, en el capftulo anterior. De esta podemos senalar que se
realizaron 21 perforaciones para determinar la profundidad de los Bofedales
estudiados, las cuales tambien nos permitieron determinar parametros ffsico y
qufmicos de los suelos a diferentes profundidades, se puede ver en el Mapa 5-1 los
puntos de ubicacion de los puntos de estudio.
En una primera parte se tiene la interpretacion de los resultados de campo y el
comportamiento ffsico - qufmico de los suelos, la fluctuacion de los niveles y
profundidad de los suelos, asimismo el analisis de las propiedades hidraulicas nos
permitira comprender la funcion que tiene los suelos en comportamiento hidrologico
e hidraulico en los bofedales del Silala (Norte y Sur) y en relacion a los bofedales
de Villamar, asimismo contrastar con la informacion obtenida de los puntos en
campo lejano para una mejor interpretacion de los suelos que predominan en la
region.
Asimismo el analisis y la caracterizacion nos permitiran recomendar tecnicas para
la recuperacion de bofedales en vista de los procesos de degradacion que han
venido sufriendo estos a causa de la explotacion de los recurses hfdricos para el
uso en la region del Estado Chileno.
5.1. Descripci6n general de los Bofedales Norte, Sur, Campo Lejano y
Villamar
Podemos clasificar segun las Tabla 2-1 al Bofedal Norte de acuerdo al piso ecologico
y la altitud en la que se encuentra como Bofedales del tipo Altoandino al encontrarse
por encima de los 4100 msnm, asimismo en este bofedal se puede evidenciar un
cierto grado de alteraci6n considerable por lo que esta atravesando un periodo de
transici6n ya que presenta dos tipos de bofedal, una parte aun conserva
caracterfsticas de bofedal hidromorfico y una gran parte bofedal Mesico, Como se
Observa en la Figura A-1, si bien la evaluaci6n de la cobertura vegetal se realiz6 de
manera generica al describir los perfiles de seulos el bofedal Norte esta cambiando
respecto de su cobertura vegetal ya que la humedad esta disminuyendo en las capas
superficiales y existe una invasion y predominancia de especies como chilliwares y
pajonales.
129
CHAPTER 5
Results and Discussion
The bofedals of Silala and Villamar have been studied following and executing
the methodology proposed in the previous chapter. From this we can point out
that 21 holes were made in order to determine the depth of the studied bofedals,
which also allowed us to determine the soil physical and chemical parameters
at different depths; the points of location of the study points can be seen on
Map 5-1.
In the first part we have the interpretation of the field results and the soil physicalchemical
behaviors, the levels fluctuation and soil depths. Also, the analysis of
the hydraulic properties will allow us to understand the role of the soils in
hydrological and hydraulic behavior in the Silala bofedals (North and South)
and in relation to the bofedals of Villamar, also contrast with the information
obtained from the sampling points in the Far Field for a better interpretation of
the soils that predominate in the region.
Likewise, the analysis and the characterization will allow us to recommend
techniques for the recovery of bofedals in view of the degradation processes
that these have been suffering because of the exploitation of water resources for
the use in the region of the Chilean State.
5.1. General description of the North, South, Far Field and Villamar
Bofedals
We can classify the North Bofedal –according to Table 2-1– according to the
ecological floor and the altitude in which it is found as bofedales of the High
Andean type since it is above 4,100 meters above sea level. Likewise, in this
bofedal a certain degree of considerable alteration can be evidenced by what
is going through a period of transition since it presents two types of bofedal.
A part still conserves characteristics of hydromorphic bofedal and a great
part of mesic bofedal. As shown in Figure A-1, although the evaluation of the
vegetation cover was carried out in a generic way when describing the soil
profiles, the North Bofedal is changing with respect to its vegetation cover
since the humidity is decreasing in the surface layers and there is an invasion
and predominance of species such as chilliwares and scrublands.
130
El bofedal Sur presenta una mayor variacion respecto de la cobertura vegetal,
igualmente podemos clasificar como Bofedal Altoandino por la altitud mayor a los
4100 msnm a la que se encuentra, asimismo por la humedad existente en estos
bofedales, el bofedal sur presenta pequenas areas de bofedales hidromorficos en
la parte baja, media y alta, sin embargo una gran extension esta transformandose
en bofedales mesicos debido a que el nivel del agua esta disminuyendo y tanto la
vegetacion como el suelo esta cambiando de acuerdo a las perforaciones realizadas
y lo observado en campo.
Los bofedales de Villamar podemos clasificar, como bofedales Altoandinos ya que
se encuentran por a los 4520 msnm, asimismo por la humedad superficial y
permanente existente en estos bofedales, el bofedal de Villamar es un bofedales
hidromorfico en toda su extension debido a que el nivel del agua se puede observar
a lo largo de toda la superficie, asi tambien al realizar los trabajos se pudo evidenciar
que existe una capa profunda de materia organica en proceso de degradacion y el
nivel del suelo o el material parental se encuentra a una mayor profundidad en
relacion a los bofedales estudiados en Silala Norte y Sur.
Los puntos que fueron determinados como campo lejano corresponde a 6 puntos
asignados a las afueras de las areas de los bofedales, asimismo algunos se
encuentran muy en encima de los niveles de la microcuenca del Silala, pero estos
son muy importantes por el sistema que conforman para la recarga y
almacenamiento de aguas subterraneas.
5.1.1. Cobertura Vegetal
La cobertura Vegetal observada en campo es diversa, ya que los suelos presentan
un incremento de la acidez en funcion a la profundidad. En el caso de los bofedales
del norte son suelos Neutros a acidos sin embargo en los bofedales del Sur son
entre Neutros a alcalinos y presenta horizontes gleyzados, y se ha observado en el
caso del Bofedal Norte la Presencia de Distichia muscoides, Oxych/oe andina y/o
Plantago tubulosa que ocupan las areas de bofedales donde se tiene mayor
humedad, ya que estos se encuentran humedos practicamente todo el ano. Bajo
estas condiciones se dan dos tipos de asociaciones: a) Distichia muscoides -
Oxych/oe andina, en suelos hidromorficos saturados y nivel freatico con
escurrimiento superficial. b) Plantago tubulosa-Gentiana sp, sobre suelos
hidromorficos sin sumersion y nivel freatico superficial, y en invierno estos suelos
muchas veces se mantienen congelados, Ver Figura A-8, donde se observa la
Vegetacion existente en los bofedales.
Asimismo en estos bofedale que son praderas naturales en suelos hidromorficos,
presentan zonas de depresion, planicies cerca de las vertientes y napas freaticas
131
The South Bofedal shows a greater variation with respect to the vegetation
cover, hence we can also classify it as High Andean bofedal because of its
altitude higher than 4,100 meters above sea level, also due to the humidity in
these bofedals. The South Bofedal has small areas of hydromorphic bofedals in
the low, middle and high part. However, a large area is being transformed into
mesic bofedals because the water level is decreasing and both the vegetation
and the soil are changing according to the perforations made and what is
observed in the field.
We can classify the bofedals of Villamar as High Andean bofedals since they
are found at 4,520 meters above sea level. Likewise, due to the surface and
permanent humidity existing in these bofedals, the Villamar bofedal is a
hydroforphic bofedal in all its extension because the level of the water can
be observed along the entire surface. Also when carrying out the work it was
possible to see that there is a deep layer of organic matter in the process of
degradation and the level of the soil or the parent material is at a greater depth
in relation to the North and South Bofedals studied in Silala.
The sampling points that were determined as Far Field corresponds to 6
sampling points assigned to the outskirts of the areas of the bofedals. Likewise,
some are very above the levels of the Silala micro-basin, but these are very
important because of the system they constitute for the recharge and storage of
groundwater.
5.1.1. Vegetation Cover
The vegetation cover observed in the field is diverse, since the soils show an
increase in acidity as a function of depth. In the case of the northern bofedals
they are neutral to acid soils. However, in the southern bofedals they are neutral
to alkaline and have gleaming horizons, and it has been observed in the case of
the North Bofedal the presence of Distichia muscoides, Oxychloe andina and/
or Plantago tubulosa that occupy the areas of bofedals where there is greater
humidity, since they are wet practically all year round. Under these conditions
there are two types of associations: a) Distichia muscoides – Oxychloe andina,
in saturated hydromorphic soils and water table with surface runoff; b) Plantago
tubulosa – Gentiana sp., on hydrothermal soils without submergence and
surface water table, and in winter these soils are often kept frozen see Figure
A-8, where the vegetation existing in the bofedals is observed.
Likewise, in these bofedals, which are natural meadows in hydromorphic soils,
they have areas of depression, plains near the springs and superficial water tables
132
superficiales en el Bofedal Norte, y el Bofedal de Villamar donde destacan estas
especies vegetales como la Distichia sp. y Plantago sp. Tambien plantas del
genero Carex sp., Calamagrostis sp., Genciana sp., Erneria sp., Arenaria sp. e
Hipsela sp., y en las acumulaciones de agua: Lachemilla sp., Ranunculus sp. y
otros generos, como se observa en la descripci6n de la Figura 2-1 y 2-2. Ya que
estos bofedales o humedales sirven de pastizales naturales para especies silvestres
en los bofedales del Silala y en Villamar se observ6 la crianza de ganado camelido
como llamas y alpacas, por tal raz6n algunos autores las denominan como
CANAPAS que son Campos nativos de pastoreo.
5.1.2. Profundidad de los Suelos
La profundidad efectiva de un suelo es el espacio en el que las raices de las plantas
comunes pueden penetrar sin mayores obstaculos, con vistas a conseguir el agua
y los nutrimentos indispensables. Tai informaci6n resulta ser de suma importancia
para el crecimiento de las plantas. La mayoria de las ultimas pueden penetrar mas
de un metro, en los Bofedales Norte sin embargo en los bofedales del sur la
prfunidadad es menor a un metro, incluso menos de 0,50 metros.
Asimismo sabemos que un suelo debe tener condiciones favorables para recibir,
almacenar y hacer aprovechable el agua para las plantas, sin embargo algunos
sitios al encontrarse a una profundidad menor de un metro, hace que estas
condiciones disminuyan y su capacidad se vea mermada en relaci6n a capas
profundas como se observ6 en los Bofedales de Villamar, ya que en un suelo
profundo las plantas resisten mejor la sequia, ya que a mas profundidad mayor
capacidad de retenci6n de humedad. De igual manera, la planta puede usar los
nutrimentos almacenados en los horizontes profundos del subsuelo, si estos estan
al alcance de las raices.
Para este estudio se ha considerado a cualquiera de las siguientes condiciones
como limite a la penetraci6n de las raices en el suelo:
1. Roca dura sana
2. Cascajo (pedregosidad abundante)
3. Agua (nivel, napa o manto freatico cercano a la superficie)
4. Tepetales
La tabla 5-1 resume los resultados de todos los puntos analizados en los Bofedales
Norte, Sur, Villamar y campo lejano para, donde se han empleado la tecnica de la
calicata y los barrenos, es asi que en el Bofedal Norte la profundidad maxima
alcanzada llega a los 1,40 metros, en el Bofedal Sur alcanza los 1,20 metros y en
el Bofedal de Villamar se ha perforado hasta los 6,37 metros de profundidad,
133
in the North Bofedal, and the Villamar Bofedal, where these plant species stand
out, such as Distichia sp. and Plantago sp. also plants of the genra Carex sp.,
Calamagrostis sp., Genciana sp., Erneria sp., Arenaria sp. and Hipsela sp.,
and in the accumulations of water: Lachemilla sp., Ranunculus sp. and other
genres, as seen in the description of Figures 2-1 and 2-2. Since these bofedals
or wetlands serve as natural pastures for wild species in the bofedals of Silala
and Villamar, the breeding of camelid livestock such as llamas and alpacas was
observed. For this reason, some authors call them CANAPAS, which are native
grazing fields.
5.1.2. Depth of Soils
The effective depth of a soil is the space in which the roots of common plants
can penetrate without major obstacles, with a view to achieving the water and
the essential nutrients. Such information turns out to be very important for the
growth of the plants. Most of the latter can penetrate more than one meter, in
the northern bofedals. However, in the southern bofedals the depth is less than
one meter, even less than 0.50 meters.
We also know that a soil must have favorable conditions to receive, store and
make use of water for plants. However, some sites found at a depth of less than
one meter, causes these conditions to decrease and their capacity is reduced in
relation to deep layers as observed in the bofedals of Villamar, since in a deep
soil the plants resist better the drought, since to more depth there is greater
capacity of retention of humidity. In the same way, plants can use the nutrients
stored in the deep horizons of the subsoil, if they are within reach of the roots.
For this study, any of the following conditions have been considered as a limit
to the penetration of roots in the soil:
1. Healthy hard rock
2. Cascajo (abundant stoniness)
3. Water (water level, layer or table close to the surface)
4. Tepetates
Table 5-1 summarizes the results of all the sampling points analyzed in
the North, South, Villamar and Far Field Bofedals, where the technique
of trial pits and hand augers has been used. Thus, in the North Bofedal, the
maximum depth reached reaches 1.40 meters. In the South Bofedal it reaches
1.20 meters and in the Villamar Bofedal it has drilled to 6.37 meters deep.
134
asimismo en campo lejano se ha llegado a una profundidad maxima de 0,50 metros
alcanzando en todas el lfmite natural y/o material parental, habiendo empleado
principalmente el barreno (Ver figura 4-2), asimismo en las Figuras 5-1 , 5-2, 5-3 y
5-4 se puede observar la grafica que muestra las profundidades del Bofedal Norte,
Bofedal Sur, Bofedal Villamar y Campo lejano respectivamente.
Precisamente con esta tecnica del barreno se realizaron las perforaciones en 10
puntos en 11 Puntos del Bofedal Norte, 8 puntos del Bofedal Sur y 3 Puntos en el
Bofedal de Villamar, en algunos puntos se ha perforado hasta llegar a roca dura, en
otras a grava y pedregosidad, con material abundante de piedras o rocas en proceso
de descomposici6n, donde las niveles han variado en funci6n a la topograffa, y las
condiciones el terreno, en vista de su cercanfa con las limites laterales o
geograficos, asf coma con la napa freatica.
La Figura A-2, tambien nos muestra un perfil de suelo extrafdo con el barreno y su
clasificaci6n en campo coma se observa en la Tabla 5-2, puesto sabre una
superficie para determinar la profundidad de las perfiles hasta el material parental o
material original, las cuales nos permitiran armar la descripci6n de las suelos que
predominan de acuerdo a la visita de campo suelos con bastante materia organica
y rafces en la superficie y suelos arenosos a Arena Francos en las capas inferiores
del suelo, toda la informaci6n se encuentra en la Secci6n de Anexos C.
Asimismo SERGEOTECMIN viene realizando la implementaci6n de piez6metros en
las bofedales, llegando a perforar diferentes puntos a nivel de la capa de suelo,
excavando hasta material parental o roca dura, que se encuentra par debajo de las
bofedales, las cuales permitiran generar una mejor estratigraffa a mayor profundidad
del estudio realizado, podemos observar la descripci6n del trabajo que vienen
realizando Ver Figura A-6.
En las puntos del campo lejano la profundidad efectiva ha sido medida en funci6n
a la profundidad de las rafces de las plantas, queen la mayorfa de las puntos no
existe cobertura vegetal, esta informaci6n llega a ser de mucha importancia para
comprender el movimiento del agua en las suelos y las profundidades a las cuales
se ha logrado llegar par la dureza de las suelos es minima en comparaci6n con las
suelo observados en las bofedales, siendo que en algunos puntos se lleg6 a la
cascajo o pedregosidad abundante, las datos se muestran en el siguiente cuadro:
5.1 .3. Niveles de agua
Se define coma nivel freatico al lugar geometrico de puntos del suelo en las que la
presi6n de agua es igual a la atmosferica. Corresponde ademas al lugar geometrico
135
Likewise, in the Far Field a maximum depth of 0.50 meters has been reached,
reaching in all the natural limit and/or parental material, having employed
mainly hand augers (see Figure 4-2). Also, in Figures 5-1, 5-2, 5-3 and 5-4,
the graph showing the depths of the North Bofedal, South Bofedal, Villamar
Bofedal and Far Field, respectively, can be observed.
Precisely with this hand auger technique, drilling was done in 10 sampling
points of the North Bofedal, 8 sampling points of the South Bofedal and 3
sampling points in the Villamar Bofedal. In some sampling points it has been
drilled until reaching hard rock, in others until reaching gravel and stones, with
abundant material of stones or rocks in the process of decomposition, where
the levels have varied according to the topography and the conditions of the
terrain, in view of its proximity to the lateral or geographical limits, as well as
to the water table.
Figure A-2 also shows a soil profile extracted with hand augers and its
classification in the field as shown in Table 5-2, placed on a surface in order to
determine the depth of the profiles to the parent material or original material,
which will allow us to prepare the soil description that predominate according
to the field visit; soils with enough organic matter and roots in the surface and
sandy soils to loamy sand in the lower layers of the soil. All the information is
found in the Section of Annexes C.
Also, SERGEOTECMIN has been carrying out the implementation of
piezometers in the bofedals, being able to drill different sampling points at
the level of the soil layer, digging up to parent material or hard rock, which
is below the bofedals, which will allow generating a better stratigraphy to a
greater depth of the study carried out. We can see the description of the work
they are carrying out. See Figure A-6.
In the sampling points of the Far Field the effective depth has been measured
according to the depth of the plant roots, which in most of the sampling points
there is no vegetal cover. This information becomes very important in order to
understand the movement of water in soils. The depth that has been reached
due to the hardness of the soil is minimal compared to the soils observed in
the bofedals, being that in some points the cascajo or abundant stoniness was
reached. The data is shown in the following table:
5.1.3. Water Levels
The water table is defined as the geometric location of sampling points on the
ground where the water pressure is equal to the atmospheric pressure. It also
corresponds to the geometric location
136
de los niveles que alcanza la superficie del agua en los pozos de observaci6n en
comunicaci6n libre con los huecos del suelo. Por debajo del nivel freatico las
presiones neutras son positivas. Para condiciones estaticas del agua, en un cierto
suelo, el nivel freatico serfa una superficie horizontal, sin embargo, si existe la
posibilidad de que el agua fluya dentro del suelo, ya no hay raz6n para que el nivel
freatico siga siendo horizontal, y de hecho, naturalmente no lo es: el nivel freatico
en un punto varfa con respecto a las variaciones de precipitaci6n, presi6n
atmosferica y con las mareas.
Al mismo tiempo al determinar la profundidad otro parametro medido ha sido la
profundidad a la cual se encuentra el Nivel Freatico, la misma se encuentra a una
profundidad mfnima de 0, 10 m hasta los 0,40 en los puntos que se encuentran a los
extremos. El nivel freatico en el Bofedal Sur esta en un rango de 0,20 a 0,45 metros
por debajo del nivel del suelo. Contrario a lo que se observ6 en el Bofedal de
Villamar que se encuentra en la superficie hasta los 0, 10 m en algunos puntos, las
Figuras 5-5, 5-6 y 5-7 muestran lo niveles de la napa freatica, cabe senalar tambien
que en campo lejano no se puede observar este nivel debido a que los puntos se
encuentran en extensas areas de arenales y material parental predominante
limitada por el basamento rocoso.
Discusi6n: Respecto de los Bofedales Norte y Sur en relaci6n al Bofedal de Villamar
existe una gran variaci6n en la cobertura vegetal y la composici6n botanica presente,
a simple vista se puede observar los cambios que viene atravesando y sufriendo los
Bofedales del Silala, ya que se encuentra en un proceso de degradaci6n y cambio en
la cobertura vegetal existente, pero este cambio debe ser tornado seriamente ya que
al ser bofedales naturales que han sido formado quien sabe por cientos de aiios, su
recuperaci6n podrfa implicar un costo y un proceso muy lento, ya que mas de un 50
% de las areas de bofedales se encuentran en proceso de degradaci6n, salinizaci6n
y perdida de cobertura vegetal.
De acuerdo a lo observado en campo, asf como el reconocimiento de terreno
realizado, lamentablemente los bofedales del Silala (norte y sur), definitivamente han
sufrido debido a la intervenci6n humana, que hizo que la vegetaci6n y la fisiograffa
tenga un aspecto totalmente distinto al bofedal de Villamar que como vemos en la
Figura A-1 y Figura A-8 donde toda la composici6n florfstica propia de un bofedal se
esta alterando drasticamente.
La perforaci6n realizada con los barrenos y las calicatas nos ha permitido
determinar dos parametros como son los niveles de agua (napa freatica) y la
profundidad de los suelos en el bofedal Norte, Sur, Villamar y Campo lejano, una
137
of the levels reached by the surface of the water in the observation wells in free
communication with the holes in the ground. Below the water table the neutral
pressures are positive. For static water conditions, in a certain soil, the water
table would be a horizontal surface. However, if there is a possibility of water
flowing into the ground, there is no longer any reason for the water table to
remain horizontal, and in fact, naturally it is not: the water table in a sampling
point varies with respect to the variations of precipitation, atmospheric pressure
and with the tides.
At the same time when determining the depth another parameter measured has
been the depth at which the water table is located, it is at a minimum depth of
0.10 meters to 0.40 meters in the sampling points that are at the far ends. The
water table in the South Bofedal is in a range of 0.20 to 0.45 meters below
ground level. Contrary to what was observed in the Villamar Bofedal that is
on the surface up to 0.10 meters in some sampling points; Figures 5-5, 5-6 and
5-7 show the levels of the water table. It should also be noted that in the Far
Field this level can not be observed because the samnpling points are found in
extensive sandy areas and predominant parent material limited by the rocky
basement.
Discussion: Regarding the North and South Bofedals in relation to the Villamar
Bofedal, there is a great variation in the vegetation cover and the botanical
composition present. At a glance, we can observe the changes that the Silala
Bofedals are going through and suffering, since they are in a process of
degradation and change in the existing vegetation cover. But this change must
be taken seriously because being natural bofedals that have been formed who
knows how long ago, their recovery could involve an elevated cost and a very
slow process, since more than 50% of the bofedal areas are found in the process
of degradation, salinization and loss of vegetation cover.
According to what was observed in the field, as well as the survey of the terrain,
unfortunately the Silala Bofedals (North and South), have definitely suffered
due to human intervention, which made the vegetation and physiography look
totally different from the Villamar Bofedal that as we see in Figure A-1 and
Figure A-8 where all the floristic composition of a bofedal is being drastically
altered.
The drilling carried out with hand augers and trial pits allowed us to determine
two parameters such as the water levels (groundwater table) and the depth of the
soils in the North, South, Villamar and Far Field Bofedals.
138
de las limitantes ha sido la recuperaci6n de las aguas observada tanto en las pozos
perforados, asf coma en las calicatas, par lo que el movimiento de las aguas en las
capas inferiores es considerable y esta en funci6n a la textura predominante de
arenas gruesas, medias y finas, donde tambien se encontraron capas de suelo muy
humedo (suelos saturados), lo que indica un proceso de almacenamiento de aguas
y la humedad que influye en las vertientes de las bofedales del Silala, sin embargo
par las caudales superficiales observados al momenta de realizar las estudios
debemos sefialar que estas aguas no provienen directamente del Bofedal, sino mas
bien cuentan con un area de recarga y almacenamiento mucho mas amplio del que
se pens6, ya que en el arenal y las puntos lejanos, se puede evidenciar humedad y
porosidad coma se discutira en las capftulos correspondientes.
5.2. Parametros Fisico - quimicos de los Suelos de Bofedales
Materia Organica y Textura de los Suelos
La textura de las suelos se refiere a la proporci6n de componentes inorganicos de
diferentes formas y tamafios coma arena, limo y arcilla y el componente organico,
en relaci6n al agua y las espacios porosos que presentan las suelos. La textura es
una de las propiedades importantes ya que influye coma factor de fertilidad yen la
habilidad de retener agua, generar aireaci6n, drenaje, contenido de materia
organica y otras propiedades qufmicas que vamos a analizar en este capftulo.
La metodologfa empleada es el triangulo de textura de suelos, segun la FAO se usa
coma una herramienta para clasificar la textura. Las partfculas del suelo que
superan un tamafio de 2.0 mm se definen coma piedra o grava y tambien se incluyen
en la clase de textura, sin embargo toda esta informaci6n ha sido tratada en campo
y en laboratorio.
De acuerdo a la caracterizaci6n realizada en campo se ha evidenciado la presencia
de 3 horizontes, que son el horizonte de materia organica (horizonte 0) un horizonte
A, que presenta caracterfsticas muy similares con variantes respecto del porcentaje
de Arena y Materia organica predominante, y el Horizonte R, roca madre o material
parental, la clase textural ha sido determinada con las analisis y resultados de
laboratorio, la misma se puede ver en la Tabla 5-3, la clasificaci6n realizada en
campo y las Tablas 5-4, Tabla 5-5 y tabla 5-6 que muestran las resultados del las
analisis de laboratorio realizados.
La tabla 5-3 nos muestra el detalle de la descripci6n de las perfiles del suelo
realizados en campo, donde par el tipo de textura, asimismo la estructura del suelo
segun el tipo y grado de formaci6n es granular y debil, se ha evidenciado las dos
horizontes que predominan las suelos, la capa de materia organica y la capa de
139
One of the limitations was the water recovery observed both in the wells
drilled, as well as in the trial pits. Therefore, the movement of water in the
lower layers is considerable and is a function of the predominant texture of
coarse, medium and fine sands, where layers of very moist soil (saturated soils)
were also found, which indicates a process of water storage and humidity that
influences the springs of the Silala Bofedals. However, due to the surface flows
observed at the time of carrying out the studies, we must point out that these
waters do not come directly from the bofedal, but rather have a much larger
recharge and storage area than was previously thought, since in the sandy area
and in the distant sampling points, humidity and porosity can be evidenced as
will be discussed in the corresponding chapters.
5.2. Physical-chemical parameters of the bofedal soils
Organic matter and soil texture
Soil texture refers to the proportion of inorganic components of different shapes
and sizes such as sand, silt and clay and the organic component, in relation to
water and the porous spaces that the soils present. Texture is one of the important
properties since it has an influence as a factor of fertility and on water retention
ability to retain water, generates aeration, drainage, organic matter content, and
other chemical properties that will be analyzed in this chapter.
The methodology used is the soil texture triangle, based on to the FAO it is used
as a tool to classify the texture. Soil particles that exceed a size of 2.0 mm are
defined as stone or gravel and are also included in the texture class, however all
this information has been treated in the field and in the laboratory.
On basis of characterization carried out in the field, the presence of 3 horizons has
been evidenced, which are the horizon of organic matter (horizon O), a horizon
A, which has very similar characteristics with variations with respect to the
percentage of sand and predominant organic matter, and The R-horizon, parent
rock or parent material, the textural class has been determined with laboratory
analyzes and results, which can be seen in Table 5-3, the classification made
in the field and Tables 5-4, Table 5 -5 and table 5-6 showing the results of the
laboratory analyzes performed [sic].
Table 5-3 shows the detail of the description of the soil profiles made in the
field, where based on the type of texture, and the structure of the soil according
to the type and degree of formation is granular and weak, the two horizons that
dominate the soils, the layer of organic matter and the layer of
140
suelos arenosos con diferentes proporciones (% de arena que varia en funci6n a la
profundidad), asimismo la consistencia nos muestra que son suelos sueltos, la
porosidad va de muy fino a fino, en la superficie se ha observado en los Bofedales
del Norte cierta presencia de afloracioes salinas sin embargo en el Bofedal Sur se
ve que todo el bofedal muestra esta caracteristica de afloraciones salinas.
El bofedal norte se caracteriza porque en ella se puede evidenciar un bofedal
Hidromorfico en la parte central ver Figura A-1 y Figura A-6, donde se ha realizado
la clasificaci6n textural a !raves de calicatas y muestras de suelos enviados a
laboratorios, las cuales nos muestran que hasta una profundidad de O a 0,40 m, esta
conformado por Materia Organica, y a partir de los 0,40 a 1,40 metros se puede
evidenciar presencia de raices en descomposici6n y suelos predominantemente
arenosos (arena gruesa y fina) hasta llegar al material parental.
En el bofedal Norte tiene una area de bofedales con caracteristicas hidrom6rficas
donde se presenta una mayor concentraci6n de Materia organica de hasta un 71 %
a una profundidad de entre los 0,40 hasta los 0,80 m, como se puede ver en la Tabla
5-4, Tabla 5-5 y Tabla 5-6, la cual tambien favorece a la retenci6n de humedad y el
comportamiento propio de bofedales hidr6morficos.
Asimismo se contrasta con los resultados de muestras alteradas, donde se puede
observar un cambio en funci6n a la profundidad de las muestras de suelos
obtenidas, sin embargo la clase textural varia un poco en relaci6n al contenido de
Arena y la presencia de Limo y Arcillas y el contenido de Materia Organica, ver Tabla
5-6. Y las graficas obtenidas en funci6n a la profundidad, Figura 5-8, figura 5-9,
Figura 5-10 y Figura 5-11 .
En el bofedal Sur presenta una mayor cantidad de muestras con resultados de la
clase textural Arenosa o Arena Francosa, la misma se debe a que la materia
organica esta a menor profundidad en relaci6n al bofedal Norte, asimismo se tienen
areas que estan en proceso de degradaci6n y perdida de cobertura vegetal que
ocasiona la presencia de suelos desnudos, con presencia de pequefias afloraciones
salinas.
El bofedal sur, presenta un proceso de degradaci6n severo, ya que en diferentes
areas del bofedal se observa poco cobertura vegetal, con bastantes afloraciones
salinas, ademas que estas capas sub superficiales corresponden a un tipo de suelo
arenoso, la misma descripci6n se puede observar en los resultados analizados y
tabulados de laboratorio Tabla 5-4, siendo que existe una predominancia de la clase
textural de Arena a arena Franco en algunos puntos.
141
sandy soils with different proportions (% of sand that varies depending on
the depth) have been determined, also the consistency shows that these are
loose soils, the porosity ranges from very fine to fine, on the surface of the
North bofedals, it has been possible to observe a certain presence of saline
outcrops; however, in the South Bofedal it is seen that all the bofedal presents
this characteristic of saline outcrops.
The north bofedal is characterized for presenting a Hydromorphic bofedal in
the central part, see Figure A-1 and Figure A-6, where the textural classification
has been made through trial pits and soil samples sent to laboratories, which
show that up to a depth of 0 to 0.40 m, the bofedal is made up of Organic
Matter, and from 0.40 to 1.40 meters, it is possible to observe the presence of
deteriorating roots and predominantly sandy soils (coarse and fine sand) as far
as the parent material.
The North bofedal has an area of bofedales with hydromorphic characteristics
where there is a greater concentration of organic matter of up to 71% at a depth
of 0.40 to 0.80 m, as can be seen in the Table 5-4, Table 5-5 and Table 5-6,
which also favors the retention of moisture and the behavior of hydromorphic
bofedales.
It is also contrasted with the results of altered samples, where a change can be
observed as a function of the depth of the soil samples obtained, however the
textural class varies a bit in relation to the content of sand and the presence of
silt and clays and the content of Organic Matter, see Table 5-6 and the graphs
obtained as a function of depth, Figure 5-8, Figure 5-9, Figure 5-10 and Figure
5-11.
The South bofedal presents a greater number of samples with results of the
textural sandy to loamy-sandy class, which results from the fact that the organic
matter is at a lower depth in relation to the North bofedal, also there are areas
that are in the process of degradation and loss of vegetation cover causing the
presence of bare soils, with the presence of small saline outcrops.
The south bofedal presents a severe degradation process, since in different areas of
the bofedal there is little vegetation cover, with plenty of saline outcrops, in addition
these sub-surface layers correspond to a type of sandy soil, the same description
can be observed in the laboratory results analyzed and tabulated [see] Table 5-4;
there is a predominance of sandy to sandy-loamy textural class in some points.
142
Debemos indicar que las caracteristicas en cuanto a cobertura vegetal difieren
bastante, siendo que ademas la profundidad maxima en estas es de 1,20 m en el
punto mas profundo, sin embargo con la calicata se lleg6 a los 0,70 m, al mismo
tiempo se puede evidenciar dos capas u horizontes la primera con bastante
contenido de materia organica pero con menor profundidad y la segunda que
presenta un mayor porcentaje de Arena por encima del 70 %, asimismo por
procesos de meteorizaci6n y descomposici6n de la materia organica en esta se
observa el limo y arcilla en menor proporci6n Ver Figura 5-9.
El pH de los Suelos
La acidez del suelo se determina por la concentraci6n de protones en la soluci6n
del suelo, se expresa como pH, que es el logaritmo cambiando de signo, de la
concentraci6n de protones en una disoluci6n determinada, en este caso los suelos
analizados en laboratorio.
El pH ejerce una gran influencia en la asimilaci6n de elementos nutritivos, el
intervalo de pH comprendido entre 6 y 7 es el mas adecuado para la asimilaci6n de
los nutrientes por parte de las plantas. Los microorganismos del suelo proliferan con
valores de pH medias y altos, su actividad se reduce con pH inferior a 5,5. El pH del
suelo es medido por lo general potenciometricamente en la soluci6n en equilibria
con la suspension del suelo los valores de pH dependen de las caracteristicas del
suelo la concentraci6n de CO2 disuelto y el contenido de humedad al cual se realiza
la medici6n.
Las tablas 5-7 y tabla 5-8 nos muestran los resultados de las muestras analizadas
en laboratorio, tanto las muestras no alteradas y las muestras alteradas, sin
embargo no existe mucha diferencia en los resultados analizados.
El pH de los suelos en el bofedal norte se encuentra en el rango de poco acidos a
alcalinos, siendo que hasta los 0,40 m los suelos presentan pH alcalinos 8,3 a poco
alcalinos 7,3 en promedio, este cambia en funci6n a la profundidad siendo que se
tiene un pH de poco acidos 6,3 a neutros 6,7, la Figura 5-12 muestra el
comportamiento del pH en funci6n a la profundidad de los suelos.
El pH de los suelos en el Bofedal Sur se encuentra en un rango de poco acidos a
alcalinos, siendo que en la capa superficial se tiene un pH de 7,8, y en las capas
inferiores del suelo el pH desciende hasta 6,2 aunque el rango que predomina en
estos suelos son los pH neutros de 7,2 como promedio, el comportamiento se pude
observar en el Figura 5-13, para una mejor comprensi6n.
143
It should be pointed out that the characteristics in terms of plant cover differ
considerably; in addition, the maximum depth in these is 1.20 m at the deepest
point, however with the trial pit it was possible to reach 0.70 m, at the same
time it is possible to observe two layers or horizons; the first one with enough
organic matter content but with less depth and the second one presents a
higher percentage of sand over 70%; also, due to processes of weathering and
decomposition in the organic matter, it is possible to observe silt and clay in
smaller proportion. See Figure 5-9.
Soil pH
Soil acidity is determined by the concentration of protons in the soil solution; it is
expressed as pH, which is the logarithm changing sign, of proton concentration
in a given solution, in this case the soils analyzed in the laboratory.
The pH exerts a great influence on the assimilation of nutrients. The pH
range between 6 and 7 is the most suitable for the assimilation of nutrients
by plants. Soil microorganisms proliferate with medium and high pH values;
their activity is reduced with pH inferior than 5.5. Soil pH is usually measured
potentiometrically in the solution in equilibrium with the soil suspension.
The pH values depend on the characteristics of the soil, the concentration of
dissolved CO2 and the moisture content at which the measurement is made.
Tables 5-7 and Table 5-8 show the results of the samples analyzed in the
laboratory [for] both the undisturbed samples and the altered samples; however,
there is not much difference in the results analyzed.
The pH of the soils in the north bofedal is in the range of low to alkaline acids;
i.e. up to 0.40 m, the soils have an alkaline pH 8.3 to little alkaline 7.3; on
average, this changes as a function of the depth, presenting a pH ranging from
slightly acid 6.3 to neutral 6.7, Figure 5-12 shows the behavior of pH in function
to the depth of the soils.
The pH of the soils in the South Bofedal is in a range of low to alkaline acids;
the superficial layer has a pH of 7.8, and in the lower soil layers the pH drops
to 6.2 although the range that predominates in these soils are the neutral pH
of 7.2 as average. The behavior can be observed in Figure 5-13, for a better
understanding.
144
Tambien debemos indicar que cercano a este punto se encuentra el Bofedal Salina,
denominado asi por las afloraciones salinas que estan recubriendo casi toda la
superficie, en estas los resultados de pH nos muestran que se encuentra en el rango
de Alcalinos con pH de 9,2 a 8,7 en funci6n a la profundidad de los suelos, la misma
se pude ver en la Figura 5-14.
Los resultados de las muestras analizadas en el Bofedal de Villamar nos muestran
un comportamiento un tanto similar a los del Bofedal norte, ya que en la parte
superficial presenta un pH Neutro de 7,0 y segun la muestra analizada corresponde
a una profundidad mayor el pH desciende a poco acidos con rangos de 6, 1 a 5,5 su
comportamiento se puede ver en la Figura 5-15.
Tambien los analisis de muestras de suelo realizadas en los puntos de camp Lejano
el rango en el que se encuentra es de Alcalino a poco acido, siendo que los puntos
se encuentran muy dispersos la interpretaci6n de datos debera ser de manera
individual, pero en general el pH que predomina son el neutro con rango de 7,4 a
6,8. El comportamiento de este se puede ver en la Figura 5-16.
Conductividad Electrica (C.E.)
Un suelo es salino cuando tiene un exceso de sales solubles, cuyos iones en la
soluci6n de! suelo impiden o dificultan el desarrollo normal de las plantas. Se
consideran sales solubles las que estan compuestas por los siguientes iones:
Cationes: calcio, magnesia, sodio, potasio.
Aniones: cloruro, sulfato, bicarbonato, carbonato.
Asi tambien la C.E. es la medida de la cantidad de corriente que pasa a !raves de
la soluci6n del suelo. La C.E. de una soluci6n proporcional al contenido de sales
disueltas e ionizadas contenidas en esa soluci6n.
El comportamiento en general que se ha observado es que en las capas
superficiales o de materia organica la Conductividad electrica es mayor en todos los
puntos, asimismo en funci6n a la profundidad esta varia coma se puede observar
en la Tabla 5-9 y Tabla 5-10, la cual nos muestra los resultados de las muestras
analizadas, asi tambien la Figura 5-16, Figura 5-17, Figura 5-18 y Figura 5-19,
expresa el comportamiento de la conductividad electrica en relaci6n a los rangos de
profundidad analizados.
Lo que si llama la atenci6n es que en los bofedales caracterizados coma
hidr6morficos y con cobertura vegetal coma es el Bofedal de Villamar y el Bofedal
Norte presentan los valores mas altos de conductividad 594 y 785 respectivamente.
145
We should also indicate that the Saline Bofedal is found near this point; this
bofedal was named Saline due to the saline outcrops that cover almost the
entirety of its surface; the pH results of this bofedal show that it is in the range
of alkaline with a pH of 9.2 to 8.7, as a function of soil depth. Figure 5-14.
The results of the samples analyzed in the Villamar Bofedal show a somewhat
similar behavior to those of the North Bofedal, since the bofedal surface
presents a Neutral pH of 7.0 According to the analyzed sample, it corresponds
to a greater depth; the pH descends to marginally acid with ranges of 6.1 to 5.5;
its behavior can be seen in Figure 5-15.
Also, the analysis of soil samples carried out in the Far Field the range in which
it is found is from Alkaline to marginally acid [sic]; since the points are quite
dispersed, the interpretation of data must be performed individually. In general,
however, the pH that predominates are the neutral with a range of 7.4 to 6.8.
The behavior of this [area] can be seen in Figure 5-16.
Electrical Conductivity (C.E.)
A soil is saline when it has an excess of soluble salts, whose ions in the soil
solution prevent or hinder the normal development of plants. Soluble salts are
those that are composed of the following ions:
Cations: calcium, magnesium, sodium, potassium.
Anions: chloride, sulfate, bicarbonate, carbonate.
C.E. is also the measure of the amount of current that passes through the soil
solution. The C.E. of a solution [sic] proportional to the content of dissolved
and ionized salts contained in that solution.
The general behavior that has been observed is that, in the superficial layers or
of organic matter, the electrical conductivity is greater in all the points; also, in
function to the depth, it varies as it can be observed in the Table 5-9 and Table
5- 10, which shows the results of the analyzed samples, as well as Figure 5-16,
Figure 5-17, Figure 5-18 and Figure 5-19, which express the behavior of the
electrical conductivity in relation to the depth ranges analyzed.
What is striking is that bofedales characterized as hydrothermal and with plant
cover, as the Villamar and North Bofedals Norte, have the highest values of
conductivity 594 and 785, respectively.
146
Discusion
De los parametros Fisicos analizados la informaci6n mas relevante es la
clasificaci6n de los suelos en funci6n a la profundidad, es decir que se tienen
resultados cada 20 cm como rango donde se puede conocer a la clase textural a la
que corresponden los suelos, si bien la capa de materia organica se diferencia mas
en espesor entre los Ires bofedales (Norte, Sur y Villamar), sabemos que estos
bofedales presentan dos horizontes o capas, una que es de Materia Organica con
diferentes proporciones y un horizonte o capa Arenosa (Franco Arenoso o Arenoso
Franco).
La misma por las propiedades que presenta la Arena existe un flujo subterraneo que
circula por encima del basamento rocoso y/o material parental, si bien los suelos
analizados se encontraron saturados a una profundidad de 0, 10 y 0,20 metros en el
bofedal Norte y sur respectivamente el bofedal no perturbado como es el de Villamar
presenta un colch6n de materia organica la saturaci6n es al 100 %, similar al area
en el Punto 8 del Bofedal Norte.
Del mismo modo el pH en todos los puntos analizados muestra que se encuentran
en el rango de Alcalinos, poco alcalinos, Neutros y poco acidos, asimismo la
variaci6n entre estos rangos se da por la profundidad en la cual se realizaron los
muestreos de suelos y los resultados de las muestras obtenidas en campo.
La conductividad electrica igualmente presenta en mismo comportamiento en todos
los bofedales, llegando a disminuir en su capacidad en funci6n a la profundidad de
muestreo.
5.3. Parametros hidraulicos de los suelos
Permeabilidad
Para cada analisis se han realizado 3 repeticiones, por lo que de acuerdo con los
resultados obtenidos en Laboratorio debemos senalar que de acuerdo a los
resultados de permeabilidad en el punto 10 del Bofedal Norte es de 2,656E-07
(cm/seg) como se puede ver en la Tabla 5-11 , los suelos que se encuentran en este
rango pueden estar clasificadas como Arenas muy finas, limos organicos e
inorganicos, mezclas de arena, limo y arcilla, morenas glaciares, dep6sitos de arcilla
estratificada, los cuales presentan un drenaje pobre, son suelos impermeables,
modificados por la vegetaci6n en descomposici6n.
147
Discussion
Of the physical parameters analyzed the most relevant information is the
classification of the soils based on depth; that is to say that results have been
obtained every 20 cm as a range where it is possible to attain knowledge on
the textural class to which the soils correspond. Although the layer of organic
matter differs more in thickness among the three bofedales (North, South and
Villamar), we know that these bofedales have two horizons or layers, one that
is composed of Organic Matter with different proportions, and a horizon or
Sandy layer (Sandy or Sandy-loamy).
The same, owing to the properties of the sand, presents groundwater flow
that circulates above the rocky basement and/or parental material; although
the analyzed soils were saturated to a depth of 0.10 and 0.20 meters in the
north and south bofedals, respectively, the undisturbed bofedal, i.e. Villamar,
presents a mattress of organic matter; the saturation is 100%, similar to the area
in Point 8 of the North Bofedal.
In the same way, the pH in all the analyzed points shows that these are in the
range of Alkaline, marginally alkaline, Neutral and marginally acidic; also, the
variation between these ranges is given by the depth in which the soil samples
were taken and the results of the samples obtained in the field.
The electrical conductivity also presents the same behavior in all the bofedales,
diminishing in its capacity as a function of the sampling depth.
5.3. Hydraulic parameters of soils
Permeability
For each analysis 3 repetitions have been made; based on the results obtained in
the Laboratory, it must be pointed out that, according to the permeability results
in point 10 of the North Bofedal, the permeability is of 2,656E-07 (cm/sec)
as can be seen in Table 5-11. The soils that are in this range can be classified
as very fine sands, organic and inorganic silts, mixtures of sand, silt and clay,
glacial moraines, stratified clay deposits, which present a poor drainage ratio;
these are impermeable soils, modified by decaying vegetation.
148
Asimismo el resultado obtenido en el punto 15 del Bofedal Sur, reporta una
permeabilidad de 1,146E-07 (cm/seg) que igualmente se encuentra bajo la misma
clasificaci6n.
Conductividad Hidraulica
Las pruebas de infiltraci6n nos permiten conocer el movimiento vertical del agua
resultados nos permitiran determinar las propiedades hidraulicas en la primera capa
(horizonte) organico hasta el limite con el horizonte con predominancia de arena en
sus clase textural.
De acuerdo a los resultados obtenidos en los puntos de evaluaci6n se determin6 la
clasificaci6n de los suelos, asi como el movimiento vertical del agua (infiltraci6n),
como movimiento del agua en funci6n al tiempo (mm/h; cm/h; cm/seg).
En las siguientes graficas podemos observar el comportamiento de la Velocidad de
infiltraci6n de cada una de las pruebas realizadas en campo, asi tambien una
interpretaci6n de los resultados en relaci6n a la clase textural de los suelos, en los
bofedales de estudio, donde se describen como Puntos asignados para el presente
estudio.
Las anillas de infiltraci6n sirven para realizar pruebas que determinan la
permeabilidad en el suelo, simulando el proceso de infiltraci6n del agua en el suelo.
Las pruebas se realizan como se puede observar en las fotografias anteriores
enterrando dos anillas de forma concentrica, esto quiere decir que una es de
diametro mayor que la otra. Las de mayor tamafio son de 60 cm de diametro y las
menores de 30 cm de diametro. Al llenar el agua en ambas, se mide la tasa de
descenso del agua en la anilla interior. Esto se realiza asi para que el flujo del agua
en el suelo sea lo mas vertical posible, dado que la infiltraci6n en la anilla externa
limita el flujo lateral del agua infiltrada por la anilla interna, disminuyendo la
distorsi6n de los datos obtenidos en campo.
Las mediciones realizadas en campo en los 7 puntos distribuidos 3 en el bofedal
Norte (Puntos 1, 8 y 10), 3 Bofedal Sur (Puntos 11 , 15 y 18) y un punto en el Bofedal
Villamar, la cual nos muestran los resultados en la Figura 5-21 y Figura 5-22,
asimismo con ello se puede determinar el movimiento del agua vertical como se
puede ver en la Tabla 5-12.
Que para una correcta interpretaci6n nos referimos a lo indicado por Brouwer et al.,
1988, donde nos indica el tipo de suelo de acuerdo a la velocidad de infiltraci6n Ver
Figura 5-13.
149
Likewise, the result obtained in point 15 of the South Bofedal reports a
permeability of 1,146E-07 (cm/sec) that is also under the same classification.
Hydraulic conductivity
The infiltration tests allow determining the vertical movement of water; these
results will allow determining the hydraulic properties in the first organic layer
(horizon) as far as the limit with the horizon with predominance of sand in its
textural class.
Based on the results obtained in the evaluation points, the classification of the
soils was determined, as well as the vertical movement of the water (infiltration),
as water movement as a function of time (mm/h; cm/h; cm/sec).
In the following graphs, it is possible to observe the behavior of the infiltration
speed of each one of the tests carried out in the field, as well as an interpretation
of the results in relation to the textural class of the soils, in the bofedales studied,
where they are described as Points assigned for the present study.
The infiltration rings serve to perform tests that determine the permeability
in the soil, simulating the process of water infiltration in the soil. The tests
are performed, as can be seen in the preceding photographs, by digging two
concentric rings into the ground, this means that one is larger in diameter than
the other. The largest are 60 cm in diameter and smaller ones are less than 30
cm in diameter. By filling the water in both, the rate of descent of the water in
the inner ring is measured. This is done in order for the water flow in the soil to
be as vertical as possible, since the infiltration in the outer ring limits the lateral
flow of water infiltrated through the inner ring, decreasing the distortion of the
data obtained in the field.
The measurements performed in the field in the 7 points—3 in the North Bofedal
(Points 1, 8 and 10), 3 in the South Bofedal (Points 11, 15 and 18) and one in
the Villamar Bofedal—, the results of which are shown in Figure 5-21 and
Figure 5-22, allowed determining the vertical water movement (Table 5-12).
For a correct interpretation, we refer to what indicated by Brouwer et al., 1988,
where the type of soil based on the infiltration rate in detailed. See Figure 5-13.
150
Los resultados del Bofedal Norte si nos muestran una variaci6n, ya que el Punta 1
que se encuentra a la cabecera del bofedal indica un suelo Arcilloso, asimismo el
punto 8 si se enmarca dentro de las caracterfsticas de un suelo Arenoso, aunque la
misma se realiz6 sabre bofedal, este resultado puede ser atribuido a las
caracterfsticas del tipo de cobertura vegetal, ya queen este punto nose ha logrado
determinar ningun perfil y la profundidad de las rafces es de hasta 1 metro de
profundidad, es decir las bofedales se comportan coma una especie de esponja que
absorbe el agua pero que a la vez tambien la almacena y la recircula coma si fuera
arena, contrario a las resultados del punto 10, donde si se puede determinar que
existe un proceso de formaci6n de suelo y ademas el resultado muestra que este
serfa un suelo franco, en este caso al realizar la calicata se ha podido determinar
que si existe horizontes y capas de suelo formados, asimismo el tipo de cobertura
vegetal es totalmente diferente al de las bofedales.
Porosidad
La porosidad (n) se puede clasificar en macroporosidad y microporosidad. La
macroporosidad involucra las poros grandes del suelo con tamafios mayores a 100
micras. La microporosidad involucra las poros mas pequefios entre las cuales
algunos diferencian las mesoporos y las microporos propiamente con tamafios
menos a 30 micras. La porosidad maxima se ha determinado para el punto 1 del
Bofedal Norte con (n) 0,67, seguida de (n) 0,59 en el Bofedal sur, siendo par debajo
de esto dos valores el resto de las muestras coma se Ve en la Tabla 5-14, asimismo
el reporte de laboratorio para las puntos 10 del bofedal Norte y punto 15 del Bofedal
sur, el valor de (n) es de 0,47 y 0,46 respectivamente.
Los resultados obtenidos respecto de la porosidad han sido realizados en a !raves
de la determinaci6n de la Densidad aparente en un volumen de cilindro en muestras
no alteradas, asimismo estas nos han permitido determinar la humedad de las
suelos en funci6n a la textura coma se ve en la Tabla 5-14 y Tabla 5-15 que nos
muestra la saturaci6n al 100% en el Bofedal Norte y el 75,74 % en el Bofedal Sur.
Capilaridad
Para este estudio se han realizado las pruebas a !raves de las cilindros con
muestras no alteradas, tomando coma referencia para el bofedal norte, coma se
puede ver en las siguientes fotograffas
151
The results of the North Bofedal show a variation, since Point 1, which is located
at the head of the bofedal, indicates an Argillaceous soil; likewise, point 8, if
framed within the characteristics of a Sandy ground, although it was carried
out on bofedal, can be attributed to the characteristics of the type of vegetation
cover, since at this point it has not been possible to determine any profile and
the depth of the roots is up to 1 meter deep, that is to say the bofedales behave
as a kind of sponge that absorbs water, but at the same time also store and
recirculate the water as if it were sand, contrary to the results of point 10, where
it can be determined that there is a soil formation process; the result also shows
that this would be a free soil, in this case, when digging the trial pit, it was
possible to determine that if there are horizons and layers of soil formed, also
the type of vegetation cover is completely different from the bofedals.
Porosity
Porosity (n) can be classified into macroporosity and microporosity.
Macroporosity involves large pores in the soil with sizes greater than 100
microns. Microporosity involves the smallest pores, among which are included
mesopores and micropores, which have sizes smaller than 30 microns. The
maximum porosity has been determined for the point 1 of the North Bofedal
with (n) 0.67, followed by (n) 0.59 in the South Bofedal, the rest of the samples
are below these two values, as seen in Table 5-14, as well as the laboratory
report for points 10 of the North bofedal and point 15 of the South Bofedal, the
value of (n) is 0.47 and 0.46, respectively.
The results obtained with respect to porosity have been carried out through the
determination of the apparent density in a volume of cylinder in undisturbed
samples, likewise these have allowed determining the humidity of the soils
on basis of the texture as seen in Table 5-14 and Table 5-15, which show the
saturation at 100% in the North Bofedal and 75.74% in the South Bofedal.
Capillarity
For this study, the tests have been carried out by using cylinders and undisturbed
samples, taking the north bofedal as a reference, as can be seen in the following
photographs.
152
Los resultados muestran en ascenso capilar de 5 centimetros en un tiempo de 6 y
12 minutos, en suelos muestreados a diferentes profundidades, como muestra la
tabla.
Para este estudio se han realizado las pruebas a traves de los cilindros con
muestras no alteradas, tomando como referencia para el bofedal Sur, como se
puede ver en las siguientes fotografias
El cuadro muestra los resultados obtenidas de las muestras en los puntos 11 y 18
con un ascenso capilar de 5 centimetres en un tiempo de variable de 10 a 22
minutos en Ires muestras y 140 minutos una muestra que por el contenido de
gravillas podria reducir el tiempo para el ascenso capilar, como muestra la tabla.
Discusi6n
Para poder comprender el comportamiento hidraulico de los suelos es necesario
conocer el movimiento vertical y el movimiento horizontal del agua, para esto las
pruebas de infiltraci6n nos han permitido determinar valores de velocidad de
infiltraci6n y tambien clasificar el tipo de suelos de manera te6rica, en ese sentido
el bofedal Norte muestra resultados heterogeneos, ya que se puede ver desde
suelos limosos, suelos arcillosos a suelos francos, con velocidades de infiltraci6n de
1,95, 33,42 y 18,56 mm/h, respectivamente.
Los suelos del Bofedal Norte se comportan de manera mas homogenea al presentar
valores por encima de los 30 mm/h, caracterizandolos como suelos arenosos,
asimismo el Bofedal de Villamar muestra un comportamiento similar a los suelos
arenosos con un valor de 100,62 mm/h, por encima del valor de 30 lo que tambien
hace que ver que estos suelos son altamente permeables, sin embargo al extraer
testigos solamente es materia organica (raices en descomposici6n) que tienen una
capacidad de almacenamiento muy elevado.
Asimismo la permeabilidad nos permite inferir respecto del movimiento horizontal
del agua en el suelo, para ello los resultados para los bofedales Norte y Sur los
categorizan dentro del tipo de arenas muy finas, limos organicos e inorganicos,
mezclas de arena, limo y arcilla, morenas glaciares, dep6sitos de arcilla
estratificada.
Asimismo es importante conocer la porosidad y la capilaridad que son variables que
determinar el movimiento del agua a !raves de los espacios porosos del suelo, los
resultados muestran que son con alta porosidad, ya que las pruebas realizadas
tambien reportan que la saturaci6n de los suelos en el Bofedal Norte es del 100% y
en el Bofedal Sur del 75,74%, atribuible al nivel del agua (napa freatica) y el espesor
de la materia organica, ademas de los procesos de desecaci6n que se puede
observar y la formaci6n de afloraciones salinas, lo cual muestra que por ascension
153
The results show a capillary rise of 5 centimeters in a time of 6 and 12 minutes
in soils sampled at different depths, as shown in the table.
For this study the tests have been carried out through the cylinders with
undisturbed samples, taking as reference for the South bofedal, as can be seen
in the following photographs [sic].
The table shows the results obtained from the samples in points 11 and 18 with
a capillary rise of 5 centimeters in a variable time of 10 to 22 minutes in three
samples and 140 minutes; a sample which, due to the content of gravel, could
reduce the time for capillary ascent, as shown in the table.
Discussion
In order to understand the hydraulic behavior of the soils, it is necessary to
know the vertical movement and the horizontal movement of water; to this
end, the infiltration tests have allowed determining the values of infiltration
velocity and classifying the type of soils theoretically; the North bofedal shows
heterogeneous results, since it is possible to see silty soils and clayey to loamy
soils, with infiltration velocities of 1.95, 33.42 and 18.56 mm/h, respectively.
The soils of the North Bofedal behave in a more homogeneous way; they present
values above the 30 mm/h, and can be characterized as sandy soils; Villamar
Bofedal shows a similar behavior to sandy soils with a value of 100.62 mm/h,
above the value of 30, which also shows that these soils are highly permeable;
however, when cores were extracted, only organic matter was observed (roots
in decomposition) that have a very high storage capacity.
Likewise, permeability allows inferring the horizontal movement of water in
the soil, to this end, the results for the North and South bofedals categorize
them into the type of very fine sands, organic and inorganic silts, mixtures of
sand, silt and clay, moraines glaciers, stratified clay deposits.
It is also important to determine the porosity and capillarity, which are
variables that determine the movement of water through the porous spaces of
the soil, the results show that these have with high porosity, since the tests
carried out also report that the saturation of the soils in the North Bofedal is
100%, while that of the South Bofedal of 75.74%, attributable to the water
level (groundwater) and the thickness of the organic matter, in addition to the
desiccation processes that can be observed and the formation of saline outcrops,
154
capilar existe una mayor evapotranspiracion y perdida de iones solubles, asi como
nos muestra el pH de los suelos en el Bofedal Salino que esta en un rango de 9,2
siendo un suelo totalmente alcalino.
Capacidad de campo (CC)
Es la cantidad de agua maxima que el suelo puede retener, medida a las 48 horas
despues de una lluvia o riego (el contenido de agua continua descendiendo a
medida que pasa el tiempo); cantidad de agua retenida a una tension de 0,1 a 0.33
bar. Esta depende del tipo de suelo especialmente de su textura.
Es asi que podemos estimarla en base a las siguientes formulas:
(Bodman y Mahmud)
CC%ps = 0,023 (%arena)+ 0,25 (%limo)+ 0,61 (% arcilla}
Lo resultados obtenidos se pueden ver en la Tabla 5-19 donde de acuerdo a la
clasificacion de la humedad planteada por Israelsen y Hansen, 1979 Ver Tabla 5-
18, los suelos corresponden a la clase textural Arenosa y se encuentran por debajo
de este rango y los contenidos de humedad a capacidad de campo y el agua
disponible.
Punto de Marchitez Permanente (PMP)
Es el contenido de agua retenida a una tension de 15 bar. Su valor depende del tipo
de suelo. Este es el limite de tension hasta el cual una planta, adaptada a
condiciones medias de humedad, puede extraer el agua.
Podemos empelar estas formulas para su estimacion:
(Maximov)
PMP %ps = 0,001(%arena) + 0,12(%Iimo) + 0,57(%arcilla)
Los resultados pueden verse en la Tabla 5-19, junto con los resultados de capacidad
de campo.
Agua Disponible (AD)
Es el agua retenida entre CC y PMP, es la maxima cantidad de agua que la planta
puede disponer para su absorcion en determinado perfil. No toda el agua disponible
es facilmente disponible para las plantas.
Para este estudio vamos a sefialar las propiedades fisicas del suelo segun texturas
(Israelsen y Hansen, 1979), Ver Figura 5-18 y los resultados contrastados con la
misma nos permiten mostrar la humedad volumetrica o el agua en porentaje
disponible.
155
which show that by due to capillary rise, there is a greater evapotranspiration
and loss of soluble ions, as well as showing the pH of the soils in the Saline
Bofedal, which is in a range of 9.2— a completely alkaline soil.
Field capacity (FC)
It is the maximum amount of water that the soil can hold, measured 48 hours
after rain or irrigation (the water content continues to decrease as time passes);
amount of water retained at a voltage of 0.1 to 0.33 bar [sic]. This depends on
the type of soil, particularly its texture.
Thus, it is possible to estimate it based on the following formulas: (Bodman
and Mahmud)
CC% ps = 0.023 (% sand) + 0.25 (% silt) + 0.61 (% clay)
The results obtained can be seen in Table 5-19, where according to the moisture
classification proposed by Israelsen and Hansen, 1979 See Table 5-18, the soils
correspond to the sandy textural class and are below this range and the moisture
content at field capacity and the water available.
Permanent Withering Spot (PWP)
It is the water content retained at a tension of 15 bar. Its value depends on
the type of soil. This is the voltage limit to which a plant, adapted to average
humidity conditions, can extract water.
The following formulas can be used for our estimation:
(Máximov)
PWP% ps = 0.001 (% sand) + 0.12 (% silt) + 0.57 (% clay)
The results can be seen in Table 5-19, together with the field capacity results.
Available Water (AW)
It is the water retained between CC and PWP; it is the maximum amount of
water that the plant can have for its absorption in a certain profile. Not all
available water is readily available for plants.
For this study, we will indicate the physical properties of the soil based on
textures (Israelsen and Hansen, 1979), see Figure 5-18 and the results contrasted
with it, allowing to show the volumetric moisture or the water in available
percentage.
156
Para este estudio se han realizado las pruebas a !raves de las cilindros con
muestras no alteradas y la determinaci6n de la densidad aparente no ha permitido
determinar estos parametros de contenidos de humedad de las suelos.
5.4. Perturbaci6n de los suelos de los Bofedales (Perturbado vs no
perturbado)
Los bofedales pueden ser deteriorados par una gran diversidad de factores, a las
que podemos discriminar entre las de origenes naturales, relacionados con el clima
y la hidrologia o atribuibles al cambio climatico, y aquellos de origen antr6picos
asociados a las efectos de las actividades y obras humanas sabre estos
ecosistemas naturales.
Entre las factores naturales, encontramos las variaciones interanuales de
precipitaciones que provocan sequias, a veces par mucho mas tiempo e incluso
par arias consecutivos, lo que acentua las efectos negativos sabre la producci6n y
cobertura vegetal. La disminuci6n en la disponibilidad de agua se puede deber
tambien a desvios naturales de las rios o arroyos o cambios en la ubicaci6n de las
vertientes o manantiales naturales que conforman sus fuentes de abastecimiento
de agua, asimismo la humectaci6n par terremotos, deslizamientos de laderas,
eventos excepcionales de crecidas y procesos de erosion y en algunos casos
sedimentaci6n de las cauces, coma esta ocurriendo en parte de las bofedales del
Silala.
Las obras y las actividades humanas tambien son las que impactan negativamente
las humedades del Altiplano y las altos andes, cuando no se lama en cuenta estas
consideraciones se lleva a la perturbaci6n de las suelos y las bofedales en su
conjunto. Para este caso la reducci6n de las caudales se debe a que las vertientes
han estado aportando sus aguas directamente a canales artificiales realizados par
el hombre, en este caso par el estado Chileno para el uso aguas abajo en el lado
Chileno, tanto para la mineria y la industria.
Se puede observar que existen impactos indirectos donde se han modificado las
coberturas vegetales coma se ve en la Figura A-9.
Los sintomas observados en las bofedales son el desecamiento de las partes altas,
es decir las bofedales sur y Salina que se encuentran en la cabecera de cuenca, asi
coma las bordes externos, llegando a disminuir la cobertura de agua en el suelo. El
balance hidrico negativo (disminuci6n del aporte de agua y/o incremento de la
descarga que podria ser el factor de perturbaci6n en estos casos), esta produciendo
la desecaci6n de la plantas propias de las bofedales y la introducci6n de nueva
157
For this study, the tests were performed using cylinders with undisturbed samples
and the determination of the apparent density has not allowed determining these
parameters of the soils’ moisture content.
5.4. Disturbance of the Bofedal soils (Disturbed vs. undisturbed)
The bofedals can be deteriorated by a great diversity of factors, differentiated
between those of natural origin, related to climate and hydrology, or attributable
to climate change, and those of anthropic origin associated with the effects of
activities and manmade works on these natural ecosystems.
Among the natural factors, it is possible to mention inter-annual variations
of rainfall that cause droughts, sometimes for much longer and even for
consecutive years, which accentuate the negative effects on production and
vegetation cover. The decrease in water availability may also be the result
of natural diversions of rivers or streams or changes in the location of the
springs or natural springs that make up their sources of water supply, as well
as humidification by earthquakes, landslides, exceptional flooding events and
erosion processes and in some cases channel sedimentation, as can be observed
in part of the Silala Bofedals.
The human works and activities also have a negative impact on the wetlands
of the Altiplano and the high Andes; when these considerations are not taken
into account, these lead to the disturbance of the soils and the bofedals as a
whole. In this case, the reduction of the flows is due to the fact that the flows
have been contributing their waters directly to artificial manmade canals built
by the Chilean State to use the waters downstream, on the Chilean side, both
for mining and industrial purposes.
It is observed that there are indirect impacts where vegetation cover has been
modified, as shown in Figure A-9.
The symptoms observed in the bofedales are the desiccation of the high parts,
that is to say, the south and saline bofedals, located at basin’s head, as well as
the external edges, diminishing the water coverage in the soil. The negative
hydric balance (decrease of the water supply and/or increase of the discharge
that could be the disturbance factor in these cases) is producing the desiccation
of the plants of the bofedals and the introduction of new
158
especies, y par otro, se ve el incremento de sal en la superficie de las bofedales
(Caso Bofedal Sur y Salina).
Asi se desencadenan procesos sinergicos que terminan par provocar la muerte de
las plantas, lo que provoca que las bofedales queden vulnerables a las procesos de
erosion hidrica y e61ica, siendo que esto empeorara cuando se pierda toda la
cobertura vegetal, influyendo en la perdida de la materia organica y las capas
superficiales del suelo, modificando las cursos de las cauces de las vertientes el
agua de lluvia en general.
Tambien en el bofedal sur se puede observar la afloraci6n de restos de las plantas
muertas casi carbonizadas en diferentes puntos, asi coma la acumulaci6n de la
materia organica y descomposici6n progresiva en las diferentes estratos, las cuales
tambien se han observado al momenta de realizar las calicatas y perforaciones en
las bofedales.
Es asi que estos factores estan influyendo en las condiciones actuales de las
bofedales coma se ve en la Figura A-9, y estos, estan llevando a un proceso de
deterioro irreversible, lo que podria llevar a un mediano plaza a la perdida de las
bofedales en el Silala.
Lo que a largo plaza puede afectar de manera negativa ya que si bien estos
bofedales son una fuente de captura de carbono, cuando la materia organica entra
en descomposici6n comenzara a emitir a la atmosfera gases no deseados de efecto
invernadero lo cual ante las instancias internacionales, par la problematica del
calentamiento global que se viene discutiendo desde hace mucho tiempo atras.
Baja estos preceptos el bofedal del Silala, un bofedal no alterado (no perturbado),
no presenta las caracteristicas descritas anteriormente, par ello es de vital
importancia no solo analizar desde la problematica del aprovechamiento de las
aguas que viene realizando el estado Chileno, sino de las problemas ambientales
que este viene generando para uno de las recursos tan sensibles coma son las
bofedales de altura.
Los Bofedales de Villamar presentan parametros en cuanto a profundidad, materia
organica, almacenamiento de agua ideales y con una vegetaci6n propia de este tipo
de ecosistemas, par todo ello, se deber trabajar en la recuperaci6n y manejo de
estos bofedales si se quiere conservar la propiedad de ente regulador de aguas,
filtro para una buena calidad y par las funciones ecosistemicas que presenta la
misma.
Asimismo par las restos y la forma en la que se encuentran actualmente las
bofedales del Silala, podemos inferir que estas tenian las mismas caracteristicas
que el Bofedal de Villamar y que en estos 100 arias de explotaci6n ha venido
159
species, as well as an increase of salt on the surface of the bofedales (South and
Saline Bofedals).
Thus, synergistic processes are triggered, causing the death of the plants, which
causes the bofedals to be vulnerable to the processes of water and wind erosion;
this will worsen when all the vegetal cover is lost, influencing in the loss of the
organic matter and the superficial soil layers and modifying the courses of the
channels of the springs, [and] rainwater in general.
Also, in the South Bofedal, it is possible to observe the outcrop of remains of
dead plants that are nearly charred in different points, as well as the accumulation
of organic matter and the progressive decomposition in the different strata,
which have also been observed when the trial pits and boreholes were drilled
in the bofedals.
These factors are influencing the current conditions of the bofedales as seen
in Figure A-9, and are leading to a process of irreversible deterioration, which
could lead to a medium term loss of the bofedals in the Silala.
[sic] which in the long term can have negative effects, because although
these bofedals are a source of carbon capture, when the organic matter begins
decomposing, it emits unwanted gases of greenhouse effect into the atmosphere
which due to global warming has been discussed by international instances for
a long time.
Under these precepts the Silala bofedal, an unaltered (undisturbed) bofedal,
does not present the characteristics described above; it is thus vitally important
not only to analyze from the problematic of the use of the waters by the Chilean
State, but also the environmental problems that this has been generating with
regard to resources that are as sensitive as high altitude wetlands.
The Villamar Bofedals present parameters in terms of depth, organic matter,
ideal water storage and with a vegetation typical of this type of ecosystem,
for all these reasons, working on their restoration and management must be
considered if the intention is to preserve their property as a water regulator,
filter for a good quality [of water], and due to the ecosystem functions they
perform.
Also, based on the remains and the current state of the Silala bofedals, it
is possible to infer that these had the same characteristics that the Villamar
Bofedal and that in these 100 years of exploitation,
160
cambiando todo este ecosistema y su entorno por lo que deberfa ser repuesto a su
condici6n natural.
5.5. Recuperaci6n de Bofedales
Debemos seiialar que existen grupos de bofedales que requieren mayor grade de
intervenci6n, para este case los bofedales Sur principalmente son los que mayor
impacto muestran al memento de realizar este estudio, asimismo se pude notar
que el bofedal Saline que se encuentra ubicado en la cabecera de este igualmente
esta sufriendo este proceso de degradaci6n, asimismo las tecnicas o metodos para
un manejo adecuado de las aguas y la recuperaci6n del mismo bofedal puede tomar
muches aiios.
Debido a que se debe buscar garantizar el ingreso del agua al mismo bofedal
eliminando en los que corresponda las zanjas y drenes, otras tecnicas comprenden
la aplicaci6n de abonos y materia organica para modificar el pH y permitir el aporte
de nutrientes al suelo. Es precise realizar en estos bofedales la siembra o
recuperaci6n de pastes cultivados con una densidad alta come aspectos de acci6n
inmediata.
Sin embargo la mayorfa de las tecnicas para el manejo de bofedales se basa en el
conocimiento local, estas consisten en el manejo de los tepes o Champas es decir,
pequeiias extracciones de la capa superficial que deberan ser reubicadas similar a
un trasplante, y tanto en conceptos y palabras de uso para se tiene una traducci6n
exacta para el manejo de estos bofedales o turberas come se las conoce en regiones
donde se realiza el aprovechamiento de estas.
Para el manejo ademas se debe considerar la topografia, y las condiciones climaticas
come la lluvia, o el aporte y fuente de agua, en este case los niveles de agua
observados se encuentran por debajo del nivel de la cobertura vegetal, por lo que se
debera realizar una especie de minipresas naturales para elevar el agua y lograr
redistribuir el agua en las zonas de bofedales.
Esto tendra un efecto directo e inmediato en el lavado de las capas superficiales de
sales y la hidrataci6n de las capas superficiales y de materia organica, asf tambien el
agua correra lentamente favoreciendo a la infiltraci6n lo que hidrata los suelos, siendo
ademas que esta debera ser constante. En vista de la capacidad de almacenamiento
y dependiendo del periodo que se emplee esta tecnica la recuperaci6n podrfa darse
en unos aiios al menos 4 o 5 aiios come se ha observado en otras regiones.
Asimismo se pueden realizar pequeiio canales de riego que permitan la conducci6n
de caudales mfnimos no erosivos que favoreceran a la humedad del suelo y la
161
this ecosystem and its environment changed. They should thus be restored to
their natural condition.
5.5 Bofedal restoration
We should point out that there are groups of bofedals that require a greater
degree of intervention, for this case, the South Bofedals are the ones that have
endured the most impact at the time of carrying out this study; also, it should be
noted that the Saline bofedal, which is located at the head of the South Bofedal
is also suffering a degradation process; Likewise, the techniques or methods
for an adequate water management and the recovery of that bofedal may take
many years.
Due to the fact that it is necessary to guarantee the entry of the water into the
same bofedal, eliminating the ditches and drains; other techniques include the
application of fertilizers and organic matter to modify the pH and allow the
contribution of nutrients to the soil. Sowing or pasture restoration cultivated
with a high density must be performed in these bofedals as immediate action
aspects.
However, most of the techniques for the management of bofedals are based on
local knowledge; these consist in the management of the tepes or Champas, that
is, small extractions of the superficial layer that should be relocated, similar to
a transplant; both in relation to concepts and words of use there is an exact
translation available for the management of these bofedals or peat bogs, as they
are known in regions where these are used.
In addition, for the management, the topography and the climatic conditions,
as rain, or the contribution and source of water must be considered; in this
case, the observed levels of water are below the level of the vegetal cover,
reason why it will be necessary to be create natural mini-dams to raise water
and achieve a redistribution of water in the bofedal areas.
This will have a direct and immediate effect on the washing of the superficial
layers of salts and the hydration of the superficial layers and of organic matter,
likewise the water will run slowly, favoring the infiltration that moisturizes
the soils, which should also be constant. In view of the storage capacity and
depending on the period for which this technique is used, recovery could occur
in a few years, at least 4 or 5 years, as has been observed in other regions.
Likewise, small irrigation channels can be made to allow the conduction of
minimum non-erosive flows that will favor soil moisture and
162
recuperaci6n de las plantas hidr6fitas que habitan en estos ecosistemas.
Existen autores que sugieren que existen bofedales artificiales hechos por el
hombre desde tiempos remotos, imitando la composici6n botanica y la nivelaci6n
apropiada para su regadfo, coma se da en condiciones naturales. Actualmente se
continua con esta practica, aunque muy rusticamente, dejando a la tecnica un alto
margen para su aplicaci6n.
Otro factor importante es la epoca donde se realizan estas actividades es decir
deberan ser cuando se cuente con precipitaciones y las condiciones climaticas
mejoren, ya que estas podrfan terminar desecando aun mas si no se realiza en la
epoca adecuada.
163
the restoration of the hydrophytic plants that inhabit these ecosystems.
There are authors who suggest that there are artificial manmade bofedales since
ancient times, imitating the botanical composition and the appropriate leveling
for their irrigation, as occurs in natural conditions. Currently this practice is
continued, although very rudimentary, leaving the technique a high margin for
its application.
Another important factor is the time at which these activities are carried out,
that is to say, they should be performed when there is rainfall and the climatic
conditions improve, since these could end up drying up [the bofedales] even
more if these activities are not done at the right time.
164
I
PUNTOS SILALA
BARRENOS - CALICATAS - INFILTRACIONES
N A
~
rcnul-\ I
§ G~ BARRENOS
CALICATAS
-- INFILTRACIONES SOFEOA.lES
D AREA DE TRABAJO - LIMITE
-INTERNACIONAL SUELO OESNUDO I
..., I ..
INFORMACICIN ESCAl!.A 1 :20000
o,:,s ., , ... CONSUlTOR: I.NG.M.SC. .ED~ NTORREZ SORlA
't:ARACTER/ZACJON DE LOS SUEI..OS DE LOS BOFEDAI.ES DB..
SIi.ALA Y AREAS~
DATOS
PR0YECO 0N: UTl,I
DA.TUI.I:. INGS 106:4
ZO~: HEJ.JJS.FERIO 1 1> S UR ..,..._
Mapa 5 - 1: Puntos de los Estudios realizados en el area del Bofedal Silala.
!;;
i
I
11
165
Map 5 – 1: Points of the areas surveyed in the Silala Bofedal.
PUNTOS SILALA
BARRENOS- CALICATAS- INFILTRACIONES - 001102 ..,.., ... , ..
I·
N A
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LEYENDA
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INTERNACIONAL
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I I I ,. - SUELO OEm.00 --.-- ~ eo-tt02 toM02 111'1.1. _,.,
INFORMACION
COHSUI.TOR, 11/G. M.SC. Ell'MH TORREZ SORIA
"'CARACTERJZACK)HDE LOS SUB.OS DE LOS 80FEIW..ES DEi.
SILALA Y AAE.ASALBlAflils"
DATOS
PROYECCIO,t f./TU
0-.1V.t.t 'NGS 10&4
ZONA·HEJ.tlSFE.fUO JOSU't
0,16
ES.C,A I.A t :20000 ,.-
166
Tabla 5-1 : Profundidad de las suelos en las bofedales Norte, Sur, Villamar y
Campo Lejano.
PROFUNDIDAD DE SUELO EN BOFEDALES
Prof. Nivel
Punto Longitud Latitud Altitud
(m) Freatico
Metodo Observaciones
Zona
Oeste Sur msnm
BOFEDAL NORTE
Calicata Punta 1 195 601000 7566361 4384m 0,95 0,40 C >a 0,50 m Mat. Parental
Barrena Punta 1 195 600999 7566370 4387m 0,80 0,40 B
Barrena Punta lb 195 600995 7566370 4386m 0,80 0,40 B
Barrena Punta 2 195 600955 7566337 4383m 0,60 0,40 B
Barrena Punta 2b 195 600958 7566331 4383m 0,60 0,40 B
Barrena Punta 3 195 600933 7566340 4384m 1,40 0,40 B Esta sabre una elevaci6n
Barrena Punta 4 195 600902 7566323 4381 m 1,20 0,15 B
Barrena Punta 5 195 600873 7566326 4381m 1,00 0,10 B
Barrena Punta 6 195 600838 7566317 4378m 0,85 0,10 B
Barrena Punta 7 195 600833 7566295 4376m 1,20 0,10 B
Calicata Punta 8 195 600874 7566308 4379m 0,80 0,20 C Presencia de Arena Fina
Barrena Punta 8 195 600874 7566308 4379m 0,80 0,20 B Nose II ego a mat. parental
Barrena Punta 9 195 600809 7566288 4374m 1,00 0,30 B
Cali cata Punta 10 195 600775 7566269 4372m 0,70 0,40 C
Barrena Punta 10 195 600775 7566269 4372m 0,55 0,40 B
BOFEDALSUR
Calicata Pu nta 11 195 603106 7565895 4435m 0,47 0,30 C
Barrena Punta 11 195 603105 7565892 4435m 0,54 0,20 B Presencia de Piedras
Barrena Punta llb 195 603107 7565893 4435m 0,50 0,20 B > a 0,50 m Mat. Parental
Barrena Punta 12 195 603066 7565921 4435m 0,40 0,20 B
Barrena Punta 13 195 603054 7565885 4435m 0,80 0,15 B
Barrena Punta 14 195 603018 7565885 4435m 1,00 0,20 B
Calicata Punto 15 195 602978 7565879 4434m 0,90 0,50 C la parte mas plana del bofedal
Barrena Punta 15 195 602978 7565877 4435m 1,20 0,60 B
Barrena Punta 16 195 602895 7565861 4433m 0,80 50,00 B
Barrena Punta 17 195 602883 7565837 4433m 0,60 0,50 B
Bare no Punta 17 Hielo 195 602886 7565831 4434m 0,20 B Presencia Hielo
Calicata Punto 18 195 602718 7565827 4431m 0,50 0,30 C
Barrena Punta 18 195 602748 7565816 4431m 0,60 0,30 B
Barreno Bofedal 5alino 1 195 603259 7565775 4436m 0,50 0,40 C/B Presencia de afloraci6n Salina
BOFEDAL VILLAMAR
Calicata Villamar 195 651028 7579987 4518m 0,50 0,10 C Raices + NF
Barreno 1 Villamar 195 651027 7579987 4517m 6,37 0,10 B Raices + Arena
Barreno2 Ui llamar 19S 650982 7579952 4520m 2,10 0,20 B Raices + Arena
Barreno 3 Vil lamar 195 651097 7580024 4516m 4,31 0,10 B Raices + Arena
CAMPOLEJANO
Punta Lejano 1 195 607063 7571203 4599m 0,45 C Grava+ Arena Gruesa
Punta Lejano 2 195 603945 7570665 4584m 0,50 C Grava+ Arena Gruesa
Punta Lejano 3 195 603790 7567710 4519m 0,20 C Presencia de raca y Mat Parental
Punta Lejano 4 19S 603623 7567604 4508m 0,25 C Piedra+ Mat. Parental
Punta Lejano 5 195 601554 7566787 4462m 0,20 C Piedras + mat Parental
Punta Lejano 6 195 603429 7565476 4444m 0,40 C Grava+ Arena Gruesa
Fuente: Elaboraci6n propia en base a informaci6n de campo, 2017.
167
Table 5-1: Soil depth in the North, South, Villamar bofedals and the Far field.
Source: Own elaboration based on field data, 2017.
SOIL DEPTH IN THE BOFEDALS
Depth Water
Point Method Observations Zone
West South Altitude
(m) table
longitude Latitude MASL
NORTH BOFEDAL
Trial pits, Point 1 195 601000 7566361 4384m 0,95 0,40 C >to0,50m Parent material
Auger, point 1 195 600999 7566370 4387m 0,80 0,40 B
Auger, point lb 195 600995 7566370 4386m 0,80 0,40 B
Auger, point 2 195 600955 7566337 4383m 0,60 0,40 B
Auger, point 2b 195 600958 7566331 4383m 0,60 0,40 B
Auger, point 3 195 600933 7566340 4384m 1,40 0,40 B Located on an elevation
Auger, point 4 195 600902 7566323 4381m 1,20 0,15 B
Auger, point 5 195 600873 7566326 4381m 1,00 0,10 B
Auger, point 6 195 600838 7566317 4378m 0,85 0,10 B
Auger, point 7 195 600833 7566295 4376m 1,20 0,10 B
Trial pit Punta 8 195 600874 7566308 4379m 0,80 0,20 C Presence of fine sand
Auger, point 8 195 600874 7566308 4379m 0,80 0,20 B The parent material was
not reached
Auger, point 9 195 600809 7566288 4374m 1,00 0,30 B
Trial pits, Point 10 195 600775 7566269 4372m 0,70 0,40 C
Auger, point 10 195 600775 7566269 4372m 0,55 0,40 B
SOUTH BOFEDAL
Trial pits, Point 11 195 603106 7565895 4435m 0,47 0,30 C
Auger, point 11 195 603105 7565892 4435m 0,54 0,20 B Presence of stones
Auger, point llb 195 603107 7565893 4435m 0,50 0,20 B >to 0,50 m Parent material
Auger, point 12 195 603066 7565921 4435m 0,40 0,20 B
Auger, point 13 195 603054 7565885 4435m 0,80 0,15 B
Auger, point 14 195 603018 7565885 4435m 1,00 0,20 B
Trial pits, 15 195 602978 7565879 4434m 0,90 0,50 C Flattest pa rt of the bofedal
Auger, point 15 195 602978 7565877 4435m 1,20 0,60 B
Auger, point 16 195 602895 7565861 4433m 0,80 50,00 B
Auger, point 17 195 602883 7565837 4433m 0,60 0,50 B
Auger, point 17 195 602886 7565831 4434m 0,20 B Presence of ice
Trial pits, Point 18 195 602718 7565827 4431m 0,50 0,30 C
Auger, point 18 195 602748 7565816 4431m 0,60 0,30 B
Auger, Saline 195 603259 7565775 4436m 0,50 0,40 C/B Presence of Salina
Bofedal 1 outcrops
VILLAMAR BOFEDAL
Trial pit Villamar 195 651028 7579987 4518m 0,50 0,10 C Roots+ NF
Auger 1 Villamar 195 651027 7579987 4517m 6,37 0,10 B Roots+ sand
Auger 2 Villamar 195 650982 7579952 4520m 2,10 0,20 B Roots +sand
Auger 3 Villamar 195 651097 7580024 4516m 4,31 0,10 B Roots +sand
FAR FIELD
Far point 1 195 607063 7571203 4599m 0,45 C Grave I + Coarse sand
Far point 2 195 603945 7570665 4584m 0,50 C Gravel+ Coarse sand
Far point 3 195 603790 7567710 4519m 0,20 C Presence of rocks and paren
material
Far point 4 195 603623 7567604 4508m 0,25 C Rock+ Parent material
Far point 5 195 601554 7566787 4462m 0,20 C Rock+ Parent material
Far point 6 195 603429 7565476 4444m 0,40 C Gravel + Coarse sand
168
Tabla 5-2: Formulario empleado en campo para la descripci6n de profundidad y extracci6n de muestras alteradas en los
bofedales, Norte Sur y Villamar. (Todas las planillas se encuentran en la secci6n de Anexos C)
FORMULARIO PARA LA DESCRIPCION DE PERFILES / BARREN OS
Fecha: 08-nov-17 Responsable : Edwin Torrez Soria Numero de Perfil : Barreno Punto 1
Clasificaci6n generalizada: Bofedales - CANAPAS Ubicaci6n: Potosi, Quetena, Col cha K, Sil ala
Latitud: 600999 Longitud: 7566370 Altitud : I 4387 msnm Forma del Terreno: Planicie
Posici6n Fisiogr.ifica: LS: Pendiente baja - pie de pendiente Topografia y Pendiente: 2 a 5 % lige reamente i ncli nado
Uso de la tierra: Sin uso ni manejo - UE Vegetaci6n: HS: Pradera Pequefia B: Turbera pantanosa ali mentada por acuiferos subterraneos
Material Parental: UO organtco UO2 Drenaje: Malo - Pobre Condiciones de Humedad del Suelo: Saturado
Profundidad de Napa Fre.itica: 80 cm Presencia de Piedras en la Superficie : Por i ntervensi6n humana
Evidencia de erosi6n hidrica:
Presencia de afloraciones Salinas
no
si, leve
Evidencia de Erosi6n E6lica:
lnfluencia Humana: si
no
Prof.
(cm)
Ho Textura Porosidad I Limite (cm)
0 0 M.O. 13
13 Al
Arena
Francoso
Muy fino <I
0,5mm
48
--- -
I I Franco
48 A2
arenoso
Muyfino <I 58
0,5mm ---
58 I Al I Areno
Francoso
Fino0,5 - 2 1 80
mm ---
>80 I R I Material
parental
Fuente: Elaboraci6n propia
169
Table 5-2. Form used in the field for the description of depth and extraction of altered samples in the North, South and
Villamar Bofedals. (All the forms are in the section of Annexes C)
Source: Own elaboration
Profile/auger dcscriplion fonn
Dale: S :-io,·anbcr 17 Responsible: Edwin TO<Tez Soria Profile number: Poio1 No. I auger
Gcncnaliztd classification:
Latitude: 600999
Ph)'Sioppbic position:
Use of the land:
Parent matmal: UO organic UO2
Ocptb oftbc: water table:
Signs ofwa1er erosion:
Presence of saline ou1crops:
Ocptb
(on)
0
13
48
58
>80
Ho
0
Al
A2
Al
R
Texrurc
M.O.
Sandyloamy
Loamysandy
SaDdyloamy
Parent
malm•I
\V<tlands • CANAPAS Loc:a1ioo: Potosi. Quctcna, Col~ K, s,1~a
Loogirude: 7566370 Al1itudc; 4387 masts Shape of the tenain: Plain land
LS: Low slope-fool of the slope Topog,apby and slope: 2 to 5 •• slightly inc:liocd
Uoustd V~<1a1ion: HS Small Prairie B: swampy peat bog ftd by grounclwa1cr aquifers
Drainage: Poor Humidity conditions: Sarura1td
80an Prcsmc:c of roc:ks oo the surface: caustd by human intm'ffllioo
:-lone Signs of eolian erosion: Nooe
Mild Human influ<necc: Yes
Porosity
Highly fine I
<0,Smm -
Highly fine I
<0,Smm -
finc0,S - 2 1
mm
Limit
(cm)
13
48
58
80
170
Tabla 5-3: Formulario empleado para la descripci6n de perfiles de suelo en las calicatas abiertas en los puntos de
muestreo. (Se ha empleado para los Bofedales Norte, Sur, Villamar y campo lejano)
FORMULARIO PARA LA DESCRIPCl6N DE PERFILES
Fe cha: 08-nov-17 Responsable: Edwin Torrez Soria Numero de Perfil: 01- Norte
Claslflcacl6n generallzada: Bofedales - CANAPAS Ublcacl6n: Potosi, Quetena1 Colcha K. Silala
Latltud: 601000 Longltud: 7566361 Altltud: 4384m Forma del Terreno: Planicie
Poslcl6n Flslograflca LS: Pe ndie nte baja - pie de pendiente Topografta y Pendlente: 2 a 5 % ligereamente inclinado
Uso de la tlerra: Sin uso ni manejo - UE Vegetacl6n: HS: Pradera Pequena B: Turbera pantanosa alimentada par acuiferos subterraneos
Material Parental: UO orgi:inico U02 Drenaje: Malo-Pobre Condlclones de Humedad del Sue lo: Saturado
Profundldad de Napa Fretitlca: 80cm Presencla de Pledras en la Superflclel Par intervensi6n humana
Evldencla de erosl6n hrdrlca: no Evldencia de Erosi6n E6llca: I no
Presencla de afloraclones Salinas si, leve lnfluencla Humana: si
Estructura Conslstencla
Prof.
Ho Textura Mojado Porosldad Rakes Sallnldad
Umlte
(cm) Tlpo Grado Clase HUmedo Seco (cm)
Adheslvldad Plastlcldad
0 0 M.O.
Ligerament
13
e sallno
13 Al
Areno
Granular Debil
Fino No
No plastico
Muy
Sue Ito
Muyfino Muy
No safino 48
Francoso Delgado adherente friable <O.Smm pocas
Franco
Granular Debll
Grueso No
No plast lco Suelto Sue Ito
Muyflno
48 A2 Nlnguna Nosalino 58
arenoso espeso adherente <0.Smm
58 Al
Areno
Granular Debll Medic
Llgerement
No plastlco Sue Ito Sue Ito
Fino o.s. 2
Nlnguna No saline 95
Francoso e adherente mm
> 95 R
Material
parental
Fuente: Elaboraci6n propia en base a la guia de descripci6n de perfiles de suelo.
171
Table 5-3. Form used for the description of soil profiles in open pits at sampling points. (It has been used for the North,
South and Villamar Bofedals and the far field)
Source: Own elaboration based on the description guide of soil profiles
Profile Description Form
Date: 8 N°'-anber 2017 Rcspoaslble: Ectwin T~z Soria Profile );lo.: 01 • Norte
Generahed cbarac::terizaboa: Wetlands - CANAPAS LocatioCI: Potosi. Quetena, Colcha IC, Silala
Latitude: 601000 Loogirude: 7566361 Allilude: I 4384 m Shape «the terram: Plain
Physiognpbic: position: LS: L<>w slope-Foot of the slope Topogr.aphy and slope. 2 to 5 %. :s!igJ:w)- mc:lined
Use of the terrain: Unused
Par- material. t;O orpnic t.;02
Dq,th of the water table
Signs of \\""atcr erosion:
Prcsenc:c of saliDe outcrops
Dcpch
Ho Tcxnr.e
(an) Type
0 0 M.0.
13 Al Sandy- Gnnular
loamy
48 Al L<>amy• Gnnul.11
sandy
58 Al
Sand)·-
loamy Granular
> 9S R P..--
material
,·egeutioo: -HS: Smal prairie B: :>.larsby peat bog fed by grc,,..,n,..atcr aquifers
Drainag.e:
80cm
XOl\4'
:>.tile!
Sttuctur.e
D<egr4'4' Class
,v.eak Fine.
Ihm
Weak Thiclf
Weak :>.tile!
Poor Soil humidily cooditioos Satu<21ed
Presenc:.e of rocks on the surfa<:e: Caused by human intaYcntion
Signs of 4'01ian erosion: 1'004'
Human interference: Y C$
Consiscencv
WdnCSs Porosizy Roots Salinity Limit
Taclcio4'ss pb.,;,.;n, Humid Dry (an)
S1ighd}·
saliDe 13
Xoaadha-- N oc-pbs,ic: Highly LOOS4' Highly fine ,·cry f= ~on- 48 friable <0,Smm sal:n.e
t:-onadbcrcm Non-plastic Locsc Loose
Higbl)• fine
<O,Smm
Xooe ~Oftsaline
S8
Sligblly
Xoc-pbsbc: LOOS4' Loose
Fm 0.S- 2
XOl\4' Non- 9S
adhcr- mm saliDe
172
Tabla 5-4: Resultados de Laboratorio LCA de textura y Materia organica. Bofedales
Norte y Sur.
RESULT ADOS DE LABORATORIO SOBRE TEXTURA V M.O EN SUELOS DE BOFEDALES
Codig Altura Profundidad
Telttura M.O.
Punto Zona Oeste Sur
(cm)
Arena Limo Arcilla
0 msnm (%)
(%) (%)
(%) Clase Textural
BOFEDAL NORTE
Ca licata Punto 1
01-1 /
81-1
19S 601000 7S66361 4384 0-13 15
01-2/
81-2
13-48 0,49
01-3/
81-3
48 -58 95 2 3 Arena 0,34
01-4/
81-4
58-95 92 5 3 Arena 0,17
Cali cata Punta 8
08-1
/81-
19S 600874 7566308 4379 0-40 37
08-2
/81-
40-80 71
08-3
/81-
>G11 80 1,3
Calicata Punto 10
10-1
/81-
19S 600775 7566269 4372 0-10 4,7
10-2
/81-
10a 18 2,3
10-3
/81-
18a 30 1,3
10 -4
/81-
30a44 83 12 5 Arena Franco 0,48
10 -5
/81-
44a70 0,69
BOFEDALSUR
Calicata Punta 11
10-1
19S 603106
/81-
7565895 4435m 0a 7 3,2
11 -2
/81-
7a 13 2,1
11 ·
lla 20 91
2A/ 5 4 Arena 0,89
11-3
/81-
20a47 95 2 3 Arena 0,10
Calicata Punta 15
15 -1
/81-
19S 602978 7565879 4434m 0a 5 93 4 3 Arena 0,S7
15- 2
/81-
Sa 18 94 3 3 Arena 0,74
15- 3
18a 35 95
/81-
2 3 Arena 0,1
15-4
/81-
35 a 63 90 7 3 Arena 0,1
Ca li cata Punta 18
18-1
/81-
195 602718 7565827 4431m Oa 13 11
18-2
/81-
lla 24 2
18-3
/81-
24a 45 96 2 2 Arena 0,43
18-4
/81-
45a50 88 9 3 Arena 0,17
B Bofedal Salina 1
BF·!
/ 81-
19S 603259 7565775 4436m OalO 87 10 3 Arena
BF· 2
/ 81-
10a 30 84 12 4 Arena Franco
BF -3
30a 50 84
/ 81-
12 4 Arena Franco
173
Table 5-4: LCA Laboratory Results of Texture and Organic Matter. Bofedales
North and south.
RESULTS OF LABORATORY ON TEXTURE AND O.M. IN THE BOFEDAL SOILS
Code Altitude Depth
Texture
OM
Point Zone West South Sand Silt Clay Textural class
MASL
(cm)
(%) (%) (%)
(%)
NORTH BOFEDAL
Trial pit, Point 1
01-1/
195 601000 7566361 4384 0-13 15
81-1
01-2/
81-2
13 -48 0,49
01-3/
48-58 95 2 3 Sand 0,34
81-3
01-4/
81-4
58-95 92 5 3 Sand 0,17
Trial pit, Point 8
08-1
/81 -
195 600874 7566308 4379 0-40 37
08- 2
/81-
40-80 71
08- 3
>Gll 80 1,3
/81 -
Trial pit, point 10
10-1
/81 -
195 600775 7566269 4372 0-10 4,7
10- 2
/81-
10-18 2,3
10- 3
/81 -
18-30 1,3
10-4
30-44 83
/81-
12 5 Sandy-loamy 0,48
10-5
/81 -
44 - 70 0,69
SOUTH BOFEDAL
Trial pit, point 11
10-1
/81 -
195 603106 7565895 4435m 0- 7 3,2
11- 2
/81-
7-13 2,1
11-
2A/
13 - 20 91 5 4 Sand 0,89
11- 3
/81-
20-47 95 2 3 Sand 0,10
Trial pit, point 15
15-1
Sand
/81 -
195 602978 7565879 4434m 0-5 93 4 3 0,57
15- 2
/81-
5-18 94 3 3 Sand 0,74
15- 3
/81-
18-35 95 2 3 Sand 0,1
15-4
/81 -
35-63 90 7 3 Sand 0,1
Trial pit, point 18
18-1
/81-
195 602718 7565827 4431m 0-13 11
18- 2
/81 -
13 - 24 2
18- 3
/81-
24-45 96 2 2 Sand 0,43
18-4
Sand
/81 -
45 - 50 88 9 3 0,17
Saline bofedal 1
BF-1
/81-
195 603259 7565775 4436m 0-10 87 10 3 Sand
BF- 2
/81 -
10 - 30 84 12 4 Sandy-loamy
BF- 3
/81 -
30-50 84 12 4 Sandy-loamy
174
Tabla 5-5: Resultados de Laboratorio LCA de textura y Materia organica. Bofedal
Villamar y Puntos Campo Lejano.
RESULTADOS DE IABORATORIO SOBRE TEXTURA Y M.O EN SUELOS DE BOFEDALES
Altura Profundidad
Textura
M.O.
Punto Codigo Zona Oeste Sur
(cm)
Arena Limo Arcilla
msnm (%) Clase Textural (%) (%) (%)
BOFEDAL VILLAMAR
Barreno2 Uillamar
VM-02-1/
81-40
195 650982 7579952 4520m Oa 20 63
VM-02-2/
81-41
20a90 64
VM-02-3/
81-42
90a 115 28
VM-02-4/
115a 210 80
81-43
17 3 Areno Franco 3
CAMPOLEJANO
Punto Lejano 1
Ll-1/81-
25
195 607063 7571203 4599m Oa8 95 2 3 Arena
Ll-2/81-
26
8a45 78 20 2 Areno Franco
Punto Lejano 2
L2- 1/81-
27
195 603945 7570665 4584m Oa4 95 2 3 Arena
L2-2/81- Franco Arcilla
4a 22 68 11 21
28 Arenoso
L2- 3/81 -
29
22a SO 78 10 12 Arena Franco
Punta Lejano 3
L3 - 1/81 -
30
195 603790 7567710 4519m Oa20 75 20 5 Arena Franco
Punta Lejano 4
L4 - 2/81 -
31
195 603623 7567604 4508m Oa 15 96 2 2 Arena
L4 - 3/81 -
15 a 25 93
32
4 3 Arena
Punta Lejano 5
LS - 1/81 -
33
195 601554 7566787 4462 m Oa 20 83 23 4 Arena Franco
LS - 2/81 -
20a40 75 20 5 Arena Franco
34
Punto Lejano 6
L6- 1/81 -
35
195 603429 7565476 4444m Oa 10 88 8 4 Arena
L6-2/81-
36
10a 25 87 10 3 Arena
175
Table 5-5: LCA Laboratory Results of Texture and Organic Matter. Bofedal
Villamar and Far Field Points.
RESULTS OF LABORATORY ON TEXTURE AND O.M. IN THE BOFEDAL SOILS
Code Altitude Depth
Texture
OM
Point Zone West South Sand Silt Clay Textural class
MASL
(cm)
(%) (%) (%) (%)
(%)
VILLAMAR BOFEDAL
Auger 2 Villamar
VM - 02 -1/
19S 650982 7579952 4520m 0 -20 6
81 - 40 <
VM - 02 -2/
20 -90 6
81 - 41
VM-02-3/
90-115 2
81- 42 0
VM-02-4/
115 -210 80 17 3 Sandy-loamy 3
81 - 43
FAR FIELD
Far field point 1
Ll-1 / 81-
19S 607063 7571203 4599m 0-8 95 2 3 Sand
25
Ll - 2 / 81 -
26
8-45 78 20 2 Sandy-loamy
Far field point 2
L2 - 1 / 81 -
19S 603945 7570665 4584m 0-4 95 2 3 Sand
27
L2- 2 / 81-
4- 22 68 11 21
Loamy-clayey-
28 sandy
L2 - 3 / 81 -
22- 50 78 10 12 Sandy-loamy
29
Far field point 3
L3-1 / 81-
19S 603790 7567710 4519m 0- 20 75 20 5 Sandy-loamy
30
Far field point 4
L4- 2 / 81 -
31
19S 603623 7567604 4508m 0-15 96 2 2 Sand
L4 - 3 / 81 -
32
15 -25 93 4 3 Sand
Far field point 5
LS - 1 / 81 -
19S 601554 7566787 4462m 0- 20 83 23 4 Sandy-loamy
33
LS- 2 / 81-
20-40 75 20 5 Sandy-loamy
34
Far field point 6
L6-1/81-
19S 603429 7565476 4444m 0-10 88 8 4 Sand
35
L6 - 2/81 -
36
10-25 87 10 3 Sand
176
Tabla 5-6: Resultados de Laboratorio CIAT de textura y Materia organica. Bofedales
Norte, Sur y Villamar.
TEXTURA DE SUELO EN BOFEDALES
Altura Prof. Textura
Punto Codigo Zona Oeste Sur
(cm)
Arena limo Arci lla M.O. (%)
msnm
(%) (%) (%)
Clase Textural
BOFEDAL NORTE
Barrena Punta 10
10524 Ml /
10-1
19S 600775 7566269 4372 0-10 69 17 14 Franco Arenoso 16,7
10525 M2/
10-2
!0a 18 73 13 14 Franco Arenoso 9,4
10526 M3/
10-3
18a 30 67 19 14 Franco Arenoso 9,4
10527 M4/
10 -4
30a44 60 26 14 Franco Arenoso 7,3
10528 MS/
10-5
44a 70 44 41 15 Franco 8,5
BOFEDAL SUR
Barrena Punta 15
10529 M6/
195 602978 7565879 4434m oas 85 6 9 Arena Francoso 6,3
15- 1
10530 M7 /
Sa 18 85 8 7 Arena Francoso 51,5
15-2
BOFEDAL VILLAMAR
10531 M8/
39 54 7 Franco limoso 43,7
Barrena 3 Villama VM03-1 195 651097 7580024 4516m
10532 M9/
VM03-2
55 40 5 Franco Arenoso 63,1
10533 MlO/
VM 03-3
69 21 10 Franco Arenoso 10
177
Table 5-6: CIAT Laboratory results of texture and organic matter.
North, South and Villamar Bofedales.
RESULTS OF LABORATORY ON TEXTURE AND O.M. IN THE BOFEDAL SOILS
Code Altitude Depth
Texture
Point Zone West South (cm) Sand Silt Clay Textural class
MASL (%) (%) (%) (%)
NORTH BOFEDAL
Auger, Point 10
10524 Ml/
19S fJJ0775 7566269 4372 0 - 10 69 17 14 Sandy-loamy
10-1
10525 M2/
10-18 73 13 14 Sandy-loamy
10-2
10526 M3/
18 - 30 67 19 14 Sandy-loamy
10 -3
10527 M4/
30-44 60 26 14 Sandy-loamy
10-4
10528 MS/
44 - 70 44 41 15 Loamy
10 -5
BOFEDALSUR
Auger, Point 15
10529 M6/
19S fJJ2978 7565879 4434m 0 -5 85 6 9 Sandy-loamy
15 - 1
10530 M7 /
5-18 85 8 7 Sandy-loamy
15 - 2
VILLAMAR BOFEDAL
10531 M8/
39 54 7 Loamy-sandy
Auger 3 Villamar VM 03-1 19S 651097 7580024 4516m
10532 M9 /
55 40 5 Sandy-loamy
VM 03-2
10533 MlO /
69 21 10 Sandy-loamy
VM 03- 3
OM(%)
16, 7
9,4
9,4
7,3
8,5
6,3
51,5
43, 7
63,1
10
178
Tabla 5-7: pH de los suelos del area de estudio, segun resultados LCA
pH SUELOS BOFEDAL NORTE
Alcalinos Acidos
Bofedal
Prof. Muy Poca Neutros Poca
Acidos
Muy
Punta Alcalinos
(cm) Alcalinos Alcalinos acidos Acidos
mayor a 9.2 9.Za 8.0 7.9a 7.S 7.4a 6.S 6.4a S.S S.4a 3.8 Menor a
IIOfllllll.NORIE
Norte Punto 1 0a20 8,0
20a40 7,3
40a60 7,4
60a80 8,0
Norte Punto 8 0a20 6,7
20a40 6,7
40a60 6,3
60a80 6,3
80a 100 7,2
Norte Punta 10 0a20 8,9
0a20 8,3
20a40 6,6
40a60 6,7
60a80 5,6
IIOfllllll.SUR
Sur Punta 11 0a20 7,8
0a20 7,8
0a20 6,2
20a40 7,00
40a60 7,00
Sur Punto 15 0a20 7,5
0a20 7,6
20a40 7,4
40a60 7,4
60a80 7,4
Sur Punta 18 0a20 8,3
20a40 7,7
40a60 7,7
60a80 8,4
IIOfllllll.SMINO
BF Salina Pl 0a20 9,2
20a40 8,9
40a60 8,7
IIOflllllL VIUMIAII
Villamar P2 0a20 7,0
20a40 6,1
40a60 6,1
60a80 5,5
80a 100 5,5
IIOfllllll.CAMPO IEIANO
C Lejano 1 Cll 0a20 6,8
20a40 7,7
40a60 7,7
C Lejano 2 CL2 0a20 7,7
20a40 7,4
40a60 7,4
C Lejano 3 Cl3 0a20 7,3
C Lejano4 Cl4 0a20 6,3
20a40 6,3
C Lejano 5 CL5 0a20 7,0
20a40 7,8
C Lejano 6 CL6 0a20 8,1
179
Table 5-7: pH of the soils of the study area, according to ACL results
North Bofedal Soil pH
Alkaline Acid
Bofedal Point
Depth. Highly Slightly Neutral Slightly Very
Alkaline Acid
(cm) alkaline alkaline acid acid
mayora9.2 9.2a8.0 7.9a7.S 7.4a6.S 6.4aS.S S.4a Slightly a
NORTH BOFEDAL
North Point 1 0-20 8,0
20-40 7,3
40-60 7,4
60 - 80 8,0
North Point 8 0-20 6,7
20-40 6,7
40-60 6,3
60 -80 6,3
80 - 100 7,2
North Point 10 0 -20 8,9
0-20 8,3
20-40 6,6
40 - 60 6,7
60-80 5,6
SOUTH IOFEDAL
South Point 11 0-20 7,8
0-20 7,8
0 - 20 6,2
20 - 40 7,00
40-60 7,00
South Point 15 0-20 7,5
0-20 7,6
20 -40 7,4
40-60 7,4
60-80 7,4
South Point 18 0-20 8,3
20-40 7,7
40 - 60 7,7
60-80 8,4
$AUNE BOFEDAL
Saline bofedal Pl 0-20 9,2
20 -40 8,9
40 - 60 8,7
VIUAMAR BOFEDAL
Villamar P2 0-20 7,0
20-40 6,1
40 - 60 6,1
60-80 5,5
80-100 5,5
FAR FBD BOFEDAL
Far Field 1 Cll 0-20 6,8
20 -40 7,7
40 - 60 7,7
Far Field 2 CL2 0- 20 7,7
20-40 7,4
40-60 7,4
Far Field 3 CL3 0 - 20 7,3
Far Field 4 CL4 0 - 20 6,3
20-40 6,3
Far Field 5 CLS 0-20 7,0
20-40 7,8
Far Field 6 CL6 0-20 8,1
180
Tabla 5-8: pH de las suelos del area de estudio, segun resultados CIAT
pH SUELO EN BOFEDALES
Punto Codigo
Profundidad
pH
(cm)
BOFEDAL NORTE
Barrena Punta 10
10524 Ml /
0-10 8,5
10-1
10525 M2 /
10-2
10a 18 6,5
10526 M3 /
10 -3
18a 30 6,1
10527 M4 /
30a44 6,2
10 -4
10528 MS /
10 -5
44a 70 5,2
BOFEDALSUR
Barrena Punta 15
10529 M6 /
15 -1
Oas 7,6
10530 M7 /
15 - 2
Sa 18 7,4
BOFEDAL VILLAMAR
10531 M8/
Oa lOO 6,2
Barrena 3 Vill amar VM03-1
10532 M9 /
VM 03-2
100a 393 5,2
10533 MlO /
VM03-3
393 a 431 5,3
181
Table 5-8: pH of the soils of the study area, according to CIAT results
pH in the Bofedal soils
Point Code
Depth
pH
(cm)
NORTH BOFEDAL
Auger, point 10
10524 Ml/
10-1
0-10 8,5
10525 M2/
10 -2
10 -18 6,5
10526 M3 /
10-3
18 -30 6,1
10527 M4 /
10-4
30 -44 6,2
10528 MS/
44- 70 5,2
10-5
SOUTH BOFEDAL
Auger, point 15
10529 M6 /
0-5 7,6
15 -1
10530 M7 /
5-18 7,4
15- 2
VILLAMAR BOFEDAL
10531 M8 /
0-100 6,2
Auger 3 Villamar VM 03-1
10532 M9 /
VM 03-2
100-393 5,2
10533 Ml0 /
393 -431 5,3
VM 03-3
182
Tabla 5-9: Conductividad Electrica en Bofedales Norte y Sur
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA DE SUELO EN BOFEDALES
Punto Codigo Zona Oeste Sur
Altura Prof.
C.E. (μS/cm)
msnm (cm)
BOFEDAL NORTE
Calicata Pur 01-1/81-1 19S 601000 7566361 4384 0·13 664
01-2/ 81-2 13-48 100
01-3/81-3 48 -58 74
01-4/81-4 58-95 26
Callcata Pun
08-1/81-
5
19S 600874 7566308 4379 0-40 335
08-2/81·
6
40-80 785
08-3/81-
7
>Gll 80 118
Calicata Pun
10 - 1/81-
8
19S 600775 7566269 4372 0-10 557
10-2/81-
9
10a 18 92
10-3/81-
10
18a 30 47
10-4/81-
30a44 33
11
10-5/81-
12
44a 70 364
BOFEDALSUR
Callcata Pun
10-1/81-
13
19S 603106 7565895 4435 m 0a7 249
11 -2/81-
7a 13 68
14
11-2A/81 -
15
13a 20 221
11 -3/81-
16
20a47 73
Calicata Pun
15-1/81-
19S 602978 7565879 4434m oas 64
17
15-2/81-
18
Sa 18 78
15-3/81-
19
18a 35 100
15-4/81-
35a 63 116
20
Calicata Pun
18-1/81-
21
19S 602718 7565827 4431 m 0a 13 290
18-2/81-
22
13a 24 96
18-3/81-
23
24a45 71
18-4/81-
24
45a 50 61
B Bofedal s,
BF- 1 /81 -
37
19S 603259 7565775 4436m 0a 10 253
BF-2/81 -
10a 30 101
38
BF-3/81 -
39
30a 50 104
183
Table 5-9 : Electrical Conductivity in the North and South Bofedals
Electrical conductivity in the Bofedal soils
Point Code Zone West South
It. Depth
EC (μS/cm)
MASL (cm)
NORTH BOFEDAL
Trial pit Pun [sic] 01-1 / 81-1 19S 601000 7566361 4384 0-13 664
01-2 / 81-2 13-48 100
01-3 / 81-3 48-58 74
01-4 / 81-4 58- 95 26
Trial pit Pun [sic]
08 - 1 / 81-
19S 600874 7566308 4379 0-40 335
5
08 - 2 / 81-
40-80 785
6
08 - 3 / 81-
>Gll 80 118
7
Trial pit Pun [sic]
10- 1 / 81-
19S 600775 7566269 4372 0-10 557
8
10- 2 / 81-
10- 18 92
9
10- 3 / 81-
18- 30 47
10
10- 4/ 81-
30-44 33
11
10- 5 / 81-
44-70 364
12
SOUTH BOFEDAL
Trial pit Pun [s ic]
10- 1 / 81-
19S 603106 7565895 4435 m 0-7 249
13
11 - 2 / 81-
7 -13 68
14
11 - 2A / 81-
13-20 221
15
11 - 3 / 81-
16
20-47 73
Trial pit Pun [sic]
15 - 1 / 81 -
19S 602978 7565879 4434 m 0-5 64
17
15 - 2 / 81-
5-18 78
18
15 - 3 / 81-
18 - 35 100
19
15 - 4/ 81-
35-63 116
20
Trial pit Pun [sic]
18 - 1 / 81-
19S 602718 7565827 4431 m 0-13 290
21
18 - 2 / 81-
13-24 96
22
18 - 3 / 81-
24-45 71
23
18 - 4/ 81-
45- 50 61
24
B Bofedal Sa [sic]
BF - 1 / 81 -
19S 603259 7565775 4436 m 0-10 253
37
BF - 2 / 81 -
10 -30 101
38
BF - 3 / 81 -
30- 50 104
39
184
Tabla 5-10: Conductividad Electrica en Bofedal de Villamar y Puntos en campo
Lejano.
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA DE SUELO EN BOFEDALES
Punto Codigo Zona Oeste Sur
Altura Prof.
C.E. (μS/cm)
msnm (cm)
BOFEDAL VILLAMAR
Barrena2 Uil
VM-02 -1/
195 650982 7579952 4520m 0a 20 442
81-40
VM-02-2/
81-41
20a 90 594
VM-02-3/
90 a 115 438
81-42
VM- 02-4/
115 a 210 130
81-43
CAMPO LEJANO
Punta Lejanc
Ll- 1 / 81-
25
195 607063 7571203 4599m 0a8 46
Ll- 2 / 81-
Sa 45 17
26
Punta Lejanc
L2- 1 / 81-
195 603945 7570665 4584m 0a4
27
L2 - 2 / 81 -
28
4a 22 25
L2 - 3 / 81 -
29
22a 50 41
Punta Lejanc
L3 - 1 / 81-
30
195 603790 7567710 4519m 0a 20 32
Punta Lejanc
L4-2/81-
31
195 603623 7567604 4508m 0a 15
L4- 3 / 81-
32
15 a 25 187
Punta Lejanc
LS- 1 / 81-
33
195 601554 7566787 4462m 0a 20 36
LS- 2 / 81-
20a 40 48
34
Punta Lejanc
L6- 1 / 81-
35
195 603429 7565476 4444m 0a 10 31
L6- 2 / 81-
36
10a 25
185
Table 5-10: Electrical Conductivity in the Villamar Bofedal and the Far Field
Electrical conductivity In the Bofedal soils
Code Zone West South Alt. Depth Point EC (μS/cm)
MASL (cm)
VIiiamar bofedal
VM -02 -1/
81-40
19S 650982 7579952 4520m 0 -20 442
VM-02 -2/
81-41
20 - 90 594
VM -02 -3/
81 -42
90 - 115 438
VM -02 -4/
81 · 43
115 -210 130
FAR FIELD
Far point
Ll -1/ 81-
25
19S 607063 7571203 4599m 0-8 46
Ll - 2/81 -
26
8 · 45 17
L2 -1/ 81-
Far point 19S 603945 7570665 4584m 0-4
27
L2 - 2/81 -
28
4 -22 25
L2-3/81-
22 -50 41
29
Far point
L3 - 1/81-
30
19S 603790 7567710 4519m 0 • 20 32
L4- 2/ 81 -
Far point 19S 603623 7567604 4508m 0 -15 31
L4 -3/81 -
15 : 25 187
32
LS -1/ 81-
Far point 19S 601554 7566787 4462m 0 - 20 36 33
LS -2/ 81 -
20 • 40 48
34
Far point
L6 - 1/81-
35
19S 603429 7565476 4444m 0 • 10 31
L6 - 2/81 -
36
10 - 25
186
Tabla 5-11: Resultados de Permeabilidad en Bofedal Norte y Bofedal Sur
PERMEABILIDAD
Oatos muestra
Carga
Altura Profundidad
Densidad Porciento de
Oensidad Gravedad Saturaci6n
Constante
Muestra Zona Oeste Sur
(cm)
Suelo humedad
msnm Suelo Seco Especifica (%) Longitud I Diametro I' •1 Volumen
Humedo (%)
Area muestra Permeabilidad
muestra Muestra ( cmZ) Muestra
(cm/seg)
(cm) (cm) (cm3)
IPERMEABILIDAD BOFEDAL NORTE
M- 10 195 600775 7566269 4372 I 30- 70 1,843 35,25 I 1,346 2,561 I 100,00 11,66 I 10,12 I 80,44 I 939,49 2,656E-07
I I I 2,653E-07
I I I 2,659E-07
PROMEDIO 2,656E-07
IPERMEABILIDAD BOFEDAL SUR
M-15 195 602978 7565879 4434 m I 20 - 60 1,811 24,29 I 1,46 2,727 I 76,32 11,68 I 10, 12 I 80,44 I 939,49 l ,114E-07
I I I l ,155E-07
I I I l,171E-07
PROMEDIO 1,146E-07
Tabla 5-12: Conductividad hidraulica en Funci6n a velocidad de infiltraci6n
CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA
Punto Zona Oeste Sur
Altura Vib Vib Conductividad Rangos TI po de suelo
msnm (mm/min) (mm/h) hidrau. (cm/seg) (mm/h) (Brouwer et al., 1988
MOVIMIENTO VERTICAL
Punto 1 Norte 195 600996 7566367 4384 0,0326 1,95 5,43333E-06 la5 Suelos Arcilloso
Punto 8 Norte 195 600884 7566297 4380 0,5569 33,42 9,28167E-05 Mas de 30 Suelos Arenoso
Punto 10 Norte 195 600806 7566278 4382 0,3093 18,56 0,00005155 10a 20 Suelo Franco
Punto 11 Sur 195 603105 7565895 4436 0,5801 34,81 9,66833E-05 Mas de 30 Sue lo Arenoso
Punto 15 Sur 195 602981 7565880 4435 2,5437 152,62 0,00042395 Mas de 30 Sue lo Arenoso
Punto 18 Sur 195 602749 7565809 4432 0,9033 54,20 0,00015055 Mas de 30 Sue lo Arenoso
Punto Villamar 195 651024 7579988 4517 1,6770 100,62 0,0002795 Mas de 30 Sue lo Arenoso
Fuente: Elaboraci6n propia, 2017.
187
Table 5-11: Permeability Results in the North and South Bofedals
PERMEABILITY
Sample Data
Constant
Alt. Depth
Density (%)of
Dry soil Specific Saturation
head
Sample Zone West South
MASL (cm)
of wet Humidity density gravity (%) Samp~ I S. amp~ IS ample area I Sample Permeability
soil length diameter (cmZ) volume
(cm/s)
(cm) (cm) (cm3)
I NORTH BOFEDAL PERMEABILITY
M-10 19S 600775 7566269 4372 30- 70 1,843 35,25 1,346 2,561 100,00 11,66 I 10,12 I 80,44 I 939,49 2,656E-07
I I I 2,653E-07
I I I 2,659E-07
AVERAGE 2,656E-07
lsourn BOFEDAL PERMEABILITY
M-15 19S 602978 7565879 4434m 20-60 1,811 24,29 1,46 2,727 76,32 11,68 I 10,12 I 80,44 I 939,49 l ,114E-07
I I I l ,155E-07
I I I l,171E-07
AVERAGE 1,146E-07
Table 5-12: Hydraulic Conductivity in function of infiltration velocity
HYDRAULIC CONDUCTIVITY
Point Zone West South
Alt. Vib Vib Hydraulic Ranges Soil type
MASL (mm/min) (mm/h) Conductivity (mm/h) (Brouwer et al., 1988
(cm/s)
VERTICAL MOVEMENT
Point 1 North 19S 600996 7566367 4384 0,0326 1,95 5,43333E-06 lto5 Clayey soil
Point 8 North 19S 600884 7566297 4380 0,5569 33,42 9,28167E-05 More than 30 Sandy soil
Point 10 North 19S 600806 7566278 4382 0,3093 18,56 0,00005155 10 to 20 Loamy soil
Point 11 South 19S 603105 7565895 4436 0,5801 34,81 9,66833E-05 Morethan 30 Sandy soil
Point 15 South 19S 602981 7565880 4435 2,5437 152,62 0,00042395 Morethan 30 Sandy soil
Point 18 South 19S 602749 7565809 4432 0,9033 54,20 0,00015055 More than 30 Sandy soil
Point Villamar 19S 651024 7579988 4517 1,6770 100,62 0,0002795 Morethan 30 Sandy soil
Source: Own elaboration, 2017.
188
Tabla 5-13: Parametros para determinar la Conductividad hidraulica segun
Brouwer et al, 1988.
TI po ,de suelo mm
Arem:o Mas de JO
Franco arenoso 20-30
· ranoo 10< a211
r,moo arcilloso 5 a 10
~ 1-5
189
Table 5-13: Parameters to determine Hydraulic Conductivity according to
Brouwer et al, 1988.
SOIL TYPE mm/h
Sandy More than 30
Loamy sandy 20-30
Loamy 10 to 20
Loamy clayey 5 to 10
Clayey 1-5
190
Tabla 5-14: Porosidad en suelos de los bofedale Norte, Sur y Villamar.
POROSIDAD SUELOS BOFEDALES l
Profundidad
Peso Sue lo Densidad
Peso sue lo Peso Sue lo Masa de Po rosidad (%)
Punta Muestra Codigo
Peso Volumen Humedo + Peso Sue lo Aparente Porosidad
Cilindro (cm3) Cilindro Hu~~do ~;c: + Seco (gr) agua (~sh (gr/cm3) (d <;d =,~l- ) (n)
(cm) (gr) gr C1 1n ro - M ss (da = M ss/V) a r 100
BOFEDAL NORTE
Calicata Punta 1 13a 48
01 - DAP -
01/81 -44
98 1()() 269 171,2 184,716 86,716 84.484 0,87 67,28 0,67
48a 58
01 - OAP -
02/81 - 45
96 100 295 198,8 241,336 145,336 53, 464 1,45 45,16 0,45
Muestra Pun to 1 13a 48 P 1 - 1 96 100 262 166 221 125 41 1,3 52,83 0,53
M uestra Punto 1 30a 44 P 1 - 2 96 100 282 186 240 144 42 1,4 45,66 0,46
Cali cata Pu nt a 10 18a 30
10- DAP- 1
/81 - 46
96 100 256 160,4 215,388 119,388 4 1,012 1,19 54,95 0,55
30a 44
10- OAP - 2
/81 -•:17
97 100 270 173,4 219,396 122,396 5 1,004 1,22 53,81 0,54
44a 70
10- DAP - 3
/81 - 48
97 100 300 203,4 247,336 150,336 53,064 1,50 43,27 0,43
BOFEDAL SUR
Cali cata Pu nto 11 7a 13
11- OAPAl
/81 -49
98 100 262 164 207,132 109,132 54,868 1,09 58,82 0,59
13a 20
11 - DAP -
A2/81 -50
96 100 307,6 211,6 251,552 155,552 56,048 1,56 41,30 0,41
Muestra Pu nto 11 7a 13 P 11 - 1 98 100 257 159 221 123 36 1,2 53,58 0,54
13a 20 P 11 - 2 96 100 282 186 243 147 39 1,5 44,53 0,45
Cali cata Punto 15 Sa 18
15 - OAP - 1
/ 81 • 51
98 100 252,4 154,4 209,912 111,912 42,488 1,12 57,77 0,58
18a 35
15 · OAP · 2
/81 - 52
97 100 309,6 212,6 260,736 163,736 48,864 1,64 38,21 0,38
35a 63
15- 0AP -3
/81 - 53
96 100 324 228 276,004 180,004 47,996 1,80 32,07 0,32
Calicata Pu nto 18 24a 45
18 · OAP ·
A2/81 - 54
97 100 293,6 196,6 232,368 135,368 61,232 1,35 48,92 0,49
45a SO
18 · OAP ·
98 100 328 230 276,388 178,388 51,612 1,78 32,68 0,33
A3/81 -55
Muestra Pu nto 18 24a 45 P 18 · 1 97 100 282 185 245 148 37 1,5 44,15 0,44
45a SO P 18 · 2 95 100 291 196 258 163 33 1,6 38,49 0,38
CAMPO LEJANO
Punto Lejano 1 Ba 45
l l · OAP · l
/81 ·56
96 100 283,2 187,2 265,748 169,748 17,452 1,70 35,94 0,36
Punto Le jano 2 22a SO
L2·0AP·l
/81 -57
98 100 283,2 185,2 262, 188 164,188 21,012 1,64 38,04 0,38
191
Table 5-14: Porosity in soils of the North, South and Villamar bofedals.
POROSITY OF THE BOFEDAL SOILS
Sample
Humid soil
Humid soil Dry soil Water mass
Apparent
Porosity(%)
Point depth (cm) Code
Cylinder Volume weight+
weight weight+
Dry soil
(Msh-Mss)
density
(P=(l-
Porosity
weight (cm3) Cylinder weight (gr) (gr/cm3) (n)
(gr)
(gr) Cylinder
(da= Mss/V)
(da/dr)*lOO)
NORTH BOFEDAL
Trial pit point 1
01- DAP-
13to48
01/ 81-44
98 100 269 171,2 184,716 86,716 84,484 0,87 67,28 0,67
01- DAP-
48to58
02/ 81-45
96 100 295 198,8 241,336 145,336 53,464 1,45 45,16 0,45
Sample point 1 13to48 P 1- 1 96 100 262 166 221 125 41 1,3 52,83 0,53
Sample point 1 30to44 P 1- 2 96 100 282 186 240 144 42 1,4 45,66 0,46
Trial pit point 10
10- DAP-1
18 to 30
/ 81- 46
96 100 256 160,4 215,388 119,388 41,012 1,19 54,95 0,55
10- DAP- 2
30to44
/ 81- 47
97 100 270 173,4 219,396 122,396 51,004 1,22 53,81 0,54
10- DAP- 3
44to 70
/ 81-48
97 100 300 203,4 247,336 150,336 53,064 1,50 43,27 0,43
SOUTH BOFEDAL I
Trial pit point 11 7to 13
11- DAPAl/
81-49
98 100 262 164 207,132 109,132 54,868 1,09 58,82 0,59
13to 20
11- DAPA2/
81-50
96 100 307,6 211,6 251,552 155,552 56,048 1,56 41,30 0,41
Sample point 11 7to 13 P 11- 1 98 100 257 159 221 123 36 1,2 53,58 0,54
13to20 P 11- 2 96 100 282 186 243 147 39 1,5 44,53 0,45
Trial pit point 15 5to 18
15- DAP-1
/ 81- 51
98 100 252,4 154,4 209,912 111,912 42,488 1,12 57,77 0,58
18to35
15- DAP- 2
/ 81- 52
97 100 309,6 212,6 260,736 163,736 48,864 1,64 38,21 0,38
35to 63
15- DAP- 3
/ 81- 53
96 100 324 228 276,004 180,004 47,996 1,80 32,07 0,32
Trial pit point 18
18- DAP-
24to45
A2/ 81-54
97 100 293,6 196,6 232,368 135,368 61,232 1,35 48,92 0,49
18- DAP-
45to50
A3/ 81-55
98 100 328 230 276,388 178,388 51,612 1,78 32,68 0,33
Sample point 18 24to45 P 18-1 97 100 282 185 245 148 37 1,5 44,15 0,44
45to50 P 18- 2 95 100 291 196 258 163 33 1,6 38,49 0,38
FAR FIELD I
Far field 1
Ll- DAP-1
8to45
/ 81- 56
96 100 283,2 187,2 265,748 169,748 17,452 1,70 35,94 0,36
Far field 2 22 to50
L2- DAP-1
/ 81- 57
98 100 283,2 185,2 262,188 164,188 21,012 1,64 38,04 0,38
192
Tabla 5-15: Porosidad y Saturaci6n en suelos de los bofedale Norte y Sur.
POROSIDAD
Muestra Zona Oeste Sur
Altura Profundidad Porciento Densidad Peso Relacion Saturaci6n Porosidad I
msnm (cm) humedad%h sue lo seco espedfico Vados (S) (n)
I
M - 10 19S 600775 7566269 4372 30 - 70 36,93 1,346 2,561 0,903 100,000 0,470
M -15 19S 602978 7565879 4434m 20 - 60 24,150 1,460 2,727 0,868 75,740 0,460 I
Fuente: Elaboraci6n propia
Tabla 5-16: Resultados de los Ensayos para determinar la Capilaridad y el tipo de suelos.
CAPILARIDAD
Profundidad
Altura
Velocidad
Codigo Tipo de Suelo Capilar he
Tiempo
Punto
Muestra (cm) (min) (cm/min)
(cm)
BOFEDAL NORTE
Muestra Punta 1 13a 48 P 1- 1 Are na Me dia 5,00 6 0,83
Muestra Punta 1 30 a 44 P 1- 2 Are na Media 5,00 12 0,42
BOFEDALSUR
Muestra Punta 11 7a 13 P 11- 1 Arena Media 5,00 22 0,23
13a 20 P 11- 2 Are na Me dia 5,00 10 0,50
Muestra Punta 18 24 a 45 P 18- 1 Are na Fina 5,00 140 0,04
45 a 50 P 18 - 2 Are na Me dia 5,00 18 0,28
BOFEDAL VILLAMAR
Muestra Vill amar 2 8a 45 VM 2 -1 Are na Me dia 5,00 17 0,29
Muestra Vill amar 2 22 a 50 VM 2 -2 Are na Me dia 5,00 21 0,24
193
Table 5-15: Porosity and Saturation in soils of the North and South bofedals.
POROSITY I
Sample Zone West South
Alt. Depth %of Dry soil Specific Void ratio Saturation Porosity I
masl (cm) humidity density weight (S) (n) I
I
M-10 19S 600775 7566269 4372 30- 70 36,93 1,346 2,561 0,903 100,000 0,470 I
M-15 19S 602978 7565879 4434m 20- 60 24,150 1,460 2,727 0,868 75,740 0,460 I
Source: own elaboration
Table 5-16: Results of the Tests to determine the Capillarity and the type of soils.
CAPILARITY
Sample
Capillary
Time Velocity
Point
depth (cm)
Code Soil type altitude
(min) (cm/min)
he (cm)
NORTH BOFEDAL
Sampling point 1 13-48 P 1-1 Average sand 5,00 6 0,83
Sampling point 1 30-44 P 1- 2 Average sand 5,00 12 0,42
SOUTH BOFEDAL
Sampling point 11 7-13 P 11-1 Average sand 5,00 22 0,23
13-20 P 11- 2 Average sand 5,00 10 0,50
Sampling point 18 24-45 P 18-1 Fine sand 5,00 140 0,04
45-50 P 18- 2 Average sand 5,00 18 0,28
VILLAMAR BOFEDAL
Villamar sample 2 8-45 VM 2-1 Average sand 5,00 17 0,29
Villamar sample 2 22-50 VM 2-2 Average sand 5,00 21 0,24
194
Tabla 5-17: Tabla de relaci6n de la ascension capilar en suelos.
Tipo de Suelo h, (cm)
Valores tfpicos de Arena Gruesa h, < 5
altura de acensi6n Arena Media 5:s he<12
capilar, de acuero
Arena Fina 'I2 :s he < 35
con el tipo de
suelo Limo 35 :s he< 70
Arc illa he~ 70
Tabla 5-18: Tabla resumen de las propiedades ffsicas del suelo segun texturas
(Israelsen y Hansen, 1979)
Textura Porosid. DA cc CMP Agua disponible
total(%) (g cm~) (%) (%) Ho/o p.s. Ho/o vol " -·- ... ,. ,.. ...... 1
Arenoso 38 1.65 9 4 5 8 8
(32-42) (1.55-1.8) (6-12) (2-6) (4-6) (6-10) (7-10)
Franco- 43 1.5 14 6 8 12 12
arenoso
(40-47) (1.4-1.60) (10-18) (4-8) (6-10) (9-15) (9-15)
Franco 47 1.4 22 10 12 17 17
(43-49) (1.35- 1.5) (18-26) (6-10) (10-14) (1 4-20) (1 4-19)
Franco- 49 1.33 27 13 14 19 19
arcilloso
(47-51) (1.3-1.4) (23-31) (12-15) (12-16) (16-22) (1 7-22)
Arcilla- 51 1.3 31 15 16 21 21
Arenoso
(49-53) (1.25-1.35) (27-35) (14-18) (14-18) (18-23) (18-23)
Arcilloso 53 1.25 36 17 18 23 23
(51-55) (1.2-1.3) (31-39) (16-20) (16-20) (20-25) (20-25)
195
Table 5-17: Table of relationship of capillary rise.
Common values Soil type he (cm)
of capillary rise, Thick sands he< 5
in accordance Average 5 ~he< 12
with soil types sand
Fine sand 12 ~he< 5
Silt 35 ~he<
70
Clay he ~ 70
Table 5-18: Summary table of the physical properties of the soil based on
textures (Israelsen and Hansen, 1979)
Texture Porosity AD FC PWP Available ,, ater
(g cm-s) (%) ,1%) M H%1p.s. H¾vol m~ 1n ,.1M-1
Sandy 38 1.65 9 4 5 8 8
(32-42) (1.55-1.8) (6-12) (2-6) (4-6) (6-10) (7-'IO)
Loamy 43 1.5 14 6 8 12 12
-sand) (40-47) (1.4-1.'60) (10-18) (4-8) (6-10) (9-15) (9-15)
Loamy 47 l .4 22 10 12 17 l7
(43-49) (1.35-1.5) (18-26) (6-10) {10-14) ('14-20) (14-19)
uoamy 49 1.33 27 13 14 19 1'9
-daye: (47-51) (1.3-1.4) (23-3'1) (12- 5) {1 2-16) (16-22) (H-22)
Clayey 5 1.3 31 15 16 21 21
-sandy (49-53) { ·l .25-1.35) (27-35) ('14- 8) {M-'18) (18-23) (18-23)
Sandy 53 1.25 36 17 18 23 23
(51-55) (1 .2-1.3) (31-39) (16-20) {1 6-20) (20-25) (20-25)
196
Tabla 5-19: CC, PMP y agua disponibles en funci6n a las texturas de suelos
HUMEDAD DEL SUELO EN BOFEDALESA CC Y PMP Y AGUA DISPONIBLE
Altura Profundi
Textura
Agua
Punto Codigo Zona Oeste Su, Arena Limo Arcilla Clase cc PMP
msnm dad(cm)
{%} {%} {%} Te,ctural
Disponible
BOFEDAL NORTE
Calicata Punto 1
01-3/81
3
195 601000 7566361 4384 48-58 95 2 3 Arena 5 2 2
01-4/81
4
58- 95 92 5 3 Arena 5 2 3
Calicata Punto 10
10-4/
81· 11
195 6CXJ775 7566269 4372 30a 44 83 12 5
Arena
Franco
8 4 4
BOFEDALSUR
Calicata Punto 11
11- lA/
81-15
195 603106 7S65895 4435m 13a 20 91 5 4 Arena 6 3 3
11- 3/
81-16
20a47 95 2 3 Arena 5 2 2
Calicata Punto 15
15-1/
81-17
195 602978 7565879 4434m 0a 5 93 4 3 Arena 5 2 3
15-2/
81-18
Sa 18 94 3 3 Arena 5 2 3
15 - 3/
81-19
18a 35 95 2 3 Arena 5 2 2
15-4/
81- 20
3Sa63 90 7 3 Arena 6 3 3
Calicata Punto 18
18- 3/
195 602718 7565827 4431m 24a45
81- 23
96 2 2 Arena 4 I 2
18 -4/
81 · 24
45a SO 88 9 3 Arena 6 3 3
B Bofedal Satino 1
BF · 1/
195
81· 37
603259 7565775 4436m 0a 10 87 10 3 Arena 6 3 3
BF - 2/
81- 38
10a 30 84 12 4
Areno
Franco
7 4 4
BF- 3/
81- 39
30a SO 84 12 4
Areno
Franco
7 4 4
BOFEDAL VILLAMAR
VM - 02-
Barreno2 Uillamar 4/81- 195 650982 7579952 4520m 115a210
43
SC 17 3
Areno
Franco
8 4 4
CAMPO LEJANO
Punto Lejano 1
LI - I/
195 607063 7571203 4599m 0a 8 95 2 3 Arena 5 2 2
81- 25
Ll - 2/
8a45 78 20 2
81- 26
Areno
Franco
8 4 4
Punto Lejano 2
ll -1/
81- 27
195 603945 7570665 4584m 0a4 95 2 3 Arena 5 2 2
ll -2/
Franco
4a 22 68 11 21 Arcilla 17 13 4
81- 28
Arenoso
ll - 3/
81- 29
22a 50 78 10 12
Areno
Franco
12 8 3
Punto Lejano 3
Ll- 1/
81- 30
19S 603790 7567710 4519m 0a20 75 20 5
Areno
Franco
10 5 4
Punto Lejano 4
L4-2/
81- 31
195 603623 7567(-04 4508m 0a 15 96 2 2 Arena 4 I 2
L4- 3/
81- 32
15a25 93 4 3 Arena 5 2 3
Punto Lejano 5
LS- ! /
81- 33
195 601554 75f:ij787 4462m 0a20 83 23 4
Areno
Franco
10 5 5
LS -2/
81- 34
20a40 75 20 5
Areno
Franco
10 5 4
Punto Lejano 6
LG- I/
81- 35
19S 603429 7565476 -m 0a 10 88 8 4 Arena 6 3 3
LG- 2/
81- 36
10a25 87 10 3 Arena 6 3 3
197
Table 5-19: CC, PWP and water available according to soil textures
HUMIDITY OF THE SOILS IN THE BOFEDALS TO FC AND PWP AND AVAILABLE WATER
Alt. Depth
Texture
Available
Point Code Zone West South
masl (cm)
Sand Silt Clay Textural FC PWP
water
(%) (%) (%) Class
NORTH BOFEDAL
Trial pit point 1
01-3/ 81
3
195 601000 7566361 4384 48-58 95 2 3 Sand 5 2 2
01-4 / 81
58- 95 92 5 3 Far point 5 2 3
4
Trial pit point 10
10-4/
195 600775 7566269 4372 30a 44 83 12 5
Sandy
8 4 4
81- 11 si lty
SOUTH BOFEDAL
11 - 2A / Sand
Trial pit point 11
81- 15
195 603106 7565895 4435m 13a20 91 5 4 6 3 3
11- 3/ Sand
81-16
20a 47 95 2 3 5 2 2
15 - 1/ Sand
Trial pit point 15
81-17
195 602978 7565879 4434m Oas 93 4 3 5 2 3
15- 2/ Sand
81-18
Sa 18 94 3 3 5 2 3
15- 3/ Sand
81-19
18a 35 95 2 3 5 2 2
15-4/ Sand
81- 20
35a 63 90 7 3 6 3 3
18- 3/ Sand
Trial pit point 18
81 - 23
195 602718 7565827 4431 m 24a 45 96 2 2 4 1 2
18-4/ Sand
81- 24
45a 50 88 9 3 6 3 3
BF - 1/ Sand
Saline Bofedal 1
81- 37
195 603259 7565775 4436m Oa 10 87 10 3 6 3 3
BF- 2/
10a 30 84 12 4
Sandy silty
7 4 4
81- 38
BF- 3/
30a 50 84 12 4
Sandy silty
7 4 4
81- 39
VILLAMAR BOFEDAL
VM-02-
Sandy
Auger 2 Vi llamar 4/ 81 - 195 650982 7579952 4520m 115 a 210 80 17 3 8 4 4
43
si lty
FAR FIELD
Fa r point 1
Ll - 1 /
195 607063 7571203 4599m Oa8 95 2 3 Sand 5 2 2
81- 25
Ll - 2 /
8a 45 78 20 2
Sandy
8 4 4
81- 26 si lty
Fa r point 2
L2 - 1 /
81- 27
195 603945 7570665 4584m Oa4 95 2 3 Sand 5 2 2
L2 - 2 /
Silty
4a 22 68 11 21 clayey 17 13 4
81- 28
sandy
L2 - 3 /
22a 50 78 10 12
Sandy silty
12 8 3
81- 29
Far point 3
L3- 1 /
81- 30
195 603790 7567710 4519m Oa 20 75 20 5
Sandy silty
10 5 4
Far point4
L4 - 2 /
195 603623 7567604 4508m Oa 15 96 2 2 Sand 4 1 2
81- 31
L4 - 3/
15 a 25 93 4 3 Sand 5 2 3
81- 32
Far point 5
LS- 1 /
195 601554 7566787 4462 m Oa 20 83 23 4
Sandy silty
10 5 5
81- 33
LS- 2 /
20a 40 75 20 5
Sandy silty
10 5 4
81- 34
L6 - 1 / Sand
Far point 6
81- 35
195 603429 7565476 4444m Oa 10 88 8 4 6 3 3
L6 - 2 / Sand
81- 36
10a 25 87 10 3 6 3 3
198
PROFUNDIDAD DE SUELO BOFEDAL NORTE
PUNTOS DE MUESTREO
Barreno Barrena Barrena Barrena Barreno Barrena Barrena Barrena
Punta 10 Punta 9 Punta 8 Punta 7 Punta 6 Punta 5 Punta 4 Punta 3
D, S
D,80 0,85
1,00 1,00
1,20 1,20
Figura 5-1: Las profundidades de los suelos en el Bofedal Norte
PROFUNDIDAD DE SUELO BOFEDAL SUR
PUNTOS DE MUESTREO
Barrena Barrena Barre no Barrena Barrena Barreno Barrena
Punto 11 Punto 12 Punto 13 Punto 14 Punto 15 Punto 16 Punto 17
0,00
0,40
i 0,40
Cl
0,60
0,80 0,80
.,:
Cl ci 0,60
z
:::, 0,80 0 a:
0.. 1,00
1,20
1,40
Figura 5-2: Profundidad de los Suelos en el Bofedal Sur
Barrena
Punta 2
0,60
Barre no
Punto 18
0,60
Barrena
Punta 1
0,00
0,20
0, 00,40_
:. 0,60J
0,80 0
z
::,
l,00~
1,20 Q.
1,40
1,60
Barre no
Bofedal
Saline 1
0, 0
199
Figure 5-1: The depths of the soils in the North Bofedal
Figure 5-2: Depth of Soils in the South Bofedal
i"
0
<{
0
0
z
::,
0o..;.;
PROFUNDIDAD DE SUELO BOFEDAL NORTE
PUNT0S DE MUESTRE0
Barreno Barreno 6arreno Barreno Barreno Barreno Barreno Barreno
Punto 10 Ponto 9 Punto 8 Punto 7 Punto 6 Ponto S Ponto 4 Punto 3
0, S
0,80 0,85
1,00 1,00
1,20 1,20
1,40
PROFUNDIDAD DE SUELO BOFEDAL SUR
PUNTOS DE MUESTREO
Barreno
Ponto 2
0,60
Barreno
Punto 1
0,00
0,20
0, 00,40i
0,60~
C o,soc z
::,
1,000
"' 1,20a.
l,40
1,60
Barre no Barre no Barre no Barrena Barre no Barreno Barre no Barre no
Barreno
Boledal
Punto 11 Punto 12 Punto 13 Punto 14 Punto 15 Punto 16 Punto 17 Punto 18 Salino 1
0,00
4
0,40
0, 0
0,60
0,40
0,60
0,80
1,00
1,20
1,40
200
PROFUNDIDAD DE SUELO EN BOFEDALES
Barreno 3
Villamar
PUNTOS DE MUESTREO
Barreno 1
Villamar
Barreno2
Uillamar
Figurar 5-3: Profundidad de los suelos en el Bofedal de Villmar.
PROFUNDIDAD DE SUELO EN CAMPO LEJANO
PUNTOS DE MUESTREO
0
2 i
3 ~
Cl
4 o z
5 ~
0
6 ~
7
8
Punto Lejano Punto Lejano Punto Lejano Punto Lejano Punto Lejano Punto Lejano
6 5 4 3 2 1
0,20 0,20
0, 0
0,50
Figura 5-4: Profundidad de los suelos en los puntos de campo lejano.
0,00
0,10
::E
0 50,20 0
' ~
Cl
0,30 o
z
::::)
0,40 0
0,50
0,60
a:
0..
201
Figure 5-3: Depth of soils in the Villamar Bofedal.
Figure 5-4: Depth of soils in the Far Field points.
PROFUNDIDAD DE SUELO EN BOFEDALES
Barreno 3
Villamar
PUNTOS DE MUESTREO
Barreno 1
Villamar
Barreno2
Uillamar
PROFUNDIDAD DE SUELO EN CAMPO LEJANO
PUNTOS OE MUESTREO
0
1
2 ~
3 ~
0
4 o
z
s 2
0
6 ~
7
8
Punto Lejano Punto Lejano Punto Lejano Punto Lejano Punto Lejano Punto Lejano
6 S 4 3 2 1
0,20
0,25
0,20
0,00
0,10
::le
50,20 0
c;:
0
0,)0 i5
z
::,
0,40 0
0,50
0,60
°<>".
202
PROFUNDIDAD Y NIVEL FREATICO BOFEDAL NORTE
PUNTOS DE MUESTREO
Barreno Barrena Barreno Barreno Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena
Punta 10 Punta 9 Punta 8 Punta 7 Punta 6 Punta 5 Punta 4 Punta 3 Punta 2 Punta 1
0 2 0,1 0,1 0,1 0,15 0
~ ~ -- -~ ·- D- ·~ · - 1 0,4 . ]--" , ....... , 0,4 0,4 0,4
f • - ~ --·I-• ....:
0,2
0,4
0,6 i
0,8 i
- • Nivel Freatico --Profundidad (m)
C
1 o
z
1,2 ~
0
1,4 ~
1,6
1,8
2
Figurar 5-5: Nivel Freatico en el Bofedal Norte en relaci6n a la Profundidad de los
suelos.
0,00
0,20
i - 0,40
C
~ 0,60
C 5 0,80
u.
~ 1,00
0..
1,20
1,40
PROFUNDIDAD Y NIVEL FREATICO BOFEDAL SUR
PUNTOS DE MUESTREO
Barrena Barrena Barrena Barrena Barreno Barrena Barreno Barreno
Punto 11 Punto 12 Punto 13 Punta 14 Punto 15 Punta 16 Punto 17 Punta 18
om om ~~ om
~ - ~ -- ·:E- . ~ ~ 0,-l\0 • ....._ 0,40 0 45 0,40 ...,;f
o54 ':E- · ~ . - ol'o . 060
- • Nivel Freatico --Profundidad (m)
Figura 5-6: Nivel Freatico en el Bofedal Sur en relaci6n a la profundidad de los
suelos perforados con los barrenos hand auguers.
203
Figure 5-5: Phreatic Level in the North Bofedal in relation to the Depth of soils.
Figure 5-6: Phreatic Level in the South Bofedal in relation to the depth of the soil
drilled with the hand augers.
PROFUNDIDAD Y NIVEL FREATICO BOFEDAL NORTE
PUNTOS DE MUESTREO
Sarreno Barreno Sarreno Barreno Sarreno Sarreno Barreno
Punto 10 Punto 9 Punto 8 Punto 7 Punto 6 Punto S Punto 4
0
2
0,1 0,1 0,1 0,15
03 ' . f- • - I· - · +- • - 1
0,4 -~ · ...i: • - '-
! ' -
Barreno Sarreno Sarreno
Punto 3 Punto 2 Punto 1
0,4 0,4 0,4
"i · - ·I- · -i
- • Nivel Freatico --Profundidad (m)
0
0,2
0,4
0,6 i
0,8 i Q
1 o
z
1,2 ~
0
1,4 f
1,6
1,8
2
PROFUNDIDAD Y NIVEL FREATICO BOFEDAL SUR
PUNTOS DE MUESTREO
Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena
Punto 11 Punto 12 Punto 13 Punto 14 Punto 1S Punto 16 Punto 17 Punto 18
0,00 0,15
0,20 0,20
0,20 r-
0,20 o.lio - •I- -~ .
~ 0,40
0
......._ 0,40
· :i;-_
0,30
....£
060
< 0,60 0
0
z 0,80 ::::,
0
"' 1,00
0..
1,20
1,40
- • Nivel i:reatico ---Profundidad (m)
204
0
7
8
PROFUNDIDAD Y NIVEL FREATICO
VILLAMAR
Puntos de Muestreo
Barrena 1
Barreno2 Uillamar Villamar
Barrena 3
Villamar
- • PROFUNDIDAD DE SUELO EN BOFEDALES Nivel Freatico
--PROFUNDIDAD DE SUELO EN BOFEDALES Profundidad (m)
Figura 5-7: Nivel freatico en el Bofedal de Villamar, a !raves de las perforaciones
realizadas hasta las 6,37 m
205
Figure 5-7: Phreatic level in the Villamar Bofedal through drillings made up
to 6.37 m
0
1
_2
E
:;- 3
~"' 4
C
~ s
/;:_ 6
7
8
PROFUNDIDAD Y NIVEL FREATICO
VILLAMAR
Barre na2 Uillamar
Puntos de Muestreo
Barrena 1
Villamar
Barrena 3
Villamar
- • PROFUNDIDAD DE SUELO EN BOFEDALES Nivel Freatico
--PROFUNDIDAD DE SUELO EN BOFEDALES Profundidad (m)
206
Materia Organica (M.O.) Vs Textura segun Profundidad
0%
'O ON 0 .13
~o 13 -48
,-< N ,r
~o 48 -58 " "' ~o
"' 00
58-95
E 2 0 0-40 00 ON
-!:o "' 0 u ~ ~o 40-80
"' := C N ,r
_!!! u" ' C~l. ~o >80 t: QJ " 00
Q_ 0 '0 0-10
,-< ON
E 0 10 a 18
C ON
~ Cl. ~o 18 a 30
2 N ,r
-~
~o 30 a 44 N ,r
-;; ~o 44 a 70 u " "'
■ Profundidad {cm) M.O. {%) ■ Textura Arena{%) ■ Textura limo{%) ■ Textura Arcilla{%)
Figura 5-8: Relacion de materia organica y textura en las muestras analizadas en
laboratorio del bofedal Norte.
Materia Organica (M.O.) Vs Textura segun Profundidad
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
E ,o 0a7
C ON
~ Cl. •0 7 a 13 ON
"',-<
~ ,-<
-~ •0 13 a 20 ON
-;; ~o 20 a 47 u N ,r
c0 •o Oas ON
~ Cl. '0 5 a 18
"'U'I
ON
~ ,-< ~o 18 a 35 ~ N ,r
u"' ~o 35 a 63 " "' c0 •o 0 a 13 ON
~ •o 13 a 24 Cl.
"' 00
ON
-~ ~ ~N o,r 24 a 45
-;; ~o 45 a 50 u " "' -;; ,-< '0 0 a 10
il 0
ON
- C ~o 10 a 30 O:= N ,r "' "' ~o "' U'I " "'
30 a SO
■ Profundidad {cm) M.O. {%) ■ Textura Arena{%) ■ Textura limo{%) ■ Textura Arcilla{%)
Figura 5-9: Resultados de la Materia organica y textura de las suelos a diferentes
profundidades, en el bofedal Sur.
207
Figure 5-8: Relationship of Organic Matter and Texture in the samples analyzed
in the laboratory for the North Bofedal.
Figure 5-9: Results of the Organic Matter and Texture of the soils at different
depths, in the South bofedal.
OrJJ}ricmatter( OM) Vs texure ba,edrnthedepth
0% 111¾, al% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 9 (Jjj; 100%
0 -13
' o
13 -48 :f~,lll!"l!!lll-1!!111_1!!111_1!!11111!!111_ ____________
48 -58 ~~
¼ 58-95 ::
~ 0-40
0
40-lll
• 0
O N ... •=> "
~E > Ill ~~ -" - ~f
0 -10 ,~ !il
~ 10 •!i i
8. 18 a30 '.i 30a"4
]i
~ 44 a70
Dep:h (cm) OM (%) Tecnxe sand (,Q l ecture sift (,Q T ectu-e clay(%)
Organic matter (M.O.) Vs Text ure based on the depth
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
0 , o Oa7
C O N
=>
0 :s: 7, 13
-~ ~ 0 ' 0N 13 a 20 e 0 0 "' "' 20a 47
j 0 Oa.5 0 N
0 5 a 18
" "' O N
-~ ~ k~ 18 a 35
~ ~~ 35 a 63
i ' 0 Oa 13 O N
.. "' '0 13 a 24 O N ] ~ ~ ~ 24 a 45
[j ~~ 45 a SO
j;j , I ' 0 o, 10
'C 0
O N
i~ ~II 10, 30
a:, "' 0 0 30 a SO
" co
■ Depth (cm) M.0 . (%) Te.tl(e sand (%) Text ure,slay (%)
208
Materia Organica (M.O.) vs Textura segun Profundidad
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Oa 20
20a90
90a 115
115 a 210
m Oa 100
0 C
C •
~ E 100 a 393 . ~ 5 393 a 431
■ M.0. (%) ■ Textura Arena(%) ■ Textura Limo(%) ■ Textura Arcilla(%)
Figura 5-10: Resultados de la Materia organica y Textura de las suelos a
diferentes profundidades, en el bofedal Villamar.
Materia Organica (M.O.) Vs Textura segun Profundidad
100
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
B '0" O'0N Oa8
C C
~ .
c.. E ~o
N st 8 a 45
0 '0 Oa4 ~ ON
'ii'
~N '0 4 a 22
B ON
C ~ ~o 22 a 50 0. N st c ro M
'0 ~ o ·w o 0 a 20
0. ~ C ON
B "0 O' NO Oa 15
C C
~ ro 0..:§' ~o
N st 15 a 25
B "0' O'0N 0 a 20
C C
~ ro O..:_§' ~o
N st 20 a 40
B "0' O'0N 0 a 10
C C
~ ro
c..j 0 ON 10 a 25
■ Profundidad (cm) M.0. (%) ■ Textura Arena(%) ■ Textura Limo(%) ■ Textu ra Arcilla(%)
Figura 5-11 : Resultados de la Materia organica y Textura de las suelos a
diferentes profundidades, en Puntos de Campo Lejano.
209
Materia Organica (M.O.) vs Textura segun Profundidad
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Ca 20
20~ 90
90a 115
ns.1;,1:1
111 Ua 100
iii
E 100 a 393
"'
> 393.1431
1 1\/1 .0. oq I Textura Arena(%) I Text1Jra _imo {%) I Textura Arcilla{%)
Figure 5-10: Results of the organic matter and texture of the soils at different
depths, in the Villamar bofedal
Organic matter (M.O.) Vs Texture based on the depth
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
..,
C ::i 0 c..
.-1 0 0a8 ~ g ON
::i -~ ~ 0 8 a 45 c.. ~ N <t
0 0 0a4 C ON ro
'iii'
....J N 0 4 a 22
E ON
C c:.:.i ~o 22 a 50 N <t
ro M
'iii' 0 ON0 0 a 20 ....J C
<t 0 0 a 15 ~ g ON
c:.J. -~ ~o 15 a 25 Q)
....J N <t
Lil 0 0 a 20 t0: 0 ON C
c:.:.i -~ ~o 20 a 40 Q)
....J N <t
<.D 0 0 0 0 a 10 t: ON C
::i ro
c.. 'iii' 0 10 a 25
....J ON
■
Depth (cm) M.O. (%) Texture sand(%)
■
Texture silt(%)
■
Texture clay(%)
■
Figure 5-11: Results of Organic Matter and Texture of soils at different
depths, in Far Field Points.
I
I
210
10
9
8
.c
a.
6
5
8,0 I 7,3 I
pH Bofedal Norte en funci6n a la profundidad
Profundidades bofedal norte
8,9
8,0
8,3
7,2 'fl 6,7 6,7
6,3 I I I 6,6 6,7 I I i I I
Oa20 20a 40a 60a 80a Oa 20 20a 40a 60a 80 a O a 20 0 a 20 20 a 40 a
40 60 80 100 40 60 80 100 40 60
Punta 1 Punta 8 Punta 10
Norte Norte Norte
■ pH SUE LOS BOFEDAL NORTE Alcalinos Alcalinos 9.2 a 8.0
■ pH SUE LOS BOFEDAL NORTE Alcalinos Poca Alcalinos 7.9 a 7.5
■ pH SUE LOS BOFEDAL NORTE Neutros Paco Alcalinos 7.4 a 6.5
■ pH SUE LOS BOFEDAL NORTE Acidos Poca acidos 6.4 a 5.5
5,6
i
60a 80a
80 100
Figura 5-12: pH de los suelos bofedal Norte en funci6n a la profundidad
9
8
7
6
:,: 5
C. 4
3
2
1
0
pH Bofedal Sur en funci6n a la profundidad
Profundidad (cm)
7,8
8,3
7,7 7,7
8,4
7,00 7,00
7,5 7,4 7,4 7,4
6I,2 I I I I I I I 0 a 20 0 a 20 20 a 40 40 a 60 0 a 20 20 a 40 40 a 60 60 a 80 0 a 20 20 a 40 40 a 60 60 a 80
Punta 11
Sur
Punta 15
Sur
■ pH SUE LOS BOFEDAL SUR Alcalinos Alcalinos 9.2 a 8.0
■ pH SUE LOS BOFEDAL SUR Alcalinos Paco Alcalinos 7.9 a
7.5
Punta 18
Sur
■ pH SUE LOS BOFEDAL SUR Neutros Poca Alcalinos 7.4 a 6.S
Figura 5-12: pH de los suelos bofedal Sur en funci6n a la profundidad
211
10
..c
C.
9
8
7
6
::c 5
a. 4
3
2
1
0
9
8
7
6
5
pH Bofedal Norte en funci6n a la profundidad
Profundidades bofedal norte
8,9
8,3
8I,0 8,0 I 7,3 7,4 I 7,2 I 6,7 6,7 6,7 I 6,6 I I 6,3 6,3 i I I 5,6
i
O a 20 20 a 40 a 60 a 80 a O a 20 20 a 40 a 60 a 80 a O a 20 O a 20 20 a 40 a 60a 80a
40 60 80 100 40 60 80 100 40 60 80 100
Punta 1 Punta 8 Punta 10
Norte Norte Norte
■ pH SUE LOS BOFEDAL NORTE Alcalinos Alcalinos 9.2 a 8.0
■ pH SUE LOS BOFEDAL NORTE Alcalinos Poco Alcalinos 7.9 a 7.5
■ pH SUE LOS BOFEDAL NORTE Neutros Poco Alcalinos 7.4 a 6.5
■ pH SUE LOS BOFEDAL NORTE Acidos Poco acidos 6.4 a 5.5
Figure 5-12: pH of the North bofedal soils as a function of the depth
pH Bofedal Sur en funci6n a la profundidad
Profundidad (cm)
7,8
7,00 7,00 7,5 7,4 7,4 7,4
8,3
7,7 7,7
8,4
6,2
0 a 20 0 a 20 20 a 40 40 a 60 0 a 20 20 a 40 40 a 60 60 a 80 0 a 20 20 a 40 40 a 60 60 a 80
Punta 11
Sur
Punta 15
Sur
■ pH SUE LOS BOFEDAL SUR Alcalinos Alcalinos 9.2 a 8.0
■ pH SUE LOS BOFEDAL SUR Alcali nos Poco Alcalinos 7.9 a
7.5
Punta 18
Sur
■ pH SUE LOS BOFEDAL SUR Neutros Poco Alcalinos 7.4 a 6.5
Figure 5-12: pH of the south bofedal soils as a function of the depth
212
pH Bofedal Salino en funci6n a la profundidad
Profundidad (cm)
9,6
9,4 I 9,2 i 9
I 8,8 C.
8,6
8,4
8,2
8 I 0 a 20 20a 40 40a 60
Pl
BF Salina
■ pH SUE LOS BOFEDAL SALINO Alcalinos Muy Alcalinos mayor a 9.2
■ pH SUE LOS BOFEDAL SALINO Alcalinos Alcalinos 9.2 a 8.0
■ pH SUE LOS BOFEDAL SALINO Alcalinos Pooo Alcalinos 7.9 a 7.5
Figura 5-13: pH de las suelos bofedal Salina en funci6n a la profundidad
pH Bofedal Villmar en funci6n a la profundidad
Profundidad (cm)
8,0 7,0
7,0 I 6,1 6,1
6,0 5,5 5,5
5,0
I 4,0 C.
3,0
2,0
1,0
0,0
0 a 20 20a40 40a60 60a80 80a 100
P2
Villamar
■ pH SUE LOS BOFEDAL VILLAMAR Neutros Pooo Alcalinos 7.4 a 6.5
■ pH SUE LOS BOFEDAL VILLAMAR Acidos Paco acidos 6.4 a 5.5
Figura 5-14: pH de los suelos bofedal Villamar en funci6n a la profundidad
213
pH Bofedal Salino en funci6n a la profundidad
Profundidad (cm)
9,6
9,4
9,2
9
::c a. 8,8
8,6
8,4
8,2
8
O a 20 20a 40 40a 60
Pl
BF Salino
■ pH SUE LOS BOFEDAL SALINO Alcalinos Muy Alcalinos mayor a 9.2
■ pH SUE LOS BOFEDAL SALINO Alcalinos Alcalinos 9.2 a 8.0
■ pH SUE LOS BOFEDAL SALINO Alcalinos Poco Alcalinos 7.9 a 7.5
Figure 5-13: pH of the Saline bofedal soils as a function of depth
pH Bofedal Villmar en funci6n a la profundidad
Profundidad (cm)
8,0 7,0
7,0 6,1 6,1
5,5 5,5
6,0
5,0
::c 4,0 a.
3,0
2,0
1,0
0,0
0 a 20 20a 40 40a 60 60a 80 80a 100
P2
Villamar
■ pH SUE LOS BOFEDAL VILLAMAR Neutros Poco Alcalinos 7.4 a 6.5
■ pH SUE LOS BOFEDAL VILLAMAR Acidos Poco acidos 6.4 a 5.5
Figure 5-14: pH of the Villamar bofedal soils as a function of the depth
214
:,:
0.
10
pH Puntos Campo Lejano
Profundidad (cm)
6,8
7,7 7,7 7,7
I Oa20 20a40 40a60 Oa20 20a40 40a60 Oa20 Oa20 20a40 Oa20 20a40 Oa20
CL! CL2 CL3 CL4 CLS CL6
C Lejano 1 C Lejano 2 C Lejano C Lejano 4 C Lejano S C Lejano
3 6
■ pH SUELOS BOFEDAL VILLAMAR Alcalinos Alcalinos 9.2 a 8.0
■ pH SUELOS BOFEDAL VILLAMAR Alcalinos Poco Alcalinos 7.9 a 7.5
■ pH SUELOS BOFEDAL VILLAMAR Neutros Poro Alcalinos 7.4 a 6.5
Figura 5-15: pH de suelos en Puntos Campo Lejano en funci6n a la profundidad
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA (C.E.)(μS/cm)
BOFEDAL NORTE
1000
800
7 5
6 4
600 5 . 7
..; 400 I I u
200 Ii 0 ' • .i ~ i
0 - 13 1 3 -48 48 -58 salgs 0 -40 40 -80 > 80 0 -10 10a18 1a¾30 30,l.44 44a70
-200
Pr-ofundidades (cm)
Figura 5-16: Conductividad Electrica, Bofedales Norte
215
pH Puntos Campo Lejano
Profundidad (cm)
10
8 G,8
7,7 7,7 7,7
6 I :I:
IJ. 4
0
I) ,l )() J();i40 40;ihll ();iJO 70;i4() 40;ihll O;i)ll O;i)ll JC;i40 l);i)() JOa40 l);i)I)
CL2 CL3 CL4 CLS CL6
C Leic1r1u 2 C Leic11 1u Cleic1r1u 4 C Lej ,1110 5 C _ejd1 1u
3 6
■ pH SU E LOS BOFEDAL VLLAMA Alcalinos Alcalinos 9.2 a 8.0
■ pH SU E LOS BOFEDAL VU.AMAR Alcalinos Poco Alcali nos 79 a 7.;
■ pl I SU [LOS DOFCDAL VLLAMAR Neutros Paco Alcalinos 7.4 a G.S
Figure 5-15: Soil pH in Far Field Points as a function of depth
1000
8UU
600
j 400
200
0
-200
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA (C.E.)(μS/cm)
BOFEDAL NORTE
/)
0 -13 13-48 48-'.,8 O -40 40 -80 > 80 o -10 10 a 18 18 ¾Jo 30 l 44 44 a 70
Prufur1Lliudue~ (u11)
Figure 5-16: Electrical Conductivity, North Bofedales
216
350
300
250
200
150
100
so
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA (C.E.)(μS/cm) BOFEDAL
SUR- SALINO
2 0
2 9 2 3
2 1
1 6
i iiil Iii ii Oa7 7a13 13a2020a47 OaS Sa18 18a3535a630a13 13a2424a454Sa50 OalO 10a3030a50
Calicatd Punto 11 CaliCdta Punto 15
Profundidades (cm)
Calicdta Punto 18 B Bofedal Salino 1
Figura 5-17: Conductividad Electrica, Bofedales Sur y Bofedal Salino
800
700
bOO
soo
000
200
100
0
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA (C.E.)(μS/cm)
BOFEDAL VILLAMAR
Oa 70 70a90
B.arrcno2 Uitl.1mar
Proh1ndidadpc;: (cm}
C)Qa 115
Figura 5-18: Conductividad Electrica, Bofedales Villamar
217
'\',O
300
250
200
....;
u
150
100
50
u
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA (C.E.)(μS/cm) BOFEDAL
SU R - SALINO
iii ii i I ii Oa7 7a 13 13a2020a47 Oa s 5al8 18a3535a630a 13 13aZ'IZ'la4545a50 OalO 10a3030a50
Calica:a Puntc 11 Calicata Punta 15 Calicata Punta 18 B Bafedal Salina 1
Profundidades (crn)
Figure 5-17: Electrical Conductivity, South Bofedals and Saline Bofedal
fl()()
700
&00
j4oo
200
100
0
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA (C.E .)(μS/cm)
BO FE DAL VILLAMAR
5 4
Oa ?O
Barrcno2 Uillan1ar
Pr-otundidadpc; (c:m)
qoa 1 l"i
Figure 5-18: Electric Conductivity, Villamar Bofedals
11"i a ?10
218
250
200
150
:j100
so
-50
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA (C.E.)(μS/cm)
CAMPO LEJANO
• i i Oa8 8 a 45 Oa4 4 a 22 22a 50 Oa 20 OalS 15a25 Oa20 20a40 Oa lO
Punta Lejano 1 Punto Lejano 2 Punta Punt a Lejano 4
Lejano 3
Profundidades (cm)
Punta Lejano 5 Punta
Lejano 6
Figura 5-19: Conductividad Electrica, en Puntos Camp Lejano
ENSAYO DE P~MEABIUIIAD POR EL
Put"'1lo dt t'UTl!dOd "-'I~ dlltl .-.,,::,)
ARGACONSJ.MTI: 1 1 ,
~-0 "i°"' il51i.!D »1U3 )11991
Can:.da:Sdl1111ia111"-- l V larG'! .. ,, ,_ .. <>; "' " I IMO\ """ '"" no:,
j----"-Q!!--- rt) ,~ ,. ..
F~111111~ ,os, ,.~~ 1,051
Pw,.,,..,,.,_1&:lata~•'"'•-- f,_.._,\ ~1E..O? 2.~.c E..c7 25""'.0, POOIWllO
?.,...IIJ!l!l,lijiW,~t'IOfl'IW1,Ul1i;ll ;,J'(, ,,...,_. l,oSa!-01 115l£'47 f e$f,E:.Oi 2',fl!U.Q7
NOTAll.-
La mue • fut 1111111n,gt1da libi;irwlo,10 pOf il'llefMado ~-- Figura 5-20: Resultados analisis de permeabilidad Carga Constante, Bofedal Norte
219
Figura 5-20: Figure 5-20: Permeability analysis results Constant Head, North
Bofedal
250
200
1 5 0
so
0
-50
O a8
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA (C.E.)(μS/cm)
CAMPO LEJANO
1 8 7
i 8 a -15 Oa-1 ~ a 22 22 a SO O a 2 0 O a 15 1Sa25 Oa20 2:Ja•10 Oa 10
Punl u _ejdllU 1 Punlu Lt:!j d[IU 2 Punlu Punl u Lej dflU 4 Punlu L~j drlU 5 Pu 11Lu
Lej ano 3 Le;ano 6
P 1o f t 1ndidades (cm)
Figure 5-19: Electrical Conductivity, in the Far Field Points
- ~ DME.Q!Cl
La ;i f1J1 entr . rJa ~ oo,~on>;) por illl.i:l, do
220
oe,,Sldad del - luredo, on= Ph/ Vh I KgldmJ) 1811
Paclento de numedad '!In (Despues del ensayo) 2429
Oensidad del SuelO seco, 0s (Kg/dm3) 1,"60
Gravedad especltica. Gs 2.727
SaturadOn, '11S 76,32
Lonoitud muestra, L ran} 1168
Chametro ll"M.le&tr8, 01cm) - 10 12
Area muestra, Alan21 80,4'1
Volumen muestra V(cm3) 939,49
CARGA CONSTANTE 1 2 3
ca,ga, h (cm) 4223,91 4223,91 4223,91
Cantldad de egua en trempo t. V lan3J 3329 3H1 35,01
T1empo, l (5e0) 10800 10800 10800
T--ra1ura de ensa110 1°C) 18 18 18
Facto, de cc,reGCIOn 1,051 1,051 1,051
Permeabllidad a la temoeratura de ensavo (an/uQ) 1 060£-07 1,098E-07 1,114E-07 PROMEDIO
Pem-eabilldad a la temperatura nonnahzada 20 'C
1.1 14E-07
(cmlseg)
1,155E-07 1,171E-07 1,146€-07
Figura 5-20: Resultados analisis de permeabilidad Carga Constante, Bofedal Sur
221
ENSAYO DE PERMEABILIDAD POR EL METODO DE CARGA CONSTANTE
Densrdad del suelo humedo, Dh = Ph I Vh ( l<g/dm3) 1811
Porciento de hLimedad %h (OeipUes I en ayo) 24.29
D Id d cl I suelo seco, Os (Kglam3) 1.'460
Gravedad especifica, Gs 2.127
SaltJl'l!Cj6n. %S 76,32
Lon1111LJ:l muestra Liem) 1168
D1ametro muastra, O (em) 1012
AA!a muestra. A(cm21 80,44
Volumen 1t;Jestra, V (cm3) 939,49
CARGA CONSTANTE 1 2 3
Carga, h (om) 4223,91 4223,91 42Zl,91
Cantldad de aaua en tlempo ~ V (cm3) 33,29 34 51 3501
T1empo I (sen) 10800 10800 10800
Temceratura de ensavo (°C) 18 18 18
Factor de cotreccl6n 1,051 1.051 ,051
Permesbrildad a la temperatLira de ensavo lcmlseg) 1060E-07 1,098E-07 1,1 14E'-07 PROMEOIO
Perme illdad a la temper tu normall2ada 20 °C
1,114E-07 1,155E-07 1,171 E-07 1,1 46e-07
(cm/seg)
Figure 5-20: Permeability analysis results Constant Head, South Bofedal
222
!LAMINA vs. TIEMPOI f"2 s ~t--t-----t--------~t-------j-----------t~---:::-:r-~---i s~ 2 0 - -t--.-£:J.;......-.-c-:::ll-"--==if--- t--- -t----,
E 15 - - ~ ""'--I---+-+-+--+--,
i"-?-- E SiO---+--+---+---+---+----+----<
~ •- -~-~---~-~-~-~ 0 10
" 40
50 60 70
Tiempo (min)
IINFILTRACION vs. TIEMPO I
350,0 -------------~
300.0 ---.;-' ---+----+-' ---+-' ---+----+----i
250.0 th.--+-'--+' --+'--+' --+--+----!
200.0 t-HI-+-' --+' --+' --+' --+--+----!
! ! i I
150,0 Htt-+--+--+--+--+--+------1
100,0 - ! j - !
50,D ! ! :
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0 10 20 30 40
Tlempo (min)
50 60 70
Prueba de lnfiltraci6n Bofedal Norte, Punta 1
20
I LAMINA vs. TIEMPOI
40 60
Tiempo (min)
60 100
IINFILTRACION vs. TIEMPO I
"' 40 60 80 100 120
nempo (min)
Prueba de lnfiltraci6n Bofedal Norte, Punta 8.
I LAMINA vs. TIEMPOI
Tiempo (min)
IINFILTRACION vs. TIEMPOI
900.0 ,--------------,
800.0 ¾----i'1--+' ----,1' --+' __.; ---;
: i I ! I
Ei s7 o0o0.'o0 -tt--~,i- -~,i - -!,1 --~,i --~,i ---;
§. 500,0 #---+---+--I--+---+---;
~=-~ : I I I *~-~,--~!--!1--~l--.~, ----1
i 200:o ~ _ j I i l l
£ 100,0 ~ " : : I I
o.o
0 20 40 60
Tiempo (min)
80 100 ,,,
Prueba de lnfiltraci6n Bofedal Norte, Punta 10.
Figura 5-21: Muestra las graficas generadas de las sitios de pruebas de infiltraci6n
en las puntos 1, 8 y 10 del Bofedal Norte . .
223
30 ·
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E,
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0
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0
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LAMINA vs. TIEMPO
20 30 40 50 eo
Tiempo [min)
North Bofedal Infiltration Test, Point 1
. LAMINA vs. TIEMPO .
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S. 160 -
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INFILTRACION vs. TIEMPO
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100,0 ·
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10 20 30 40 50 60 70
Tiempo (min)
1 __.._ 0a,rn11"" ---- oiiosOl!Jradol
INFILTRACION vs. TIEMPO
900.0 --~---,--~---,----.,---,
800.D ·
~ 7000 -
~ 600.0 ·
E 500.o •
~ 400.0 -
0 o 300.0 ·
~ 200.D -
"£ 1000 -
0.0 · ,
20 40 60
Tiempo (min)
ao 100 120 0 20 40 60
Tiempo (min)
80 100 120
North Bofedal Infiltration Test, Point 8.
LAMINA vs. TIEMPO
140---------------
E 120 -
E ;;,oo .
"~ 80 ,
~ 60 -
: 40 -
C
E 20 - ·
~"' 0- --------------
0 20 60 80 100 120
Tiemp~ (min)
North Bofedal Infiltration Test, point 10.
900.0
800.0
700.D
600.0
500.0
400.0
300.0
200.0
100,0
C.O -
20
INFILTRACION vs. TIEMPO
40 60
Tiempo (min)
8D 100 120
Figure 5-21: Graphs generated from the infiltration test sites at points 1, 8 and 10
of the North Bofedal.
224
!LAMINA vs. TIEMPOI
"•--------------~ _ ,, +----+---+---+----+--+----t
Ea,
E. 70
~ ~ - "··-·--~
60 1---+----+-- ~~--+---+----l
e~l==::t;;:;~~-':-:==t==t==:::t==:1
~: ..J>~'- ee__+---+--+---+-----l
~ 10 v-+---+---+----+--+----1
e Of<---+----+---+----+--+--~
~ 0 20 40 .. .. 100 120
Tiempo (mini
E '""" - ~ - -
IINFILTRACION vs. llEMPO I
20 40 80 80 120
Tiempo (min)
F:o-:---~
Prueba de lnfiltraci6n Bafedal Sur, Punta 11 .
!LAMINA vs. llEMPO I IINFILTRACION vs. TIEMPOI
40 80 ., 100 1ro 20 40 60 80 100 120
Tiempo (min) rrempo (min)
r=o;;;;. - --;;:;;;;;;i 1-+-o.~ --o..~I
Prueba de lnfiltraci6n Bafedal Sur, Punta 15.
!LAMINA vs. TIEMPO I '°--------------~ • ~ +---+--+---+--+--+--------0---1
; 40 t---t-+-___.;f---+-+----,.- ~~--+------I
~301--+-f--+-=-!!:,-'~L;-_--'" ' __+ -----l
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~20 1---+- ~*..:.:-:-:;:¥ =-jf-+----+---1
e~1•0 "1_"':J:_j _ _j__JL__j__.L_ ___ c_~
j O 5 10 15 20 25 XI
Tiempo (min)
35 40 45
INFILTRACION vs. llEMPOI
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I :
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0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Tiempo (min)
Prueba de lnfiltraci6n Bafedal Sur, Punta 18.
!LAMINA"· TIEMPOI I 1NFILTRACION vs. TTEMPO I
2500,0 ---,---j --!--!--~! -~
{ :::: +----+----+-! ---+! _ __,! _ +-!---I
£ ! ! i i
5 1000,0 ct---+---+-,---+,---+;--+-, ----t I ~.o- ~ + +- _J_ f J_ • •• !::_~ :::::""::±=:±' :!:::i=:!::sL1 _J
0 20 " 60 .. 100 120
nempo {min) riempo fmin)
l- t111.._. - o....-.1
Prueba de lnfiltraci6n Bafedal Villamar.
Figura 5-22: Muestra las graficas generadas de las sitias de pruebas de infiltraci6n
en las puntas 11, 15 y 18 del Bafedal Sur y 1 punta en el Bafedal de Villamar.
225
LAMINA vs. TIEMPO
10J -----------------
_ gJ •.
~ SJ .
- 7J .
.g 6J . 3 5J ...
E 4J •.
~ 3J -
.. 2J '
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j 0 20 40 M 80
Tiempo (mini
l..=-°"-- o..~
100
South bofedal infiltration test, Point 11.
LAMINA vs. TIEMPO
12()
500 -----------------
,-4;{) -
~ 00 -
-$50 - um .
~ ,:i .
e:zoo -
~ 1"1 -
m100 -
i"' 5() O .
j 0 2C •o 6() oo 10C
Tiempo (min)
South bofedal infiltration tests, point 15.
LAMINA vs. TIEMPO
~
,5 :;o 35 4J
South Bofedal infiltration test, point 18.
450 · e 400 .
E.. 350 ,
,lg 300 ,
3 250 '
E 200 ·
~ 150 ,
: 100 ·
.!: 50 ,
LAMINA vs. TIEMPO
120
45
INFILTRACION vs. TIEMPO
t!~Fw ••••• ).•.•· I I ) -~~f~·Cc·. ..·.· :$: .··.·.·.·:·l;,a···":":'. ...i .=::::;:1;,i::>c=,...+•£-'.-~1;,:
0.0 · a :
20 40 60 ao ·oo
Tiempo (min)
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INFILTRACION vs. TIEMPO
20 •o oo ,a 100
Tiempo (min)
INFIL TRAC ION vs. TIEMPO
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Tiempo (min)
INFILTRACION vs. TIEMPO
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~ 0 0,0 ---,!
.J 0 20 4~ 60 SJ 100 rn ~ ~ & m ~
Tiempo (min) Tiempo (min)
Villamar Bofedal Infiltration test.
120
12(
Figure 5-22: Shows the graphs generated from the infiltration test sites at points 11, 15
and 18 of the South Bofedal and point 1 at the Villamar Bofedal.
226
Figura 5-23: Capilaridad positiva
seca
T clam
he
T
oscura hcc
Ascension capilar del agua en
arena seca.
Figura 5-24: Esquema del ensayo en laboratorio para determinar la Capilaridad
227
Figure 5-23: Positive cap illarity
seca
T clara
he
oscura
Ascension capilar del agua en
arena seca.
Figure 5-24: Diagram of the laboratory test to determine Capillarity
228
CAPITULO 6
Conclusiones y Recomendaciones
Podemos concluir seiialando que los bofedales caracterizados y comparados desde
el ambito de los suelos y las condiciones naturales a las que se encuentra, han sido
caracterizadas sus propiedades ffsicas del suelo, como ser la textura y el contenido
de materia organica, asi tambien la estructura que presentan, quimicamente se ha
observado el pH, la conductividad electrica, respecto de las propiedades hidraulicas
se ha caracterizado la permeabilidad, la conductividad hidraulica, la porosidad, la
permeabilidad y los contenidos de humedad en funci6n a la densidad aparente: la
humedad a capacidad de campo y punto de marchitez permanente, de todo ello
presentamos las siguientes conclusiones.
6.1. Conclusiones
Los bofedales del Silala, Norte y Sur y de Villamar, son Bofedales que pertenecen
al estado Boliviano y se encuentran ubicados a una altura por encima de los 4300
msnm, por lo que corresponden al tipo de bofedales alto andinos, asimismo las
superficies que abarcan no son muy grandes las cuales se encuentran compuesta
por barreras rocosas compuestas por roca arenisca principalmente siendo que se
observan algunas morrenas glaciales al norte y una zona de recarga o cabecera de
cuenca al este hacia el desierto del Siloli (Zona de recarga).
De acuerdo a las perforaciones realizadas los bofedales presentan 2 capas
verticales, una capa de materia organica que para el Bofedal Norte llega hasta los
0,40 m y una capa de arena que llega hasta los 1,40 m, sin embargo la capa
organica en la parte de bofedal llega hasta los 140 chocando con el material parental
y arenas sedimentarias, contrario al bofedal sur que presenta un espesor mas bajo
llegando a la profundidad maxima hasta los 1,20 metros, donde ademas la capa de
materia organica es de 0, 15 m y el resto son capas de arena con pequeiias
variaciones respecto de los contenidos de arena, limo y arcilla.
En la textura predomina la arena con valores por encima del 70%, incluso llegando
hasta 95 %, ademas de que la capa de materia organica llega a comprender un
100% para los puntos 5, 6, 7, 8 en el bofedal Norte y el punto 18 del Bofedal Sur,
asimismo el bofedal de Villamar presenta una profundidad de 6,37 m en la parte
229
CHAPTER 6
Conclusions and recommendations
It is possible to conclude by noting that the bofedales characterized and
compared from the field of soils and the natural conditions to which they are
found, have been characterized in terms of the physical soil properties, as
texture and content of organic matter, as well as the structure that they present;
chemically the pH has been observed, the electrical conductivity; regarding the
hydraulic properties, it has been possible to characterize the permeability, the
hydraulic conductivity, the porosity, the permeability and the moisture contents
on basis of the apparent density: the humidity at field capacity and permanent
wilting point, we present the following conclusions [sic].
6.1. Conclusions
The North and South Silala bofedals and the Villamar bofedal are Bofedals that
belong to the Bolivian State and are located at a height above 4,300 meters above
sea level, which corresponds to the type of high Andean bofedals; the surfaces
these bofedals cover are not very large and are composed of rocky barriers
composed of sandstone, mainly because there are some glacial moraines to the
north and a recharge area or headwaters to the east towards the Siloli desert
(recharge zone).
Based on the drillings carried out, the bofedals have 2 vertical layers, a layer of
organic matter that reaches the North Bofedal 0.40 m and a layer of sand that
reaches up to 1.40 m; however, the organic layer in the bofedal reaches up to
140, colliding with the parent material and sedimentary sands, contrary to the
south bofedal that has a lower thickness ratio and reaches the maximum depth
of 1.20 meters, where also the layer of organic matter is 0.15 m and the rest are
layers of sand with small variations with respect to the contents of sand, silt and
clay.
Sand predominates in the texture with values over 70%, reaching the 95%; in
addition, the layer of organic matter covers a 100% for points 5, 6, 7, 8 in the
North bofedal and point 18 of the South Bofedal; the Villamar bofedal presents
a depth of 6.37 m in its central part,
230
central del bofedal la cual es 100 % materia organica hasta llegar al basamento
rocoso o material parental.
De las asimismo el pH y la conduclividad electrica varfan y fluctuan directamente en
relaci6n a la profundidad, siendo que los resultados muestran pH en el rango de
Alcalinos, poco alcalino, neutros y poco acidos, sin embargo notablemente los
valores neutros y acidos se han medido en la capa de arena, llegando a inferir que
estos se ven influenciados por el lavado de las bases debido al moviendo de las
aguas subsuperficiales.
Las propiedades hidraulicas presentan caracterfsticas de suelos arenosos, es asf
que las velocidades de infiltraci6n o movimiento vertical del agua en el suelo eta por
encima de los 30 mm/h, debido al tipo de suelo que predominan en los bofedales,
tambien la permeabilidad de los suelos presenta valores promedio de 2,656E-07
(cm/seg) (suelos arenosos) y 1,146E-07 (cm/seg) (Suelos Arenos Franco),
asimismo la porosidad en estos puntos llega a ser de 0,47 y 0,46 respectivamente
con una saturaci6n del 100% y 75,74% en el punto 10 del bofedal Norte y el punto
15 del Bofedal Sur respectivamente.
Tambien se ha determinado la humedad a capacidad de campo y a punto de
marchitez permanente, para determinar el agua disponible, de la cual los resultados
de las muestras de campo lejano muestran agua disponible en mayor o igual
proporci6n a los suelos de los bofedales, por lo que consideramos que las aguas de
las vertientes del Silala, cuentan con una zona de recarga que se encuentra por
encima del cabecera de cuenca, es decir el desierto que se encuentra y donde se
tomaron muestras para su analisis.
Estos bofedales se encuentran en proceso de degradaci6n, por efecto de la
sobreexplotaci6n de las aguas de las vertientes que Chile viene realizando por mas
de 100 arios, desde que fueron intervenidos por la mano del hombre, asimismo si
no se toman las acciones correspondientes estos bofedales podrfan llegar a
desaparecer ya que hasta la fecha donde se realiz6 el estudio, se logr6 evidenciar
un proceso casi irreversible de la perdida de cobertura vegetal, incidencia de
especies forrajeras y de porte alto en los bofedales del Silala, en comparaci6n al
Bofedal de Villamar que conserva sus propiedades y caracterfsticas naturales de
bofedal.
6.2. Recomendacfones
Se debe comprender que un bofedal presenta Ires caracterfsticas indispensables
para su buen funcionamiento ecol6gico (Madrid, 200, citado por Soliz, 2011 ), la
231
which is composed of 100% of organic matter as far as the rocky basement or
parent material.
The pH and the electrical conductivity vary and fluctuate directly in relation
to the depth; the results show pH in the range of alkaline, marginally alkaline,
neutral and marginally acid, nevertheless, remarkably, the neutral and acid
values have been measured in the sand layer, allowing to infer that these
are influenced by the washing of the bases resulting from the movement of
subsurface waters.
The hydraulic properties bear the characteristics of sandy soils; thus, the rates
of infiltration or vertical movement of water in the soil are above the 30 mm/h;
due to the type of soil that predominates in the bofedales, the permeability of
the soils also presents average values of 2,656E-07 (cm/sec) (sandy soils) and
1,146E-07 (cm/sec) (loamy-sandy soils); the porosity in these points reaches
0.47 and 0, 46, respectively, with a saturation of 100% and 75.74% in point 10
of the North Bofedal and point 15 of the South Bofedal, respectively.
Moisture has also been determined at field capacity and at the point of permanent
wilting to determine the water available, from which the results of the far-field
samples show water available in greater or equal proportions to the soils of the
bofedals; thus, we consider that the waters of the Silala springs have a recharge
zone that is above the head of the basin, i.e. the desert where it is located and
where samples were taken for analysis.
These bofedales are enduring a process of degradation, due to the overexploitation
of the waters of the springs by Chile for more than 100 years, since they have
been artificially intervened; if the corresponding actions are not implemented,
these bofedales could disappear because as of the date of this study, an almost
irreversible process of plant cover losses and an incidence of tall forage species
has been evidenced in the Silala bofedals, as opposed to Villamar Bofedal,
which preserves its properties and natural characteristics.
6.2. Recommendations
It should be understood that a bofedal has three essential characteristics for its
good ecological functioning (Madrid, 200, cited by Soliz, 2011), i.e. special
232
configuraci6n geol6gica especial, la vegetaci6n caracteristicas de estos sistemas y
la saturaci6n constante del suelo o colch6n vegetal.
Si existiera una variaci6n en estas caracteristicas podria traer graves consecuencias
al medio ambiente en el cual se vienen desarrollando los bofedales, sin embargo si
bien se pueden adaptar a nuevas condiciones de temperatura y regimen hidrico, la
sobreexplotaci6n de los recursos hidricos quedara irremediablemente afectado, sin
embargo debera analizarse desde un aspecto hidrogeol6gico, para lo cual el
presente estudio de suelos aporta en una medida con las propiedades fisicas -
quimicas del suelo, y las propiedades hidraulicas de los suelos, esperamos que se
pueda seguir profundizando pero es importante comprender que las aguas
superficiales no son producto o nacen en estos bofedales, sino que los bofedales
del silala son reguladores y fuente de almacenamiento de agua.
Los bofedales en Bolivia han sido estudiados por diferentes especialistas, biol6gos,
ge6grafos, agr6nomos, hasta soci61ogos, ambientales y antrop61ogos, llegando a
caracterizar diferentes t6picos como ser la vegetaci6n, la ubicaci6n de las cuencas,
ubicaci6n de bofedales y sin embargo el estudio de suelos realizado en los
bofedales del Silala y Villamar a este nivel es uno de los pocos realizados hasta
ahora, sin embargo esta debera ser complementada con otros estudios como la
hidrogeologia, e hidrologia para comprender la relaci6n que presenta los caudales
superficiales que se estan conduciendo al lado chileno y los volumenes de
almacenamiento que puede existir en estos bofedales.
Tambien recomendamos ampliar los estudios de suelos enfocados a la
recuperaci6n y manejo de bofedales, por las evidencias que se tiene en la perdida
de cobertura vegetal, salinizaci6n de suelos por la presencia de afloraciones, ya que
estas cumplen una funci6n ecosistemica y un habitat para especies silvestres de
aves, mamiferos y camelidos como la vicuiia, ademas de la captura de carbono,
aunque negativamente por la descomposici6n de materia organica se podria estar
liberando gases de efecto invernadero que afectan sobre el calentamiento global. .
233
geological configuration, the vegetation characteristics of these systems and
the constant saturation of the soil or plant mattress.
If there are variations in these characteristics, there could be serious
consequences for the environment in which the bofedals are developing;
however, although they can adapt to new temperature and water regime
conditions, overexploitation of water resources will be irremediably affected;
nevertheless, it should be analyzed from a hydrogeological perspective, for
which the present study of soils contributes to some extents with the physicalchemical
properties and hydraulic properties of the soils; we hope to contonue
deepening [this survey], but it is important to understand that the surface waters
are not byproducts of or do not originate from these bofedals, but rather the
Silala bofedales are regulators and sources of water storage.
The bofedals in Bolivia have been studied by different specialists, biologists,
geographers, agronomists, even sociologists, environmentalists and
anthropologists, who have characterized different topics such as the vegetation,
the location of the basins, the bofedal location; nevertheless, the soil survey
completed in the Silala and Villamar bofedals at this level is one of the few
carried out so far; however, this survey should be complemented with other
studies such as hydrogeology, and hydrology to understand the relationship
with the surface flows that are being driven to the Chilean side and the storage
volumes that may exist in these bofedals.
We also recommend expanding the soil studies with a focus on the recovery
and management of bofedals, due to the evidence of the loss of plant cover,
salinization of soils derived from salt outcrops, since these fulfill an ecosystem
function and are a habitat for species of wild birds, mammals and camelids such
as the vicuna, in addition to their carbon capture function, although negatively
due to the decomposition of organic matter [the bofedals] might be releasing
greenhouse gases that affect global warming.
234
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237
238
ANEXO A: Reporte Fotografico
Sur; e) y f) Bofedal Villamar; g) y h) Bofedal Campo Lejano.
Campo
Lejano; a) y b)
Silala Norte;
c) yd) Bofedal
239
ANNEX A: Photographic Report
Figure A-1: Bofedales of Silala, Villamar and Far Field; a) and b) Silala
North Bofedal; c) and d) south Bofedal; e) and f) Villamar Bofedal; g) and
h) Far Field Bofedal
240
Figura A-2: Calicatas realizadas en la zona de Estudio: a), b) y c) Calicatas realizadas en el bofedal Norte;
d), e) y g) Calicatas realizadas en el Bofedal Sur; h) Bofedal de Villamar con alto contenido de materia
organica; f) Muestreos en cam po Leja no.
241
Figure A-2: Trial pits excavated in the area studied: a), b) and c) Trial pits
excavated in the North Bofedal; d), e) and g) Trial pits excavated in the
South Bofedal; h) Villamar Bofedal, presenting a high content of organic
matter; f) Sampling in the far field.
242
Figura A-3: Perforaciones con Barrena en Bofedales: a) y b) Perforaci6n en Bofedal Norte a profundidad
de 1,40 m; c) Perforaci6n en Bofedal Sur; d), e), f) y g) Bofedal de Vil lamar perforado a una profundidad
de 6,37 metros de ca pas de materia organica en proceso de descomposici6n.
243
Figure A-3: Auger drilling performed in the Bofedals: a) and b) Drilling
in the North Bofedal at a depth of 1.40 m; c) Drilling in the South Bofedal;
d), e), f) and g) Villamar Bofedal drilled to a depth of 6.37 meters of layers
of organic matter under decomposition process.
244
Figura A-4: Muestras de suelos para analisis en Laboratorio; a), b),
c) yd) Son muestras de suelos no alterados para la determinaci6n
de propiedades ffsicas y qufmicas; e), f), g) y h) proceso de obtenci6n
de muestras no alteradas para el analisis de parametros hidraulicos
de las suelos de bofedales.
245
Figure A-4: Soil samples for laboratory analysis; a), b), c) and d) samples
of undisturbed soils for the determination of physical and chemical
properties; e), f), g) and h) undisturbed samples for the analysis of hydraulic
parameters of the bofedal soils.
246
Figura A-5: a) Toma de muestras en
campo; b) Pesado de suelo humedo +
Cilindro en campo; c) Muestras
embaladas para su analisis en
Laboratorio; d) Muestra de cilindro
despues del secado en mufla a 105 ' C; e) Muestras pesadas con suelo seco + Cilindro; f) Muestras de
suelo no alterado realizando pruebas de capilaridad.
247
Figure A-5: a) Sample taking in the field; b) Heavy wet soil + Cylinder
in field; c) Packaged samples for laboratory analysis; d) Cylinder sample
after drying in muffle at 105 ° C; e) Heavy samples with dry soil + Cylinder;
f) Samples of undisturbed soil by performing capillarity tests.
248
Figura A-6: Estudios de perforaciones realizadas par SERGEOTECMIN: a) Vista del Bofedal Norte donde
se observa el sitio de perforaci6n en el area de Bofedal; b) y c) Equipos empleados para la perforaci6n
e instalaci6n de Piezometros; d) Muestras recuperadas de las brocas de perforaci6n para la descripci6n
de perfiles; e) Descarga en la Tuberia empleada para la perforaci6n de bofedales.
249
Figure A-6: Drilling survey carried out by SERGEOTECMIN: a) View
of the North Bofedal where the drilling site is observed in the Bofedal
area; b) and c) Equipment used for drilling and piezometer installation; d)
Samples obtained from the drill bits to complete the profile description; e)
Discharge in the pipe used to complete the drillings in the bofedals.
250
Figura A-7: Pruebas de lnfiltraci6n en puntos de los Bofedales; a)
Vista de los puntos de muestreos y pruebas de infiltraci6n; b)
lnstalaci6n de los Dobles anillas para la prueba; c) Medici6n de los
niveles de agua en los dobles anillas; d) Medici6n inicial de la altura
de agua; e) Medici6n final de la altura de agua en el cilindro
interno, para determinar el tiempo de infiltraci6n.
251
Figure A-7: Infiltration tests at the Bofedal points; a) View of the sampling
points and infiltration tests; b) Installation of the double rings for the test;
c) Measurement of water levels in double rings; d) Initial measurement of
the water height; e) Final measurement of the water height in the inner
cylinder to determine the infiltration time.
' ' ~. ' --
. '·.{{ti
,..,.. -=~:
,
252
observada
Pajonales en el bofedal Norte; b) y c) Vertientes ubicados en
bofedales con presencia de pajonales invadiendo las mismos;
d) ye) Bofedales Sur y vegetaci6n en charcos de algunas algas
acuaticas; f) Bofedal de Villamar con vegetaci6n nativa no
alterada; g), h) e i) Especies presentes en bofedales y
profundidad de rafces y formaci6n de charcos.
253
Figure A-8: Vegetation observed in the Bofedals; a) Grasslands in the
North Bofedal; b) and c) Springs located in bofedals with the presence
of scrublands that invade them; d) and e) South Bofedals and aquatic
algae vegetation found in the puddles; f) Villamar Bofedal with native unaltered
vegetation; g), h) and i) Species present in bofedals, root depths
and formation of puddles.
254
Figura A-9: Proceso de perturbaci6n de Bofedales; a) Vista general del Bofedal de Villamar; b) Cobertura vegetal en bofedal lnalterado con influencia
del camino al borde (pedregosidad); c) Vista de la cobertura vegetal en la parte central del bofedal; d) Vista panoramica del Bofedal Norte en proceso
de degradaci6n de los bofedales; e) Vista parcial de los bofedales Sur y Salino al fondo; f) Bofedal Sur en transici6n y perdida de cobertura de bofedales;
g) Bofedal Salino, con perdida de cobertura vegetal, ausencia de pajonales y presencia de salinidad en la superficie del suelo.
255
Figure A-9: Disturbance process in the Bofedals; a) General view of the Villamar Bofedal; b) Plant cover in an unaltered
bofedal with influence of the path on the margin (stoniness); c) View of the plant cover in the central part of the bofedal;
d) Panoramic view of the North Bofedal in degradation process; e) Partial view of the south and saline bofedales in the
back; f) South Bofedal in transition and loss of bofedal cover; g) Saline Bofedal, with loss of plant cover, absence of
grasslands and presence of salinity in the soil surface.
256
The expert in WATER ENVIRONMENTS
257
Annex D: Soil Analyses
Appendix: A
Appendix A2: Final Report
(Original in Spanish, English translation)
258
259
D~
APPENDIX A 2 - FINAL REPORT
260
CARACTERIZACION DE LOS SUELOS DE LOS
BOFEDALES DEL SI LALA Y AREAS ALEDANAS
INFORME FINAL DE CONSUL TORIA
La Paz, diciembre de 2017
261
CHARACTERIZATION OF THE SOILS OF THE
SILALA HIGH ANDEAN WETLANDS AND THEIR VICINITIES
CHARACTERIZATION OF THE SOILS OF THE SILALA HIGH ANDEAN
WETLANDS AND THEIR VICINITIES
FINAL CONSULTING SERVICES REPORT
La Paz, December 2017
262
ESTADO PLURINACIONAL DE BOLIVIA
DIRECCl6N ESTRATEGICA DE REIVINDICACl6N MARiTIMA, SILALA Y RECURSOS HiDRICOS
INTERNACIONALES
INFORME FINAL DE CONSULTORIA
CARACTERIZAC16N DE LOS SUELOS DE LOS BOFEDALES DEL SILALA Y AREAS ALEDANAS
Elaborado por:
Ing. Ph.D. Vladimir Orsag Cespedes
Ing. Ph.D. Roberto Miranda Casas
Ing. M.Sc. Edwin Torrez Soria
263
PLURINATIONAL STATE OF BOLIVIA
STRATEGIC OFFICE FOR THE MARITIME CLAIM, SILALA AND
INTERNATIONAL WATER RESOURCES
FINAL CONSULTING SERVICES REPORT
CHARACTERIZATION OF THE SOILS OF THE SILALA HIGH ANDEAN
WETLANDS AND THEIR VICINITIES
Prepared by:
Eng. Ph. D. Vladimir Orsag Cespedes
Eng. Ph. D. Roberto Miranda Casas
Eng. M.Sc. Edwin Torrez Soria
264
indice general
Contenido
RESUMEN ...................................................................................................................... 1
1. INTRODUCC/ON ...................................................................................................... 3
2. OBJETIVOS .............................................................................................................. 5
2.1. Objetivo general ................................................................................................. 5
2.2. Objetivos especificos: .......................................................................................... 5
3. AREA DE ESTUD/0 ................................................................................................... 5
3.1. Localizaci6n ........................................................................................................ 5
3.2. Clima .................................................................................................................. 7
3.3. Geologia ............................................................................................................. 8
4. METODOLOG/A ......... .............................................................................................. 8
4.1. Definici6n de puntos de muestreo ........................................................................ 8
4.2. Materiales y Equipos ......................................................................................... 12
4.3. Trabajo de campo ............................................................................................. 13
4.3.1. Calicatas: Clasificaci6n de suelos y propiedades fisicas ................................... 13
4.3.2. Mediciones in situ: Tasa de lnfiltraci6n ........................................................... 13
4.3.3. Relevamiento de muestras de sue lo ............................................................... 14
4.4. Caracteristicas de /os sue lo ................................................................................ 15
4.4.1. Propiedades fisicas ........................................................................................ 15
4.4.2. Propiedades quimicas .................................................................................... 17
4.4.3. Propiedades hidraulicas ................................................................................. 18
4.5. C/asificaci6n de /os Bofeda/es ............................................................................ 19
5. RESULTADOS ........................................................................................................ 20
5.1. Bofedal Norte (BNSIL} ........................................................................................ 20
5.1.1. Caracteristicas de /os sue/os ........................................................................... 22
5.1.2. Profundidad de/ Sue/0 .................................................................................... 23
5.1.3. Propiedades fisicas de los Suelos .................................................................... 30
5.1.3.1. Textura de /os Sue/os .................................................................................. 30
5.1.3.2. Porosidad ................................................................................................... 31
265
General Index
Content
SUMMARY
1. INTRODUCTION
2. OBJECTIVES
2.1. General objective
2.2. Specific objectives
3. AREA SURVEYED
3.1. Location
3.2. Climate
3.3. Geology
4. METHODOLOGY
4.1. Determination of sampling points
4.2. Materials and equipment
4.3. Field work
4.3.1.Trial pits: Soil classification and physical properties
4.3.2.In situ measurements: Infiltration rate
4.3.3.Soil sample collection
4.4. Soil characteristics
4.4.1.Physical properties
4.4.2.Chemical properties
4.4.3.Hydraulic properties
4.5. Bofedal classification
5. RESULTS
5.1. North Bofedal (BNSIL)
5.1.1.Characteristics of the soils
5.1.2. Soil depth
5.1.3.Physical properties of the soils
5.1.3.1.Soil texture
5.1.3.2.Porosity
i
266
5.1.3.3. Estimaci6n def Volumen de Agua ................................................................ 32
5.1.3.4. Capacidad de campo (CC) y Punta de Marchitez Permanente (PMP) ............ 33
5.1.4. Propiedades quimicas .................................................................................... 33
5.1.4.1. Materia org{mica {M.O.) ............................................................................. 33
5.1.4.2. pH de /os sue/os en el Bofedal Norte ........................................................... 34
5.1.4.3. Conductividad Electrica {C.E.) ...................................................................... 35
5.1.5. Propiedades hidraulicas ................................................................................. 36
5.1.5.1. Conductividad Hidrau/ica ............................................................................ 36
5.1.5.2. Permeabilidad ............................................................................................ 38
5.1.5.3. Capi/aridad ................................................................................................. 38
5.2. Bofedal Sur {BSSIL} ............................................................................................ 40
5.2.1.
5.2.2.
5.2.3.
5.2.4.
5.2.4.1.
5.2.4.2.
5.2.4.3.
5.2.4.4.
5.2.5.
5.2.5.1.
5.2.5.2.
5.2.6.
5.2.6.1.
5.2.6.2.
5.2.6.3.
5.2.6.4.
Caracteristicas de /os sue/os ........................................................................... 41
Profundidad def sue/o .................................................................................... 41
Niveles de agua ............................................................................................. 42
Propiedades fisicas de /os Sue/os .................................................................... 43
Textura de los Suelos .................................................................................. 43
Porosidad ................................................................................................... 50
Estimaci6n def Volumen de Agua ................................................................ 51
Capacidad de campo (CC) y Punta de Marchitez Permanente {PMP} ............ 52
Propiedades quimicas .................................................................................... 52
Materia Organica {M.O.) ............................................................................ 52
pH de /os Sue/os .......................................................................................... 53
Propiedades hidrau/icas ................................................................................. 55
Conductividad Electrica {C.E.} ...................................................................... 55
Conductividad Hidraulica ............................................................................ 56
Permeabilidad ............................................................................................ 58
Capilaridad ................................................................................................. 58
5.3. Campo Lejano ................................................................................................... 59
5.3.1. Caracteristicas de /os Sue/os en Campo Lejano ............................................... 60
5.3.1.1. Profundidad def sue/0 ................................................................................. 60
ii
267
5.1.3.3.Water volume estimation
5.1.3.4.Field capacity (FC) and Permanent Wilting Point (PWP)
5.1.4.Chemical properties
5.1.4.1.Organic matter
5.1.4.2.pH of the soils of the North Bofedal
5.1.4.3.Electrical Conductivity (EC)
5.1.5.Hydraulic properties
5.1.5.1.Hydraulic conductivity
5.1.5.2.Permeability
5.1.5.3.Capillarity
5.2. South Bofedal (BSSIL)
5.2.1.Characteristics of the soils
5.2.2.Soil depth
5.2.3.Water level
5.2.4.Physical properties of the soils
5.2.4.1.Soil texture
5.2.4.2.Porosity
5.2.4.3.Water volume estimation
5.2.4.4.Field capacity (FC) and Permanent Wilting Point (PWP)
5.2.5.Chemical properties
5.2.5.1.Organic matter (OM)
5.2.5.2.pH of the soils
5.2.6.Hydraulic properties
5.2.6.1.Electrical conductivity (EC)
5.2.6.2.Hydraulic conductivity
5.2.6.3.Permeability
5.2.6.4.Capillarity
5.3. The Far Field
5.3.1.Characteristics of the Far Field soils
5.3.1.1.Soil depth
ii
268
5.3.2.
5.3.2.1.
5.3.2.2.
5.3.2.3.
5.3.3.
5.3.3.1.
Propiedades fisicas de los Suelos .................................................................... 61
Textura de los Suelos .................................................................................. 61
Porosidod ................................................................................................... 64
Capacidad de campo {CC) y Punta de Morchitez Permanente (PMP) ............ 64
Propiedades quimicos de los suelos ................................................................ 65
pH de /os Sue/os en Campo lejana .............................................................. 65
5.3.4. Prapiedades hidrciulicas ................................................................................. 66
5.3.4.1. Canductividad Electrica (C.E.) ...................................................................... 66
5.3.4.2. Jnfiltraci6n ................................................................................................. 67
5.4. Bafedal de Villamar ........................................................................................... 67
5.4.1. Caraderisticas de los Sue/as en el Bafedal de Villamar ................................... 69
5.4.1.1. Prafundidad de/ sue/a ................................................................................. 69
5.4.2.
5.4.2.1.
5.4.2.2.
5.4.3.
5.4.3.1.
5.4.3.2.
5.4.3.3.
5.4.4.
5.4.4.1.
5.4.4.2.
Prapiedades fisicas de/ Bafedal Villamar . ....................................................... 72
Textura de las Sue/as .................................................................................. 72
Capacidad de campa {CC) y Punta de Marchitez Permanente (PMP) ............ 73
Prapiedades quimicas de/ Sue/a ..................................................................... 73
Materia Orgcinica ....................................................................................... 73
pH de las Sue/as .......................................................................................... 74
Canductividad Electrica {C.E.) ...................................................................... 75
Prapiedades hidrciulicas ................................................................................. 76
Canductividad Hidrciulica ............................................................................ 76
Capilaridad ................................................................................................. 77
5.5. Clasificaci6n de las Bafedales ............................................................................ 77
5.6. Camparaci6n de las Bafeda/es de/ Silo/a y Bafeda/ de Villamar .......................... 78
6. DISCUS/ON ........................................................................................................... 79
6.1. Perturbaci6n de las Bafedales de/ Silo/a y Villamar ............................................ 80
6.2. Prapiedades Fisica - Quimicas de/ sue/a de las bafedales ................................... 81
6.3. Prapiedades hidra/6gicas-hidrciu/icas ................................................................. 83
6.4. Recuperaci6n de Bafedales ................................................................................ 85
7. CONCLUS/ONES Y RECOMENDACIONES ................................................................. 86
Ill
269
5.3.2.Physical properties of the soils
5.3.2.1.Soil texture
5.3.2.2.Porosity
5.3.2.3.Field Capacity (FC) and Permanent Wilting Point (PWP)
5.3.3.Chemical properties of the soils
5.3.3.1.pH of the soils of the Far Field
5.3.4.Hydraulic properties
5.3.4.1.Electrical Conductivity (EC)
5.3.4.2.Infiltration
5.4. Villamar bofedal
5.4.1.Characteristics of the soils of Villamar bofedal
5.4.1.1.Soil depth
5.4.2.Physical properties of Villamar bofedal
5.4.2.1.Soil texture
5.4.2.2.Field Capacity (FC) and Permanent Wilting Point (PWP)
5.4.3.Chemical properties of the soil
5.4.3.1.Organic matter
5.4.3.2.pH of the soils
5.4.3.3.Electrical conductivity
5.4.4.Hydraulic properties
5.4.4.1.Hydraulic conductivity
5.4.4.2.Capillarity
5.5. Bofedal classification
5.6. Comparison between the Silala and Villamar Bofedals
6. DISCUSSION
6.1. Disturbance of the Silala and Villamar Bofedals
6.2. Physical-chemical properties of the bofedal soils
6.3. Hydrological-Hydraulic properties
6.4. Bofedal restoration
7. CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS
iii
270
Conclusiones ....................................................................................................................... 86
Recomendaciones ............................................................................................................... 88
8. 8/BLIOGRAFIA ....................................................................................................... 90
ANEXOS ....................................................................................................................... 93
Anexo A: Planillas de Campo - Descripci6n de Perfiles ......................................................... 93
Anexo B: Planillas de Campo - Descripci6n de Profundidades .............................................. 94
Anexo C: Reporte de Laboratorio LCA: Parametros Fisico - Quimicos de Suelos .................... 95
Anexo D: Reporte de Laboratorio CIAT: Parametros Fisico - Quimicos de Suelos ................... 96
Anexo E: Reporte de Laboratorio: Granulometria, Permeabilidad por carga Constante, Peso
especifico, Densidad trozos inalterados . .............................................................................. 97
Anexos F: Resultados de lnfiltraci6n y Capilaridad ............................................................... 98
indite de Mapas
Mapa 1: Ubicaci6n de los Manantiales del Silala en el area de Estudio ....................................... 6
Mapa 2: Ubicaci6n del Bofedal Villamar .................................................................................... 7
Mapa 3: Ubicaci6n de los puntos de muestreo Estudio Bofedal Norte ........................................ 9
Mapa 4: Ubicaci6n de los puntos de Estudio Bofedal Sur ......................................................... 10
Mapa 5: Ubicaci6n de los puntos Campo Lejano ...................................................................... 11
Mapa 6: Ubicaci6n de los puntos de Estudio en el Bofedal Villamar ......................................... 12
indite de figuras
Figura 1: Tecnica de la calicata ............................................................................................... 13
Figura 2: Esquema del funcionamiento de lnfiltr6metro de doble anillo (Hartmann, 2000) ....... 14
Figura 3: Barreno Hand augers, para muestreo de suelos y descripci6n de perfiles . ................. 15
Figura 4: Esquema del funcionamiento del permeametro de carga constante .......................... 19
Figura 5: Perfil esquematizado de un suelo de bofedal con dominancia de juncaceas (a) y
dominancia de gramineas (b) (Palabral, 2013) ......................................................................... 21
Figura 6: Tipo y profundidad de diversas especies presentes en los bofedales (Palabral, 2013). 22
Figura 7: Profundidad de los Suelos, Bofedal Norte ................................................................. 25
IV
271
Conclusions
Recommendations
8. BIBLIOGRAPHY
ANNEXES
Annex A: Field spreadsheets – Profile description
Annex B: Field spreadsheets – Depth description
Annex C: LCA Laboratory report: Physical-chemical parameters of the soils
Annex D: CIAT Laboratory report: Physical-chemical parameters of the soils
Annex E: Laboratory report: Granulometry, Constant Rate Permeability, Specific
weight, and density of unaltered fragments
Annex F: Infiltration and Capillarity Results
Map Index
Map 1: Location of the Silala Springs in the area surveyed
Map 2: Location of Villamar Bofedal
Map 3: Location of sampling points for the North Bofedal survey
Map 4: Location of sampling points for the South Bofedal Survey
Map 5: Location of sampling points for the Far Field
Map 6: Location of sampling points for the Villamar Bofedal Survey
Figure Index
Figure 1: Trial pit technique
Figure 2: Schematics of the functioning of the double ring infiltrometer (Hartmann,
2000)
Figure 3: Hand augers used to take soil samples and describe the profiles
Figure 4: Schematics of the functioning of the constant rate permeameter
Figure 5: Schematized profile of the soil of a bofedal in which juncaceae (a) and
gramineous (b) species prevail (Palabral, 2013)
Figure 6: Type and depth of the different species present in the bofedals (Palabral,
2013)
Figure 7: Soil depth in the North Bofedal
iv
272
Figura 8: Nivel Freatico en el Bofedal Norte en relation a la Profundidad de los suelos ............ 26
Figura 9: Textura de suelos Bofedal Norte .............................................................................. 31
Figura 10: pH de los suelos Bofedal Norte en funcion a la profundidad .................................... 35
Figura 11: Conductividad Electrica, Bofedales Norte ............................................................... 35
Figura 12: Pruebas de infiltration en los puntos 1, 8 y 10 del Bofedal Norte ............................. 37
Figura 13: Profundidad de los Suelos en el Bofedal Sur ........................................................... 42
Figura 14: Nivel Freatico de Bofedal Sur en relacion a la profundidad ...................................... 43
Figura 15: Relacion textural de los suelos a diferentes profundidades en el Bofedal Sur ........... 45
Figura 16: pH de los suelos bofedal Sur en funcion a la profundidad ........................................ 54
Figura 17: pH de los suelos bofedal Salino en funcion a la profundidad .................................... 55
Figura 18: Conductividad Electrica, Bofedales Sur y Bofedal Sa lino .......................................... 55
Figura 19: Graficas generadas de los sitios de pruebas de infiltracion, puntos 11, 15 y 18 del
Bofedal Sur ............................................................................................................................. 57
Figura 20: Resultados de la Textura de los suelos en Puntos de Campo Lejano ......................... 62
Figura 21: pH de suelos en Puntos Campo Lejano .................................................................... 66
Figura 22: Conductividad Electrica, en Puntos Campo Lejano .................................................. 67
Figura 23: Profundidad de los suelos en el Bofedal de Villamar . .............................................. 71
Figura 24: Nivel freatico en el Bofedal de Villamar .................................................................. 71
Figura 25: Clase textural del Bofedal Villamar ......................................................................... 72
Figura 26: pH de los suelos del Bofedal Villamar en funcion a la profundidad .......................... 75
Figura 27: Conductividad Electrica, Bofedales Villamar ............................................................ 75
Figura 28: Graficas de laminae infiltration en funcion al tiempo en el Bofedal Villamar ........... 76
indice de tablas
Tabla 1: Ubicacion de los puntos de caracterizacion de suelos (calicatas, barrenos y mediciones
in situ), Bofedal Norte ............................................................................................................... 9
Tabla 2: Ubicacion de los puntos de Muestreo en el bofedal Sur .............................................. 10
Tabla 3: Ubicacion de los puntos de Campo Lejano .................................................................. 11
Tabla 4: Ubicacion de los puntos de estudio Bofedal Villamar .................................................. 12
V
273
Figure 8: Phreatic level of the North Bofedal in relation to soil depth
Figure 9: Soil texture in the North Bofedal
Figure 10: pH of the North bofedal soils as a function of depth
Figure 11: Electrical conductivity, North Bofedals
Figure 12: Infiltration tests, points 1, 8 and 10—North Bofedal
Figure 13: Soil depth in the South Bofedal
Figure 14: Phreatic level of the South Bofedal in relation to depth
Figure 15: Textural relationship of the soils at different depths, South Bofedal
Figure 16: pH of the soils of the South Bofedal as a function of depth
Figure 17: pH of the soils of the Saline Bofedal as a function of depth
Figure 18: Electrical conductivity, South and Saline Bofedals
Figure 19: Illustrations generated from the sites where infiltration tests were performed,
points 11, 15 and 18—South Bofedal
Figure 20: Soil texture results from the Far Field
Figure 21: pH of the Far Field soils
Figure 22: Electrical conductivity of the Far Field sampling points
Figure 23: Depth of the soils of Villamar Bofedal
Figure 24: Phreatic level of Villamar Bofedal
Figure 25: Texture classes of Villamar Bofedal
Figure 26: pH of the Villamar Bofedal soils as a function of depth
Figure 27: Electrical conductivity, Villamar Bofedals
Figure 28: Coating and infiltration graphs as a function of time in Villamar Bofedal
Table index
Table 1: Location of soil characterization sampling points (trial pits, augers and in
situ measurements) for the North Bofedal
Table 2: Location of sampling points for the South Bofedal
Table 3: Location of sampling points for the Far Field
Table 4: Location of sampling points for the Villamar bofedal
v
274
Tabla 5: Parametros para determinar la Conductividad hidraulica segun Brouwer et al, 1988 ... 14
Tabla 6: Parametros de velocidad segun Landon, 1984 . ........................................................... 14
Tabla 7: Tabla de relacion de la ascension capilar en suelos (Gonzales, 2012) ........................... 16
Tabla 8: Tabla resumen de las propiedades fisicas del suelo segun texturas (Israelsen y Hansen,
1979) ...................................................................................................................................... 17
Tabla 9: Tabla de Conductividad Hidraulica (FAO, 1963) ........................................................... 18
Tabla 10. Sistema para la clasificacion de suelos en bofedales en funcion al pH de segun
(Alzerreca et al. 2001) ............................................................................................................. 20
Tabla 11. Sistema de clasificacion de humedales (bofedales) ................................................... 20
Tabla 12: Profundidad de los Suelos, Bofedal Norte ................................................................. 25
Tabla 13: Resultado perfil 01 Bofedal Norte, calicata . .............................................................. 27
Tabla 14: Resultado perfil 08 Bofedal Norte ............................................................................. 28
Tabla 15: Resultado perfil 10 Bofedal Norte ............................................................................. 29
Tabla 16: Textura de Suelos Bofedal Norte (LCA) ..................................................................... 30
Tabla 17: Porosidad en suelos del Bofedal Norte ..................................................................... 31
Tabla 18: Porosidad y saturacion en suelos del Bofedal Norte .................................................. 32
Tabla 19: CC, PMP y Agua Disponible Bofedal Norte ................................................................ 33
Tabla 20: Porcentaje de Materia Organica en suelos del Bofedal Norte .................................... 34
Tabla 21: Velocidad de lnfiltracion y Conductividad Hidraulica ................................................. 36
Tabla 22: Resultados de Permeabilidad en Bofedal Norte ........................................................ 38
Tabla 23: Resultados de los Ensayos de Capilaridad . ................................................................ 39
Tabla 24: Profundidad de los suelos en los bofedales Sur ......................................................... 42
Tabla 25: Resultados de la clase textural en el Bofedal Sur ....................................................... 44
Tabla 26: Resultados de la descripcion de perfiles de suelo en las calicatas abiertas punto 11 del
Bofedal Sur ............................................................................................................................. 46
Tabla 27: Resultados de la descripcion de perfiles de suelo en las calicatas abiertas punto 15 del
Bofedal Sur ............................................................................................................................. 47
Tabla 28: Resultados de la descripcion de perfiles de suelo en las calicatas abiertas punto 18 del
Bofedal Sur ............................................................................................................................. 48
Tabla 29: Resultados de la descripcion de perfiles de suelo en las calicatas abiertas punto
Bofedal Alcalino ..................................................................................................................... 49
VI
275
Table 5: Parameters to determine hydraulic conductivity, according to Brouwer et.
al., 1988
Table 6: Velocity parameters according to Landon, 1984
Table 7: Ratio table of capillary rise in the soils (Gonzales, 2012)
Table 8: Summary table of the physical properties of the soil based on textures
(Israelsen and Hansen, 1979)
Table 9: Hydraulic conductivity table (FAO, 1963)
Table 10: Classification system for the soils of the bofedals as a function of the pH,
according to (Alzerreca, et al., 2001)
Table 11: Bofedal classification system
Table 12: Soil depth, North Bofedal
Table 13: Results of profile 01, North Bofedal, trial pit
Table 14: Results of profile 08, North Bofedal
Table 15: Results of profile 10, North Bofedal
Table 16: Soil texture of the North Bofedal (LCA)
Table 17: Porosity of the North Bofedal soils
Table 18: Porosity and saturation of the soils of the North and South bofedal
Table 19: FC, PWP and available water in the North Bofedal
Table 20: Percentage of organic matter in the soils of North Bofedal
Table 21: Infiltration velocity and hydraulic conductivity
Table 22: Permeability results in the North Bofedal
Table 23: Capillarity test results
Table 24: Soil depth of the South Bofedals
Table 25: Texture class results of the South Bofedal
Table 26: Results of the soil profile descriptions in open trial pits—sampling point 11,
South Bofedal
Table 27: Results of the soil profile descriptions in open trial pits—sampling point 15,
South Bofedal
Table 28: Results of the soil profile descriptions in open trial pits—sampling point 18,
South Bofedal
Table 29: Results of the soil profile descriptions in open trial pits, Alkaline Bofedal
vi
276
Tabla 30: Porosidad en suelos de los Bofedal Sur ..................................................................... 51
Tabla 31: Porosidad y Saturation en suelos de los Bofedal Sur . ................................................ 51
Tabla 32: CC, PMP y Agua Disponible de acuerdo a la textura en Bofedal Sur ............................ 52
Tabla 33: Contenido de Materia Organica Bofedal Sur ............................................................. 53
Tabla 34: pH de los suelos del Bofedal Sur y Bofedal Sa lino (LCA) ............................................. 53
Tabla 35: Velocidad de infiltration v Conductividad Hidraulica ................................................. 56
Tabla 36: Resultados de Permeabilidad en Bofedal Sur ............................................................ 58
Tabla 37: Tabla de relation de la ascension capilar en suelos ................................................... 58
Tabla 38: Profundidad de los suelos en Campo Leja no ............................................................. 61
Tabla 39: Textura en los puntos de Campo Lejano (LCA) ........................................................... 62
Tabla 40: Resultados de la description de perfiles de suelo en Campo Lejano ........................... 63
Tabla 41: Porosidad en suelos del Campo Lejano ..................................................................... 64
Tabla 42: CC, PMP y Agua Disponibles en Campo Lejano .......................................................... 65
Tabla 43: pH de los suelos de Campo Lejano ............................................................................ 66
Tabla 44: Profundidad de los suelos en bofedal Villamar .......................................................... 70
Tabla 45: Textura en el Bofedal de Villamar ............................................................................. 72
Tabla 46: CC, PMP en funcion a la textura en Bofedal Villamar ................................................. 73
Tabla 47: % de Materia Organica (M.O.) bofedal Villamar ........................................................ 73
Tabla 48: pH de los suelos Bofedal Villamar ............................................................................. 74
Tabla 49: Velocidad de infiltration v Conductividad Hidraulica ................................................. 77
Tabla 50: Tabla de resultados sobre ascension capilar Suelos del Bofedal Villamar ................... 77
Tabla 51: Clasificacion de Bofedales Estudio de Suelos ............................................................. 78
indite de Fotos
Foto A 1: Vegetation observada en los Bofedales .................................................................... 21
Foto A 2: Calicatas realizadas en el bofedal Norte .................................................................... 23
Foto A 3: Vista Panoramica del Bofedal Norte en el Silala ........................................................ 24
Foto A 4: a) y b) Bofedal de Silala Norte; .................................................................................. 24
vii
277
Table 30: Porosity in the South Bofedal soils
Table 31: Porosity and saturation of the soils of the South Bofedal
Table 32: CC, PWP and available water as defined by the texture of the South Bofedal
Table 33: Content of organic matter, South Bofedal
Table 34: pH of the soils of the South and Saline Bofedals (LCA)
Table 35: Infiltration velocity and hydraulic conductivity
Table 36: Permeability results for the South Bofedal
Table 37: Ratio table of the capillary rise in the soils
Table 38: Soil depth in the Far Field
Table 39: Texture in the sampling points of the Far Field (LCA)
Table 40: Results of the soil profile description of the Far Field
Table 41: Porosity in the soils of the North, South and Villamar Bofedals
Table 42: CC, PWP and available water in the Far Field
Table 43: pH of the soils of the Far Field
Table 44: Soil depth in Villamar Bofedal
Table 45: Texture in the Villamar Bofedal
Table 46: FC, PWP as a function of the texture in the Villamar Bofedal
Table 47: Percentage of organic matter (OM) in the Villamar Bofedal
Table 48: pH of the Villamar Bofedal soils
Table 49: Infiltration velocity and hydraulic conductivity
Table 50: Result table on the capillary rise of the Villamar Bofedal soils
Table 51: Classification of the Bofedals surveyed
Photograph Index
Photograph A 1: Vegetation observed in the Bofedals
Photograph A 2: Trial pits excavated in the North Bofedal
Photograph A 3: Panoramic view of the North Bofedal in the Silala
Photograph A 4: a) and b) North Silala Bofedal
vii
278
Foto A 5: Pruebas de lnfiltraci6n ............................................................................................. 36
Foto A 6: a) Toma de muestras en cam po ................................................................................ 39
Foto A 7: Vista del Bofedal Sur y el area de estudio .................................................................. 40
Foto A 8: Vegetaci6n observada en el Bofedal Sur . .................................................................. 40
Foto A 9: Calicatas realizadas en el bofedal Sur ........................................................................ 41
Foto A 10: Perforaciones con Barreno en Bofedal Sur .............................................................. 41
Foto A 11: Vista parcial del Bofedal ubicada en la cabecera del bofedal Sur .............................. 50
Foto A 12: Pruebas de lnfiltraci6n en puntos del ...................................................................... 56
Foto A 13: Vista de cam po lejano y la presencia de grava en la superficie de estos ................... 59
Foto A 14: Vegetaci6n en campo lejano ................................................................................... 59
Foto A 15: Calicatas realizadas en cam po Lejano ...................................................................... 60
Foto A 16: Vista Panora mica de Bofedal Villamar, y el tipo de cobertura vegetal predominante
en la zona ............................................................................................................................... 68
Foto A 17: Profundidad de las rafces de Distichia y Oxychloe andina en el Bofedal de Villamar. 68
Foto A 18: Bofedal Villa ma ...................................................................................................... 69
Foto A 19: Perforaciones con Barreno ..................................................................................... 70
Foto A 20: Pruebas de lnfiltraci6n en puntos de los Bofedales Villamar .................................... 76
VIII
279
Photograph A 5: Infiltration tests
Photograph A 6: a) Sample taking in the field
Photograph A 7: View of the South Bofedal and area surveyed
Photograph A 8: Vegetation observed in the South Bofedal
Photograph A 9: Trial pits excavated in the South Bofedal
Photograph A 10: Excavations with augers in the South Bofedal
Photograph A 11: Partial view of the head of the South Bofedal
Photograph A 12: Infiltration tests performed in the points of the South Bofedal
Photograph A 13: View of the Far Field and presence of gravel on the soil surface
Photograph A 14: Vegetation in the Far Field
Photograph A 15: Trial pits excavated in the Far Field
Photograph A 16: Panoramic view of the Villamar Bofedal and type of predominant
vegetation cover in the area
Photograph A 17: Depth of the Andean Distichia and Oxychloe roots in Villamar
Bofedal
Photograph A 18: Villamar Bofedal
Photograph A 19: Excavations performed with augers
Photograph A 20: Infiltration tests completed in the sampling points of Villamar
Bofedals
viii
280
RESUMEN
Los bofedales son habitats naturales humedos con agua permanente, alimentados de diferentes
fuentes como manantiales, agua de deshielo, rios, lluvia o aguas subterraneas. Ecol6gicamente,
frente a la gran extension de vegetaci6n xerofitica cada vez mas escasa con tendencia a la
desertizaci6n, son oasis con vegetaci6n siempre verde que sirven de refugio apropiado para mantener
una sobresaliente biodiversidad de flora y fauna (Alzerreca A., et al., 2001 ).
Los objetivos del presente estudios fueron realizar la clasificaci6n de los bofedales en funci6n a su
origen, ubicaci6n geografica (altitud), regimen hidrico, pH de los suelos y el area que abarca;
caracterizar las propiedades fisicas y quimicas de los suelos de los bofedales y determinar sus
propiedades hidraulicas.
Los bofedales de los Manantiales del Silala se encuentran ubicados en la puna desertica del altiplano
del Estado Plurinacional de Bolivia, Departamento de Potosi (Municipio de San Pablo de Upez),
limitan al norte con los cerros Negro, Torito y el Chasc6n, al sur con el cerro Silala Chico y el camino
que va hacia la Laguna Colorada, al este con la laguna seca Khara y el arenal del camino que va de
Uyuni - Laguna Colorada y al oeste el cerro lnacaliri (Republica de Chile). Geograficamente estos
bofedales se encuentra entre los paralelos 22° 59' 5.83" y 22° 1'36.92" de Latitud Sur y meridianos
68°1 '49.86" y 67°59'41. 72" de Longitud Oeste. Entre alturas que fluctuan desde los 4250 y 4500
m.s.n.m.
Se han identificado cuatro areas de estudio: Bofedal Norte (BNSIL), Bofedal Sur (BSSIL), Campo
Lejano (CLSIL) y el Bofedal Villamar, considerado como bofedal no alterado. Los Bofedales del Silala
se ubican sobre mesetas volcanicas de ignimbritas y dep6sitos fluvio-glaciales de donde afioran los
Manantiales (SERGEOMIN, 2003), en zonas planas a casi planas. El Bofedal Villamar se encuentra a
55 Km al este del Silala entre los volcanes y alta serranias de la Cordillera Occidental.
Para determinar las propiedades fisicas, quimicas e hidraulicas, se obtuvieron muestras de suelos
alteradas y no alteradas que fueron enviadas a los laboratories del Centro Internacional de Agricultura
Tropical (CIAT) en el Departamento de Santa Cruz, el Laboratorio de Calidad Ambiental (LCA) y el
Institute de Ensayo de Materiales, estos dos ultimos de la Universidad Mayor de San Andres (UMSA).
En campo, en calicatas abiertas en los diferentes bofedales y suelos aledaiios se identific6 algunos
parametros morfol6gicos como profundidad, estructura, consistencia, y otros, asimismo se sacaron
muestras de sus diferentes horizontes y se realizaron pruebas de infiltraci6n in situ. Los parametros
fisicos, quimicos e hidraulicos evaluados en laboratorio fueron: textura, densidad aparente, densidad
real, porosidad, almacenamiento de agua, materia organica, conductividad electrica. Otros parametros
fueron obtenidos a partir de ecuaciones de pedotranferencia como capacidad de Campo.
Los resultados muestran que los Bofedales del Silala se clasifican como Alto Andinos, por estar
ubicados por encima de los 4100 metros de altura. De acuerdo al regimen hidrico, el Bofedal Norte y
Villamar se clasifican como bofedales hidrom6rficos o udicos por tener presencia constante de
humedad, y el Bofedal Sur al tipo Mesico, debido a que la humedad no es constante a lo largo de todo
281
SUMMARY
Bofedals [High Andean Wetlands] are natural wet habitats where water is permanently
present. They are fed by different sources such as springs, melt water, rivers, rainwater
or groundwater. Ecologically, given the large extent of increasingly scarce xerophytic
vegetation with a tendency towards desertification, bofedals are oases with evergreen
vegetation that serve as an appropriate habitat to maintain an outstanding biodiversity
of flora and fauna (Alzerreca A. H., et al., 2001).
The present survey was completed to perform a bofedal classification based on their
origin, geographic location (altitude), water regime, soil pH o and the surface area they
cover, and to characterize the physical and chemical properties of the bofedal soils and
determine their hydraulic properties.
The bofedals of Silala Springs are located in High Plateau Desert Puna of the territory
of the Plurinational State of Bolivia, in Potosi Department (San Pablo de Lipez
Municipality). They border the Negro, Torito and Chascon hills to the north; the Silala
Chico hill and the road to Laguna Colorada to the south; the Khara dry lagoon and
the sandy area of the Uyuni – Laguna Colorada road to the east; and the Inacaliri hill
(Republic of Chile) to the west. These bofedals are geographically located between
south latitude parallels 22º 59’ 5.83’’ and 22º 1’ 36.92’’ and west longitude meridians
68º 1’ 49.86’’ and 67º 59’ 41.7’’. They are found at altitudes that range from 4,250 to
4,500 MASL.
Four areas have been identified for the present survey: i.e. the North Bofedal (BNSIL),
the South Bofedal (BSSIL), the Far Field (CLSIL) and the Villamar Bofedal—which
is regarded as an unaltered bofedal. The Silala Bofedals are located on volcanic
plateaus composed of ignimbrites and fluvio-glacial deposits from which springs well
up (SERGEOMIN, 2003) in flat to nearly-flat areas. The Villamar Bofedal is located
55 km east of the Silala area, between the volcanoes and high mountainous areas of
the Western Cordillera.
To determine the physical, chemical and hydraulic properties of the bofedals surveyed,
altered and unaltered soil samples were taken and sent to the CIAT [Spanish acronyms
for the Tropical Agriculture International Center] Santa Cruz Department laboratory,
the LCA [Spanish acronyms for the Environmental Quality Laboratory] laboratory, and
the Material Testing Institute—the latter two of which are from the Higher University
of San Andres. The identification of some of the morphological parameters (depth,
structure, consistency, etc.) was completed in the field by excavating trial pits. Soil
horizon samples and infiltration tests were both taken and carried out, respectively, in
the field. The physical, chemical and hydraulic parameters evaluated in the laboratories
were: texture, apparent density, real density, porosity, water storage, organic matter,
and electrical conductivity. Other parameters, such as field capacity, were obtained on
basis of Pedotransfer equations.
The results show that the Silala Bofedals pertain to the classification of High Andean
Wetlands inasmuch as they are located above the 4,100 meters of altitude. Based on
their water regime, the North and Villamar Bofedals both pertain to the classification of
hydromorphic or udic bofedals (given the constant presence of humidity) while the South
Bofedal pertains to the mesic wetland classification (humidity is not constant throughout
1
282
el afio. En funci6n al pH, estos bofedales pueden estar clasificados como bofedales neutros a basicos,
sin embargo existen pequefias variaciones espaciales y en funci6n a la profundidad de los suelos y
posiblemente a la epoca del afio (debido a la variaci6n de la humedad), pero en general se pueden
considerar como bofedales neutros.
Respecto a las propiedades fisicas y quimicas como textura y materia organica, todos los bofedales
se caracterizan por presentar un horizonte organico histico, con valores de 63 a 71 % en los Bofedales
Norte y Villamar, mientras que el Bofedal Sur presenta valores de 11 %, lo que implicaria una
degradaci6n del mismo. La fracci6n mineral se encuentra por debajo de la capa organica y estan
constituidos basicamente por arena, presentando una clase textural arenosa a franco arenosa. El pH
del bofedal Norte y Villamar fluctua de 7 a valores de 7.8; mientras que el bofedal Sur su pH llega a
9,2; posiblemente por la acumulaci6n de carbonatos, ya que se ha evidenciado una acumulaci6n de
sales, que puede ser atribuido a la disminuci6n del agua.
Las propiedades hidraulicas determinadas han sido variables en el Bofedal Norte, la velocidad de
infiltraci6n varia de lenta a moderada, con velocidades de infiltraci6n de 1,95 a 33,42 mm/h en los
puntos 1 y 8, mientras queen el Bofedal sur oscila entre 34,81 a 152,62 mm/h, es decir de moderada
a rapida. El resultado en el Bofedal de Villamar es de 100,6 mm/h, siendo moderadamente rapida, sin
embargo el colch6n organico se encontraba muy saturado de agua al momento de realizar el estudio.
Los resultados de Laboratorio, sobre la permeabilidad en el punto 10 del Bofedal Norte, es de 2,656E-
07 (cm/seg) y 1, 146E-07 (cm/seg) en el punto 15, los cuales corresponden al tipo de arenas muy
finas, limos organicos e inorganicos, mezclas de arena, limo y arcilla, morrenas glaciares, dep6sitos
de arcilla estratificada, al mismo tiempo estos bofedales muestran valores de capilaridad con rangos
muy similares de 0,04 a 0,83 cm/min, a una altura capilar de 5 centimetros en todas las pruebas
realizadas.
En general, los bofedales se encuentran en proceso de degradaci6n, al parecer por efecto de los
canales abiertos con el prop6sito de conducir y dirigir las aguas hacia el territorio Chileno, esto debido
a la invasion de especies como la Festuca sp., y la Stipa sp., de porte alto que se desarrollan
principalmente en suelos de escasa humedad; por lo que si no se toman acciones correctivas y de
conservaci6n de estos ecosistemas de altura, estos podrian llegar a desaparecer.
Finalmente cabe sefialar que un bofedal es un ecosistema natural fragil donde inclusive el pastoreo
descontrolado de camelidos y otros como el cambio climatico podrian afectar aun mas este deterioro y
por lo tanto en estos bofedales se deberia realizar un monitoreo continuo para controlar los niveles de
agua y cambios espaciales y temporales de cobertura vegetal, salinidad de suelos y otros y asi poder
mantener sus funciones ambientales, para lo cual es importante evitar la construcci6n de canales, ya
que estos favorecen el drenaje superficial que facilita la salida del agua y por consiguiente cambios
sustanciales en las especies que se desarrollan en estos, disminuci6n de la materia organica,
salinizaci6n y otros cambios importantes.
2
283
the year). Regardless of small variations that result from the Bofedals’ location and
soil depths, and possibly the time of the year (humidity variations), based on their pH,
these bofedals can be classified as neutral—generally—to basic bofedals.
Based on their physical and chemical properties, such as texture and organic matter,
all these bofedals are characterized for having an histic organic horizon, with values
that range from 63 to 71% in the North and Villamar Bofedals, and values of 11% in
the South Bofedal—an indication of the latter’s degradation. The mineral fraction is
found below the organic layer and is basically made up of sand, presenting a sandy to
sandy-loamy texture. The pH values of the North and Villamar bofedals fluctuate from
7 to 7.8, while those of the South Bofedal reach 9.2—possibly as a result of carbon
accumulation, given that an accumulation of salts that can be attributed to a reduction
in the amount of water available has been evidenced.
The hydraulic properties determined have presented fluctuations in the North Bofedal;
the infiltration rate varies from slow to moderate, recording rates of 1.95 to 33.42 mm/h
in points 1 and 8, while those recorded in the South Bofedal oscillate between 34.81
to 152.62 mm/h, namely from moderate to fast. The infiltration rate in the Villamar
Bofedal is of 100.6 mm/h, i.e. moderately fast—it should however be noted that the
organic mattress was highly saturated with water when the tests were completed.
The permeability ratio in point No. 10 of the North Bofedal is of 2,656 E- 07 (cm/
sec) and 1,146 E-07 (cm/sec) in its point No. 15, corresponding to the classification of
very fine, organic and inorganic silts, mixtures of sand, silt and clay, glacial moraines
and stratified clay deposits. Further, these bofedals present capillary values with very
similar ranges of 0.04 to 0.83 cm/min, at a capillary altitude of 5 centimeters in all
tests performed.
Generally speaking, all of the bofedals surveyed are in process of degradation
apparently due to the presence of open canals installed to abstract and convey the
waters to Chilean territory. This conclusion was reached due to the presence of high
species of the Festuca sp., and Stipa sp., types, which mainly develop on low-humidity
soils. Thus, if measures to correct this situation and preserve these high altitude
ecosystems are not taken, these bofedals might disappear.
It should finally be noted that these bofedals constitute fragile natural ecosystems in
which even uncontrolled camelid grazing and other factors, as climate change, could
further their degradation. Thus, the water levels, spatial and temporal vegetation cover
variations, soil salinity changes, among others, should be continuously monitored
in order to preserve their environmental functions. To this end, the construction of
[additional] canals should be prevented, given that they enhance the surface spillway
that facilitates water outflows and results in significant changes that affect the species
that develop in these habitats, reduce the organic matter, cause salinization, and others.
2
284
1. INTRODUCCI6N
El termino "Bofedal" es muy propio de Bolivia, Chile y Peru, y es usado para identificar a un tipo de
praderas muy especial, de tipo de vegetaci6n natural siempre verde, suculenta, ubicada y distribuidas
en forma dispersa en las ecorregiones Altiplano y Altoandino. Los bofedales son tambien conocidos
como "turberas" o "vegas andinas", al ser praderas naturales que se forman en zonas de depresi6n o
en ladera con una napa freatica superficial o sobre suelos pesados (arcillosos) con problemas de
drenaje, alimentados por vertientes y rfos. Son habitats naturalmente humedos, permanente
alimentados de diferentes fuentes como manantiales, agua de deshielo, rfos y lluvia, donde destacan
especies vegetales como la Distichia sp., y Plantago sp., Carex sp., Calamagrostis sp., Genciana sp.,
Erneria sp., Arenaria sp., Hipsela sp entre otros (Rocha, 0. & Saez, C., 2002).
Los bofedales poseen un alto contenido de materia organica debido a su acumulaci6n paulatina de
tejido vegetal, que no llega a descomponerse completamente por la alta humedad y las bajas
temperaturas existentes, por lo que tienen un elevado potencial forrajero apto para el pastoreo de una
variedad de camelidos andinos (Alzerreca et al., 2002). El forraje natural que producen es un recurso
valioso basico que sirve de sustento, fuente de agua para en riego y agua potable (Soliz, 2011 ), por
ello, se encuentran entre los ecosistemas mas productivos y unicos del planeta, proveedores de
servicios ambientales claves que aportan a la diversidad andina de montaiia y el modo de vida de las
poblaciones de altura (Evaluaci6n de los Ecosistemas del Milenio, 2005). Se conoce que la ubicaci6n
de las villas y aldeas en la Puna, hace mas de 5000 aiios atras, estaban determinadas por la
proximidad a los bofedales (Lumbreras, 2006 citado en Fonken, 2014), en algunos casos
convirtiendose en "paisajes culturales", es decir, ecosistemas mantenidos por la actividad del hombre
(Fonken, 2014).
En sfntesis, este ecosistema es de gran importancia por su flora y fauna silvestre, entre otros, y juega
un papel importante en la conservaci6n y funcionamiento del medio ambiente debido a:
✓ Su rol en la conservaci6n del agua. Debido a que los suelos hidrom6rficos de los bofedales
contienen importantes niveles de materia organica (>20%) que permiten que los suelos
retengan elevadas cantidades de agua (tres veces masque la arcilla), evitando que se pierda
facilmente por escurrimiento (Evaluaci6n de los ecosistemas del Milenio, 2005).
Su rol como reguladores del regimen hidrol6gico. Son considerados como grandes
embalses naturales por su gran capacidad de almacenamiento y lenta transmisi6n de agua
(Earle et al., 2003; Otto et al. , 2011 ). Estos ecosistemas regulan el flujo pendiente abajo,
debido a que su escorrentfa es lenta y en muchos casos se infiltra a !raves del subsuelo para
retomar su curso a niveles inferiores (Fon ken, 2014 ). Pueden prevenir inundaciones al servir
de esponjas naturales de alta saturaci6n, en epocas de lluvias o crecidas de rfos (Evaluaci6n
de los ecosistemas del Milenio, 2005).
✓ La formaci6n de un microclima. La evaporaci6n constante que se da en sus suelos
3
285
1. INTRODUCTION
The term “Bofedal” is common of Bolivia, Chile and Peru and is used to refer to a very
particular type of grasslands that present an evergreen and succulent natural vegetation
type, located and scattered throughout the Altiplano and High Andean ecoregions.
Bofedals are also known as “peat bogs” or “Andean meadows” and comprise natural
meadows that are formed in either hollow or hillside areas that have a surface water
table, or heavy soils (clay) fed by springs and rivers where water cannot runoff. These
are natural humid habitats, permanently fed from different sources such as springs,
melt water, rivers and rain, where plant species as Distichia sp., Plantago sp., Carex
sp., Calamagrostis sp., Gentian sp., Erneria sp., Arenaria sp., Hipsela, among others,
can be found (Rocha, O. & Saez, C. 2002).
Bofedals have a high content of organic matter due to their gradual accumulation of
vegetal tissue, which does not decompose completely due to the high ratio of humidity
and the low temperatures, reason why they constitute potential fodder apt for the
grazing of a variety of Andean camelids (Alzerreca, 2002). The natural forage that
bofedals produce is an essential and valuable resource that serves as a source of water
for irrigation and safe drinking (Soliz, 2011), which is why they are among the most
productive and unique ecosystems on the planet and are suppliers of key ecosystem
services that contribute to Andean mountain diversity and livelihood of high-altitude
populations (Evaluation of Millennium Ecosystems, 2005). It is known that more than
5,000 years ago the location of the towns and villages in the Puna was determined
by their proximity to bofedals (Lumbreras, 2006 cited in Fonken, 2014), which in
some cases turned into “cultural landscapes”, that is, ecosystems maintained by human
activity (Fonken, 2014).
In summary, these ecosystems are of great importance, owning to its flora and fauna,
among others, and play an important role in the preservation and functioning of the
environment due to:
>Their role in water conservation, which results from the fact that their
hydromorphic soils contain significant levels of organic matter (> 20%)
allowing the soils to retain high amounts of water (three times more than clay)
and preventing the latter from being lost as runoff (Evaluation of the Millennium
Ecosystems, 2005).
>Their role as regulators of the hydrological regime. Bofedals are considered
large natural reservoirs because of their large storage capacity and slow water
transmission (Earle et al., 2003, Otto et al., 2011). These ecosystems regulate the
flow downhill, because their runoff is slow and infiltrates, in many cases, into
the subsoil to then resume its course at lower levels (Fonken, 2014). Bofedals
can prevent floods by serving as natural high saturation sponges during rainy
season or river floods (Evaluation of Millennium Ecosystems, 2005).
>Formation of microclimates. The constant evaporation that occurs
3
286
hidromorficos, favorece que el aire tenga mayor contenido de humedad (la humedad relativa
del aire en el Occidente del pais es bastante baja), evitando de esta manera la desecacion y
desertificacion del medio (Soliz, 2011 ).
✓ El mantenimiento de diversidad biol6gica. Gracias al microclima, humedad elevada y
vegetacion abundante, presenta una biodiversidad (mica e endemica en la Cordillera de los
Andes que depende de los bofedales para el pastoreo, anidacion y como fuente de agua
debido a su alto contenido de humedad en el suelo (Squeo et al., 2006; Ruthsatz, 2012).
✓ Su rol en la acumulaci6n de carbono. Los suelos de los bofedales retienen gran cantidad de
dioxido de carbono en su materia organica (Segnini et al., 2010 citado en Fonken, 2014;
Hribljan et al., 2015). A pesar de poseer una superficie mas pequeiia que los humedales de
las latitudes norte, estos poseen niveles significativamente mas altos de acumulacion de
carbon (Earle et al., 2003), formando una parte integral del sistema global debido a su
habilidad de secuestrar dioxido de carbono, alcanzando una reserva del 30% del carbon
terrestre en suelo (Frolking et al., 2011).
✓ La conservaci6n del suelo. La cobertura vegetal densa y permanente de los bofedales, evita
que la accion de los agentes erosivos (agua y viento) actuen sobre los suelos, disminuyendo
de esta manera la erosion hidrica y eolica. Esto permite mantener la fertilidad de sus suelos
(capacidad productiva) y sus diferentes funciones ambientales. En general los suelos de los
bofedales tienen una Capacidad de Uso de la clase V (Tierras no Arables) con limitaciones de
humedad y drenaje (w), clima (c) y suelo (s). Por lo tanto son mas aptos para una ganaderia
intensiva de alpacas y otros camelidos (Orsag, 2010).
✓ Ayudan a la depuraci6n de aguas. Sus suelos y plantas desempeiian una funcion apreciable
al eliminar eficazmente concentraciones de nitrogeno y fosforo, condiciones muy importantes
para evitar la eutrofizacion aguas abajo evitando la contaminacion de aguas subterraneas
(Soliz, 2011 ).
✓ Retienen y remueven sedimentos. Al reducir la fuerza de agua, contribuye a la retencion de
sedimentos evitando la obstruccion de curses de agua, acumulando y reteniendo nutrientes.
Los toxicos y metales pesados tambien pueden ser removidos con un rendimiento superior al
95 por ciento (Soliz, 2011 ).
Al mismo tiempo, estos son ecosistemas extremadamente fragiles, sensibles a los cambios climaticos
y a las alteraciones provocadas por el hombre (Squeo et al., 2006, citado por Soliz, 2011 ). La
degradacion de los bofedales por falta de agua, provoca un cambio de la cobertura o uso del suelo y
por consiguiente una perdida del carbono de la Materia Organica (M .O.) por mineralizacion.
4
287
in the Bofedals’ hydromorphic soils causes the air to have a higher moisture
content (the relative humidity of the air in the western regions of the Bolivian
State is quite low) and prevents the desiccation and desertification of the
environment (Soliz, 2011).
>The preservation of biological diversity. Due to their microclimates, high
degree of humidity, and abundant vegetation, bofedals comprise unique and
endemic biodiversity in the Andes Mountain Range, which depends on them for
animal grazing and nesting and, due to their high content of soil moisture, they
constitute an important source of water (Squeo et al. al., 2006; Ruthsatz, 2012).
>Their role in carbon accumulation. The organic matter of bofedal soils
retains a large amount of carbon dioxide (Segnini et al., 2010 cited in Fonken,
2014, Hribljan et al., 2015). Despite having a smaller surface area than the
wetlands found in the northern latitude, these bofedals have significantly higher
levels of carbon accumulation (Earle et al., 2003), forming an integral part of
the global system due to their ability to store carbon dioxide, which reaches a
storage of 30% of the earth’s carbon in their soils (Frolking et al., 2011).
>The soil preservation. The bofedals’ dense and permanent vegetal cover
prevents erosive agents (water and wind) from affecting the soils, and thus
reduces water and eolian erosion. This in turn allows preserving their soils’
fertility (productive capacity) and their different ecosystem functions. In
general, the bofedals’ soils have a class-V Use Capacity (Non-Arable Lands)
with humidity and runoff (w), climate (c) and soil (s) limitations. They are
therefore quite suitable for intensive cattle raising (alpaca and other camelid
species) (Orsag, 2010).
>Bofedals contribute to water purification. The Bofedals’ soils and plants
play an important role in efficiently eliminating concentrations of nitrogen and
phosphorus, which provides significant conditions to prevent eutrophication
downstream and avoid groundwater contamination (Soliz, 2011).
>Bofedals retain and remove sediments. By reducing the force of water,
bofedals contribute to the retention of sediments, preventing water courses from
getting obstructed, and accumulating and retaining nutrients. Toxics and heavy
metals can also be removed with a yield greater than 95 percent (Soliz, 2011).
At the same time, these are extremely fragile ecosystems that are susceptible to climatic
changes and artificial alterations (Squeo et al., 2006, cited by Soliz, 2011). Bofedal
degradation derived from water unavailability causes changes in the soil cover, or use
and carbon losses to mineralization in the Organic Material (OM).
4
288
Por su importancia y fragilidad, de acuerdo a la Ley N° 404, Ley del 18 de septiembre de 2013, se
declara como prioridad del Estado Plurinacional de Bolivia la recuperaci6n, conservaci6n, uso y
aprovechamiento sustentable de los bofedales.
2. OBJETIVOS
2.1. Objetivo general
Determinar y evaluar las caracteristicas fisicas, quimicas e hidraulicas de los suelos de los bofedales
de los Manantiales del Silala y Campo Lejano.
2.2.0bjetivos especificos:
Realizar la clasificaci6n de los bofedales en funci6n a su origen, ubicaci6n geografica (altitud),
regimen hidrico, pH de los suelos y su superficie.
Caracterizar las propiedades fisicas y quimicas de los suelos de los bofedales del Silala,
considerados como suelos alterados, y campo lejano.
Caracterizar las propiedades fisicas y quimicas de los suelos de un bofedal de la region,
considerado como suelo no alterado.
Determinar las propiedades hidraulicas de los suelos de los bofedales.
Realizar una comparaci6n entre las propiedades de los suelos de bofedales alterados y no
alterados.
3. AREA DE ESTUDIO
3.1. Localizaci6n
Los bofedales de los Manantiales del Silala se encuentran en territorio del Estado Plurinacional de
Bolivia, Departamento de Potosi, Municipio de San Pablo de Upez, en la Puna Desertica del altiplano
Boliviano. Estos bofedales se distinguen entre el Bofedal Norte y Sur. El Bofedal Norte esta ubicado
entre las coordenadas 22° O' 18,29" Latitud Sur y 68° 1' 23,07'' Longitud Oeste en un fondo de valle a
una altura promedio de 4370 msnm, de una topografia ondulada con pendientes este-oeste que
oscilan de 2% al 5%, con una superficie aproximada de 0,88 hectareas. El Bofedal Sur se encuentra
ubicado en las coordenadas 22° O' 31,44" Latitud Sur y 68° O' 09, 18" Longitud Oeste en un fondo de
valle a una altura promedio de 4418 msnm, de una topografia plana con pendientes este-oeste que se
encuentran por debajo de los 2 %, con area aproximada de 2,36 hectareas (Ver Mapa 1 ). Este
ecosistema es parte del sitio Ramsar "Los Lipez" y la Reserva Nacional Eduardo Avaroa, sin embargo,
ambos bofedales se encuentran altamente intervenidos o alterados debido una serie de canales
artificiales, que captan y transportan el flujo de agua hacia territorio Chileno.
El Campo lejano es la zona aledaiia a los bofedales de estudio ubicado una altura promedio entre
4453 y 4585 msnm, de suelos muy arenosos y vegetaci6n muy escasa a casi nula, que para el
presente estudio cobran importancia debido a su ubicaci6n como el area de recarga de la cuenca.
5
289
Due to their importance and fragility, Law No. 404 of 18 September 2013 has declared
the restauration, preservation, and sustainable use and utilization of bofedals a priority
of the Plurinational State of Bolivia.
2. OBJECTIVES
2.1. General objective
To determine and assess the physical, chemical, and hydraulic characteristics of the
soils of the bofedals of both the Silala Springs and the Far Field.
2.2. Specific objectives
- To classify the bofedals on basis of their origin, geographical location (altitude),
water regime, soil pH, and surface.
- To characterize the physical and chemical properties of the soils of the Silala
Bofedals—which are considered as altered soils—and those of the far field.
- To characterize the physical and chemical properties of the soils of a specific
undisturbed-soil bofedal of the region.
- To determine the hydraulic properties of the bofedal soils.
- To compare the properties of altered and unaltered bofedal soils.
3. AREA SURVEYED
3.1. Location
The bofedals of Silala Springs are located in the territory of the Plurinational State
of Bolivia, Potosi Department (San Pablo de Lipez Municipality), in the Desert Puna
of the Bolivian Altiplano. These bofedals comprise the North and South Bofedals.
The North Bofedal is located between south latitude coordinates 22º 0’ 18, 29’’ and
west longitude 68º 1’ 23, 07’’ in a valley bottom of an undulating topography with
steep east-west slopes that range from 2% to 5% found at an average altitude of 4,370
meters above sea level and comprising an approximate surface area of 0.88 hectares.
The South Bofedal is located at the south latitude coordinates 22º 0’ ‘31,44’’ and west
longitude 68º 0’ 09,18’’ in a valley bottom of a flat topography with east-west slopes
that are below the 2%, found at an average altitude of 4,418 meters above sea level,
with an approximate surface area of 2.36 hectares (See Map 1). Though this ecosystem
is part of the Los Lipez Ramsar site and the Eduardo Avaroa National Reserve, both
bofedals have been strongly altered by a series of artificial canals that abstract the
water flow and transport it to Chilean territory.
The Far Field, on the other hand, comprises the area that surrounds the bofedals. It is
located at an average altitude of 4,453 to 4,585 MASL and contains very sandy soils
and scarce to almost no vegetation which is a relevant factor for the present survey due
to their location as the basin’s recharge area.
5
290
600000 604000 608000
600000 604000 608000
INFORMACION DATOS ESCALA
"CARACTERIZACION DE LOS SUELOS Proyecci6n: UTM 0 0,75 1,5 2,25 3
DE LOS BOFEDALES DEL SILALA Datum: WGS 1984 Y AREAS ALEDANAS" Zona: Hemisferio 19 SUR ~-- I Km
Mapa 1: Ubicaci6n de los Manantiales del Silala en el area de Estudio
Por otro lado, el Bofedal Villamar (Bofedal no intervenido), se encuentra ubicado a 55 Km al este del
Silala, entre las coordenadas 21° 52' 38 ,87" latitud Sur y 67° 32' 17,27" longitud oeste a una altura
promedio de 4518 msnm, tambien en el Departamento de Potosi, en la Puna Desertica del Altiplano a
4518 m.s.n.m. (Ver Mapa 2). Este bofedal fue seleccionado con fines comparativos, en raz6n de su
alto grado de conservaci6n en contraste con los Bofedales del Silala. El mismo es de origen natural,
6
291
Map 1: Location of the Silala springs in the area surveyed
Lastly, Villamar Bofedal (an unaltered bofedal) is located 55 km east of Silala, also
in the Department of Potosi, between south latitude coordinates 21º 52’ 38.87’’ and
west longitude 67º 32’17.27’’ at an average altitude of 4,518 MASL (See Map 2). This
bofedal was chosen for comparative purposes, due to its high degree of preservation,
which contrasts the Silala Bofedals. This Bofedal also has a natural origin,
6
Puntos de muestreo
0 8 Campo Lejano 8 18 Limite Internacional ~
I(' i('
Bofedal
500000 604000 608000
INFORMACION DATOS ESCALA
"CARACTERIZACION DE LOS SUELOS Proyecci6n: UTM 0 0,75 1,5 2,25 3
DE LOS BOFEDALES DEL SILALA Datum: WGS 1984 ~-- Y AREAS ALEDANAS" Zona: Hemisferio 19 SUR I Km
292
alimentado por aguas subterraneas y escazas precipitaciones pluviales que se tienen en esta region.
Presenta una topografia ondulada de suroeste-noreste con pendientes entre 2 y 5 %, y abarca un area
aproximada de 3,4 hectareas como area de estudio.
INFORMACION
"CARACTERIZACl6N OE LOS SUELOS
OE LOS SOFEOALES DEL SI LALA
Y AREAS ALEDANAS"
DATOS
Proyecci6n: UTM
Datum: WGS 1984
Zona: Hemisferio 19 SUR
0,5 --GMapa
2: Ubicaci6n del Bofedal Villamar
3.2.Clima
ESCALA
1,5 2Km
El clima del area de estudio es arido seco, tipico de una zona desertica de alta montaiia. La
temperatura media anual promedio es de 14.2°C con una gran amplitud termica entre el dfa y la noche
entre -15°C a 29°C. En los meses de abril a agosto se registran las temperaturas mas bajas (-9,5°C) y
entre diciembre a marzo las mas altas (28,4°C). Se han registrado condiciones climaticas extremas
con heladas durante 300 dfas al aiio (Alzerreca, 2001 ). La precipitacion es de tipo unimodal, con una
estacion de lluvia marcada, que suele presentarse durante los meses de diciembre a marzo, con una
media anual de 59, 1 mm/aiio (Claros, 2005). La reg ion es considerada la mas seca del pafs, con una
7
293
and is fed by groundwater and rainfall precipitation. It presents a southwest-northeast
undulated topography with slopes that range between 2 and 5%. The Villamar bofedal
surface area overs an approximate extent of 3.4 hectares.
Map 2: Location of Villamar Bofedal
3.2. Climate
The climate of the area surveyed is arid and dry, characteristic of high mountain desert
areas. The average annual temperature is of 14.2 ºC, with a large thermal amplitude
that varies between -15 ºC and 29 ºC at night and daytime, respectively. The lowest
temperatures (-9.5ºC) are recorded from April to August, and the highest (28.4ºC)
from December to March. Extreme freezing climatic conditions have been recorded
throughout 300 days per year (Alzerreca, 2001). Precipitation is unimodal, with a
manifest rainy season of an annual average of 59.1 mm/year from December to March
(Claros, 2005). This region is considered the driest one
7
L\T0IWATI0:<
~NCILOCWILOS
OE LOS BOr(DAl.fS DCl SIUlA
'f MfMALIEOAAAs"
DATA
~ ·lfTU
~WGSI"°'
ZW'~tlSUR
SCALI ...
294
evaporaci6n anual que supera los 1000 mm/afio. Comparando las precipitaciones versus la
evaporaci6n es evidente que la evaporaci6n tiene un orden de magnitud muy mayor a los aportes
pluviales, lo que se manifiesta en el deficit hidrico que existe de manera permanente (Molina J., 2007).
3.3.Geologia
Los Bofedales del Silala se hallan localizados en la zona volcanica central de los Andes, sobre
mesetas volcanicas de ignimbritas y dep6sitos fluvio-glaciales de donde afloran los Manantiales
(SERGEOMIN, 2003). Debido a la actividad volcanica iniciada en el mioceno superior, caracterizada
por la erupci6n y deposici6n del manto ingnimbritico, las ingnimbritas 1 del Silala se encuentran
ampliamente expuestas en la parte boliviana.
4. METODOLOGIA
4.1.Definici6n de puntos de muestreo
Para cumplir con los objetivos del presente estudio se ha planteado el trabajo en 4 areas o zonas, que
son: Bofedal Norte (BNSIL), Bofedal Sur (BSSIL} en los manantiales del Silala, el Bofedal de Villamar
(BVILL) y Campo Lejano (CLSIL}. En estas zonas se han definido en total 18 puntos de muestreo en
bofedales: 10 en bofedal Norte, 8 en Bofedal Sur, 6 en el cam po lejano y 3 en Bofedal Villamar. Los
puntos fueron seleccionados con el objetivo de definir las caracteristicas fisicas y propiedades
hidraulicas en los suelos de los Bofedales Norte y Sur bajo condiciones actuales, considerando zonas:
a) no alteradas (pobremente drenadas), y b} alteradas (completamente drenadas). Asimismo, se
adquiri6 muestras no alteradas del Bofedal Villamar (Ver Tabla 1-4 y Mapas 2-4).
En estos puntos de muestreo se realizaron dos tipos de actividades: la medici6n y definici6n de
caracteristicas fisicas e hidraulicas en campo y el relevamiento de muestras para su analisis en
laboratorio.
1 Las son tobas consolidadas de color claro rosado a violaceo, de composici6n dacitica, constituidas por
plagioclasas, cuarzos, biotitas, y horblendas (SERGEOMIN, 2001 ).
8
295
in the Bolivian State. The annual evaporation rate exceeds the 1,000 mm/year and
surpasses the precipitation rate, situation that materializes in the permanent water
deficit of the area (Molina, J. 2007).
3.3. Geology
The Silala Bofedals are found in the central volcanic area of the Andes, on volcanic
plateaus constituted of ignimbrite and fluvio-glacial deposits from which the Silala
springs well up (SERGEOMIN, 2003). Due to the volcanic activity—characterized by
the eruption and deposition of ignimbrite mantles—that took place during the upper
Miocene, the Silala ignimbrite1 rocks are widely exposed in the Bolivian territory.
4. METHODOLOGY
4.1. Determination of sampling points
To fulfill the objectives set for this survey, the activities have been completed in 4
areas, namely: the North Bofedal (BNSIL), the South Bofedal (BSSIL) (both found in
the area of the Silala Springs), the Villamar Bofedal (BVILL), and Far Field (CLSIL).
A total of 18 sampling points have been determined in these bofedals: 10 in the North
Bofedal, 8 in the South Bofedal, 6 in the Far Field and 3 in Villamar Bofedal [sic,
the survey comprised 27 sampling points in the area described]. These sampling
points were chosen to define the physical characteristics and hydraulic properties of
the soils of the North and South Bofedals under their current conditions, taking into
consideration a) undisturbed (poorly drained soils) and b) altered (completely drained
soils) areas. Undisturbed samples were also extracted from Villamar Bofedal (See
Table 1-4 and Maps 2-4).
Two specific activities were carried out in all these sampling points; namely, the
measurement and determination of physical and hydraulic characteristics and the
extraction of samples for laboratory analysis.
1 Consolidated tuffs of a light pink to violaceous color and dacitic composition. They are formed from
plagioclase, quartz, biotite, and hornblende (SERGEOMIN, 2001).
8
296
Tabla 1: Ubicaci6n de los puntos de caracterizaci6n de suelos (calicatas, barrenos y
mediciones in situ), Bofedal Norte.
DESCRIPCION DE PUNTOS ESTUDIO DE SUELOS
C6digo
Coordenadas
Altitud
Barrenos
Medici6n
Latitud Longitud Calicata (Hand
Muestra
Campo (m.s.n.m.) In Situ Laboratorios
Sur Oeste Augers)
BOFEDAL NORTE
BNSILl 600982 7566352 4360 X X X X
BNSIL2 600953 7566332 4358 X
BNSIL3 600929 7566329 4357 X
BNSIL4 600900 7566311 4355 X
BNSILS 600866 7566313 4355 X
BNSIL6 600835 7566310 4354 X
BNSIL 7 600838 7566288 4353 X
BNSIL8 600872 7566303 4354 X X X X
BNSIL9 600808 7566282 4351 X
BNSIL 10 600777 7566263 4350 X X X X
Fuente: Elaboraci6n propia, 2017
BOFEDAL NORTE
BARRENOS - CALICATAS - INFILTRACIONES
DA101 ESCALA 1:2000
A'!OYECaoH:/JTII
lM.TVl.tWGS 10!U
ZCIN4.:HB,/CSFElf10 10SLft
35 70 I~
""""
Mapa 3: Ubicaci6n de los puntos de muestreo Estudio Bofedal Norte
9
297
9
Table 1: Location of soil characterization sampling points (trial pits, augers, and in situ
measurements) for the North Bofedal
Dl:SCRIPTIO OF POINES Dlil'.fil.~"lD FOR I'Hl SOIL SUR\II:Y
C OORDINATIS UTITUDI TRIAL HAND IN SITU LAB
FllLD
(MASL) PIT AUGERS MI.ASURI- SAMPLI
OODI SOUTH WEST :w:m
L'lTITIJDE LONGITUDE
NORTH BOFIDAL
BNS1IL I f,00982 7566352 43l501 X. X X X
BNS1L2 f,00953 7566332 4358 X
BNS11L3 f,00929 7566329 4357 X
BNS.IL4 600900 7566311 4355 X
BNS.ILS f,00866 7566313 4355 X
BNS1IL6 600835 7566310 4354 X
BNS!IL 7 600838 7566288 4353 X
BNSIIIL8 f,00872 7566303 4354 X X X X
BNSIIIL9 600800 7566282 4351 X
BNSILW 600777 7566263 4350 X X X X
Source: Prepared by the authors, 2017
D
A uge1·s- Trial pits - Injilfl~ations
1ST
CtrARAcrt!UZATIO~ Of THE S - ARE,\ · ZOKE. ISth HEll'llSPHERE SOL "Tii
tiltES
Map 3: Location of sampling points for the North Bofedal survey
298
Tabla 2: Ubicaci6n de los puntos de Muestreo en el bofedal Sur
DESCRIPCION DE PUNTOS ESTUDIO DE SUELOS
Codigo
Coordenadas
Altitud
Barrenos
Medicion
Latitud Longitud Calicata (Hand
Campo
Sur Oeste
(m.s.n.m.)
Augers)
In Situ
BOFEDALSUR
BSSILll 603108 7565897 4408 X X X
BSSIL12 603061 7565907 4407 X
BSSIL13 603064 7565889 4407 X
BSSIL14 603034 7565882 4407 X
BSSIL15 602957 7565869 4406 X X X
BSSIL16 602860 7565850 4405 X
BSSIL17 602853 7565825 4405 X
BSSIL18 602731 7565821 4402 X X X
Fuente: Elaboraci6n propia, 2017
BOFEDAL SUR
BARRENOS · CALICATAS · INFILTRACIONES
INFORMACIOH
CCWSULTOR: ltlG.. M.SC. ElMtH TORREZ SORIA
~NDE LOS SLEl.OS DE LOS OOfEDAl..ES DB.
S/LALA YAAfAS~
5-5 110
Mapa 4: Ubicaci6n de los puntos de Estudio Bofedal Sur
Muestra
Laboratorios
X
X
X
220
10
299
Table 2: Location of sampling points for the South Bofedal
DI:SCRIPTIO OF POINIS DITIRMINID FOR THI son. SUR\i'J:Y
,c o ORDINAllS ,'\LTITUD[ TRIAL lL'\.ND IN SITU LAB
Fl[LD
(i\i[ASL) PIT AUCIRS MI:ASURI- SAMPLE
,COD[ sotrm
LATITUDE
SOUTH BOFID.U
BSSILU 603108
BSSIL12 603061
BSSIL13 603064
BSSIL14 603034
BSSIL15 50,2957
BSSIL16, 60·2860
BSSIL17 602853
BSSIL18 60·2731
l\iIST
LONGlTIJDE
7565897 4408 X X
7565907 4407 X
7565889 4407 X
7565882 4407 X
7565869 4406 X X
75658--50 4405 X
7565825 4405 X
756582.il. 4402 X X
Source: Prepared by the authors, 2017
SOUTH WETLA 'D
Auger· - Trial pits - Infiltration
DAT;\ DATA
MINT
X
X
X
SC.UE: 11000
Ens-M.Sc. Edi,-., T<na Saru l'ROJECTIO:-' 1. "TM ~ 10
X
X
X
·~ CO:-'$lJ1.TANT-SOll. n(lAl..tsf DATIDl·WGS 19!-I
CHARACinlZATIO:o; OF TH£ SJLAI.A WETt .. -\.',"DS AREA ZONL L911i HE.\liSl'HERE SOUIB
~-~5~~~~~'-lccffl
I AND ITS VICJXITil:.S
Map 4: Location of sampling points for the South Bofedal Survey
300
Tabla 3: Ubicaci6n de los puntos de Campo Lejano.
DESCRIPCION DE PUNTOS ESTUDIO DE SUELOS
Codigo
Coordenadas
Altitud
Barrenos
Medicion
Latitud Longitud Calicata (Hand
Muestra
Campo (m.s.n.m.) In Situ Laboratorios
Sur Oeste Augers)
CAMPO LEJANO
CLSIL 1 607030 7571110 4599 X X
CLSIL 2 603942 7570611 4584 X X
CLSIL3 604197 7567640 4519 X X
CLSIL4 603426 7567422 4508 X X
CLSIL 5 601570 7566820 4462 X X
CLSIL 6 603348 7565393 4444 X X
Fuente: Elaboraci6n propia, 2017
Mapa 5: Ubicaci6n de los puntos Campo Lejano.
11
301
FJilD
OODI
FARFIILD
CLSll.1.
CLSll .2
CLSll.3,
CLSll.4
CLSIU
CLSll.16
mooo
596000
Table 3: Location of sampling points for the Far Field
DfS,CRIPTIO OF POINTS Dll'[fil1INID FOR THI son:. SURVEY
OOORDINATtS ,i\LTITUDI TRLi\L HAND IN SITU
(MASL) PIT AUG-IRS MI.ASURI-
:SOUTH WEST MINT
LATITUDE LONG-ITUlE
f107030 7571110 4599 X
603942 7570611 4584 X
fi04197 7567640 4519 X
603426 756742:2 4508 X
60·1570 7566&20 4462 X
603348 7565393 4444 X
Source: Prepared by the authors, 2017
600000
600000
INfOfilHTION
· ca\RACJ'lRIZATIOK OF TIit son.s
OP THl Sll.,AL.A filGH .-l.;\'Ill..A.X
W?TL.\.'IDS ,>J,'D TlltIR \1COOTJU'
60!000
60!000
DATA
l'foi,Kcioo· UTM
0.1lffl WGs11134
loon· HemsferioH!iJR
608000
608000
SCAI.E
■■:::■Jll:::JI-C:::::::::J-■Km
0 0,5 1
Map 5: Location of sampling points for the Far Field
L,i\B
S,i\MPLI
X
X
l(
X
X
l(
612000
612000
302
Tabla 4: Ubicaci6n de los puntos de estudio Bofedal Villamar
DESCRIPCION DE PUNTOS ESTUDIO DE SUELOS
C6digo
Coordenadas
Altitud
Barrenos
Medici6n
Latitud Longitud Calicata (Hand
Muestra
Campo (m.s.n.m.) In Situ Laboratorios
Sur Oeste Augers)
BOFEDAL VILLAMAR
BVILL 1 651015 7579967 4518 X X X
BVILL2 650982 7579952 4520 X X
BVILL3 651097 7580024 4516 X X
Fuente: Elaboraci6n propia, 2017
PUNTOS VILLAMAR
BARRENOS- CALICATA- INFILTRACION
INFOf<MACKIH
CONSUt.TOR: ING. M.SC. BW,fN TORREZ SORIA
'CARACTERIZAC/6N DE LOS SLEI.OS DE LOS EKlFEDALES Da
stULA Y AREAs/JLEDAliAs-
DATO$
PROYECOO/ol lJTM
DATUlrl:.WGS108'
ZON,\; HBIISFERJO 10 St.ft
BARRENOS
INFIL TRACION
CALICATA
SUB.O DESNUDO
BOFEOAL
ESCAI.A 1:AOOO ,.,.
==~iiii--==~- ·-
Mapa 6: Ubicaci6n de los puntos de Estudio en el Bofedal Villamar
4.2. Materiales y Equipos
Los equipos de campo empleados para el presente estudio fueron:
• Balanza de precision,
• Juego de doble anillo,
12
303
4.2. Materials and Equipment
The field equipment used for the present survey comprised the following:
• Precision scale;
• Double ring infiltrometer set;
12
Table 4: Location of sampling points for the Villamar bofedal
DtSCRIPTIO OF POINlS DETERMINID FOR TIE son, SURVEY
1000RDINATIS UTITUDE TRLU ILi\ND IN SITU LIB
FIELD
OODE {MAS.L) PIT AUGERS MEASURE- SAMPLE soum WEST :MINT
U TITIJDE LONGITUDE
VllLAMAR BOFtD .. U
IBVIL!LI 6.51015 7579967 4518 X X X
IBVIL!l.2 6~82 7579952 4520 X.
IBVIL!l..3 65109'7 758002.4 4516 X
Source: Prepared by the authors, 2017
VILLA MAR POL TS
Auger - 1 rial pit - InjiltJ"ation
DATA DAU SCALE: 1:lOOl
l'.n,, 1-lk £.d<\irl Tu= SCllll. l'llOJECrlOX· uni 36 70
COKSl.11.T :S'T Oil Sl'ECIAltsT DATL~U\'GS 198,1
CHARACTERIZATIOX OF!HE SIT..-\LI. WE11AJ.',1)S.UEA ZO:S'E: 1!111, HE.\IJSPMERE SOUTII
A.ND fn VIC 'frlES
Map 6: Location of sampling points for the Villamar Bofedal Survey
)(
)(
l40
Mrrm
304
• Barreno Elicoidal o "hand auguers",
• Cilindros de 100 cm3 para determinar la Densidad Aparente,
• Cilindros de 4000 cm3 para determinar la permeabilidad y capilaridad en zonas no alteradas.
• Barrenos de punta fina.
4.3.Trabajo de campo
4.3.1. Calicatas: Clasificaci6n de suelos y propiedades fisicas
A fin de poder caracterizar los tipos de suelos de los bofedales y las zonas aledaiias, asi come
determinar preliminarmente sus propiedades fisicas, se procedi6 a la apertura de calicatas de
dimensiones de 1,0 x 1,5 x 1,0 metros, hasta alcanzar la roca madre o material parental (limite natural)
(ver Figura 1 ). De la pared frontal de la calicata se describi6 las caracteristicas del perfil de acuerdo a
la metodologia de la FAO (1999 y 2009), para identificar los horizontes, el espesor y caracteristicas
morfol6gicas come el color, la textura, la estructura, la consistencia, etc., y se han seleccionado las
muestras de suelo para determinar las propiedades fisicas en laboratorio, come la textura, pH, CE y
materia organica, dando come resultado la identificaci6n de los suelos predominantes.
Figura 1: Tecnica de la calicata
4.3.2. Mediciones in situ: Tasa de lnfiltraci6n
Se realizaron pruebas de infiltraci6n para conocer el movimiento vertical del agua (infiltraci6n) en
funci6n al tiempo (mm/h; cm/h; cm/seg) en el primer horizonte organico hasta el limite con el horizonte
saturado, con predominancia de arena en su clase textural. Se determin6 la tasa de infiltraci6n
acumulada y la conductividad hidraulica saturada, mediante el metodo de los dos cilindros o doble
anillo (Hartmann, 2000) (Ver Figura 2).
13
305
• Hand augers;
• 100 cm3 rings to determine the apparent density
• 4,000 cm3 rings to determine the permeability and capillarity of unaltered
areas;
• Fine-tip auger.
4.3. Field work
4.3.1. Trial pits: Soil classification and physical properties
To characterize the soil types of the bofedals, and their vicinities, and determine
their physical properties, open pits of a dimension of 1.0 x 1.5 x 1.0 meters were
excavated as deep as the parent rock or material (the natural limit) (see Figure 1). The
profile characteristics were described from the front end of the trial pit using the FAO
methodology (1999 and 2009) to identify the horizons, thickness, and morphological
characteristics such as color, texture, structure, consistency, etc.
Figure 1: Trial pit technique
4.3.2. In situ measurements: Infiltration rate
Infiltration tests were performed to determine the vertical movement of water
(infiltration) as a function of time (mm/h; cm/h; cm/sec) in the first organic horizon as
far as the limit with the saturated horizon, with a predominance of sand in its textural
class. The cumulative infiltration rate and the saturated hydraulic conductivity were
determined by means of the two-cylinder or double-ring method (Hartmann, 2000)
(See Figure 2).
13
~
306
Figura 2: Esquema del funcionamiento de lnfiltr6metro de doble anillo (Hartmann, 2000)
r-.... : :----"
- ···l···- ······1 .
i - l x 9' Nivet de releren::ia
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Para determinar la conductividad hidraulica se utilizaron las parametros de Brouwer et al., (1988), que
define el tipo de suelo de acuerdo a la velocidad de infiltraci6n (Ver Tabla 5).
Tabla 5: Parametros para determinar la Conductividad hidraulica segun Brouwer et al, 1988.
lipD de £UelD mmJb
Arenoso Mas de 30
Franco arenoso 20.30
Franco 10 a20
Franco arcilloso Sa 10
Aral) 1-5
Para determinar la velocidad de infiltraci6n se utiliz6 las parametros determinados par Landon (1984)
(Ver Tabla 6).
Tabla 6: Parametros de velocidad segun Landon, 1984.
Velocidad lnfiltracion (Landon, 1984)
Descripci6n (mm/h)
Muy Lenta <1
Lenta 1 a 5
Moderadamente lenta 5 a 20
Moderada 20 a 60
Moderadamente rapida 60 a 125
Rapida 125 a 250
Muy Rapida >250
4.3.3. Relevamiento de muestras de suelo
Muestras alteradas: Se realiz6 el relevamiento de muestras de suelo para cada de cada horizonte (1
kg aproximadamente), hasta la profundidad alcanzada de (0,60 a 1,20 metros).
14
307
Figure 2: Schematics of the functioning of the double ring infiltrometer
(Hartmann, 2000)
The Brouwer et al., (1988) parameters, which define the soil type on basis of
infiltration rates, were used to determine the hydraulic conductivity (see Table 5).
Table 5: Parameters to determine hydraulic conductivity, according to
Brouwer et. al., 1988
The Landon (1984) parameters were used to determine the infiltration rates
(See Table 6).
Table 6: Velocity parameters according to Landon, 1984
4.3.3. Soil sample collection
Altered samples: Soil samples were collected for each horizon (approximately 1 kg)
up to a depth 0.60 to 1.20 meters.
14
x v Reference level .,.-,1-r-;...,,_,.-,-.,.-,,-,.-,-.,,_,.-;-.,.-,1-r-,T-~1 ·
... ::,;;~:::~.:::::·.::·.:::::::-:~~=·:.:}••·
SOIL TYPE mm/h
Sandy More than 30
Loamy sandy 20-30
Loamy 10 to 20
Loamy clayey 5 to 10
Clayey 1-5
Infiltration velocity (Landon, 1984)
Description (mm/h)
Very slow < 1
Slow 1 to 5
Moderatelv slow 5 to 20
Moderate 20 to 60
Moderately fast 60to125
Fast 125 to 250
Very fast >250
308
Muestras no alteradas: Se realiz6 el relevamiento de muestras de suelo con la ayuda de cilindros de
acero de 100 cm3, aplicando el metodo volumetrico, para la determinaci6n de propiedades fisicas
como la densidad aparente, capilaridad y otros.
Las muestras de suelos fueron registradas, empacadas en material adecuado y conservado para su
envio de acuerdo a los protocolos de los laboratorios especializados comisionados. El Laboratorio de
Calidad Ambiental (LCA) del lnstituto de Biologia de las Facultad de Ciencias Puras de la Universidad
Mayor de San Andres realizo el analisis de las propiedades fisicas del suelo (textura) y quimicas (pH,
conductividad electrica y contenido de materia organica), mientras el Laboratorio Centro de
lnvestigaci6n Agricola Tropical (CIAT) de la Gobernaci6n de Santa Cruz se envi6 las muestras de
control para comparar los resultados.
Barrenaciones (hand augers)
Realizadas para contrastar y comparar las variaciones espaciales del suelo descrito en las calicatas
con los suelos en sus alrededores. Se emplearon 2 equipos de perforaci6n manual de acero de 1",
con una cabeza de perforaci6n de 3", y una longitud de 1 metro por parte, lo que permiti6 el
acoplamiento hasta un maxima de 10 metros en total (Ver Figura 3).
Figura 3: Barrena Hand augers, para muestreo de suelos y descripci6n de perfiles.
4.4.Caracteristicas de los suelos
Las propiedades del suelo analizadas en laboratorio y los metodos empleados son los siguientes:
4.4.1. Propiedades fisicas
Textura: Determinada mediante el metodo del hidr6metro de Bouyoucus (Gee y Bauder,
1986).
Porosidad: Determinada a !raves de la densidad aparente con el volumen de cilindro en
muestras no alteradas, clasificada en macroporosidad (>100 micras) y microporosidad (< 30
micras), mediante la siguiente formula:
15
309
Unaltered samples: Soil samples were collected by using steel cylinders of 100 cm³
and applying the volumetric method to determine their physical properties such as
bulk density, capillarity, and others.
The soil samples were registered, packed in the proper material, and preserved for
their shipment, as per the protocols of the specialized laboratories commissioned. The
Environmental Quality Laboratory (LCA, for its Spanish acronyms) of the Biology
Institute of the Faculty of Pure Sciences of the Higher University of San Andres
carried out the analysis of the soils’ physical (texture) and chemical properties (pH,
electrical conductivity and organic matter content) and the Laboratory of the Tropical
Agricultural Research Center (CIAT for its Spanish acronyms) of the Government of
Santa Cruz Department was sent control samples to compare both results.
Hand augers
These were used to compare and contrast the spatial variations of the soils described
with the trial pits and the soils of the vicinities. Two 1-inch steel manual drilling rigs
were used, with a drilling head of three inches and a length of 1 meter per part, allowing
to attach each auger up to a maximum total length of 10 meters (See Figure 3).
Figure 3: Hand augers used to take soil samples and describe the profiles
4.4. Characteristics of the soils
The soil properties analyzed in the laboratories referred to above and the methods used
were the following:
4.4.1. Physical properties
- Texture: Determined with the Bouyoucos hydrometer method (Gee and
Bauder, 1986).
- Porosity: Determined on basis of the soils’ bulk density with the cylinder
volume in unaltered samples, classified as macro-porosity (> 100 microns) and
micro-porosity (< 30 microns) by using the following formula:
15
310
%P = (1 - Dap/Dr) x 100
%P = Porosidad
Dap = Densidad aparente
Dr = Densidad real
Formula 1: Porosidad (Soliz, 2011)
Densidad Aparente: Determinada por el metodo volumetrico, que se basa en la medicion de
la masa de suelo seco a la estufa contenida en un cilindro de volumen conocido (cilindros de
acero de 100 cm') en muestras no alteradas. Cabe serialar que una de las limitantes es el
espesor de la materia organica u horizonte "O", debido a que la profundidad de las raices, el
nivel freatico y la capacidad de recuperacion del agua es variable en cada punto.
Capilaridad: Obtenido mediante las pruebas de cilindros de acero de 100 cm' con muestras
no alteradas, de acuerdo a la relacion presentada en la Tabla 7.
Tabla 7: Tabla de relaci6n de la ascension capilar en suelos (Gonzales, 2012)
Tipo de Suelo h, (cm)
Valores tfpicos de Arena Gruesa h, < 5
altura de acensi6n Arena Media 5 5 h,<12
capi lar, de acuero
Arena Fina 12 5 h,<35
con el tipo de
suelo Limo 35 5 h, < 70
Arcilla h,~ 70
Tanto la porosidad como la capilaridad son variables importantes para determinar el
movimiento del agua en el suelo.
Capacidad de Campo (CC): Es la cantidad de agua maxima que el suelo puede retener en
sus poros capilares (a una tension de 0, 1 a 0.33 bar) despues de las 48 horas, una vez que el
agua de una lluvia o riego a drenado por efecto de la gravedad. Depende del tipo de suelo y
especialmente de su textura. Se estima en base a las siguiente formula:
CC%ps = 0,023 (%arena)+ 0,25 (%limo)+ 0,61 (% arcilla)
Formula 2: Capacidad de retencion de agua de campo (Bodman y Mahmud, citado por Silva
et. al., 1988)
Punto de Marchitez Permanente (PMP): Es el limite de tension hasta el cual una planta
adaptada a condiciones medias de humedad puede extraer el agua (a una tension de 15 bar),
dependiendo del tipo de suelo. Se puede estimar con la siguiente formula:
PMP %ps = 0,001(%arena) + 0,12(%Iimo) + 0,57(%arcilla)
Formula 3: Punta de Marchitez Permanente (Maximov, citado por Silva et. al., 1988)
16
311
% P = (1 - Dap/Dr) x 100
% P = Porosity
Dap = Apparent Density
Dr = Actual Density
Formula 1: Porosity (Soliz, 2011)
- Apparent density: Determined by the volumetric method, which is based on a
measurement of soil masses dried in a stove contained in a cylinder [sic] of a specific
volume (steel cylinders of 100 cm³) for undisturbed samples. One of this method’s
limitations is organic matter thickness, or “O” horizon, due to the fact that root depths,
the water table, and water recovery capacity vary from one point to the other.
- Capillarity: The capillarity data is derived from the tests performed with steel
cylinders of 100 cm³ for undisturbed samples, as per the ratio presented in Table 7.
Table 7: Ratio table of capillary rise in the soils (Gonzalez, 2012)
- Field Capacity (FC): It is the maximum amount of water that can be retained in
the capillary pores of a certain soil (at a hydraulic head of 0.1 to 0.33 bar) 48 hours
after rain or irrigation water has drained by the effect of gravity. The Field Capacity
depends on the soil type and, particularly, its texture, and is estimated on basis of the
following formula:
CC% ps = 0.023 (% sand) + 0.25 (% silt) + 0.61 (% clay)
Formula 2: Water retention capacity of the field (Bodman and Mahmud, quoted
by Silva et. al, 1988)
- Permanent Wilting Point (PWP): It is the maximum pressure to which a plant
adapted to average humidity conditions can extract water (at a pressure of 15 bar),
depending on the soil type. It can be estimated with the following formula:
PWP% ps = 0.001 (% sand) + 0.12 (% silt) + 0.57 (% clay)
Formula 3: Permanent Wilting Point (Maximov, quoted by Silva et al, 1988)
- Available Water: It is the water retained between the FC and PWP. It constitutes the
maximum
16
Common values of Soil type he (cm)
capillary rise, in Thick sands he< 5
accordance with Average sand 5 :::; he < 12
soil types Fine sand 12:::; he < 5
Silt 35 :::; he < 70
Clay he 2: 70
312
Agua Disponible: Es el agua retenida entre CC y PMP. Es la maxima cantidad de agua que
la planta puede disponer para su absorci6n en un determinado perfil. Para este estudio se
seiialaran las propiedades fisicas del suelo segun texturas de Israelsen y Hansen (1985), que
tambien permite mostrar la humedad volumetrica o el agua en porcentaje disponible (Ver
Tabla 8).
Tabla 8: Tabla resumen de las propiedades fisicas del suelo segun texturas (Israelsen y
Hansen, 1985)
Textura Porosid. DA cc CMP Agua disponible
total(%) (g cm• ) (%) (%)
H% p.s. H%vol n
-- 1n ... n,, -1
Arenoso 38 1.65 9 4 5 8 8
(32-42) (1.55-1.8) (6-12) (2 -6) (4-6) (6-10) (7-10)
Franco- 43 1.5 14 6 8 12 12
arenoso
(40-47) (1.4-1.60) (10-18) (4-8) (6-10) (9-15) (9-15)
Franco 47 1.4 22 10 12 17 17
(43-49) (1.35-1.5) (18-26) (6-10) (1 0-14) (14-20) (14-19)
Franco- 49 1.33 27 13 14 19 19
arcilloso
(47-51) (1.3- 1.4) (23-31) (12-15) (12-16) (16-22) (17-22)
Arcillo- 51 1.3 31 15 16 21 21
Arenoso
(49-53) (1.25-1.35) (27-35) (14-18) (1 4-18) (18-23) (18-23)
Arcilloso 53 1.25 36 17 18 23 23
(51-55) (1.2- 1.3) (31-39) (1 6-20) (16-20) (20-25) (20-25)
4.4.2. Propiedades quimicas
Materia Organica M.O.: El metodo empleado es el de Walkley y Black (1934), donde tanto el
C, que se encuentra a distintos niveles de oxidaci6n dentro de la M.O. del suelo, como el O e
H constitutivos de la misma, pueden reaccionar con el dicromato en diferente forma y
proporciones. Experimentalmente se determin6 una relaci6n proporcional entre la cantidad de
CO2 desprendido en la oxidaci6n por via humeda y la cantidad de acido cr6mico reducido,
sugiriendose una compensaci6n de las reacciones de H y O organicos. Por ello, se asume
que cada atomo de carbono es oxidado desde un estado de oxidaci6n O a un nivel +4,
reflejando de esta manera todo el intercambio de electrones en la reacci6n. Es decir, la
aceptaci6n de que el C se encuentra en la materia organica del suelo en un estado de
oxidaci6n "O", de acuerdo a la siguiente relaci6n:
12 Cr20/ + 3 (Q + 16 H+ ➔ 4 Cr3+ + 3 CO2 + 8 H20I
Formula 4: Reacci6n de compensaci6n entre CO2, Hy O organicos para determinar la materia organica
(Walkley y Black, 1934).
pH de sue/os: Obtenido mediante metodo potenciometrico del pH-metro. Este metodo se
basa en el hecho de que entre dos disoluciones dislintas [W] se establece una diferencia de
17
313
amount of water available for a plant to absorb in a certain profile. For the present
survey, the physical properties of the soils will be described on basis of the textures
provided by Israelsen and Hansen (1985), which also allow presenting the volumetric
humidity or percentage of water available (See Table 8).
Table 8: Summary table of the physical properties of the soil based on textures
(Israelsen and Hansen, 1985)
4.4.2. Chemical Properties
- Organic Matter OM: The method for the present survey was the Walkley and Black
Method (1934), where both C [carbon], which is found at different oxidation levels
within the soil’s OM, and O [oxygen] and H [hydrogen]—which form part of the
latter—can react to dichromate in different forms and proportions. Experimentally, a
proportional relationship was determined between the amount of CO2 released in wet
oxidation and the amount of chromic acid reduced, suggesting a compensation of the
organic H and O reactions. Therefore, it is assumed that each carbon atom is oxidized
from an oxidation state 0 to a +4 level, reflecting in this way the entire exchange of
electrons in the reaction; in other words, it is accepted that C is found in an oxidation
state 0 within the soil, according to the following ratio:
Formula 4: Compensation reaction between organic CO2, H and O to determine
organic matter (Walkley and Black, 1934).
- Soil pH: Obtained on basis of the potentiometric pH-meter method. This
method is based on the fact that between two different solutions [H+] a potential
17
Texture Porosity AD FC PWP Available water
(g em•) (%) (%) H% p.s. Ho/o vo l " 4 ft -1
Sandy 38 1.65 9 4 5 8 8
(32-42) (1.55-1.8) (6-12) (2-6) (4-6) (6-10) (7-10)
Loamy 43 1.5 14 6 8 12 12
-sand) (40-47) (1.4-1.60) (10-18) (4-8) (6-10) (9-15) (9-15)
Loamy 47 1.4 22 10 12 17 17
(43-49) (1.35-1.5) (18-26) (6-10) (10-14) (14-20) (14-19)
~oamy 49 1.33 27 13 14 19 19
-claye (47-51) (1 .3-1 .4) (23-31) (12-15) (12-16) (16-22) (17-22)
Clayey 51 1.3 31 15 16 21 21
-sandy (49-53) (1.25-1 .35) (27-35) (14-18) (14-18) (18-23) (18-23)
Sandy 53 1.25 36 17 18 23 23
(51-55) (1 .2-1.3) (31-39) (16-20) (16-20) (20-25) (20-25)
314
potencial. En la practica, la medida del pH es relativa, ya que no se determina directamente la
concentraci6n de W, sino que compara el pH de una muestra con el de una disoluci6n patron
de pH conocido.
Conductividad Electrica (C.E.): La conductividad electrica es proporcional a la concentraci6n
de sales en la soluci6n y esta en funci6n de la temperatura; se mide con un conductfmetro,
cuyo principio se basa en el puente de Wheatstone, con lecturas referidas a 25°C.
4.4.3. Propiedades hidraulicas
Conductividad hidraulica: Es la propiedad que tienen los suelos de dejar pasar el agua a
!raves de si mismos. Determinada a partir de las muestras no alteradas de los suelos con los
permeametros de carga constante que se basan en la Ley de Darcy (1856). Segun la
velocidad de filtraci6n, que es directamente proporcional al gradiente hidraulico, te6ricamente
se puede determinar el movimiento del agua, ya que la conductividad se da en distancia en
funci6n al tiempo. En la naturaleza los suelos muestran un amplio campo de variabilidad para
distintos tipos de suelos (Ver Tabla 9).
Tabla 9: Tabla de Conductividad Hidraulica (FAO, 1963)
Conductividad Hidraulica (FAO, 1963)
Descripci6n (cm/h)
Muy Lenta <0,8
Lenta <0,8- 2
Moderada 2a6
Moderadamente rapida 6a8
Rapida 8 a 12,5
Muy Rapida >12,5
Permeabilidad: Un material es permeable cuando contiene vacios continues, que existen en
todos los suelos, incluyendo las arcillas mas compactas. La circulaci6n de agua a !raves de
estos vacios obedece aproximadamente a leyes identicas, de modo que la diferencia entre
una arena limpia y un granite es, en este concepto, solo una diferencia de magnitud. El
metodo empleado fue el permeametro de carga constante, que nos permite conocer la
conductividad hidraulica de acuerdo al principio utilizado por Darcy, bajo 3 repeticiones, donde
los niveles de agua a la entrada y salida del permeametro se pueden mantener constantes por
medio de compuertas. La perdida de carga h. depende unicamente de la diferencia entre los
niveles de agua. El diametro D y el Largo L de la muestra que pueden ser medidos. El agua a
la salida es recogida en una probeta graduada y la cantidad de descarga Q es medida.
18
315
difference is established. In practice, the pH measurement is relative, inasmuch as
the concentration of H+ is not directly determined, but rather compared between a
sample’s pH and that of a standard dissolution of an established pH.
- Electrical Conductivity (E.C.): The electrical conductivity is proportional to the
concentration of salts in the solution and is a function of temperature; it is measured
with a conductivity meter, whose principle is based on the Wheatstone bridge, with
readings referred to 25ºC.
4.4.3. Hydraulic properties
-Hydraulic conductivity: It is the property that the soils have to allow water to move
within. It is determined from undisturbed soil samples with the help of constant rate
permeameters on basis of the Darcy Law (1856). Based on the filtration velocity,
which is directly proportional to the hydraulic gradient, it is possible to determine the
water movement, since conductivity occurs at a certain distance as a function of time.
In nature, soils present a wide field of variability, depending on the different soil types
(See Table 9).
Table 9: Hydraulic Conductivity Table (FAO, 1963)
- Permeability: A material is said to be permeable when it contains continuous holes—
which are present in all soils, including the most compact clays. The movement of
water through these holes obeys approximately identical laws, making the difference
between clean sand and granite, conceptually, only a difference of magnitude. The
method used was the constant rate permeameter, which allows determining the
hydraulic conductivity on basis of the Darcy principle, following 3 repetitions, where
the water levels at the inlet and outlet of the permeameter can be kept constant by means
of valves. The losses in the hydraulic head depend solely on the differences between
water levels. The diameter (D) and length (L) of the sample that can be measured
[sic, the author seems to have meant: The losses in the hydraulic head depend solely
on the differences among the water levels, diameter (D), and length measured]. The
water at the outlet is collected in a graduated cylinder and the discharge quantity (Q)
is measured.
18
Hydraulic Conductivity (F AO, 1963)
Description (cm/h)
Very Slow <0.8
Slow <0.8 - 2
Moderate 2 to 6
Moderately fast 6 to 8
Fast 8 to 12.5
Very Fast > 12.5
316
Figura 4: Esquema del funcionamiento del permeametro de carga constante.
4.5.Clasificacion de los Bofedales
Para la clasificaci6n de los bofedales se han considerado los siguientes criterios: la altitud, las
condiciones de humedad permanente y temporal, y el tipo de pH existente en los suelos.
Para la altitud se ha tornado en cuenta la separaci6n de los pisos ecol6gicos existentes. Para
diferenciar entre la puna alta y la puna baja se debe considerar las dimensiones horizontales de
humedad, temperatura y la distribuci6n de la vegetaci6n, y distingue 2 niveles verticales importantes:
la puna baja (Altiplano< 4000m) y la puna alta (Altoandino > 4000 - 4100 m) (Custred, 1997; Beck,
1985, Montes de oca, 1989 y Ellenberg, 1981 ). Ademas, en cada uno de estos pisos existen otros
subpisos cuyas caracteristicas estan definidas por el clima local, la topografia, la pendiente, suelo, etc.
El segundo criteria, la presencia permanente o temporal de la humedad en los bofedales, se considera
a los bofedales con humedad permanente como hidrom6rfico ya los bofedales con humedad temporal
como mesicos, de acuerdo a las siguientes caracteristicas:
Bofedales permanentemente humedos o hidromorficos, ubicados en los fondos de los valles,
cerca de rios y arroyos o en laderas con vertientes u ojos de agua. Este tipo de bofedal se
encuentra especialmente en las planicies de llanuras de inundaci6n y poseen una irrigaci6n
continua a lo largo del todo el aiio (Pacheco, 1996). Los suelos son humicos con gran
cantidad de materia organica formando esencialmente una turbera de alta montaiia. La
vegetaci6n predominante esta constituida por cojines de Oxych/oe andina, Distichia
muscoides y Plantago tubu/osa. Entre los cojines tambien crecen varias plantas pequeiias
como Werneria pygmaea, Gentiana sedifolia y Phyffoscirpus boliviensis. Al borde de los ojos
de agua se encuentran Deyeuxia chrysantha y D. spicigera (Beck et al. 2010).
19
317
Figure 4. Schematics of the functioning of the constant rate permeameter
4.5. Bofedal classification
In order to classify these bofedals the altitude, permanent and temporal humidity
conditions, and the soils’ pH have been taken into consideration.
The existing ecological floors has been differentiated to assess the altitude, separating
the high and low puna, and taking into consideration the horizontal dimensions of
humidity and temperature, together with the vegetation distribution. Two vertical
levels of significance have been distinguished: the low puna (high plateau < 4,000
m) and the high puna (high Andean > 4,000 – 4,100 m) (Custred, 1997; Beck, 1985;
Montes de Oca, 1989, and Ellenberg, 1981). Each of these surfaces comprise subsurfaces
the characteristics of which are defined by the local climate, topography,
gradient, the soils, etc.
As for the second criteria, i.e. the permanent or temporal presence of humidity in the
bofedals, bofedals with permanent humidity are classified as hydromorphic bofedals
and those with temporal humidity as mesic bofedals, on basis of the following
characteristics:
- Permanently humid, hydromorphic bofedals, located in valley bottoms, close to rivers
and streams, or hillsides where water wells up. This type of bofedal is mainly found
in inundated plains and prairies and present continuous flowing water throughout the
whole year (Pacheco, 1996). These are humic soils characterized by the presence of
a large amount of organic matter that forms high altitude peatlands. The predominant
vegetation comprises Oxychloe andina, Distichia muscoides, and Plantago tubulosa.
Smaller plants of the Werneria pygmaea, Gentiana sedifolia, and Phylloscirpus
boliviensis species also form amid the vegetation cushions. The Deyeuxia chrysantha
and D. spicigera species can be found on the margins of upwelling waters (Beck et
al., 2010).
19
-.,;.--···-·-···-·----
hi
,!, dh " .. 1--··-
h
318
Bofedales temporalmente humedos o mesicos, que pierden agua durante la epoca seca
produciendo la descomposici6n de los cojines y la acumulaci6n de sales en el suelo.
Usualmente esta formaci6n esta asociada con los "collpares2" (Beck et al. 2010).
El tercer criterio de clasificaci6n fue el pH del suelo de los bofedales, considerando las
recomendaciones de los siguientes rangos y categorias (Ver Tabla 10).
Tabla 10. Sistema para la clasificaci6n de suelos en bofedales en funci6n al pH de segun
(Alzerreca et al. 2001 ).
Alcalinos Acidos
Muy Poco Neutros Poco
Alcalinos Alcalinos alcalinos acidos Acidos Muy Acidos
> 9.2 9.2 a 8.0 7.9 a 7.5 7.4 a 6.5 6.4 a 5.5 5.4 a 3.8 < 3.8
De acuerdo a las caracteristicas anteriormente mencionadas, se considera el siguiente sistema de
clasificaci6n de los bofedales, segun Encinas et al. (2003) (Ver Tabla 11 ).
Tabla 11. Sistema de clasificaci6n de humedales (bofedales)
Clasificaci6n
Tipa En Graf. Descripci6n
Origen Natural es Son aquellos creados por la humedad de
deshielos, ma nantiales, natural es de aguas
subsuperficiales o aguas subterranea s y
precipitaciones pluviales.
Artificiales o Creados por el hombre, de acuerdo a su
antr6picos conveniencia y necesidad
Altitud Altiplanicos Estan ubicados por debajo de los 4.100 m.s.n.m.
Alto andinos Estan ubicados por encima de los 4.100 m.s .n.m.
Regimen Hidrom6rfico Tienen presencia de agua permanente
hidrico so udicos
Mesicos o Presencia de agua temporal
Us ti cos
pH suelos Acidos pH menor a 6,4
Neutros pH de 6,4 a 7,4
Ba sicos pH mayor a 7,4
Tamaiio Pequeiios Uso familiar
Grand es Uso comunal '
Fuente: Encinas et al. (2003 citado por Soliz, 2011 ).
5, RESULTADOS
5.1.Bofedal Norte (BNSIL)
La cobertura vegetal observada en el Bofedal Norte se compone de especies como la Distichia
' Coll pares: denominaci6n propia de zonas donde las suelos presentan afloraciones de sal en la superficie.
20
319
- Temporally humid, or mesic bofedals, which lose water during dry seasons,
causing the cushions to decompose and salts to accumulate on the soil. This formation
is usually associated with collpares2 (Beck, et. al., 2010).
The third classification criteria, the pH, was examined on basis of the following ranges
and categories (see Table 10).
Table 10. pH based classification system for the bofedal soils (Alzerreca, et al.,
2001)
On basis of the characteristics mentioned supra, the following bofedal classification
system was taken into account, as per Encinas et. al. (2003) (see Table 11).
Table 11. Bofedal classification system
5. RESULTS
5.1. North Bofedal (BNSIL)
The vegetation cover observed in the North Bofedal is composed of the
Distichia muscoides, Oxychloe andina, and/or Plantago tubulosa species,
2. Collpares: Areas where the soils have surface salt outcrops.
20
Alkaline Neutral Acid
Highly
Alkaline
Slightly Slightly
Acid Highly acid
Alkaline alkaline acid
> 9.2 9.2 a 8.0 7.9 a 7.5 7.4 a 6.5 6.4 a 5.5 5.4 a 3.8 < 3.8
<..1assif ication
Class In ~eneral D eserio ti on
Origin Natura l Bofedals created by the h um idity derived from
ice melt, s u b -sur face n a tural springs, a n d
ra infall.
A1·t ifici a l , M-an-made bofedal s created a s a fun c tion
anth ropogenic ofhu1nan convenience and needs.
A ltin1de High plateau Located below the 4 ,100 MASL
H igh a lti tude Located above th e 4 , 100 MASL
IIydric IIydrnmorphi c , Permanent presen ce of waler
rcgiinc udic
Mesic Te1nporal presence of water
Soil pH Acid pH < 6,4
Neu tral pl-I of 6 ,4 to 7 ,4
Basic pH > 7 ,4
Size Small Use by fatnilies
Large Use by comn1unities
S ource : E n c inas e t . a l., (2003, q u o ted by Soliz, 20 11 )
320
muscoides, Oxychloe andina y/o Plantago tubulosa, en suelos hidrom6rficos y con una napa freatica
superficial (0, 10 - 0,20 m). En suelos sin nivel freatico superficial y en invierno generalmente
congelados, predominan especies como P/antago tubu/osa-Gentiana sp, (Ver Foto A-1 ).
Foto A 1: Vegetaci6n observada en los Bofedales: a) Pajonales en el bofedal Norte; b)
Vertientes ubicados en loas bofedales y c) Presencia de pajonales invadiendo los bofedales.
Cerca de las vertientes yen planicies con napas freaticas superficiales (0,10 m) se pueden obseNar
plantas del genera Carex sp., Calamagrostis sp., Genciana sp., Erneria sp., Arenaria sp. e Hipsela
sp .. En areas con acumulaci6n de agua superficial se presentan especies como la Lachemilla sp.,
Ranuncu/us sp., y otras (Ver Figura 5 y 6). Este tipo de bofedales son considerados pastizales
naturales, denominados CANAPAS (Campos Nativos de Pastoreo) (Alzerreca et al., 2001) (Ver Fotos
A2 y A3).
Figura 5: Perfil esquematizado de un suelo de bofedal con dominancia de juncaceas (a) y
dominancia de gramineas (b) (Palabral, 2013).
(a)
8,omn«1 I subttrri111e11
(b)
Raicuadmlil<liJS
- C11pas dt std1111e1tfo
rart1111. tmm o nmlln)
Ba.st del bojidal
21
321
formed on hydromorphic soils that present a superficial water table (0.10 – 0.20 m).
Species as the Plantago tubulosa-Gentiana sp. predominate on soils that do not present
a superficial water table that generally freeze in winter. (See Photograph A 1).
Photograph A 1: vegetation observed in the Bofedals: a) scrublands of the North
Bofedal; b) outflowing waters; c) scrublands invading the bofedals
Close to the outflowing waters and on superficial water table plains (0.10 m), it is
possible to find plants of the Carex sp., Calamagrostis sp., Genciana sp., Erneria
sp., Arenaria sp., and Hipsela sp. genus. The areas where surface water accumulates
comprise Lachemilla sp., Rannuculus sp., and others (see Figures 5 y 6). This bofedal
types are considered natural grasslands denominated CANAPAS [Spanish term], or
Natural Grazing Fields (Alzerreca, 2001) (see Photographs A2 and A3).
Figure 5: Schematized profile of the soil of a bofedal in which juncaceae (a) and
gramineous (b) species prevail (Palabral, 2013)
21
{n)
322
Figura 6: Tipo y profundidad de diversas especies presentes en los bofedales (Palabral, 2013).
20
10
fl. PIJ)'llosr,rpm 1/n,rliroh,
b. If Prtti'l'Ut ap1m/11ta
t. P/(lu/<1go lulmlu.w,
d. T .. 1dirmi/111 dipluphJ/111
r.
"· Dt>)'nu:ill spirigem
J Dislid1ia muuo,dn
g. O.:qrhlot amli,w
g.
La Distichia y Oxych/oe, pueden alcanzan profundidades entre 2 a 4 metro a mas.
5.1.1. Caracteristicas de los suelos
Los suelos regionalmente son arenosos, areno-limosos y de arena con granos sub-redondeados en la
parte superior de los mismos y arena con clasto o bolones de hasta 40 cm de diametro. Localmente,
los suelos muestran una deposici6n en la superficie y en su secuencia no gradada de deposici6n de
bloques y clastos de distinto tamaiio de roca madre, arena de grano medio sub-angular y limo.
Algunos suelos muestran rasgos de acci6n e61ica sobre ellos. En los lugares donde se tiene
afloramiento de manantiales se presentan bofedales con horizontes delgados de material organico
sobre material fino arenoso-arcilloso (Proyecto de integraci6n regional, 2001 ).
Bajo esta caracteristica antes descrita, podemos seiialar que los suelos analizados son poco
profundos, hidrom6rficos, con una secuencia no gradada de clastos angulares de roca madre o
material parental, arena de grano grueso en algunos casos angular, presencia de limo y en el bofedal
Sur un horizonte delgado de material organico. Estos suelos si bien no presentan un desarrollo del
suelo, debido a que son suelos de alta montaiia y de origen fluvio -glacial, sin muchos rasgos por
efecto del movimiento fluvial, se han identificado capas arenosas con contenido material organico de
un espesor menor que oscila entre los 0,50 metros.
En ese sentido se han realizado los analisis respectivos de los suelos en los perfiles a !raves de
muestras recolectadas y enviadas al laboratorio, determinando porcentajes de clase textural, a !raves
de la granulometria y los metodos respectivos, las cuales han sido analizadas en cada uno de los
puntos y areas estudiadas.
22
323
Figure 6: Type and depth of the different species present in the bofedals (Palabral,
2013)
Distichia and Oxychloe can reach depths of 2-4 meters, or more.
5.1.1. Soil characteristics
The soils are regionally sandy, sandy-silty, with sub-rounded grains in the upper
portions and clasts that reach the 40 cm in diameter. Locally, these soils present
deposition on the surface and on their ungraded deposition sequence of parent-rock
blocks and clasts of different sizes, medium to sub-angular grain and silt. Some soils
present traces of eolian erosion. In areas where springs well up, the bofedals present
thin horizons of organic material on top of fine sandy-clayey materials (Regional
Integration Project, 2001).
Under the feature described supra, it should be noted that the soils analyzed are shallow,
hydromorphic, with an ungraded sequence of angular clasts of the parent rock, coarse
grain sands—angular in some cases—silt, and a thin horizon of organic matter in the
South Bofedal. Whereas they do not present soil development, given that these are
high altitude, fluvioglacial soils with minor traces of the effects of fluvial movement,
sandy layers with a thickness that ranges between the 0.50 meters have been identified.
The soil profiles have been analyzed by taking samples and sending them to a
laboratory, determining the percentages of texture classes by granulometric, among
others, methods. These samples have been analyzed in each of the sampling points
and areas surveyed.
22
•
..
--
...
b.
d. P /Jyllr,.rnrJ>WJ ,1,_..,.,JNu/.a
h ,,;.,.,,.,d (,pi(",dJ/~
r. P lari4JJ:Q tub1d(#..,
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f. D1.aKJ:ia. m11J.<"Oll'Ws
,:. 0.r;,,,,.-Alo, a.-ulnu1
.1: g..
324
5.1.2. Profundidad del Suelo
Los suelos alcanzan profundidades menores a 1 metro, principalmente en su extreme norte (puntos 8
y 10), en la parte central alcanza 1,40 metros, donde se observa una capa de materia organica (raices
y otros) no muy profunda (0,20 m), mientras queen otros lugares la capa organica alcanza hasta los
0,80 metros. La profundidad maxima es de 1,40 m y la minima de 0,55 m. Estas variaciones de
profundidad estan relacionadas con la profundidad de la napa freatica (Ver en la Foto A-2).
Foto A 2: Calicatas realizadas en el bofedal Norte: a) Punto 1, b) Punto 8 y c) Punto 10.
23
325
5.1.2. Soil depth
The soils surveyed reach depths lower than 1 meter, mainly in their norther margin
(points 8 and 10); in the central part, the depth reaches 1.40 meters, where it is possible
to observe a shallow (0.20 m) layer of organic matter (roots and others). The organic
layer reaches depths of 0.80 meters in other areas. The maximum depth is 1.40 m and
the minimum is of 0.55 m. These variations in depth are related with the depth of the
water table (see Photograph A-2).
Photograph A 2: Trial pits excavated in the North Bofedal: a) point 1; b) point
8; and c) point 10
23
326
iii
t:
0 z
cu
]
iii
Cl)
"O
327
c:<j
:§
C/)
Cl)
,B
.s
ca
'""O
~
ca
0
'""O
~
~
0
~
'€ 0 '€
z
Cl)
0
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..D
'-+-< '""O
0
~ Cl)
§
.: > "2
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0
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§
§-
~
5h
.8
0
M ...0
<t:; ~
...0
§-
5h
.8
0
...0
~
328
La Tabla 12 muestra las profundidades de las suelos estudiados en el Bofedal Norte, hasta alcanzar la
roca madre o material parental, y la Figura 7 esquematiza el comportamiento de las profundidades de
este a oeste.
Tabla 12: Profundidad de los Suelos, Bofedal Norte
PROFUNDIDAD DE SUELO EN BOFEDAL
Punto
Coordenadas
Longitud Latitud Altitud
Oeste Sur msnm
Prof. Nivel
(m) Freatico Metodo
(m)
Observaciones
BOFEDAL NORTE
Cal icata Punto 1 601000 7566361 4384m 0,95 0,40 C > a 0,50 m Mat. Parental
Barreno Punto 1 600999 7566370 4387m 0,80 0,40 B
Barreno Punto lb 600995 7566370 4386m 0,80 0,40 B
Barre no Punto 2 600955 7566337 4383 m 0,60 0,40 B
Barre no Punto 2b 600958 7566331 4383 m 0,60 0,40 B
Barre no Punto 3 600933 7566340 4384m 1,40 0,40 B Esta sobre una elevaci6n
Barre no Punto 4 600902 7566323 4381m 1,20 0,15 B
Barre no Punto 5 600873 7566326 4381m 1,00 0, 10 B
Barre no Punto 6 600838 7566317 4378m 0,85 0, 10 B
Barre no Punto 7 600833 7566295 4376m 1,20 0,10 B
Calicata Punto 8 600874 7566308 4379m 0,80 0,20 C Presencia de Arena Fina
Barre no Punto 8 600874 7566308 4379m 0,80 0,20 B No se II ego a mat. parental
Barre no Punto 9 600809 7566288 4374m 1,00 0,30 B
Calicata Punto 10 600775 7566269 4372m 0,70 0,40 C
Barreno Punto 10 600775 7566269 4372m 0,55 0,40 B
B = Barrenaciones C = Calicatas
Fuente: Elaboraci6n propia en base a informaci6n de campo, 20 17.
Barreno Barrena
Punto 10 Punto 9
0, 5
1,00
Figura 7: Profundidad de los Suelos, Bofedal Norte
Barrena
Punta 8
0,80
Barrena
Punta 7
1,20
PUNTOS DE MUESTREO
Barrena
Punta 6
0,85
Barrena Barrena
Punta 5 Punta 4
1,00
1,20
Barrena
Punta 3
1,40
Barrena
Punta 2
0,60
Barre no
Punta 1
0,00
0,20
o,~00,40 -
::;:
0,60~
c:,
0,80 0
z
::,
l,00 ~
1,20 CI.
1,40
1,60
Los suelos de este bofedal en sus puntos 8, 9 y 10 presentan una capa organica que fiuctua entre
0,30 a 0,80 m, con estructura granular deb il, fina delgada, de consistencia no adherentes y no plastico
tanto en suelo humedo coma seco.
25
329
Table 12 presents the depths of the soils surveyed in the North Bofedal. The excavations
reached the parent material. Figure 7, on the other hand, presents schematic of the
depths’ conduct from east to west.
Table 12. Soil depths, North Bofedal
B = Augers; C = trial pits
Source: Prepared by the authors on basis of field data, 2017
Figure 7: Soil depth in the North Bofedal
The soils of this bofedal, in points 8, 9 and 19, present an organic layer that ranges
between 0.30 to 0.80 meters, with a weak granular structure; the layer is thin, of
consistency, non-adherent and non-plastic, in both humid and dry soil [sic].
25
SOILS DEPTHS
Coordinates Depth
Sampling point West South Altitude (m)
longitud latitude MASL
NORTH BO FED AL
Trial pit, point I 601000 7566361 4384m 0,95
Auger, point 1 600999 7566370 4387m 0,80
Auger, point I b 600995 7566370 4386m 0,80
Auger, point 2 600955 7566337 4383 m 0,60
Auger, point 2b 600958 7566331 4383 m 0,60
Auger, point 3 600933 7566340 4384m 1,40
Auger, point 4 600902 7566323 4381 m 1,20
Auger, point 5 (,00873 7566326 4381 m 1,00
Auger, point 6 600838 7566317 4378m 0,85
Auger, point 7 600833 7566295 4376111 1,20
Trial pit, point 8 600874 7566308 4379m 0,80
Auger, point 8 600874 7566308 4379m 0,80
Auger, point 9 600809 7566288 4374111 1,00
Trial pit, point I 0 600775 7566269 4372 m 0,70
& n ner nn;n, 1() 60077S 7sr;r;7r;o 437? m nss
PU N'TOS, OE MUESTFiEO
Barr enc Barren.a El,s.rren,o El,ureno El,2rreno O;,.rreno
Punto LO Punto '9 Purto 8 Pumo 7 Punco 6 Punco 5
o, ~
0,80 0,11<;
Water
table (m) Method
0,40 C
0,40 B
0,40 B
0,40 B
0,40 B
0,40 B
0,15 l3
0,10 B
0,10 B
0,10 B
0,20 C
0,20 B
0,30 B
0,40 C
/lA/l B
Ban enc Elanc-n,a
Pun.to a Pul'\to 3
Observations
> 0,50 m Parent material
On top of a Surface uplift
Presence of fine sands
TI1c parent material was
not reached
BA.rreno
Punto 2
0,60
Bil1rcno
Pumo 1
0,00
0,20
1,60
330
El nivel freatico para las condiciones estaticas es similar en un determinado suelo, como se ve en los
puntos 5, 6 y 7, ya que el agua llega a cubrir una superficie horizontal, sin embargo, existe la
posibilidad de que el agua fiuya dentro del suelo, dejando de ser horizontal, y de hecho, naturalmente
no lo es como se ve observa en el comportamiento de Este a oeste (Ver Figura 8). Cabe sefialar que
el nivel freatico en un punto varia con respecto a la pendiente y la profundidad asi como la vegetaci6n
presente.
Figura 8: Nivel Freatico en el Bofedal Norte en relaci6n a la Profundidad de los suelos.
PUNTOS DE MUESTREO
Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena
Punlo 10 Punlo 9 Punlo 8 Punta 7 Punta 6 Punta 5 Punta 4 Punta 3 Punta 2 Punta 1
O 2 0,1 0,1 0,1 0,15
o,3 ---3:: . -- . ~. - I · - . ~ . - :r ........., . o,4 o,4 o,4
Oi4 , - . J-- . "I'• - •I- • ----[
1,4
- • Nivel Freatico --Profundidad (m)
o
0,2
0,4
0,6 ~
0,8 ~
1 ~
1,2 ~
0
1,4 ~
1,6
1,8
Asimismo, en la Figura 8 se puede observar que la parte central presenta una menor profundidad de
0, 10 m, mientras que en los extremes del bofedal (puntos 1, 2 y 3, hacia el lado este y punto 9 y 10
hacia el oeste) alcanzan los 0,40 m, aspecto que incide de gran manera en la composici6n de la
cobertura vegetal.
Las tablas 13 a la 15 muestran los parametros identificados y analizados en campo.
26
331
The water table for static conditions is similar in a determined soil, as can be observed
from points 5, 6 and 7, as the water covers a horizontal surface; however, it is likely
that water flows within the soil, ceasing to be horizontal and, in fact, it naturally isn’t
horizontal, as can be evidenced by the east-to-west conduct (see Figure 8). It should be
further noted that the water table varies in one of the points with respect to the gradient
and depth, as well as the vegetation present.
Figure 8: Phreatic level of the North Bofedal in relation to soil depth
Figure 8 shows that the central part of the bofedal presents a reduced depth of 0.10
m, while the bofedal margins (points 1, 2 and 3m to the east and point 9 and 10 to the
west) reach the 0.40 m, a factor that bears a significant influence on the vegetation
cover composition.
Tables 13 to 15 present the parameters identified and analyzed in the field.
26
•~rrqno U.Juqno U.Juqno ~rrono
Pur,to 10 Puoto q Put•to A Punh> 1
o., .o~ . .--{· -
t-'UNIO)Ol MUt.)f~lO
~rrono ll~rrono u~r,ono 8.Jrro-no t,;ar,qno
P.uhto & Puntn ,; Por,ta 4 Put1to , Puoto 1
0,1 O,l O,J:,
- 1--• ~•-1 - . o.• o.•
'"""+ • - •I-
0
o.i
o.•
O,b ~
0,1 ~
9
.0.
1,, ~
1,4 f
1,6
l,H
332
Tabla 13: Resultado perfil 01 Bofedal Norte, calicata.
FORMULARIO PARA LA DESCRIPCION DE PERFILES / CALICATAS
Fecha: 08-nov-17 Responsable : Edwin Torrez Soria Numero de Perfil: 01 - BNSIL
Clasificaci6n generalizada: Bofedales - CANAPAS Ubicaci6n: Potosi, Quetena, Colcha K, Si lala
Latitud: 601000 Longitud: 7566361 Altitud: I 4384m Forma del Terre no: Planicie
Posici6n Fisiografica LS: Pendiente baja - pie de pendiente Topografia y Pendiente: 2 a 5 % ligereamente inclinado
Uso de la tierra: Sin uso ni manejo - UE Vegetaci6n: -iS: Pradera Pequef'ia B: Turbera pantanosa alimentada por acuiferos subterraneos
Material Parental : UO orgiinico U02 Drenaje: Malo - Pobre Condiciones de Humedad del Suelo: Saturado
Profundidad de Napa Freiiitica: 80cm Presencia de Piedras en la Superficie: Par intervensi6n humana
Evidencia de erosi6n hidrica: no Evidencia de Erosi6n E61ica: no
Presencia de afloraciones Salinas si, leve lnfluencia Humana: si
Estructura Consistencia
Prof.
Mojado Porosidad Raices Salinidad
lfmite
(cm)
Ho Textura
Tipo Grado Clase HUmedo Seco (cm)
Adhesividad Plasticidad
0a 13 0 M.O. - - -
Ligerament
13
e sa line
Arena
Granular Debil
Fino No
No plastico
Muy
Sue Ito
M uy fino Muy
13a 48 Al No salino 48
Francoso Delgado adherente friable <0,Smm pocas
Franco
Granular Debil
Grueso No
No plastico Sue Ito Sue Ito
Muy fino
48a 58 A2 Ninguna No salino 58
arenoso espeso ad herente < 0,Smm
Arena
Granular Debil Media
Ligereme nt
No plastico Sue Ito Sue Ito
Fino 0,5- 2
58a 95 Al Ninguna No salino 95
Francoso e adherente mm
Material
> 95 R
parental
- - -
Fuente: Elaboraci6n propia en base a la guia de descripci6n de perfiles de suelo.
27
333
Table 13: Results of profile 01 , North Bofedal, trial pit
PROFILE/AUGER DESCRIPTION FORM
Date:
r
08-11-17 Responsible: Edwin Torrez Soria Profile No: 01 - BNSIL
Generalized classification: Bofedales - CANAPAS Location: Potosi, Quetena, Colcha K, Silala
Latitude: 601000 Longitude: 7566361 Altitude: I 4,384m Terrain shape: Plain
Physiographic LS: Low gradient - gradient foot Topography and
I
2 to 5 % slightly inclined
position: gradient:
r
Land use: Not used - UE Vegetation: HS: Small prairie B: swampy peatland fed by underground aquifers
Parent material: UO organic U02 Drainage: Poor Soil humidity conditions: Saturated
Water table depth 80cm Presence of stones on the surface: Man-made
Evidence of hydric erosion: I None Evidence of eolian erosion: None
Presence of salt outcrops: Observed; slight Human interference: Observed
Structure Consistency Depth Porosity Roots Salinity Margin
Ho Texture Wetness
(cm) Type Grading Class Humid Dry (cm)
Adherence Plasticity
Organic
Slightly
0 a 13 0 1111atter (OM) - - - - - - - - -
saline
13
Sandy- Fine, Non- Highly Highly fine Very
13 a 48 Al
silty
Granular Weak
thin adherent
Non-plastic
friable
Loose < 0,5mm few
Non-saline 48
Silty- Thick Non- Highly fine
48 a 58 A2 ~on-saline
sandy
Granular Weak
adherent
Non-plastic Loose Loose < 0,5mm None 58
58 a 95 Al
Sandy-
Granular Weak Medium
Slightly
Non-plastic Loose Loose
Fine 0,5 -
None ~on-saline 95
silty adherent 2 mm
Parent
> 95 R
rock
- - - - - - - - - - -
Source: Prepared by the authors on basis of the soil profile description
334
Fecha: 08-nov-17
Clasificaci6n generalizada:
Latitud: 600874
Posici6n Fisiogr.ifica
Longitud:
Tabla 14: Resultado perfil 08 Bofedal Norte
FORMUIARIO PARA IA DESCRIPCION DE PERFILES / CALICATAS
Responsable: Edwin Torrez Soria Numero de Perfil: 08- BNSIL
Bofedales - CANAPAS Ubicaci6n: Potosi, Quetena, Colcha K, Si lala
7566308 Altitud: I 4379 m Forma del Terreno: Planicie
BO: Base Linea de Drenaje Topografia y Pendiente: 2 a 5 % ligereamente inclinado
Uso de la tierra: Sin uso ni manejo- UE Vegetaci6n:
pobre
-IS: Pradera Pequena B: Turbera pantanosa alimentada poracuiferos subterraneos
Material Parental: UO orgilnico U02
Profundidad de Napa Frei.ltica:
Evidencia de erosi6n hfdrica:
Presencia de afloraciones Salinas
Prof.
(cm)
Ho Textura
Tipo
Oa40 0 M.O.
40a 80
AO (Proc
Descomp)
M.O.
Al(Nap Franco
>80 Granul ar
Freat) Arenoso
Drenaje:
35cm
No
No
Estructura
Grado
-
Clase
Grueso
Debil
es peso
Condiciones de Humedad del Sue lo:
Presencia de Piedras en la Superficie:
Evidencia de Erosi6n E61ica:
lnfluencia Humana:
Consistencia
Mojado
Adhesividad Plasticidad
HUmedo Seco
- - -
- - -
No
adherente
No plastico Suelto Sue Ito
Porosidad
-
Muy fino
< 0,Smm
Fuente: Elaboraci6n propia en base a la guia de descripci6n de perfiles de suelo.
Saturado
No presenta
no
Si, alta
Raices Salinidad
-
-
Ninguna No salino
Limite
(cm)
40
80
NF
28
335
Table 14: Results of profile 08, North Bofedal
PROFILEffRIAL PIT
Date: 08-11-17 Responsible: Edwin Torrez Soria Profile No.: 08- BNSIL
Generalized characterization:
Latitude: 600874
Physiographic position:
Land use:
Parent material:
Water table depth
Evidence of hydric erosion:
Presence of salt outcrops:
Depth
Ho
(cm)
0a40 0
A0(Decomposition
40a 80
process)
>80
IAl(Water table)
Bofedales - CANAP AS
Longitude: 7566308 Altitude: I 4,379 m
Location:
Terrain shape:
Potosi, Quetena, Colcha K, Silala
Plain
BO: Drainage baseline
Not used - UE 1
UO organic UO2 Drainage:
35cm
None
None
Structure
Vegetation:
Weak
Topography and
gradient:
2 to 5 % slightly inclined
HS: Small prairie B: Swampy peatland fed by underground aquifers
Soil humidity conditions:
Presence of stones on the surface:
Evidence of eolian erosion:
Human interference:
Consistency
Saturated
None
None
Observed; high degree of interference
Porosity Roots Salinity
Texture Wetness
Type Grading Class Humid Dry
Adherence Plasticity
OM - - - - - - - - - -
OM - - - - - - - - - -
Silty-
Thick
Non- Non-plastic Loose Loose
Highly
Granular Weak sandy adherent fine None Non-saline
<0,5mm
Source: Prepared by the authors on basis of the soil profile description
Margin
(cm)
40
80
NF
336
Fecha: 08- nov-17
Clasificaci6n generalizada:
Latitud: 600775
Posici6n Fisiogrc'ifica
Longitud:
Tabla 15: Resultado perfil 10 Bofedal Norte
FORMULARIO PARA LA DESCRIPCION DE PERFILES / CALICATAS
Responsable: Edwin Torrez Soria Numero de Perfil: 10 - BNSIL
Bofedales - CANAPAS Ubicaci6n: Potosi, Quetena, Colcha K, Si lala
7566269 Altitud: I 4372 m Forma del Terreno: Planicie
BO: Base Linea de Drenaje Topografia y Pendiente: 2 a 5 % ligereamente inclinado
Uso de la tierra: Sin uso ni manejo - UE Vegetaci6n: -IS: Pradera Pequefia B: Turbera pantanosa alimentada por acuiferos su bterraneos
Material Parental: UO orgi3nico U02 Drenaje: Buen drenaje Condiciones de Hume dad del Sue lo: C Campo
Profundidad de Napa Freiitica:
Evidencia de erosi6n hidrica:
Presencia de afloraciones Salinas
Prof.
(cm)
Ho Textura
0a 10 0 M.O.
10a 18 Al
Areno
Francoso
18a 30 A2
Franco
Arenoso
30a 44 Bl
Franco
Arenoso
44a 70 RM
Material
Original
Tipo
Granular
Granular
Granular
-
No observada
No observada
Si Observable
Estructura
Grado Clase
-
Muy
Debil Fino
Delgado
Debil
Fino
delgado
Debil
Fino
delgado
-
Presencia de Piedras en la Superficie : Pre sentes, levemente
Evidencia de Erosi6n E61ica: No
lnfluencia Humana: Si, presenta por los canal es formados
Consistencia
Mojado
HUmedo
Adhesividad Plasticidad
Seco
Porosidad Raices Salinidad
- - - - No saline
No Muy Muyfino Muy
No plastico Sue Ito No saline
adherente friable < 0,Smm pocas
No Muy Fino 0,5- 2
No plastico Sue Ito Ninguna No saline
adherente friable mm
No
No plastico
Muy
Sue Ito
Media 2-
Ninguna No saline
adherente friable 5mm
Presencia - - -
de piedras
Fuente: Elaboraci6n propia en base a la guia de descripci6n de perfiles de suelo.
Limite
(cm)
10
18
30
44
70
29
337
Date: 08-11-17
Table 15: Results of profile 10, North Bofedal
PROFILE/AUGER DESCRIPTION FORM
Responsible: Edwin Torrez Soria Profile No.: 10- BNSIL
Generalized characterization: Bofedales - CAN AP AS Location: Potosi, Quetena, Colcha K, Silala
Latitude: 600775
Physiographic position:
Longitude: 7566269 Altitude: I 4,372 m
BO: Drainage baseline Topography and
gradient:
Terrain shape: Plain
2 to 5 % slightly inclined
Land use: l
Parent material: 1
Not used- UE
UO organic UO2
Vegetation:
Drainage: Good drainage
HS: Small prairie B: Swampy peatland fed by underground aquifers
Soil humidity conditions: C Field
Water table depth
Evidence of hydric erosion:
Presence of salt outcrops:
Depth
Ho Texture
(cm)
0 to 10 0 OM
Sandy-
10 to 18 Al
silty
18 to 30 A2
Siltysandy
Silty-
30 to 44 Bl
sandy
44a 70 RM OM
Not obseJVed Presence of stones on the surface:
Not obseJVed Evidence of eolian erosion:
ObseJVed Human interference:
Structure Consistency
Wetness
Type Grading Class Humid Dry
Adherence Plasticity
- - - - - - -
Very
Highly
Granular Weak fine and Non-adherent Non-plastic Loose
thin
friable
Granular Weak Fine, thin Non-adherent Non-plastic Highly Loose
friable
Granular Weak Fine, thin Non-adherent Non-plastic Highly Loose
friable
- - - - - - -
Slightly present
None
ObseJVed; canalization works
Porosity Roots Salinity
- - Non-saline
Highly fine Very Non-saline
< 0,5mm few
Fine 0,5 -
None Non-saline
2 mm
Medium2 None Non-saline
- 5mm
Presence
- -
of stones
Source: Prepared by the authors on basis of the soil profile description
Margin
(cm)
10
18
30
44
70
338
5.1.3. Propiedades fisicas de los Suelos
5.1.3.1. Textura de los Suelos
En general, los horizontes superficiales del bofedal norte son organicos, a partir de las 0,48 m, son de
textura arenosa a areno francosa, observandose que a medida que incrementa la profundidad
aumenta el contenido de arena, principalmente.
La Tabla 16 muestra queen los puntos 1 y 10, los suelos presentan en sus capas superficiales una
acumulaci6n de Materia Organica sin presencia de particulas minerales. A partir de los 0,48 m y 0,30
metros de profundidad, respectivamente, los suelos presentan una textura arenosa y areno francosa.
Estas texturas en los horizontes inferiores juegan un papel importante en la dinamica del agua a
!raves del suelo en la infiltraci6n, permeabilidad y otros.
Tabla 16: Textura de Suelos Bofedal Norte (LCA).
TEXTURA EN SUELOS DE BOFEDAL
Prof.
Textura
Punto Codigo
(cm)
Arena Limo Arcilla
(%) (%) (%)
Clase Textural
BOFEDAL NORTE
Calicata Punta 1 01-1 / 81-1 0-13 M.O.
01-2 / 81-2 13-48 M.O.
01-3/ 81-3 48-58 95 2 3 Arena
01-4/ 81-4 58- 95 92 5 3 Arena
Calicata Punta 8 08-1/81-5 0-40 M.O.
08-2/81-6 40-80 M.O.
08-3/81-7 >Gl180 M.O.
Calicata Punta 10 10-1/81-8 0-10 M.O.
10-2/81-9 10 a 18 M.O.
10-3/81-10 18a 30 M.O.
10- 4/ 81-11 30a 44 83 12 5 Arena Franco
10-5/81-12 44a 70 M.O.
En la figura 9, se puede observar de mejor manera la relaci6n de textura y contenido de materia
organica en funci6n a la profundidad de los suelos.
30
339
5.1.3. Physical properties of the soils
5.1.3.1. Soil texture
Generally speaking, the surface horizons of the North Bofedal are organic; beginning
at a depth of 0.48 m, their texture becomes sandy to sandy-silty. The content of sand—
particularly—increases with the depth.
Table 16 shows that the soils’ surface layers of points 1 and 10 present an accumulation
of organic matter, where mineral particles are absent. From the 0.48m and 0.30m
downward, the soils present a sandy and sandy-silty texture, respectively. At inferior
horizons, these textures play an important role in the dynamics of water movement
within the soils, infiltration, permeability, and others.
Table 16: Soil texture in the North Bofedal (LCA)
Figure 9 presents a better depiction of the relation between texture and organic matter
content as a function of soil depth.
30
TEXTURE CLASS OF THE BOFEDAL SOILS
Depth
Texture
Sampling point Coordinates (m) %of %of %of
sand silt clay Texture class
NORTH BOFEDAL
Trial pit, point 1 01-1 / 81-1 0-13 - - - OM
01-2 / 8l-2 13-48 - - - OM
01-3 / 81-3 48-58 95 2 3 Sand
01-4 / 81-4 58- 95 92 5 3 Sand
Trial pit, point 8 08-1 / 81-5 0-40 - - - OM
08-2 / 81-6 40-80 - - - OM
08-3 / 81-7 >Gll80 - - - OM
Trial pit, point 10 10-1 / 81-8 0-10 - - OM
10-2 / 81-9 10 a 18 - - - OM
10-3 / 81-10 18 a 30 - - - OM
10-4 / 81-ll 30a44 83 12 5 Sandy-silty
10-5 / 81-12 44a 70 - - - OM
340
100 100
90
80
70
60
so
40
30
20
10
0
100
Figura 9: Textura de suelos Bofedal Norte
95 92
100 100 100 100 100 100
83
0,
2
5
100
Profundidad 0-13 13-48 48-58 58 - 95 0-40 40-80 >80 0-10 10a18 18a30 30a44 44a70
(cm) Calicata Punto 1 Calicata Punto 8 Calicata Punto 10
■ M.O. ■ (%)Arena ■ (%) Limo ■ (%)Arcilla
5.1.3.2. Porosidad
Los suelos del Bofedal Norte muestran que en sus horizontes minerales el contenido fluctua entre
43% y 67 % de porosidad total (puntos 1 y 10), esta ultima muestra un alto contenido de materia
organica que incide en la porosidad de estos suelos (Ver Tabla 17 y 18).
Tabla 17: Porosidad en suelos del Bofedal Norte
POROSIDAD
Profundidad
Densidad
Porosidad (%)
Masade agua Aparente Porosidad
Punto Muestra Codigo
(Msh-Mss) (gr/cm3)
(P=(l-
(n)
(cm)
(da=Mss/V)
(da/dr)*lOO)
BOFEDAL NORTE
Calicata Punto 1 01· DAP ·
13a 48
01/81· 44
84,484 0,87 56,64 0,57
48a 58
01· DAP ·
02/81-45
53,464 1,45 27,33 0,27
Muestra Punto 1 Ba 48 P 1-1 41 1,3 37,50 0,38
Muestra Punto 1 30a44 P 1- 2 42 1,4 28,00 0,28
Calicata Punta 10 10· DAP · 1
18 a 30
/81-46
41,012 1,19 40,31 0,40
30a44
10-DAP - 2
/ 81-47
51,004 1,22 38,80 0,39
44a 70
10-DAP-3
/81-48
53,064 1,50 24,83 0,25
31
341
Figure 9: Soil texture in the North Bofedal
5.1.3.2. Porosity
Within the mineral horizons of the North Bofedal the content fluctuates between 43%
and 67% of total porosity (points 1 and 10) the latter presents a high content of organic
matter, which has an incidence on these soils’ porosity (see Tables 17 and 18).
Table 17: Porosity of the North Bofedal soils
31
100
100 lCO 95 100 lDC 100 lDC 100 lDC lDC
92
90 83
~
80
"' 70
::, 60
~ I- 50
40
30
20 z
:._o l3 53 5
C, - o: 0,
0
ProfL ndidad 0-13 13-48 48-58 58-% 0-4D 40-BD > 80 0-lC lOa :8 18a 30 30a 44 44a 70
(cm) Calicata Punto 1 Calicata Punto 8 Calicata Punto 10
■ M.O. ■ 1%) Arena ■ (%)Limo ■ ('½) Arcilla
POROSITY
Water mass Apparent
Sampling point Depth of the Code (Msh - Mss) density
Porosity (%)
Porosity
sample (cm)
(gr/cm3)
(P = (1-
(n)
(da =MssN)
(da/dr)*l00)
NORTH BOFEDAL
Trial pit, point 1
13 to 48
01- DAP -
84,484 0,87 56,64 0,57
01 / 81 - 44
48 to 58
01- DAP -
53,464 1,45 27,33 0,27
02 / 81 - 45
Sample, point 1 13 a48 P 1 - 1 41 1,3 37,50 0,38
Sample, point 1 30a44 P 1- 2 42 1,4 28,00 0,28
Trial pit, point 10
18 a 30
10- DAP - 1
41 ,012 1,19
/ 81 - 46
40,31 0,40
30a44
10- DAP- 2
51 ,004
/ 81 - 47
1,22 38,80 0,39
44a 70
10- DAP - 3
53,064 1,50 24,83 0,25
/ 81 - 48
342
Tabla 18: Porosidad y saturaci6n en suelos del Bofedal Norte.
Muestra Oeste Sur
Altura Prof. Porciento Densidad Peso Relacion Saturation Porosidad
msnm (cm) humedad % suelo seco especifico Vacios (S) (n)
POROSIDAD BOFEDAL NORTE
BNSILM-10 6('1.)775 7566269 4372 30- 70 36,93 1,346 2,561 0,903 100,000 0,470
Fuente: Elaboraci6n propia
La porosidad ha sido contrastada con resultados de las muestras no alteradas analizadas en
Laboratorio, coincidiendo con una porosidad es den= 0,47 para el punto 10 (Ver Anexo E). Asimismo,
con esta informaci6n se puede determinar la capacidad de almacenamiento de agua en los bofedales.
5.1.3.3. Estimaci6n del Volumen de Agua
Para estimar volumenes de almacenamiento del Bofedal Norte se van a considerar los valores de
porosidad para suelos organicos de n=0,70; n=0,45 y n=0,27, que fueron determinados segun los
resultados de laboratorio y campo. Considerando los valores para los suelos saturados, se utiliz6 la
siguiente relaci6n:
Porosidad (n) = Y vacioJ Y 1oral
Formula 5: Relacion de porosidad (Soliz, 2011).
Para suelos que se encuentran totalmente saturados, el volumen de vacio es igual al volumen de
agua existente, pues se asume queen un suelo saturado no existe lugar para aire por !al raz6n:
Porosidad (n) = V :i,~•' V to1a1
Formula 6: Relacion de porosidad ((Soliz, 2011).
Asumiendo los valores mencionados anteriormente para suelos organicos y suelos con elevados
contenidos de arena, como los identificados en el Bofedal Norte, aplicamos la siguiente relaci6n en
funci6n al area (A) y la profundidad (b) de los suelos.
V :i,gua = Porosidad (n) * V total
Formula 7: Relacion de porosidad ((Soliz, 2011).
Para el calculo del volumen de almacenamiento del Bofedal Norte se han determinado 3 volumenes,
en funci6n a las areas determinadas en campo, y segun las profundidades determinadas en campo.
V1 = 0,7 x 1761 m3 = 1232,7 m3 de agua
V2 = 0,45 x 2641 m3 = 1241 ,27 m3 de agua
V3 = 0,27 x 373 m3 = 100,71 m3 de agua
Total= 2574,68 m3
32
343
Table 18: Porosity and saturation of the soils of the North and South bofedal
Source: Prepared by the authors
The porosity has been contrasted with the results from unaltered samples analyzed in
the laboratory, which coincide with a porosity of n = 0.47 for sampling point 10 (see
Annex E). Likewise, this data was used to determine the water storage capacity of the
bofedals.
5.1.3.3. Water Volume Estimation
In order to estimate the storage volumes of the North Bofedal, we will consider
the porosity values for organic soils of n = 0.70, n = 0.45 and n = 0.27, which were
determined according to laboratory and field results. Considering the values for
saturated soils, the following ratio was used:
Formula 5: Porosity ratio (Soliz, 2011).
For floors that are fully saturated, the volume of vacuum is equal to the volume of
water, because it is assumed that in a saturated soil there is no room for air for that
reason:
Formula 6: Porosity ratio (Soliz, 2011).
Assuming the aforementioned values for organic soils and soils with high sand contents,
such as those identified in the North Bofedal, we apply the following ratio according to
the area (A) and the depth (B) of the soils.
Formula 7: Porosity ratio (Soliz, 2011).
For the calculation of the storage volume of the North Bofedal, 3 volumes have been
determined, according to the areas determined in the field, and according to the depths
determined in the field.
V1 = 0.7 x 1761 m3 = 1232.7 m3 of water
V2 = 0.45 x 2641 m3 = 1241.27 m3 of water
V3 = 0.27 x 373 m3 = 100.71 m3 of wate
Total = 2574.68 m3
32
POROSITY
Sample West South
Altitude Depth %of Dry soil Specific Void Saturation Porosity
MASL (cm) humidity density weight ratio (S) (n)
NORTH BOFEDAL POROSITY
BNSILM- 600775 7566269 4372 30-70 36,93 1,346 2,561 0,903 100,000 0,470
10
Po][·o idad ( :n) =
, =
ICCl'C:!ll.JI!
344
Este volumen de agua calculado de 2574,68 m3 es el que aproximadamente podria contener el
bofedal como agua almacenada; agua que no es estatica, sino que se encuentra en constante
movimiento y es de vital importancia ya que funciona como un amortiguador en el sistema de
manantiales que alimentan e influyen en la formaci6n y conservaci6n de los bofedales; sin embargo se
estan canalizando cantidades considerables de agua hacia el territorio chileno que han afectado estas
funciones.
5.1.3.4. Capacidad de campo (CC) y Punto de Marchitez Permanente (PMP)
Se observa que en el punto 1 del bofedal la CC es de 5% y en el punto 10 llega 8 %. Asi tambien el
PMP esta en un rango de 2 a 4 %, respectivamente. Te6ricamente estos suelos corresponden a
suelos arenosos (Ver Tabla 19).
Tabla 19: CC, PMP y Agua Disponible Bofedal Norte
CC Y PMP Y AGUA DISPONIBLE
Prof.
Textura cc PMP
Agua
Punto Codigo
(cm)
Arena Limo Arcilla Clase
(%) (%)
Disponible
(%) (%) (%) Textural (%)
BOFEDAL NORTE
Calicata Punto 1 01-3 I 81-3 48-58 95 2 3 Arena 5 2 2
01-4/81-4 58-95 92 5 3 Arena 5 2 3
Calicata Punto 10 10-4 I 81- 11 30a44 83 12 5
Areno
C.onrn
8 4 4
5.1.4. Propiedades quimicas
5.1.4.1. Materia organica (M.O.)
En general, los suelos del Bofedal Norte, al igual que la mayoria de los bofedales estudiados en el
Occidente del pais, presentan horizontes superficiales de caracter netamente organico, por lo tanto no
presentan presencia de arena, limo y arcilla, o presentan escasos contenidos, en el caso del Bofedal
Norte recien a partir de los 0,48 m, siendo suelos de tipo mineral.
Los resultados obtenidos en los puntos 1 y 10 presentan valores relativamente inferiores en
comparaci6n al punto 8 del bofedal, esto se debe a la proximidad con los bordes naturales del bofedal,
al encontrarse la primera a la cabecera (punto 1) y la segunda (punto 10) en la pa rte baja del bofedal,
de este a oeste. Asimismo, estas areas presentan una ligera degradaci6n tanto en la cobertura vegetal
como en los propios suelos. Para un mayor analisis, la Tabla 20 muestra el contenido de M.O.
determinado en laboratorio, siendo que en el punto 8 nose observa la presencia de fracci6n mineral.
33
345
This calculated volume of water is what the bofedal could contain in approximately
2574.68 m3 of stored water; water that is not static, but is in constant movement and is
of vital importance because it functions as a buffer in the system of spring waters that
feed and influence the formation and conservation of bofedals. However, considerable
amounts of water are being canalized into Chilean territory, which has affected these
functions.
5.1.3.4. Field capacity (FC) and Permanent Wilting Point (PWP)
It can be observed that in sampling point 1 of the bofedal the Field Capacity (FC) is
5% and in sampling point 10 it reaches 8%. Also, the Permanent Wilting Point (PWP)
is in a range of 2 to 4%, respectively. Theoretically, these soils correspond to sandy
soils (see Table 19).
Table 19: CC, PWP and available water in the North Bofedal
5.1.4. Chemical Properties
5.1.4.1. Organic Matter (OM)
In general, the soils of the North Bofedal, like most of the bofedals studied in the west
of the country, have surface horizons of a purely organic nature. Therefore, they do
not have the presence of sand, silt or clay, or have little content of it. In the case of the
North Bofedal, starting at 0.48 meters, the soils are mineral in nature.
The results obtained in sampling points 1 and 10 show relatively lower values
compared to sampling point 8 of the bofedal. This is due to the proximity to the natural
margins of the bofedal, since the first one is at the head (point 1) and the second (point
10) at the bottom of the bofedal, from east to west. Also, these areas show a slight
degradation both in the plant cover and in the soils themselves. For further analysis,
Table 20 shows the content of organic matter determined in the laboratory, being that
in sampling point 8 the presence of mineral fractions is not observed.
33
FC and PWP and AVAILABLE WATER
Sampling
Depth
Texture
FC PWP
Available
Point Code Sand Silt Clay Textural Water
(cm)
(%) (%) (%) Class
(%) (%)
(%)
NORTH BOFEDAL
Trial Pit Point 1 01-3 / 81-3 48-58 95 2 3 Sand 5 2 2
01-4 / 81-4 58- 95 92 5 3 Sand 5 2 3
Trial Pit Point 10 10-4 / 81-11 30 to44 83 12 5 Sandy- Loam 8 4 4
346
Tabla 20: Porcentaje de Materia Organica en suelos del Bofedal Norte
% M.O EN BOFEDALES
Punto Codigo Profundidad M.O.
(cm) (%)
BOFEDAL NORTE
Calicata Punto 1 01-1/81-1 0-13 15
01-2 / 81-2 13 -48 0,49
01-3 / 81-3 48-58 0,34
01-4 / 81-4 58- 95 0,17
Calicata Punto 8 08-1/ 81- 5 0-40 37
08-2/81-6 40-80 71
08- 3/ 81- 7 >80 1,3
Calicata Punto 10 10-1/ 81- 8 0-10 4,7
10- 2/ 81- 9 10a 18 2,3
10-3/ 81-10 18a 30 1,3
10- 4 / 81-11 30a 44 0,48
10- 5 / 81-12 44a 70 0,69
5.1.4.2. pH de los suelos en el Bofedal Norte
La reacci6n de los suelos del Bofedal norte muestra un pH en la capa organica que fluctua en rangos
de poco acidos a alcalinos. A partir de los 0,40 m de profundidad, el suelo presenta pH alcalino 8,9
(Punto 10) a neutros 6,7 (Punto 8). En resumen, se puede observar que existe una disminuci6n del pH
con la profundidad del suelo, debido a la textura arenosa que permite una mejor circulaci6n del agua
en relaci6n a los horizontes organicos de la parte superior. Asimismo, el pH por debajo de la
profundidad senalada varia de neutros 7,2 (punto 8) a poco acidos 5,6 (punto 10) (Ver Figura 10).
34
347
Table 20: Percentage of Organic Matter in the soils of the North Bofedal
5.1.4.2. pH of the soils in the North Bofedal
The reaction of the soils of the North Bofedal shows a pH in the organic layer that
fluctuates in low-acid to alkaline ranges. From 0.40 meters deep, the soil presents
alkaline pH 8.9 (point 10) to neutral 6.7 (point 8). In summary, it can be observed that
there is a decrease in pH according to the depth of the soil, due to the sandy texture that
allows a better circulation of water in relation to the organic horizons of the upper part.
Also, the pH below the indicated depth varies from neutral 7.2 (point 8) to low-acid
5.6 (point 10) (see Figure 10).
34
% ORGANIC MATTER IN BOFEDALS
Sampling Code Depth O.M.
Point (cm) (%)
NORIB BOFEDAL
Trial Pit Point 1 01-1 / 81-1 0-13 15
01-2 / 81-2 13-48 0.49
01-3 I 81-3 48-58 0.34
01-4 / 81-4 58- 95 0.17
Trial Pit Point 8 08 - l/ 81 - 5 0-40 37
08 - 2 / 81 - 6 40-80 71
08 - 3 / 81 - 7 > 80 1.3
Trial Pit Point 10 10-1/81-8 0-10 4.7
10-2 / 81-9 10 a 18 2.3
10-3 / 81-10 18 a 30 1.3
10-4 / 81-11 30a44 0.48
10-5 / 81-12 44a 70 0.69
348
Figura 10: pH de los suelos Bofedal Norte en funci6n a la profundidad
10
89
83 . l 7,3 n 7,2
.c I 6,7 6,7 I 6,6 6,7 C. I I I I I I st
0a 20 20a40 40a60 60a80 0a20 20a40 40a60 60a80 80a100 0a20 0a 20 20a40 40a60 60a80
Punta 1 Punta 8 Punta 10
Norte Norte Norte
Profundidades Bofedal
■ Alcalinos 9.2a8.0 ■ PocoAlcalinos 7.9a7.5 ■ Neutros 7.4a6.5 ■ Pocoacidos 6.4a 5.5
5.1.4.3. Conductividad Electrica (C.E.)
Los 3 puntos muestreados en el Bofedal Norte muestran que las eapas superfieiales presentan una
C.E. que varia entre 664 μSiem (punto 1) a 335 μSiem (punto 8), mientras que en las horizontes
inorganieos estos valores son muy variables y fluetuan entre 26 μSiem (punto 1) y 118 μSiem (punto
8), y va lores elevados de 557 μSiem y 364 μSiem (Punta 10). Estos valores indiean que el Bofedal
Norte no presenta problemas de salinidad (Ver Figura 11 ).
Los mayores valores de la C.E. (< 16 μSiem) en las eapas superfieiales se deben a la evaporaci6n y al
clima seeo que provoean una mayor evapotranspiraei6n y aeumulaei6n paulatina de sales en las
eapas de suelo hasta la superfieie, la misma que esta muy relaeionada a las eontenidos de humedad.
800
700 6 4
600
I 500
u
;;;- 400
:I.
300 w
u 200
100
0-13
Figura 11: Conductividad Electrica, Bofedales Norte
i • 13-48 48-58
Calicata Punta 1
BOFEDAL NORTE C.E. (μS/cm)
785
5 7
1 i i
58-95 0-40 40-80 >80 0-10
Calicata Punto 8
Profun didad (m)
• • 1 i !0a 18 18a 30 30a 44 44a 70
Calicata Punta 10
35
349
Figure 10: pH of the North Bofedal soils as a function of depth
5.1.4.3. Electrical Conductivity (EC)
The 3 sampling points in the North Bofedal show that the surface layers have an
electrical conductivity that varies between 664 μS/cm (point 1) to 335 μS/cm (point
8), while in the inorganic horizons these values are very variable and fluctuate between
26 μS/cm (point 1) and 118 μS/cm (point 8), and high values of 557 μS/cm and 364 μS/
cm (point 10). These values indicate that the North Bofedal does not present problems
of salinity (see Figure 11).
The highest values of electrical conductivity (<16 μS/cm) in the surface layers are
due to evaporation and dry climate that cause a greater evapotranspiration and gradual
accumulation of salts in the soil layers up to the surface, which is closely related to the
humidity content.
Figure 11: Electrical Conductivity, North Bofedal
10
89
9
83
8,0 8,0
8 I 7,4 I 7,3 7,2
.c: I I 6,7 6,7 I 6,6 6,7 a.
6 I I I I I I st
0a 20 20a 40 40a 60 60 a 80 0 a 20 20 a 40 40a 60 60a 80 80a 100 0 a 20 0 a 20 20a40 40a60 60a 80
Punta 1 Punta 8 Punta 10
Norte Norte Norte
Profundidades Bofedal
■ Alcalinos 9.2 a 8.0 ■ Paco Alcalinos 7.9 a 7.5 ■ Neutros 7.4 a 6.5 ■ Paco acidos 6.4a 5.5
BOFEDAL NORTE C.E. (μS/cm)
785
800
700 6 4
600 5 7
I 500 -400 I i <ll
2:
300 w
u 200 100 i • 1 i ; i l 0
0-13 13-48 48-58 58- 95 0 -40 40-80 '> 80 0-10 10a 18 18 a 30 30a 44 44a 70
Lali cat a Punto 1 Lalicata Punto M Lalicata Punta lU
Prurum.liddU (111)
350
5.1.5. Propiedades hidraulicas
5.1.5.1. Conductividad Hidraulica
En el proceso de infiltraci6n, a medida que el suelo se va saturando, el coeficiente de conductividad
hidraulica de la ley de Darcy (Kc en el suelo saturado) va aumentando hasta llegar su valor maxima y
constante para el suelo saturado. Es asf que el comportamiento de la velocidad de infiltraci6n del agua
en el Bofedal Norte es lenta en el punto 1 a moderada en el punto 8; esto puede estar asociado a las
altos contenidos de humedad (Ver Tabla 21 ).
Tabla 21: Velocidad de lnfiltraci6n y Conductividad Hidraulica
VELOCIDAD DE INFILTRACl6N Y CONDUCTIVIDAD HIDRAUUCA
Punto
Vib Vib CH TI po de sue lo
(mm/min) (mm/h) (cm/h) (Brouwer et al., 1988)
MOVIMIENTO VERTICAL
Punta 1 Norte 0,0326 1,95 0,20 Suelos Arcilloso
Punta 8 Norte 0,5569 33,42 3,34 Suelos Arenoso
Punta 10 Norte 0,3093 18,56 1,86 Suelo Franco
Fuente: Elaboraci6n propia, 2017.
Foto A 5: Pruebas de lnfiltraci6n: a) Vista de los
puntos de muestreos y pruebas de infiltraci6n; b)
lnstalaci6n de los Dobles anillas; c) Medici6n de
los niveles de agua; d) Medici6n inicial de la
altura de agua; e) Medici6n final de la altura de
agua en el cilindro interno, para determinar el
tiempo de infiltraci6n.
Velocidad lnfiltraci6n
(Landon, 1984)
Lenta
Moderada
Moderadamente Lenta
36
351
5.1.5. Hydraulic Properties
5.1.5.1. Hydraulic Conductivity
In the infiltration process, as the soil becomes saturated, the hydraulic conductivity
coefficient of Darcy’s Law (Kc in saturated soil) increases until reaching its maximum
and constant value for saturated soils. Thus, the behavior of the water infiltration
velocity in the North Bofedal is slow at sampling point 1 to moderate at sampling point
8; this may be associated with the high humidity contents (see Table 21).
Table 21: Infiltration Velocity and Hydraulic Conductivity
Photograph A-5: Infiltration Tests: a) View of sampling points and infiltration
tests; b) Installation of double rings; c) Measurement of water levels; d) Initial
measurement of the water height; e) Final measurement of the water height in the
internal cylinder, in order to determine the infiltration time.
36
INFILTRATION VELOCITY (IV) AND HYDRAULIC CONDUCTIVITY (HC)
Sam11ling Point
IV IV HC Soil Type Infiltration Velocity
(mm/min) (mm/h) (cm/h) (Brouwer et al, (Landon, 1984)
1988)
VERTICAL MOVEMENT
Point I North 0.0326 1.95 0.20 Sandy Soils Slow
Point 8 North 0.5569 33.42 3.34 Sandy Soils Moderate
Point ION orth 0.3093 18.56 1.86 Loamy Soils Moderately Slow
352
Figura 12: Pruebas de infiltraci6n en los puntos 1, 8 y 10 del Bofedal Norte.
I LAMINA vs. TIEMPO I IINFILTRACION vs. TIEMPO I
30 350,0
f2s 300,0 i i i i
L.-- ' - 1 250,0 ' ' ~ 20 ' 3 £. ----- f rs v 200,0 '' j 150,0
; 10 i i l l t E 100,0
~ 5 i 50,0 ' ' 0 0,0 r - 0 \0 20 30 40 50 60 70 0 10 20 30 40 60 70
Tiempo (min) Tiempo (min)
1- .. ,-- .. ~ 1- oaos~ --llllosf;SI~
Prueba de lnfi ltraci6n, Punta 1
I LAMINA vs. TIEMPO I l1NFILTRACION vs. TIEMPOI
"' 900,0
E,20 - 800,0
E :_....,-~ ,_.... E 100.0
, __ .
i 100 i : i i -:-- __,,,s;---- Es oo,o '
3 80
~
§. 500,0
~ 60 .O"'
~ 400,0 i i i i ;
: 40
~ 300,0
~ ; i F ~ 200,0 : : ! 20
,. f 100,0 ~ - l
0 0,0
0 20 40 60 80 100 1'0 0 20 40 60 80 100 120
Tiempo (min) Tiempo (min)
1- oaunw --oa~ 1---(la,s tar'1Q --°'1los e51rnol~
Prueba de lnfiltraci6n, Punta 8.
I LAMINA VS, TIEMPO I l1NFILTRACION VS. TIEMPO I
l!iifMJ 1HJ. 0,0 , I IJ ; I 0 20 40 60 80 100 1'0 0 20 40 60 80 100 120
Tiempo (min) Tiempo (min)
1- 0al•- --o.t~ 1- 0aol'- --o.~
Prueba de lnfiltraci6n, Punta 10.
Las mediciones realizadas en cam po en el Bofedal Norte (puntos 1, 8 y 10), nos permite determinar el
movimiento del agua vertical (Ver Tabla 21 ). Estos resu ltados muestran una variaci6n en relaci6n a la
textu ra de suelos en funci6n a la velocidad de infiltraci6n: la cabecera del bofedal (punto 1) indica la
37
353
The measurements made in the field in the North Bofedal (sampling points
1, 8 and 10), allows us to determine the vertical water movement (see Table
21). These results show a variation in relation to the texture of soils depending
on the infiltration velocity. The head of the bofedal (point 1) indicates the
37
Figure 12: Infiltration tests in sampling points 1, 8 and 10 of the North Bofedal
LAMINA vs. TIEMPO INFILTRACION vs. TIEMPO
35().D ------------~--~--~--
, ~~ :ij_.-=~=-~t - ---~--~' =··=-=: =:=: •1=• ==:•1=:=:=·=-~r
30 40 0 10 20 3(1 40 5D 60
Tiempo {min] Tiempo (min)
Infiltration Test, Sampling Point 1
LAMINA vs. TIEMPO . .
140 - j , 2¢ . ~ :
i 100 · ·
°5 80 - · · ... ·
~ ~ - ·. . i ~· . . .
32: ~
0 20 4D 80 110 100
Tiempo (min)
- Odlcan-.,o - Oat_~
Infiltration Test, Sampling Point 8
. LAMINA vs. TIEMPO .
°E180 ---------------------.
s ,oo -
~ 140 •
'5 120 -
~ ,oo .
g BO •
~ 60 • ! 40 -
Tiempo (min)
INFIL TRACI ON vs. TIEMPO
+=====+=
60 80
Tiempo (mini
~ Datos~------- Oat.oseslsrad~
INFILTRACION vs. TIEMPO
Tiempo (mini
Infiltration Test, Sampling Point 10
!
ii rl:::: ■
100
354
presencia de un suelo Arcilloso, el punto 8 tiene las caracteristicas de un suelo Arenoso. Sin embargo,
la medici6n del punto 8 se realiz6 en el bofedal, por lo que este resultado puede ser atribuido a las
caracteristicas del tipo de cobertura vegetal, no habiendose determinado un perfil por la profundidad
de las raices que alcanzan de 0,5 m hasta 1,4 metros; es decir los bofedales se comportan como una
especie de esponja que absorbe el agua, pero que a la vez tambien la almacena y la recircula como si
fuera arena. En contraste, en el punto 10 el suelo es de tipo franco y se encuentra en un proceso de
formaci6n de suelo. En este caso se han podido determinar horizontes y capas de suelo formados,
asimismo el tipo de cobertura vegetal observado son la presencia de pajonales, estipas, que no son
propios de los bofedales.
5.1.5.2. Permeabilidad
Los resultados obtenidos en Laboratorio sobre muestras no alteradas (Ver Anexo E) indican una
permeabilidad de 2,656E-07 (cm/seg) en el punto 10 (Ver Tabla 22). Los suelos que se encuentran en
este rango tienen una permeabilidad pobre y corresponde al tipo de arenas muy finas, limos organicos
e inorganicos, mezclas de arena, limo y arcilla, morrenas glaciares o dep6sitos de arcilla estratificada,
los cuales presentan un drenaje pobre; son suelos impermeables, modificados por la vegetaci6n en
descomposici6n.
Tabla 22: Resultados de Permeabilidad en Bofedal Norte
PERMEABIUDAD
Datos muestra
Carga
Prof.
Densidad Porcientode
Densidad Gravedad Saturacion
Constante
Muestra
(cm)
Suelo humedad
SueloSeco Especifica (%) Longitud I Diametro I Area I Volumen Permeabilidad
Humedo (%) muestra Muestra muestra Muestra
(cm/seg)
(cm) (cm) (cm2) (cm3)
PERMEABIUDAD BOFEDAL NORTE
M-10 30- 70 1,843 35,25 1,346 2,561 100,00 11,66 I 10,12 I so,44 I 939,49 2,656[-07
I I I 2,653[-07
I I I 2,659[-07
PROMEDIO 2,656E-07
Este resultado permite inferir respecto de la procedencia del agua en los bofedales, ya que el agua
presente en los suelos de bofedales puede provenir de distintas fuentes como ser:
Agua de Sedimentaci6n: Es aquella incluida en suelos sedimentarios al depositarse sus
particulas.
Agua de lnfiltraci6n: Es la proveniente de lluvias, corriente de agua o hielos, lagos y mares.
5.1.5.3. Capilaridad
Las pruebas realizadas para determinar la capilaridad a diferentes profundidades muestran en general
un ascenso capilar de 5 centfmetros para todos los casos, en un tiempo de 6 a 12 minutos (Ver tabla
23).
38
355
presence of clayey soil, point 8 has the characteristics of sandy soil. However, the
measurement of sampling point 8 was made in the bofedal, so this result can be
attributed to the characteristics of the type of plant cover, not having determined a
profile by the depth of the roots that reach from 0.5 meters to 1.4 meters. That is to
say, the bofedals behave like a kind of sponge that absorbs water, but at the same time
also stores and re-circulates it as if it were sand. In contrast, in point 10 the soil is of
the loamy type and is in a process of soil formation. In this case it has been possible
to determine formed horizons and layers of soil, as well as the type of plant cover
observed with the presence of grasslands and stipas, which are not typical of bofedals.
5.1.5.2. Permeability
The results obtained in the laboratory on undisturbed samples (see Annex E) indicate
a permeability of 2,656E-07 (cm/sec) in sampling point 10 (see Table 22). The soils
found in this range have poor permeability and correspond to the type of very fine
sands, organic and inorganic silts, mixtures of sand, silt and clay, glacial moraines or
stratified clay deposits, which present a poor drainage; they are impermeable floors,
modified by decaying vegetation.
Table 22: Permeability results in the North Bofedal
This result allows inferring regarding the origin of the water in the bofedals, since the
water present in the soils of bofedals can come from different sources such as:
- Sedimentation Water: It is the water included in sedimentary soils when its
particles are deposited.
- Infiltration Water: It is the water coming from rainfall, water currents or thaws,
lakes and seas.
5.1.5.3. Capillarity
The tests carried out to determine the capillarity at different depths show in general a
capillary rise of 5 centimeters for all cases, in a time interval of 6 to 12 minutes (see
Table 23).
38
PERMEABILITY
Sample data Constant
Wet Humidity Load
Sample Depth
Soil Percentage
Dry Soil Specific Sato ration
(cm)
Density (%)
Density Gravity (%) Sample Diameter Sample Volume
Permeability
Length Sample Arca Sample
(cm/sec)
(cm) (cm) (cm') (cm' )
NORTH BOFEDAL PERMEABILITY
M - 10 30-70 1.843 35.25 1.346 2.561 100.00 11.66 10. 12 80.44 939.49 2 656E-07
I I 2 653E-07
I I 2 659E-07
AVERAGE 2 656E-07
356
Punto
BOFEDAL NORTE
Muestra Punto 1
Muestra Punto 10
Tabla 23: Resultados de los Ensayos de Capilaridad.
Prof.
Muestra Codigo
(cm)
13a 48 P 1- 1
30a 44 P 1- 2
CAPIIARIDAD
Altura
Tiempo Velocidad
Tipo de Sue lo Capilarhc
(cm)
(min) (cm/min)
Arena Media 5,00 6 0,83
Arena Media 5,00 12 0,42
Foto A 6: a) Toma de muestras en campo; b)
Pesado de suelo humedo + Cilindro en campo;
c) Muestras embaladas para analisis en
Laboratorio; d) Muestra de cilindro despues
del secado en mufla a 105 °C; y pesadas con
suelo seco + Cilindro; e) Muestras de suelo no
alterado y pruebas de capilaridad
39
357
Table 23: Capillarity Test Results
Photograph A-6: a) Sampling in the field; b) Weighting of wet soil + Cylinder
in field; c) Packaged samples for laboratory analysis; d) Cylinder sample after
drying in muffle at 105 °C; and weighed with dry soil + Cylinder; e) Samples of
undisturbed soil and capillarity tests.
39
CAPILLARITY
Sample Ca11illarity
Point Depth Code Soil Type Height Time Velocity
(cm) (cm)
(min) (cm/min)
NORTH BOFEDAL
Sam Jin Point l 13to48 P l - l Medium Sand 5 .00 6 0.83
Sampling Point 10 30to44 Pl - 2 Medium Sand 5.00 12 0.42
358
5.2.Bofedal Sur (BSSIL)
El bofedal Sur es una planicie que presenta manchones de bofedal y areas que se vienen perdiendo
producto de la alcalinidad. Como se puede ver en la Foto A-7, existe una variaci6n en relaci6n al tipo
de vegetaci6n propia de los bofedales.
Foto A 7: Vista del Bofedal Sur y el area de estudio
La cobertura vegetal se caracteriza por una vegetaci6n propia de bofedales, como la Distichia sp,
Oxych/oe andina y/o Plantago tubu/osa en algunos lugares debido al menor grado de humedad
presente. Asimismo, se tienen especies de porte bajo con predominancia de Plantago sp, Gentiana
sp, y otras que habitan en bofedales sin sumersi6n y ni nivel freatico superficial (Ver Foto A-8).
Asimismo, el area que abarca el Bofedal sur presenta zonas de planicies, con las vertientes ubicadas
a lo largo de la superficie y niveles freaticos superficiales muy reducidos en comparaci6n con el
Bofedal Norte, sin embargo especies de otros generos se pueden observar en el area.
Foto A 8: Vegetaci6n observada en el
Bofedal Sur; a) Vista parcial del Bofedal
con Charcos de agua b) Algas presentes en
las zonas mas humedas; c) Profundidad de
raices y tipo de vegetaci6n predominante
en el Bofedal Sur.
40
359
5.2. South Bofedal (BSSIL)
The South Bofedal is a plain that presents bofedal patches and areas that are being lost
due to alkalinity. As we can see in Photograph A-7, there is a variation in relation to
the type of vegetation typical of bofedals.
Photograph A-7: View of the South Bofedal and the study area
The plant cover is characterized by vegetation typical of bofedals, such as Distichia
sp., Oxychloe andina and/or Plantago tubulosa in some locations due to the lower
degree of humidity present. Also, there are low-sized species with predominance of
Plantago sp., Gentiana sp. and others that inhabit bofedals without submersion and
surface water table (see Photograph A-8).
Likewise, the area that encompasses the South Bofedal has plains zones, with streams
located along the surface and very low surface water levels in comparison to the North
Bofedal. However, species of other genres can be observed in the area.
Photograph A-8: Vegetation observed in the South Bofedal; a) Partial view of
the bofedal with puddles of water; b) Algae present in the most humid areas; c)
Depth of roots and type of vegetation predominant in the South Bofedal.
40
360
5.2.1. Caracteristicas de los suelos
Se observan suelos con altos contenidos de arena en mayor porcentaje, donde la capa organica es
menor en relaci6n al bofedal Norte, producto de un proceso de degradaci6n que se puede ver en
terreno. Asimismo, los niveles de agua no son muy profundos de acuerdo a lo observado en campo.
Fote A 9: Calicatas realizadas en el bofedal Sur: a) Punic 11 ubicado en la cabecera del bofedal,
b) Bofedal en el punto 15, que muestra una capa u horizonte de arena y materia organica y una
profundidad de 0,90 m y c) Calicatas realizadas en el bofedal Sur en la parte baja.
5.2.2. Profundidad del suelo
A partir de los 14 puntos (Ver Tabla 24), se observa que el Bofedal Sur alcanza en profundidad los
1,20 metros como maximo y 0,47 metros en el punto menos profundo. Tambien se identific6 un punto
congelado que alcanza los 0,20 metros por debajo de la capa de suelo. Los resultados se muestran en
la Tabla 23, y la Figura 13 muestra el perfil del bofedal Sur y las profundidades alcanzadas.
Fote A 101 Perforaciones con Barrena en Bofedal
Sur: a) Perforaci6n a profundidad de 1,20 m come
maximo; b) muestras extraidas de los perfiles con el
barreno.
361
5.2.1. Characteristics of the soils
Soils with high sand content are observed in a higher percentage, where the organic
layer is lower in relation to the North Bofedal, product of a degradation process that
can be seen in the terrain. Also, the water levels are not very deep according to what
is observed in the field.
Photograph A-9: Trial pits excavated in the South Bofedal: a) Sampling point 11
located at the head of the bofedal, b) Bofedal at sampling point 15, showing a layer
or horizon of sand and organic matter and a depth of 0.90 meters, and c) Trial pits
excavated in the South Bofedal in the lower part.
5.2.2. Soil depth
From the 14 sampling points (see Table 24), it can be observed that the South Bofedal
reaches depths of 1.20 meters at the maximum and 0.47 meters at the shallowest point.
A frozen point that reaches 0.20 meters below the soil layer was also identified. The
results are shown in Table 23, and Figure 13 shows the profile of the South Bofedal
and the depths reached.
b)
a)
Photograph A-10: Drilling holes in the South Bofedal: a)
Drilling at depth of 1.20 meters maximum; b) samples
taken from the profiles through drilling holes.
a) b)
c)
362
Tabla 24: Profundidad de los suelos en los bofedales Sur
PROFUNDIDAD DE SUELO EN BOFEDAL
Coordenadas
Prof.
Nivel
Punto Longitud Latitud Altitud
(m)
Freatico Metodo Observaciones
Oeste Sur msnm (m)
BOFEDALSUR
Calicata Punta 11 603106 7565895 4435m 0,47 0,30 C
Barrena Punta 11 603105 7565892 4435m 0,54 0,20 B Presencia de Piedras
Barre no Punta llb 603107 7565893 4435m 0,50 0,20 B > a 0,50 m Mat. Parental
Barre no Punta 12 603066 7565921 4435m 0,40 0,20 B
Barre no Punta 13 603054 7565885 4435m 0,80 0,15 B
Barrena Punta 14 603018 7565885 4435m 1,00 0,20 B
Calicata Punta 15 602978 7565879 4434m 0,90 0,50 C La pa rte mas plana del bofedal
Barre no Punta 15 602978 7565877 4435m 1,20 0,60 B
Barre no Punta 16 602895 7565861 4433m 0,80 0,50 B
Barre no Punta 17 602883 7565837 4433m 0,60 0,50 B
Bare no Punta 17 H 602886 7565831 4434m 0,20 B Presencia Hielo
Calicata Punta 18 602718 7565827 4431m 0,50 0,30 C
Barre no Punta 18 602748 7565816 4431m 0,60 0,30 B
Barrena Bof Salina 1 603259 7565775 4436m 0,50 0,40 C/B Presencia de afloraci6n Salina
D6nde: C = Calicatas B = Barrenaciones
Fuente: Elaboraci6n propia en base a informaci6n de campo, 2017.
Figura 13: Profundidad de los Suelos en el Bofedal Sur
PUNTOS DE MUESTREO
Barreno Barreno Barreno Barre no Barre no Barre no Barre no
Punto 11 Punto 12 Punta 13 Punto 14 Punta 15 Punta 16 Punto 17
0,00
0,20
~
0, 4
0 0,40
0,40
0,60
0,80 0,80
;,,;
0,60
~
1,00 T
1,20
j_
::, 0,80 ~ 1,00
1,20
1,40
Las planillas de los puntos analizados se pueden ver en la secci6n de Anexos B.
5.2.3. Niveles de agua
Barre no
Barreno Bofedal
Punto 18 Salina 1
0,60
0, 0
T - j_
El nivel freatico del Bofedal Sur se encuentra en un range de 0,15 m (punto 13) a 0,45 m (punto 16)
metros por debajo del nivel del suelo. En este bofedal existe un mayor descenso del nivel freatico
entre los puntos 14 hasta el punto 17, que puede ser atribuida a la topograffa plana y extensa que
42
363
Table 24: Soil depth of the South Bofedal
Where: C = Trial Pits; B = Drilling Holes
Source: Own elaboration based on field information, 2017.
Figure 13: Soil depth in the South Bofedal
The spreadsheets of the points analyzed can be seen in the section of Annex B.
5.2.3. Water Table
The water table of the South Bofedal is in a range of 0.15 meters (sampling point 13) to 0.45
meters (sampling point 16) below ground level. In this bofedal there is a greater decrease in
the water table between point 14 and point 17, which can be attributed to the flat and extensive
42
SOIL DEPTH IN THE SOUTH BOFEDAL
Coordinates Water
Sampling Point ln:~:~J South
Heig
Dept
Table Metho Observations
I qfitn ht h ,_, rl
SOUTH BOFEDAL
Trial Pit Point 11 603106 756589 4435m 0.47 0.30 C
Drilling Hole Point 603105 756589 4435m 0.54 0.20 B Presence of Stones
Drilling Hole Point 603107 756589 4435m 0.50 0.20 B > 0.50 meters Parental
Drilling Hole Point 603066 756592 4435m 0.40 0.20 B
Drilling Hole Point 603054 756588 4435m 0.80 0.15 B
Drilling Hole Point 603018 756588 4435m 1.00 0.20 B
Trial Pit Point 15 602978 756587 4434m 0.90 0.50 C The flattest part of the
Drilling Hole Point 602978 756587 4435m 1.20 0.60 B
Drilling Hole Point 602895 756586 4433m 0.80 0.50 B
Drilling Hole Point 602883 756583 4433m 0.60 0.50 B
Drilling Hole Point 602886 756583 4434m 0.20 - B Presence of Ice
Trial Pit Point 18 602718 756582 4431m 0.50 0.30 C
Drilling Hole Point 602748 756581 4431 m 0.60 0.30 B
Drilling Hole Saline 603259 756577 4436m 0.50 0.40 C/8 Presence of saline outcrop
Bofedal I 5
PUNTOS DE MUESTREO
Barre no
Barre no Barre no Barre no Barre no Barre no Barre no Barre no Barre no Bafedal
Punta 11 Punta 12 Punta 13 Punta 14 Punta 1S Punta 16 Punta 17 Punta 18 Salina 1
0,00
0,20
~
0, 4
Cl
0,40
0,40 0, 0
0,60 0,60
0,80 0,80
<(
Cl 0 0,60
1,00
1,20
z
:::, 0,80 0 :,::
1,00
1,20
1,40
364
presenta, asi como la perdida de cobertura vegetal (Ver Fig ura 14).
Figura 14: Nivel Freatico de Bofedal Sur en relaci6n a la profundidad
PUNTOS DE MUESTREO
Barrena Barrena Barrena
Punta 11 Punta 12 Punta 13
Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena
Punta 14 Punta 15 Punta 16 Punta 17 Punta 18
0,00
0,20
~ 0,40
0
c3 0,60
0 5 0,80
0 a:
c..
1,00
1,20
1,40
0,20 0 20 O,lS
:f- ....'..: .-·I- 0,-110
0,20
-3, • 040 , ,
' }-
- • Nivel Freatico --Profundidad (m)
5.2.4. Propiedades fisicas de los Suelos
5.2.4.1. Textura de los Suelos
0,30
...-!
0 60
En el Bofedal Sur predominan los suelos arenosos a areno francoso, de acuerdo a la relaci6n
porcentual. Asimismo, el contenido de materia organica en este disminuye en comparaci6n a los
demas bofedales analizados, debido a que la vegetaci6n en la capa organica es mucho menor, siendo
que los puntos 11 y 18 tienen una capa u horizonte organico que alcanza los 0,20 metros (Ver Tabla
25).
43
365
topography it presents, as well as the loss of plant cover (see Figure 14).
Figure 14: Water Table of the South Bofedal in relation to depth
5.2.4. Physical Properties of the soils
5.2.4.1. Soil Texture
In the South Bofedal, sandy to sandy-loam soils predominate, according to the
percentage ratio. Also, the content of organic matter in this bofedal decreases in
comparison to the other bofedals analyzed, because the vegetation in the organic layer
is much smaller, being that sampling points 11 and 18 have an organic layer or horizon
that reaches 0.20 meters (see Table 25).
43
0,00
0,20
i - 0,40
Cl
<l:
Cl 0,60
ci
z 0,80
~ u.
0 1,00 0:
C.
1,20
1,40
PUNTOS DE MUESTREO
Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena Barrena
Punta 11 Punta 12 Punta 13 Punta 14 Punta 15 Punta 16 Punta 17 Punta 18
om om ~B om
':r- - ~ ·-· I-. ➔ 0;40 • ........ 0,40
0 54 ' J--
0,30
045 0,40 ~
' -· --r · - olo 060
- • Nivel Freatico --Prafundidad (m)
366
Tabla 25: Resultados de la clase textural en el Bofedal Sur.
RESULTADOS DE TEXTURA EN SUELOS DE BOFEDALES
Prof.
Textura
Punto Codigo
(cm)
Arena Limo Arcilla
(%) (%) (%)
Clase Textural
BOFEDALSUR
Calicata Punto 11 10-1/81-13 Oa7 M.O.
11-2/81-14 7a 13 M.O.
11- 2A/81- 15 13a 20 91 5 4 Arena
11- 3/ 81-16 20a47 95 2 3 Arena
Calicata Punto 15 15-1/81-17 Oas 93 4 3 Arena
15-2/81-18 5 a 18 94 3 3 Arena
15- 3 / 81- 19 18 a 35 95 2 3 Arena
15-4/81-20 35 a 63 90 7 3 Arena
Calicata Punto 18 18- 1/ 81- 21 Oa 13 M.O.
18- 2 / 81- 22 13a 24 M.O.
18-3/81-23 24a45 96 2 2 Arena
18- 4/ 81- 24 45a SO 88 9 3 Arena
B Bofedal Salino 1 BF -1 / 81- 37 Oa 10 87 10 3 Arena
BF - 2 / 81- 38 10a 30 84 12 4 Areno Franco
BF - 3 / 81- 39 30a 50 84 12 4 Areno Franco
Para una mejor interpretaci6n la Figura 15 muestra los resultados obtenidos en Laboratorio, respecto
de la clase textural de los suelos, en comparaci6n con los contenidos de Materia organica.
44
367
Table 25: Texture class results of the South Bofedal
For a better interpretation Figure 15 shows the results obtained in the laboratory, with
respect to the textural class of the soils, in comparison with the contents of organic
matter.
44
·- TEXTURE RESULTS IN BOFEDALS SOILS
Depth
Texture
Sampling Point Code (cm) Sand Silt Clay Textural
(%) (%) (%) ,..,,
SOUTH BOFEDAL
Trial Pit Point 11 10- I / 81- 13 Oto? - - - Organic Matter
11- 2/ 81- 14 ? to 13 - - - Organic Matter
11- 2A/81- 15 13 to20 91 5 4 Sandy
11- 3 / 81- 16 20to47 95 2 3 Sandy
Trial Pit Point 15 15- 1 / 81- 17 0to5 93 4 3 Sandy
15- 2/ 81- 18 5 to 18 94 3 3 Sandy
15-3 / 81-19 18 to35 95 2 3 Sandy
15-4 / 81-20 35 to63 90 7 3 Sandy
Trial Pit Point 18 18-1/81-21 Oto 13 - - - Sandy
18-2 / 81-22 13 to24 - - - Organic Matter
18-3 / 81-23 24 to45 96 2 2 Sandy
18-4 / 81-24 45 to50 88 9 3 Sandy
Saline Bofedal I BF - I / 81 - 37 Oto 10 87 to 3 Sandy
BF -2 / 81- 38 l0to30 84 12 4 Sandy-Loam
BF -3 I 81- 39 30 to50 84 12 4 Sandy-Loam
368
Figura 15: Relacion textural de los suelos a diferentes profundidades en el Bofedal Sur.
Textura Bofedal Sur, segun Profundidad
lW
90
80
/U
bU
,u
40
;u
20
10
o,7 7u13 13a20 20u47 Q,15 5n18 18a35 3;n63 0 .113 13a24 24a45 45aSO 0.110 10.i30 30a50
0-20 0·20 0-20 20-40 0-20 0-10 20-40 40-60 0 -10 0-20 10·40 40-60 0-10 20-40 40-60
Calicata Punto 11 Celicata Punto lS Calicata Pur«o 18 B Bofedal Salino 1
I M.O. I ('6) Arena ■ (%) Limo ■ (%)Arcilla
El punto 15 se diferencia por los porcentajes de arena, limo y arcilla, ademas que estas capas subsuperficiales
corresponden a un tipo de suelo arenoso, es decir que estas ya no presentan una capa u
horizonte de materia organica como en los otros puntos, ya que estas al disminuir el contenido de
humedad se estarian degradando paulatinamente. Solamente en los puntos donde estan ubicados los
manantiales se puede observar la presencia de cobertura vegetal. En la Tabla 26, 27 y 28 se
encuentran las descripciones de las caracteristicas morfol6gicas de este Bofedal.
Adicionalmente, para realizar una comparaci6n se enviaron muestras a un segundo laboratorio, los
resultados muestran que el punto 15 tiene una textura Areno Francoso. Estos resultados se pueden
ver en la secci6n de Anexos D.
45
369
Figure 15: Textural ratio of the soils at different depths in the South Bofedal
Sampling point 15 is differentiated by the percentages of sand, silt and clay. In addition,
these sub-surface layers correspond to a type of sandy soil, meaning that these no
longer have a layer or horizon of organic matter as in the other sampling points, since
these layers when decreasing the humidity content would be gradually degraded. Only
the points where the springs of water are located can be observed presence of plant
cover. In Tables 26, 27 and 28 are the descriptions of the morphological characteristics
of this bofedal.
Additionally, in order to make a comparison, samples were sent to a second laboratory.
The results show that sampling point 15 has a sandy-loam texture. These results can be
seen in the section of Annex D.
45
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Oa7
0-20
7 a 13
0-20
Textura Bofedal Sur, segun Profundidad
13 a 20 20 a 47 0 a 5
0-20 20-40 0-20
5 a 18
0-20
18a35 35a63 Oa13
20-40 40-60 0-20
13 a 24 24 a 45 45 a SO O a 10 10 a 30 30 a 50
0-20 20-40 40- 60 0-20 20-40 40-60
Calicata Punto 11 Calicata Punta 15 Calicata PunlO 18 8 Bofedal Salino 1
■ M.O. ■ ( %)Arena ■ (%)Limo ■ (%)Arcilla
370
Tabla 26: Resultados de la descripci6n de perfiles de suelo en las calicatas abiertas punto 11 del Bofedal Sur
FORMULARIO PARA LA DESCRIPCION DE PERFILES / CALICATAS
Fecha: 07-nov-17 Responsable: Edwin Torrez Soria Numero de Perfil: 11- BSSIL
Clasificaci6n generalizada: Bofedales - CANAPAS Ubicaci6n: Potosi, Quetena, Colcha K, Si lala
Latitud: 603106 Longitud: 7565895 Altitud: I 4384m Forma del Terre no: Planicie
Posici6n Fisiogr.ifica BO: Base Linea de Dre naje Topografia y Pendiente: C4: 1 a 2 % Muy lige reamente inclinado
Uso de la tierra: Sin uso ni manejo - UE Vegetaci6n: -tS: Prade ra Pequeiia B: Turbera pantanosa alimentada por acui f eros subterraneos
Material Parental : UO organico U02 Drenaje: Malo - Pobre Condiciones de Humedad del Suelo: Saturado
Profundidad de Napa Freatica: 30cm Presencia de Piedras en la Superficie: Por intervensi6n humana
Evidencia de erosi6n hidrica: no Evidencia de Erosi6n E61ica: no
Presencia de afloraciones Salinas si, leve lnfluencia Humana: si
Estructura Consistencia
Prof. Mojado
Porosidad Raices Salinidad
Umite
(cm)
Ho Textura
Tipo Grado Clase Hllmedo Seco (cm)
Adhesividad Plasticidad
0a7 0 M.O. - - Coml.Jn
Ligerament
7
e sa line
Areno
Muy
No Muy Muy Fino
7 a 13 Al Granular Debi l Fino No plastico Sue Ito Ninguna No saline 13
Francoso adherente friable <0,S mm
Delgado
Franco
Granular Debi l
Fino No
No plastico
Muy
Sue Ito
Fino 0,5- 2
13a 20 A2 Ninguna No sa line 20
Arenoso delgado adherente friabl e mm
Material
20a47 R origina l o - - - 47
pare ntal
Fuente: Elaboraci6n propia en base a la guia de descripci6n de perfiles de suelo.
46
371
Table 26: Results of the soil profile descriptions in open trial pits - sampling point 11 of the South Bofedal
FORM FOR THE DESCRIPTION OF PROFILES/ TRIAL PITS
Date: 07-Nov-17 Responsible: Edwin Torrez Soria Profile Number: 11 - BSSIL
Generalized Classification: Bofedals - CANAPAS Location: Potosi, Quetena, Colcha K, Silala
Latitud 603106 Lon2itud 7565895 Hei2ht: I 4384 meters Land Shape: Plain
Physio2raphic BO: Base Drainage Line Topo2raphy and C4: 1 to 2% Very slightly inclined
Land Use: Without use or handling - UE V e2etation: HS: Small Meadow B: Marshy peat land fed b_y underground aquifers
Parental Material: UOOrganic Draina2e Bad-Poor Soil Humidity Conditions: Saturated
Water Table Depth: 30cm Presence of Stones on the I By human intervention
Evidence of Water Erosion: no Evidence of Wind Erosion: no
Presence of Saline Outcrops yes, mild Human Influence:
T
yes
T r
Structure Consistencv
Dept Wet Limi
h Ho Texture Type Degree Class Wet Dry Porosity Roots Salinity t
(cm) Adhesivene Plasticity (cm)
0 to 7 0 Organic - - - - - - - - Commo
Slightly
7
Matter n saline
Sandy
Very
Non- Very Very
7 to 13 Al Granular Weak Fine Not Loose None Not 13
Loam adherent plastic friable Fine Thin - - saline
13 to A2
Sandy
Granular Weak
Fine Non-
Not
Very
Loose
Fine 0,5 -
None Not 20
20 Loam Thin adherent plastic friabl 2 mm saline
Original
20 to R or - - - - - - - - - - 47
47 n!'lrPnt!'!l
Source: Own elaboration based on the description guide of soil profiles.
372
Fecha:
Tabla 27: Resultados de la descripci6n de perfiles de suelo en las calicatas abiertas punto 15 del Bofedal Sur
FORMUIARIO PARA IA DESCRIPCl6N DE PERFILES / CALICATAS
07-nov-17 Responsable: Edwin Torrez Soria Numero de Perfil: 15 - BSSIL
Clasificaci6n generalizada: Bofedales - CANAPAS Ubicaci6n: Potosi, Quetena, Colcha K, Si lala
Latitud: 602978 Longitud: 7565879 Altitud: I 4434 msnm Forma del Terreno: Planicie
Posici6n Fisiogrclfica BO: Base Linea de Drenaje Topografia y Pendiente: C4: 1 a 2 % Muy ligereamente inclinado
Uso de la tierra: Sin uso ni manejo - UE Vegetaci6n: -iS: Pradera Peque fia B: Turbera pantanosa alimentada por acu iferos subterraneos
Material Parental : UO orgiinico U02 Drenaje: Malo - Pobre Condiciones de Humedad del Sue lo:
Profundidad de Napa Freatica: 80 cm
Evidencia de erosi6n hidrica: leve
Presencia de afloraciones Salinas si, presenta leve
Estructura
Prof.
(cm)
Ho Textura
Tipo Grado Clase
Oas 0 M.O.
Arena
Muy
Sa 18 Al Granular Debil Fino
Francoso
Delgado
Franco
Granular Debil
Fino
18a 35 A2
Arenoso delgado
35a 63 Bl Arenoso Granular Debil Medio
63a 90 R
Material
Original
Presencia de Piedras en la Superficie:
Evidencia de Erosi6n E61ica:
lnfluencia Humana:
Consistencia
Mojado
Hllmedo
Adhesividad Plasticidad
-
No Muy
No plastico
adhe rente friable
No
No plastico
Muy
adherente friable
No
No plastico
Muy
adherente friable
Seco
-
Sue Ito
Sue Ito
Sue Ito
-
Saturado
Si, Par intervensi6n humana
Parcial
Existe
Porosidad Raices Salinidad
Ligerament
e salino
Muy Fino
<0,Smm
Ninguna No Salina
Fino 0,5 - 2
Ninguna No Salina
mm
Medio 2-
Ninguna No Salina
5mm
Pre sencia
piedras
Limite
(cm)
5
18
35
63
90
47
373
Table 27: Results of the soil profile descriptions in open trial pits - sampling point 15 of the South Bofedal
FORM FOR THE DESCRIPTION OF PROFILES / TRIAL PITS
Date: 07-Nov-17 Responsible: Edwin Torrez Soria Profile Number: 15 - BSSIL
Generalized Classification: Bofedals - CAN AP AS Location: Potosi, Quetena, Colcha K, Silala
Latitud 602978 Longitud 7565879 Height: I 4434 masl Land Shape: Plain
Physiographic BO: Base Drainage Line Topography and C4: 1 to 2% Very slightly inclined
Land Use: Without use or handling - Vegetation: HS: Small Meadow B: Marshy peat land fed by underground aquifers
Parental Material:
Water Table Depth:
UO Organic Drainage Bad - Poor
80cm
Evidence of Water Erosion: Low
Soil Humidity Conditions: Saturated
Presence of Stones on the f Yes, by human intervention
Evidence of Wind Erosion: Partial
Presence of Saline yes, mild presence Human Influence: Exists
Structure Consistency
Dept Wet Limit
h Ho Texture Type Degree Class Wet Dry Porosity Roots Salinity (cm)
(cm)
Adhesiven Plasticity
Organic Slightly
0 to 5 0 Matter - - - - - - - - -
saline
5
Sandy
Very
Non- Very Very
5 to 18 Al Granular Weak Fine Not plastic Loose None Not 18
Loam
Thin
adherent friabl Fine
- - saline
18 to A2
Sandy
Granular Weak
Fine Non-
Not plastic
Very Loose
Fine 0,5 -
None Not 35
35 Loam Thin adherent friabl 2mm saline
35 to Bl Sandy Granular Weak Medium
Non-
Not plastic
Very Loose
Medium
None Not 63
63 adherent friabl 2 - 5 saline
Original Presence
63 to R
Material - - - - - - - of - - 90
Q()
374
Fecha:
Tabla 28: Resultados de la descripci6n de perfiles de suelo en las calicatas abiertas punto 18 del Bofedal Sur
FORMUIARIO PARA IA DESCRIPCION DE PERFILES / CALICATAS
07-nov-17 Responsable: Edwin Torrez Soria Numero de Perfil : 18- BSSIL
Clasificaci6n generalizada: Bofedales - CANAPAS Ubicaci6n: Potosi, Quetena, Colcha K, Si lala
Latitud: 602718 Longitud: 7565827 Altitud: I 4431 msnm Forma del Terreno: Planicie
Posici6n Fisiogrcifica BO: Base Linea de Drenaje Topografia y Pendiente: C4: 1 a 2 % Muy ligereamente inclinado
Uso de la tierra: Sin uso ni manejo - UE Vegetaci6n: -IS: Pradera Pequefia B: Turbera pantanosa alimentada par acuiferos subterraneos
Material Parental: UO orgilnico UO2 Drenaje: Malo - Pobre Condiciones de Humedad del Sue lo: Saturado
Profundidad de Napa Frei.ltica:
Evidencia de erosi6n hfdrica:
Presencia de afloraciones Salinas
Prof.
(cm)
Ho Textura
0a 13 0 M.O.
13a 24 Al
Arena
Francoso
24a45 A2
Franco
Arenoso
45a 50 A3
Arena Fina
Gruesa
>50 R
Material
origi nal
Tipo
Granular
Granular
Granular
40cm
Leve
Si, presenta
Estructura
Grado Clase
Muy
Debil Fino
Delgado
Debil
Fino
delgado
Debil Media
Presencia de Piedras en la Superficie:
Evidencia de Erosi6n E61ica:
lnfluencia Humana:
Consistencia
Mojado
HUmedo Seco
Adhesividad Plasticidad
- - -
No Muy
No plastico Sue Ito
adherente friable
No
No plastico
Muy
Sue Ito
adherente friable
No
No plastico
Muy
Sue Ito
adherente friable
-
Si, Por intervensi6n humana
Leve
Existe
Porosidad Raices Salinidad
- Comt.Jn No saline
Muy Fino
Ninguna No saline
<O,Smm
Fino 0,5 - 2
mm
Ninguna No saline
Fino 0,5 - 2
Ninguna No sa line
mm
Presencia -
de piedras
Limite
(cm)
13
24
45
50
48
375
Table 28: Results of the soil profile descriptions in open trial pits - sampling point 18 of the South Bofedal
FORM FOR THE DESCRIPTION OF PROFILES/ TRIAL PITS
Date: 07-Nov-17 Responsible: Edwin Torrez Soria Profile Number: 18 - BSSIL
Generalized Classification: Bofedals - CANAPAS Location: Potosi, Quetena, Colcha K, Silala
Latitud 602718 Longitud 7565827 Height: I 4431 masl Land Shape: Plain
Physiographic BO: Base Drainage Line Topography and C4: 1 to 2% Very slightly inclined
Land Use: Without use or handling - UE Vegetation: HS: Small Meadow B: Marshy peat land fed by underground aquifers
Parental Material:
Water Table Depth:
UO Organic Drainage Bad - Poor
40cm
Evidence of Water Erosion: Low
Soil Humidity Conditions: Saturated
Presence of Stones on the f Yes, by human intervention
Evidence of Wind Erosion: Low
Presence of Saline yes, there is presence Human Influence: Exists
Structure Consistencv
Dept Wet Limit
h Ho Texture Type Degree Class Wet Dry Porosity Roots Salinity (cm)
(cm) Adhesiven Plasticity
Organic
0 to 13 0 Matter - - - - - - - - Commo Not 13
n saline
Sandy
Very
Non- Very Very
13 to Al Granular Weak Fine Not plastic Loose None Not 24
24 Loam adherent friabl Fine
Tl,: ... - saline
24to A2
Sandy
Granular Weak
Fine Non-
Not plastic
Very
Loose
Fine 0,5 -
None Not 45
45 Loam Thin adherent friabl 2mm saline
45 to A3
Fine
Granular Weak Medium
Non-
Not plastic
Very
Loose
Fine 0,5 -
None Not 50
50 Coarse adherent friabl 2mm saline
> 50 R Original Presence
- - - - - - - - - -
Material of stones
376
Tabla 29: Resultados de la descripci6n de perfiles de suelo en las calicatas abiertas punto Bofedal Alcalino
FORMULARIO PARA LA DESCRIPCl6N DE PERFILES / CALICATAS
Fecha: 08-nov- 17 Responsable : Edwin Torrez Soria Numero de Perfil : BSalSur
Clasificaci6n generalizada: Bofedales - CANAPAS Ubicaci6n: Potosi, Quetena, Colcha K, Sil ala
Latitud: 603259 Longitud: 7565775 Altitud: I 4436m Forma del Terre no: Planicie
Posici6n Fisiografica BO: Base Linea de Drenaje Topografia y Pendiente: C4: 1 a 2 % Muy ligereamente inclinado
Uso de la tierra: Sin uso ni manejo - UE Vegetaci6n: -iS: Pradera Pequefia B: Turbera pantanosa alimentada por acuiferos subte rraneos
Material Parental: UO organico UO2 Drenaje: Malo - Pobre Condiciones de Humedad del Suelo: CC - Saturado
Profundidad de Napa Freiiitica: 45cm Presencia de Piedras en la Superficie: Si, Bastante alto
Evidencia de erosi6n hidrica: si, leve Evidencia de Erosi6n E61ica: Leve
Presencia de afloraciones Salinas si, a lto lnfluencia Humana: si, leve
Estructura Consistencia
Prof. Mojado
Porosidad Raices Salinidad
Umite
(cm)
Ho Textura
Tipo Grado Clase Humedo Seco (cm)
Adhesividad Plasticidad
0 0 M.O. - - - Pacas
Ligerament
10
e sa lino
Arena
Muy
No Muy Muy Fino Ligerament
10 Al Granular Debil Fino No plastico Sue Ito Ninguna 30
Francoso
Delgado
adherente friabl e < 0,S mm e sa lino
Franco
Granular Debil
Fino No
No plastico
Muy
Sue Ito
Fino 0,5- 2
30 A2 Ninguna No Salina 50
Arenoso delgado adherente friable mm
Mate rial Presencia
>50 R - - Ninguna No Salina
Parental de piedras
Fuente: Elaboraci6n propia en base a la guia de descripci6n de perfiles de suelo.
49
377
Table 29: Results of the soil profile descriptions in open trial pits - Saline bofedal of the South Bofedal
Date: 08-Nov-l 7
FORM FOR THE DESCRIPTION OF PROFILES/ TRIAL PITS 7
Responsible: Edwin Torrez Soria Profile Number: BSalSur
Generalized Classification: Bofedals - CAN AP AS Location: Potosi, Quetena, Colcha K, Silala
Latitud 603259 Longitud 7565775 Height: I 4436 m Land Shape: Plain
Physiographic BO: Base Drainage Line Topography and C4: 1 to 2% Very slightly inclined
Land Use: Without use or handling - Vegetation: HS: Small Meadow B: Marshy peat land fed by underground aquifers
Parental UO Organic U02 Drainage Bad-Poor Soil Humidity Conditions: CC - Saturated
Water Table Depth: 45 cm Presence of Stones on the [ Yes, quite high
Evidence of Water Erosion: Yes, low Evidence of Wind Erosion: Low
Presence of Saline Yes, high Human Influence: Yes, low
r T f r f f
Structure Consistencv
Dept Wet Limit
h Ho Texture Type Degree Class Wet Dry Porosity Roots Salinity (cm)
(cm) Adhesiven Plasticity
Organic
Slightly
0 0 Matter - - - - - - - - Few 10
saline
Sandy
Very
Non- Very Very Slightly
10 Al Granular Weak Fine Not plastic Loose None 30
Loam adherent friabl Fine saline
Tl,in - -
30 A2 Sandy Granular Weak Fine Non- Not plastic Very Loose Fine 0,5 - None Not 50
Loam Thin adherent friabl 2mm saline
> 50 R
Parenta - - - - - - - Presence None Not
1 of stones saline
378
La Tabla 29, muestra la descripci6n realizada en la cabecera del bofedal Sur, donde se pudo
constatar un proceso de degradaci6n acelerado por efecto de las sales (Alcalinidad). La capa
superficial presenta afloraciones salinas, lo que indicaria una acumulaci6n de sales debido a la
disminuci6n de la humedad. La foto A-11 muestra el estado en el que se encuentra este bofedal.
Foto A 11: Vista parcial del Bofedal ubicado en la cabecera del bofedal Sur
5.2.4.2. Porosidad
En general, la porosidad no alcanza valores superiores al 50 % en su capa superficial, esto puede
deberse a que este bofedal se encuentra muy expuesto y presenta un proceso de compactaci6n y
degradaci6n de la capa de materia organica, presentando contenidos de componentes minerales y
poca presencia de raices profundas.
La porosidad maxima determinada en el Bofedal Sur esta en los puntos 11 y 15 con valores muy
similares de 45 % y 44 %, respectivamente. En las capas inferiores se tiene una minima de 32 % en
el punto 15 a una profundidad por debajo de los 0,45 m (Ver Tabla 30).
50
379
Table 29 shows the description made at the head of the South Bofedal, where it was
possible to observe a process of accelerated degradation due to the effect of salts
(Alkalinity). There are saline outcrops in the surface layer, which would indicate an
accumulation of salts due to the decrease in humidity. Photograph A-11 shows the
condition in which this bofedal is found.
Photograph A-11: Partial view of the head of the South Bofedal
5.2.4.2. Porosity
In general, the porosity does not reach values higher than 50% in its surface layer.
This may be due to the fact that this bofedal is very exposed and presents a process of
compaction and degradation of the layer of organic matter; it also presents contents of
mineral components and little presence of deep roots.
The maximum porosity determined in the South Bofedal is in sampling points 11 and
15 with very similar values of 45% and 44%, respectively. In the lower layers there is
a minimum of 32% at sampling point 15 at a depth below 0.45 meters (see Table 30).
50
380
Tabla 30: Porosidad en suelos de los Bofedal Sur
POROSIDAD
Profundidad
Densidad
Porosidad (%)
Masade agua Aparente Porosidad
Punto Muestra Codigo
(Msh-Mss) (gr/cm3)
(P =(1-
(n)
(cm)
(da=Mss/V)
(da/dr)*lOO)
BOFEDALSUR
Calicata Punto 11 11- DAP-
7 a 13
Al/ 81- 49
54,868 1,09 45,43 0,45
11- DAP-
13a 20
A2/ 81- 50
56,048 1,56 22,22 0,22
Calicata Punto 15 15- DAP -1
5 a 18
/ 81- 51
42,488 1,12 44,04 0,44
15- DAP -2
18a 35
/ 81- 52
48,864 1,64 18,13 0,18
15 - DAP - 3
35a 63
/ 81- 53
47,996 1,80 10,00 0,10
Calicata Punto 18 18- DAP -
24a45
A2/ 81- 54
61,232 1,35 32,32 0,32
18- DAP-
45a 50
A3/ 81- 55
51,612 1,78 10,81 0,11
Estos resultados tambien se han contrastado con los resultados obtenidos en laboratorio en el mismo
bofedal (Ver Anexo E) para determinar la porosidad en funci6n a la saturaci6n, donde los resultados
son muy similares en las pruebas realizadas (Ver tabla 31 ).
Tabla 31 : Porosidad y Saturaci6n en suelos de los Bofedal Sur.
POROSIDAD
Muestra I Oeste I Sur I Altura I Prof. I Porciento I Densidad I Peso I Relacion I Saturacion I Porosidad
msnm (cm) humedad % suelo seco especifico Vacios (S) (n)
POROSIDAD BOFEDAL SUR
BSSIL M-15 I 602978 175658791 4434 I 20- 60 I 24,150 I 1,460 I 2,727 I o,868 I 75,740 I 0,460
Fuente: Elaboraci6n propia
5.2.4.3. Estimaci6n del Volumen de Agua
Para estimar vohlmenes de almacenamiento para el Bofedal Sur, se ha considerado los valores de
porosidad para suelos organicos de n=0,46 a una saturaci6n del 75 % y n=0, 15 en los suelos
totalmente saturados, los cuales fueron determinados en Laboratorio y campo. Se han determinado 2
volumenes.
V1 = 0,46 x 4712 m3 = 2167,61 m3
V2 = 0,15 x 2596 m3 = 389,34 m3
Total= 2556,9 m3
51
381
Table 30: Porosity in the South Bofedal soils
These results have also been contrasted with the results obtained in the laboratory in
the same bofedal (see Annex E), in order to determine the porosity according to the
saturation, where the results are very similar in the tests carried out (see Table 31).
Table 31: Porosity and saturation of the soils of the South Bofedal
Source: Own elaboration
5.2.4.3. Water volume estimation
In order to estimate storage volumes for the South Bofedal, the porosity values for
organic soils have been considered from n = 0.46 at a saturation of 75% and n = 0.15 in
fully saturated soils, which were determined in the laboratory and field. Two volumes
have been determined.
V1 = 0.46 x 4712 m3 = 2167.61 m3
V2 = 0.15 x 2596 m3 = 389.34 m3
Total = 2556.9 m3
51
POROSITY
Sample
Apparent
Mass of water Porosity (%) density Porosity (n)
Sampling Point Depth Code (Msh-Mss) (gr/cm3
) ( da
(P=(l-
(cm) =MssN)
(da/dr)*IOO)
Densidad
SOUTH BOFEDAL
Trial Pit Point II 11- DAP -
7to 13
Al/81-49
54.868 1.09 45.43 0.45
11 -DAP -
13 to20
A2 / 81- 50
56.048 1.56 22.22 0.22
Trial Pit Point 15 15-DAP- I
5 to 18
/ 81- 51
42.488 112 44.04 0.44
15-DAP-2
18 to35
/ 81- 52
48.864 1.64 18.13 0.18
15-DAP-3
3Sto63
I 81- 53
47.996 1.80 10.00 0.10
Trial Pit Point 18 18-DAP -
24to45
A2 / 81- 54
61.232 135 32.32 0.32
18-DAP -
45 to50 A3 I 81- 55 51.612 1.78 10.81 0.11
POROSITY
Sample West South
Heigh bepth Humidity Dry soil Specific Gap Saturatio Porosity
t masl (cm) percentag density weight Ratio n (S) (n)
e°/4,
SOUTH BOFEDAL POROSITY
BSSIL M-15 602978 756587 4434 20 - 60 24.150 1.460 2.727 0.868 75.740 0.460
382
El volumen de agua que este bofedal podria contener llega a aproximadamente 2556,9 m3 de agua
almacenada. Este volumen es de mucha importancia para el presente estudio, en vista de que este
bofedal presenta serias condiciones de un proceso de degradaci6n irreversible atribuida a la
canalizaci6n de sus aguas hacia el territorio chileno. Esta agua no es estatica, sino que se encuentra
en constante movimiento, y es de vital importancia debido a que funciona como un amortiguador en el
sistema y la formaci6n de estos bofedales.
5.2.4.4. Capacidad de campo (CC) y Punto de Marchitez Permanente (PMP)
En general, la capacidad de campo en los puntos donde se ha determinado te6ricamente, muestra
valores que superan el 4 % (punto 18) como mini mo y 6 % (punto 11) como maxima. Asimismo, el
PMP oscila entre 1 % y 3 % respectivamente en los mismo puntos (ver Tabla 32).
Tabla 32: CC, PMP y Agua Disponible de acuerdo a la textura en Bofedal Sur
CC Y PMP Y AGUA DISPONIBLE
Prof.
Textura cc PMP
Agua
Punto Codigo
(cm)
Arena Limo Arcilla Clase
(%) (%)
Disponible
(%) (%) (%) Textural (%)
BOFEDALSUR
Calicata Punta 11 11- 2A/81- 15 13a 20 91 5 4 Arena 6 3 3
11-3/81-16 20a 47 95 2 3 Arena 5 2 2
Calicata Punta 15 15 - 1/81-17 oas 93 4 3 Arena 5 2 3
15-2/81-18 5 a 18 94 3 3 Arena 5 2 3
15-3/81-19 18 a 35 95 2 3 Arena 5 2 2
15-4/81-20 35a 63 90 7 3 Arena 6 3 3
Calicata Punta 18 18-3/81-23 24a 45 96 2 2 Arena 4 1 2
18-4/81-24 45a 50 88 9 3 Arena 6 3 3
B Bofedal Saline 1 BF - 1 / 81 - 37 0a 10 87 10 3 Arena 6 3 3
BF - 2 / 81 - 38 10 a 30 84 12 4
Areno
c----- 7 4 4
BF - 3 / 81- 39 30a 50 84 12 4
Areno
7 4 4
<conrn
5.2.5. Propiedades quimicas
5.2.5.1. Materia Organica (M.O.)
El Bofedal Sur presenta una clase textural Arenosa o Areno Francosa. Los puntos 11 y 18 muestran
un contenido de materia organica de 3,2 % y 11 %, respectivamente, en la capa u horizonte inicial a
una profundidad de 0,20 m. Asimismo, los contenidos de arena limo y arcilla, la profundidad alcanza
hasta menos de los 0,70 metros (Ver Tabla 33).
52
383
The volume of water that this bofedal could contain reaches approximately 2556.9
m3 of stored water. This volume is of great importance for this study, in view of the
fact that this bofedal presents serious conditions of a possibly irreversible degradation
process attributed to the canalization of its waters towards Chilean territory. This water
is not static, but is in constant motion and it is of vital importance because it functions
as a buffer in the system and the formation of these bofedals.
5.2.4.4. Field Capacity (FC) and Permanent Wilting Point (PWP)
In general, the field capacity in the points where it has been theoretically determined
shows values that exceed 4% (point 18) as minimum and 6% (point 11) as maximum.
Likewise, the Permanent Wilting Point (PWP) oscillates between 1% and 3%
respectively in the same sampling points (see Table 32).
Table 32: CC, PWP and Available Water as defined by the texture of the South
Bofedal
5.2.5. Chemical Properties
5.2.5.1. Organic Matter (OM)
The South Bofedal has a sandy or sandy loamy textural class. The sampling points 11
and 18 show an organic matter content of 3.2% and 11%, respectively, in the initial
layer or horizon at a depth of 0.20 meters. Also, the contents of sand, silt and clay are
found at a depth that reaches less than 0.70 meters (see Table 33).
52
FC AND PWP AND AVAILABLE WATER
Depth Texture FC PWP Ava ilable
Sampling Point Code (cm) Water Sand Silt Clay Textural (%) (%)
(%)
(%) (%) (%) Class
'""' H Kl,.,.., 1•,\,_J
T ria l Pit Po int 11 - 2A/8 1 13 to 20 9 1 5 4 San d 6 3 3
11 - 3 / 81 2 0 to 47 95 2 3 Sand 5 2 2
Trial Pit Point 15-1/81 0 to 5 93 4 3 Sand 5 2 3
15-2 / 8 1 5 to 18 94 3 3 Sand 5 2 3
15-3 / 8 1 18 to 35 95 2 3 Sand 5 2 2
15- 4 / 8 1 35 to 63 90 7 3 San d 6 3 3
T ria l Pit Po int 18 - 3 / 8 1 24 to 45 96 2 2 Sand 4 1 2
18 -4 / 8 1 45 to 50 88 9 3 Sand 6 3 3
Saline Bofed a l BF - 1/ 8 1 0 to 10 87 10 3 Sand 6 3 3
BF - 2 / 8 1 10 to 30 84 12 4
Sandy
Loam 7 4 4
BF - 3 / 8 1 30 to 50 84 12 4
Sandy
Loam 7 4 4
384
Tabla 33: Contenido de Materia Organica Bofedal Sur
% M.O EN BOFEDALES
Punto Codigo Profundidad M.O.
(cm) (%)
BOFEDALSUR
Cali cata Pu nta 11 10 - 1 / 81 - 13 Oa7 3,2
11 - 2/ 81 - 14 7a 13 2,1
11 - 2A/81- 15 13a 20 0,89
11- 3 / 81 - 16 20 a 47 0,10
Calica ta Punta 15 15 - 1 / 81- 17 Oas 0,57
15 - 2/ 81 - 18 Sa 18 0,74
15- 3/ 81 - 19 18a 35 0,1
15-4 / 81 - 20 35 a 63 0,1
Cali cata Punta 18 18 - 1 / 81 - 21 Oa 13 11
18 - 2/ 81 - 22 13a 24 2
18 - 3/ 81 - 23 24 a 45 0,43
18 -4 / 81- 24 45 a 50 0,17
5.2.5.2. pH de los Suelos
Los suelos se encuentran en un range de Alcalinos a Paco acidos, segun los criterios de clasificaci6n
(Ver Tabla 34). Se puede mencionar queen la capa superficial el pH oscila entre 8,3 (punto 18)
Alcalinos a pH 7,5 (poco alcalinos}, asimismo existe una disminuci6n en el pH principalmente en los
horizontes inmediatos del subsuelo con un range de neutros 7,4 (punto 15) a poco acidos 6,2 (punto
11 ).
Tabla 34: pH de los suelos del Bofedal Sur y Bofedal Salino (LCA)
pH SUELOS BOFEDAL
Alcalinos Acidos
Prof.
Muy Poco Neutros Poco
Acidos
Muy
Bofedal Punto Alcalinos
Alcalinos
Alcalinos .icidos Acidos
(cm)
Menor a
mayora9.2 9.2 a 8.0 7.9a 7.5 7.4a6.5 6.4a 5.5 5.4a 3.8
3.8
BOFEDALSUR
Sur Punto 11 0,20 7,8
0a 20 7,8
0,20 6,2
20a40 7,00
40a 60 7,00
Sur Punto 15 0a 20 7,5
0a 20 7,6
20a40 7,4
40a 60 7,4
60a 80 7,4
Sur Punto 18 0a 20 8,3
20a40 7,7
40a 60 7,7
60a 80 8,4
BOFEDAL SALINO
BF Sal ino Pl 0a 20 9,2
20a40 8,9
I 40a 60 I 8,7 I I
53
385
Table 33: Content of Organic Matter, South Bofedal
5.2.5.2. pH of the soils
The soils are in a range of Alkaline to Low-acid, according to the classification criteria
(See Table 34). It can be mentioned that in the surface layer the pH ranges from 8.3
(point 18) Alkaline to pH 7.5 (low-alkaline), there is also a decrease in pH mainly in
the immediate horizons of the subsoil with a range of neutral 7.4 (point 15) to low-acid
6.2 (point 11).
Table 34: pH of the soils of the South and Saline Bofedals (LCA)
53
% OF ORGANIC MATTER IN BOFEDALS
Sampling Point Code Depth OM
(cm) (%)
SOUTH BOFEDAL
Trial Pit Point 11 10 - 1/ 81 - 13 Oto7 3.2
11 - 2 / 81 - 14 7 to 13 2.1
11 - 2A/81- 15 13 to 20 0.89
11 - 3 / 81 - 16 20to 47 0.10
Trial Pit Point 15 15 - 1/ 81 - 17 Oto5 0.57
15 - 2 / 81 - 18 5 to 18 0.74
15 - 3 / 81 - 19 18 to 35 0.1
15 - 4 / 81 - 20 35 to 63 0.1
Trial Pit Point 18 18 - 1/ 81 - 21 Oto 13 11
18 - 2 / 81 - 22 13 to 24 2
18-3 /81-23 24to 45 0.43
18 - 4 / 81 - 24 45 to 50 0.17
pH BOFEDAL SOILS
Alkaline Neutral Acids
Bofedal Point Depth High- Alkaline Low- Low Acid High-
(cm) ~ lkaline ~ lka line -Acid Acid
Higher 9.2 to 7.9 to 7 .5 7.4 to 6.5 6.4 to 5.4to Less than
than 9.2 8.0 5.5 3.8 3.8
SOUTH BOFEDAL
South Point 11 0 lo 20 7,8
010 20 7 ,8
0 lo 20 6,2 I
20 to 40 7 00
40 lo 60 7,00
South P o int 15 0 to 20 7 ,5
0 to 20 7,6
20 to 40 7,4 I
40 lO 60 7,4 I
60 lO 80 7,4 I
South Point 18 0 to 20 8 ,3
20 to 40 7,7
40 to 60 7,7
60 to 80 8,4 I
SALINE BOFEDAL
Sali ne BF Pl 0 to 20 9,2
20 to 40 8,9
40 lo 60 8 ,7
386
La Figuras 16 y 17 nos muestran la representaci6n del comportamiento que tienen los suelos en el
bofedal Sur y la cabecera del bofedal con tendencia alcalina.
I 4
Cl. 3
0
Figura 16: pH de los suelos bofedal Sur en funci6n a la profundidad
7,8
8,3 8,4
7,00 7,00 7'5 7,4 7,4 7,4 7,7 7,7
6,2
I 0a20 0a20 20a40 40a60 0a20 20a40 40a60 60a80 0a20 20a40 40a60 60a80
Punta 11
Sur
I Alcalinos 9.2 a 8.0
■ Neutros 7.4 a 6.5
Punta 15
Sur
Profundidad (cm)
■ Paco Alcalinas 7.9 a 7.5
■ Paco acidas 6.4 a s.s
Punta 18
Sur
Se debe seiialar que cerca al Bofedal Sur se encuentra el Bofedal denominado Salino (alcalino),
debido a las afloraciones salinas que estan recubriendo casi toda su superficie. Los analisis los
resultados de pH nos muestran que se encuentra en el rango de Alcalinos con pH de 9,2 a 8, 7,
proporcional a la profundidad de los suelos (Ver Figura 17).
54
387
Figures 16 and 17 show the representation of the behavior of the soils in the South
Bofedal and the headwaters of the bofedal with an alkaline tendency.
Figure 16: pH of the soils of the South Bofedal as a function of depth
It should be noted that near the South Bofedal is the Bofedal called Saline (alkaline),
due to saline outcrops that are covering almost all its surface. The analysis of the pH
results shows that it is in the range of alkaline soils with a pH of 9.2 to 8.7, proportional
to the depth of the soils (See Figure 17).
54
9
8
7
6
5
:r 4
<l 3
2
1
0
8,3 8,4
7,8 7,5 7,4 7,4 7,4 7,7 7,7
7,00 7,00
6,2
Oa20 Oa20 20a40 40a60 Oa20 20a40 40a60 60a80 Oa20 20a40 40a60 60a80
Punto 11
Sur
Punto 15
Sur
Profundidad (cm)
I Alcalinos 9.2 a 8.0 I PocoAlcalinos 7.9 a 7.5
■ Neutros 7.4 a 6.5 ■ Paco acidos 6.4 a 5.5
Punto 18
Sur
388
Figura 17: pH de los suelos bofedal Salino en funci6n a la profundidad
9,4
9,2
8,8
'E_ 8,6
8,4
8,2
0 a 20
5.2.6. Propiedades hidraulicas
5.2.6.1. Conductividad Electrica (C.E.)
20a 40
Pl
BF Salino
Profundidad (cm)
■ Alcalinos 9.2 a 8.0
40a 60
La conductividad electrica en el Bofedal Sur se puede diferenciar en relaci6n a los puntos estudiados,
observandose una mayor presencia de sales en sus capas superficiales, con valores de 290 μSiem y
249 μSiem en los puntos 18 y 11 , respectivamente, la misma que disminuye en las capas inferiores.
Sin embargo, el punto 15 muestra un comportamiento opuesto, donde las capas superficiales
presentan una menor conductividad de 64 μSiem, que va en aumento en los horizontes inferiores
hasta alcanzar los 116 μSiem. Posiblemente esto este relacionado con la profundidad que presenta
este perfil del suelo.
3SO
300
2SO
200
j
150
,no
50
0
Figura 18: Conductividad Electrica, Bofedales Sur y Bofedal Salino
2 1
i 11111 Iii ii Oa7 7a1313a2020a47 Oas Sa1818a3535a630a13 13a2424a454SaSOOalO 10a3030a50
Cali cata Punto 11 Calicat .1 Punto 15
Profundidades \cm)
Cali cata Punto 18 B Bofedal Salino l
55
389
Figure 17: pH of the soils of the Saline Bofedal as a function of depth
5.2.6. Hydraulic Properties
5.2.6.1. Electrical Conductivity (EC)
The electrical conductivity in the South Bofedal can be differentiated in relation to the
points studied. There is a greater presence of salts in its surface layers with values of
290 μS/cm and 249 μS/cm at points 18 and 11, respectively, which decreases in the
lower layers. However, point 15 shows an opposite behavior where the surface layers
have a lower conductivity of 64 μS/cm, which increases in the lower horizons until
reaching 116 μS/cm. Possibly, this is related to the depth that this soil profile presents.
Figure 18: Electrical Conductivity, South and Saline Bofedals
55
9/1
q,?
9
8,8
I 8,6
C.
8,4
8 ,?
8
350
250
0 a 20
2 1
20a l10
p::_
BF Salino
Profundidad (cm)
■ Ale.iii nos 9.2 J 8.0
2 0
111111 i1
C:.'Jlic:at,"'l Punto 11 C:alic:ata Punto 15 C--ilic.-ita Punto 1R
Protundidades (cm)
7
10a 60
Ii r, Hofod.--.1 S.-ilino 1
390
5.2.6.2. Conductividad Hidraulica
Para determinar este parametro in situ se han empleado los cilindros concentricos, llegando a
contrastar con la informaci6n obtenida de la permeabilidad.
Foto A 12: Pruebas de lnfiltraci6n en puntos del
Bofedal Sur.
Los 3 puntos medidos (puntos 11 , 15 y 18), clasifican a estos suelos como Arenoso. Asimismo, la
Figura 19, muestra el comportamiento de la lamina de agua y la infiltraci6n vs el tiempo, con ello se
puede determinar el movimiento del agua vertical como se ve en la Tabla 35.
Tabla 35: Velocidad de infiltraci6n y Conductividad Hidraulica
VELOCIDAD DE INFILTRACl6N Y CONDUCTIVIDAD HIDRAULICA
Punto
Vib Vib CH Tipo de suelo Velocidad lnfiltraci6n
(mm/min) (mm/hi (cm/hi (Brouwer et al., 1988) (Landon, 1984)
MOVIMIENTO VERTICAL
Punto 11 Sur 0,5801 34,81 3,48 Sue lo Arenoso Moderada
Punto 15 Sur 2,5437 152,62 15,26 Sue lo Arenoso Rapida
Punto 18 Sur 0,9033 54,20 5,42 Sue lo Arenoso Moderada
Fuente: Elaboraci6n propia, 2017.
Asimismo Landon (1984), nos permite clasificar como velocidad moderada y rapida la velocidad de
infiltraci6n en estos suelos.
56
391
5.2.6.2. Hydraulic Conductivity
In order to determine this parameter in situ, concentric cylinders have been used, in
order to contrast it with the information obtained from permeability.
Photo A 12: Infiltration proofs at points in the South Wetland. The 3 measured points
(points 11, 15 and 18) classify these soils as Sandy. Also, Figure 19 shows the behavior
of the water sheet and the infiltration versus time; with this the vertical water movement
can be determined, as shown in Table 35.
Table 35: Infiltration Velocity and Hydraulic Conductivity
Source: Own elaboration, 2017.
Likewise, Landon (1984) allows us to classify the infiltration velocity in these soils as
moderate and fast velocity.
56
INFILTRATION VELOCITY (IV) AND HYDRAULIC CONDUCTIVITY
Point
IV IV HC Type of soil Infiltration Velocity
(mm/min) (mm/h) (cm/h) (Brouwer et al., (Landon, 1984)
VERTICAL MOVEMENT
Point 11 South 0.5801 34.81 3.48 Sandy Soil Moderate
Point 15 South 2.5437 152.62 15.26 Sandy Soil Fast
Point 18 South 0.9033 54.20 5.42 Sandy Soil Moderate
392
Figura 19: Graficas generadas de los sitios de pruebas de infiltraci6n, puntos 11, 15 y 18 del
Bofedal Sur.
!LAMINA vs. TIEMPO I IINFILTRACION vs. TIEMPOJ
lllft1 l ~ 0 20 40 60 80 100 120 40 60 80 100 120
Tiempo (min) Tiempo (min)
Prueba de lnfiltraci6n Bofedal Sur, Punto 11.
!l!lfLAMINA vs. TIEfMPOJ l 1:~i JINFlIL!TRACION Lvs. TIEMPO J I~I j O 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120
Tiempo (min) Tiempo (min)
1- o.os~ ---o.osesnwosl
Prueba de lnfiltraci6n Bofedal Sur, Punto 15.
!LAMINA vs. TIEMPO I IINFILTRACION VS. TIEMPO I !~Ulf HTI I 1UI III I I I «1 O 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
J ~- ~-
Prueba de lnfiltraci6n Bofedal Sur, Punto 18.
En las graficas podemos observar el comportamiento de la Velocidad de infiltraci6n de cada una de
las pruebas realizadas en campo, asi tambien una interpretaci6n de los resultados en relaci6n a la
clase textural de los suelos en el bofedal Sur.
57
393
In the graphs we can observe the behavior of the Infiltration Velocity of each one of
the tests carried out in the field, as well as an interpretation of the results in relation to
the textural class of the soils in the South Bofedal.
57
Figure 19: Graphs generated from the sites where infiltration tests were performed, points 11,
15 and 18-South Bof edal
LAMINA vs. TIEMPO INFILTRACION vs. TIEMPO
60 100 120
Tiempo (min)
F°",~ .... ~c~~
Infiltration test in the South Bofedal, Point
11.
. LAMINA vs . TIEMPO .
40 60 ao ·oo
Tiempo (min)
INFILTRACION vs. TlEMPO
120
,00 ---------------------- 1200 .0 --------------------~
~ 5(] -
~ 00 -
-55.'.I -
ti300
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~ 1",.1 -
"'1 00 -
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...J
2C 40 6(]
Tiempo (min)
8() ,oc
1000 .0 ~r. I { aoo .a - .......... f ..... ---
i 600 ,0 • . ~ ..... t .......... .
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i ~oo .a ... .---- ---· _ --~- ···· ··
1;; 0,0 ~
20
Infiltration test in the South Bofedal, Point
15 .
129~t~ ~ 00 ~ 100
Tiempo (min)
LAMINA vs. TIEMPO - INFILTRACION vs. TIEMPO
00 .
E 5'J .
E
g 1{J -
i:~- ---
j 20 - .- - ·. . -
E o -----------
~ o s 10 10 ~a 35 45
Tiempo (min)
E=ci"'~ - Dill~
SCO.J
7CO J •
ce -5(03 i 5COJ ·
£ 4(03 •
5 3C0 3 •
i)
10
Infiltration test in the South Bofedal, Point
18.
T~
15 2'.l 2S 3C 4()
Tiempo (min)
I
i
12\l
394
5.2.6.3. Permeabilidad
La permeabilidad en el punto 15 del Bofedal Sur es 1,146E-07 (cm/seg) (Ver Tabla 36), lo que
representa que estos suelos se encuentran en un rango pobre y pueden ser clasificadas como arenas
muy finas, limos organicos e inorganicos, mezclas de arena, limo y arcilla, morrenas glaciares o
dep6sitos de arcilla estratificada. A su vez, esto coincide con los datos de textura obtenidos en las
ca licatas, los cuales presentan un drenaje pobre, son suelos impermeables, modificados por la
vegetaci6n acumulada y lenta en su descomposici6n.
Tabla 36: Resultados de Permeabilidad en Bofedal Sur
PERMEABIUDAD
Datos muestra
Carga
Prof.
Densidad Porcientode
Densidad Gravedad Saturacion
Constante
Muestra
(cm)
Suelo humedad
SueloSeco Especifica (%) Longitud I Diametro I Area I Volumen Penneabilidad
Humedo (%) muestra Muestra muestra Muestra
(cm/seg)
(cm) (cm) (cmZ) lcm3)
PERMEABIUDAD BOFEDAL SUR
BSSIL M-15 20-60 1,811 24,29 1,46 2,727 76,32 11,68 I 10,12 I so,44 I 939,49 1,114E-07
I I I 1,155E-07
I I I 1,171E-07
PROMEDIO 1,146E-07
5.2.6.4. Capilaridad
Tomando como referencia para el bofedal sur, los resultados muestran un ascenso capilar de 5
centfmetros en un tiempo de 10 minutos como minimo y 140 minutos como maximo (Ver Tabla 37).
Tabla 37: Tabla de relaci6n de la ascension capilar en suelos.
CAPILARIDAD
Prof. Altura
Tiempo Velocidad
Punto Muestra Codigo Tipo de Suelo Capilarhc
(min) (cm/min)
(cm) (cm)
BOFEDALSUR
Muestra Punto 11 7 a 13 P 11 - 1 Arena Media 5,00 22 0,23
13a 20 P 11- 2 Arena Media 5,00 10 0,50
Muestra Punto 18 24a45 P 18-1 Arena Fina 5,00 140 0,04
45a SO P 18- 2 Arena Media 5,00 18 0,28
58
395
5.2.6.3. Permeability
The permeability at Point 15 of the South Bofedal is 1,146E-07 (cm/sec) (See Table
36), which represents that these soils are in a poor range and can be classified as very
fine sands, organic and inorganic silts, mixtures of sand, silt and clay, glacial moraines
or stratified clay deposits. In turn, this coincides with the texture data obtained in the
trial pits, which present a poor drainage and impermeable floors, which were modified
by the accumulated vegetation and its slow decomposition.
Table 36: Permeability Results for the South Bofedal
5.2.6.4. Capillarity
Taking the South Bofedal as a reference, the results show a capillary rise of 5 centimeters
in a time of 10 minutes minimum and 140 minutes maximum (See Table 37).
Table 37: Ratio table of the capillary rise in the soils
58
·- - PERMEABILITY
Sample data
Constant
Wet Soil Humidity Load
Sample Depth Density percentage Specific Saturation
Dry Soil Sample Sample Sample Sample
(cm) (%) Density
Grdvity
(%) length Diamete Area Volume
Permeability
(cm) r (cm) (cm2) (cm3)
(cm/sec)
IPII.RMJ:A RH .ITV - ~fll!T l ROl/11.0A
BSSIL 20-60 1811 2429 146 2 727 7632 1168 10 12 8044 93949 1114£-07
I 155£-07
I 17IE-07 I
PROMEDIO l.146E-07 I
CAPILLARITY
Sample Capillary
Point Time Velocity Depth Code Soil Type height
(cm) (cm)
(min) (cm/min)
SOUTH BOFEDAL
Sample Point 11 7 to 13 P 11- 1 Medium Sand 5.00 22 0.23
13 to 20 P 11- 2 Medium Sand 5.00 10 0.50
Sample Point 18 24 to 45 P 18- 1 Fine Sand 5.00 140 0.04
45 to 50 P 18-2 Medium Sand 5.00 18 0.28
396
5.3.Campo Lejano
Los puntos en campo lejano son irregulares, con laderas y pendientes entre los 2% y 10 %, como se
puede ver en las Fotos A-13.
Foto A 13: Vista de campo lejano y la presencia de grava en la superficie de estos.
La cobertura vegetal en campo lejano es de escaza vegetaci6n en comparaci6n a la zona de los
bofedales. Se puede observar la presencia de Festuca ortophylla, en asociaciones con algunas Stipa
sp., y Parasthrephia sp., o tholas como se la conoce, las cuales se encuentran en proceso de
desecamiento yen pequefias proporciones del terreno, como se observa en las Fotos A-14.
Foto A 14: Vegetaci6n en campo
lejano; Plantas de Festucas en
proceso de desecamiento; b)
combinaciones de Tholas y pajas en
medio de piedras en la superficie; c)
Poca cobertura vegetal presente en los
puntos de campo lejano.
59
397
5.3. The Far Field
The points in the Far Field are irregular, with slopes between 2% and 10%, as can be
seen in Photograph A-13.
Photograph A-13: View of the Far Field and presence of gravel on the soil surface
The vegetation cover in the Far Field is of scant vegetation compared to the area
of the bofedals. The presence of Festuca ortophylla can be observed, in associations
with some Stipa sp., and Parasthrephia sp., or tola plant formations as they are known
which are in the process of drying and are in small proportions of the terrain, as seen
in Photograph A-14.
Photograph A-14. Vegetation in the far field; a) Festuca plants in drying process;
b) Combinations of tola and straws in the middle of stones on the surface; c)
Little vegetation cover present in the points of the far field.
59
398
Se observ6 en campo que la cobertura vegetal se esta reduciendo paulatinamente. Si bien algunos
autores como Bazoberry (2002), indican la presencia de vicuiias, estas estan quedando ausentes
debido a que las especies palatables o que servian de alimento se ve que se estan perdiendo y
degradando paulatinamente.
5.3.1. Caracteristicas de los Suelos en Campo Lejano
El area de estudio comprende planicies con arenales, los que podrian ser muy importantes desde el
punto de vista de hidraulico (especialmente la infiltraci6n y recarga, aunque las precipitaciones son
escazas). Como se ve en las Foto A-14, y A-15 y en los perfiles analizados, se ha evidenciado
bastante humedad en las capas de suelo internas. La tabla 39 muestra los resultados obtenidos en
campo (todas las planillas se encuentran en la secci6n de Anexos B).
Foto A 15: Calicatas realizadas en campo Lejano
a), Calicata en Arenal Campo lejano Punto 1; b)
Vista parcial de la ubicaci6n de los puntos en
camp Lejano.
5.3.1.1. Profundidad del suelo
,,!.~ .e-;.~ ~ ~f - ·, ~-
, -
=~
Los resultados de los puntos analizados en Campo Lejano reflejan una profundidad maxima de 0,50
metros en el punto 2 y 0,20 metros como minima en el punto 3 y punto 5. Tambien se ha analizado y
se puede evidenciar la presencia de grava, arena gruesa y piedras en la superficie del suelo, como se
pudo comprobar en el punto 3, siendo la roca la base de la capa de suelo (Ver Mapa 7 y Tabla 38).
60
399
It was observed in the field that the vegetal cover is being reduced gradually. Although
some authors, such as Bazoberry (2002), indicate the presence of vicuñas, these are
disappearing due to the fact that palatable or food species are being lost and gradually
reduced.
5.3.1. Characteristics of the Far Field soils
The study area includes sandy plains, which could be very important from the hydraulic
point of view (especially the infiltration and recharge, although precipitations are
scarce). As seen in the Photographs A-14 and A-15 and in the analyzed profiles, there
has been a lot of humidity in the internal soil layers. Table 39 shows the results obtained
in the field (all the spreadsheets are in the section of Annex B).
Photograph A-15: Trial pit excavated in the Far Field; a) Pit trial in the Far Field
sandy area – Point 1; b) Partial view of the location of the points in the Far Field.
5.3.1.1. Soil Depth
The results of the points analyzed in Far Field reflect a maximum depth of 0.50 meters
in point 2 and 0.20 meters as minimum in point 3 and point 5. It has also been analyzed
and the presence of gravel, coarse sand and stones on the surface of the soil can be
evidenced, as it could be verified in point 3, with the rock being the base of the soil
layer (See Map 7 and Table 38).
60
400
Tabla 38: Profundidad de los suelos en Campo Lejano.
PROFUNDIDAD DE SUELO EN BOFEDAL
Coordenadas
Prof.
Nivel
Punto Longitud Latitud Altitud
{ml
Freatico Metodo Observaciones
Oeste Sur msnm {ml
CAMPO LEJANO
Punto Leja no 1 607063 7571203 4599m 0,45 C Grava+ Arena Gruesa
Punto Leja no 2 603945 7570665 4584m 0,50 C Grava+ Arena Gruesa
Punto Leja no 3 603790 7567710 4519m 0,20 C Presencia de roca y Mat Parental
Punto Leja no 4 603623 7567604 4508m 0,25 C Piedra+ Mat. Parental
Punto Leja no 5 601554 7566787 4462m 0,20 C Piedras + mat Parental
Punto Leja no 6 603429 7565476 4444m 0,40 C Grava+ Arena Gruesa
Fuente: Elaboraci6n propia en base a informaci6n de campo, 2017.
D6nde: C= Calicata
Se debe senalar que en los puntos de campo lejano no se ha logrado evidenciar la presencia de
niveles de agua (por la dureza se ha perforado hasta los 0,50 metros).
5.3.2. Propiedades fisicas de los Suelos
5.3.2.1. Textura de los Suelos
Los resultados de las 6 calicatas muestran texturas gruesas, debido al predominio de grava gruesa,
arena gruesa, media y arena fina en sus diferentes horizontes, lo que limit6 de gran manera la
apertura de calicatas. Sin embargo, los puntos estudiados muestran contenidos de Arena muy
elevados en raz6n de que sobrepasan el 90 % (96 % punto 4 y 95 % en los puntos 1 y 2) a una
profundidad de 0,40 metros. Se ha evidenciado un alto contenido de humedad, la misma que puede
estar relacionada a su clase textural (Areno Franco a Franco arcillo arenoso) en relaci6n a los otras
muestras analizadas. El contenido de materia organica es muy bajo debido al predominio de la arena
y escaza o nula cobertura vegetal (Ver Tabla 39 y 40).
61
401
Table 38: Soil depth in the Far Field
Source: Own elaboration based on field information, 2017.
Where: C = Trial pit
It should be noted that at the Far Field points it has not been possible to reveal the
presence of water levels (due to the hardness it has been drilled up to 0.50 meters).
5.3.2. Physical Properties of the Soils
5.3.2.1. Soil Texture
The results of the 6 trial pits show coarse textures, due to the predominance of coarse
gravel, coarse sand, medium and fine sand in their different horizons, which greatly
limited the opening of trial pits. However, the points studied show very high sand
content because they exceed 90% (96% in point 4 and 95% in points 1 and 2) at a
depth of 0.40 meters. High humidity content has been evidenced, which can be related
to its textural class (sandy-loam to sandy clay loam) in relation to the other samples
analyzed. The content of organic matter is very low due to the predominance of sand
and scarce or no vegetation coverage (See Table 39 and 40).
61
SOIL DEPTH IN THE BOFEDAL
Coordinates
Depth
Water
Point
West I South Height Table Method Observations
Longitude Latitud masl
(m)
(m)
FAR FIELD
Far Field Point 1 607063 7571203 4599m 0.45 - C Gravel + Coarse Sand
Far Field Point 2 603945 7570665 4584m 0.50 - C Gravel + Coarse Sand
Far Field Point 3 603790 7567710 4519m 0.20 - C Presence of rock and Parental
Material
Far Field Point 4 603623 7567604 4508m 0.25 - C Stone + Parental Material
Far Field Point 5 601554 7566787 4462m 0.20 - C Stone + Parental Material
Far Field Point 603429 756547 4444m 0.40 - C Gravel + Coarse Sand
402
Tabla 39: Textura en los puntos de Campo Lejano (LCA)
CLASE TEXTURAL
Prof.
Textura
Punto Codigo
(cm)
Arena Limo Arcilla
(%) (%) (%)
Clase Textural
CAMPO LEJANO
Punta Lejano 1 Ll -1 / 81- 25 Oa8 95 2 3 Arena
Ll- 2 / 81- 26 8a45 78 20 2 Arena Franco
Punta Lejano 2 L2-1 / 81- 27 Oa4 95 2 3 Arena
L2 - 2 / 81- 28 4a 22 68 11 21
Franco Arcilla
Arenoso
L2 - 3 / 81- 29 22a SO 78 10 12 Arena Franco
Punta Lejano 3 L3-1 / 81- 30 Oa 20 75 20 5 Arena Franco
Punta Lejano 4 L4- 2 / 81- 31 Oa 15 96 2 2 Arena
L4 - 3 / 81- 32 15 a 25 93 4 3 Arena
Punta Leja no 5 LS -1 / 81- 33 Oa 20 83 13 4 Arena Franco
LS- 2/ 81- 34 20a40 75 20 5 Arena Franco
Punta Leja no 6 L6 - 1 / 81- 35 Oa 10 88 8 4 Arena
L6- 2 / 81- 36 10a 25 87 10 3 Arena
Los suelos del Campo Lejano son suelos Arenosos (95% maxima y 68% minima), con proporciones
de limo (20% maxima y 2% minima) y arcilla (21% maxima y 2% minima), asi tambien nose ha
determinado la materia organica debido a que la cobertu ra vegetal es casi nula, coma se ve en la
Figura 20.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Figura 20: Resultados de la Textura de los suelos en Puntos de Campo Lejano.
0a8 8a45 0a4 4a22 22a50 0a20 0alS 15a25 0a20 20a40 0alO 10a25
Punto Lejano 1 Punto Lejano 2 Punto
Lejano 3
Punto Lejano 4
■ (%)Arena ■ (%)Limo ■ (%)Arcilla
Punto Lejano 5 Punto Lejano 6
62
403
Table 39: Texture in the sampling points of the Far Field (LCA)
The soils of the Far Field are sandy soils (95% maximum and 68% minimum), with
proportions of silt (20% maximum and 2% minimum) and clay (21% maximum and
2% minimum), thus, organic matter has not been determined because the plant cover
is almost non-existent, as shown in Figure 20.
Figure 20: Soil texture results from the points in the Far Field
62
100
90
MO
/0
60
50
40
30
20
10
0
Oa8
0-20
Point
FAR FIELD
Far Field Point I
Far Field Point 2
far field Point 3
Far Field Point 4
far field Point 5
far field Point 6
20- '10
Oa4
0-20
Punto lejano 1
~.
TEXTURAL CLASS
Code Depth
(cm) Sand Silt
(%) (%)
LI - I / 81- 25 0108 95 2
Ll-2 / 81-26 8 to45 78 20
L2 -l / 81-27 0 to4 95 2
L2 - 2/ 81-28 4 to 22 68 II
L2-3 / 81-29 22 lo 50 78 IO
L3 - 1181 - 30 0 to 20 75 20
L4-2 / 81- 31 0 to 15 96 2
L4 - 3/ 81-32 15 to25 93 4
LS - 1181 - 33 0 to 20 83 13
LS - 2/ 81-34 20 lo40 75 20
L6 - l/81-35 0 to JO 88 8
L6-2 / 81-36 IO lo 25 87 IO
22 a SO
0- 20
Punta lejano 2
Oa 20
0-20
Punta
0- 20 20- 110
Punta lejano 4
IPj;mo ~
■ {%) J\rena ■ {%) Umo ■ (%)Arcilla
Texture
Clay
(%)
3
2
3
21
12
5
2
3
4
5
4
3
0.l 20
0-20
Textural Class
Sandy
Sandy-Loam
Sandy
Sandy Clay Loam
Sandy-Loam
Sandy-Loam
Sandy
Sandy
Sandy-Loam
Sandy-Loam
Sandy
Sandy
20a 40
20- '10
O a 10
0- 20
10.i 25
0- 20
Punto Lejano 5 Punta Lejano 6
404
Tabla 40: Resultados de la descripci6n de perfiles de suelo en Campo Lejano
FORMUIARIO PARA IA DESCRIPCl6N DE PERFILES
Fecha: 08-nov-17 Responsable: Edwin Torrez Soria Numero de Perfil: CLSIL PL 1
Clasificaci6n generalizada:
Latitud: 607063
Posici6n Fisiogr3fica:
Uso de la tierra:
Material Parental:
Profundidad de Napa Freatica:
Evidencia de erosi6n hidrica:
Presencia de afloraciones Salinas:
Longitud: 7571203
Arena l
Altitud:
LS: Pendiente baja - pie de pendiente
Sin uso ni manejo - UE
Drenaje:
Vegetaci6n:
muy drenado
nose observa
si
nose observa
Estructura
Ubicaci6n: Potosi, Quetena, Colcha K, Arenal
4599 msnm
Topografia y Pendiente:
Forma del Terreno: Pl anicie
Condiciones de Humedad del Sue lo:
Presencia de Piedras en la Superficie:
Evidencia de Erosi6n E61ica:
lnfluencia Humana:
Consistencia
2 a 5 % ligereamente inclinado
No existe
humedad a cierta profundidad
presencia de arena y grava
si
si, transito de movilidad
Prof. (cm) Ho Textura
Mojado
Porosidad Raices Carbonates Limite (cm)
Tipo Grado Clase Humedo Seco
Adhesividad Plasticidad
Muchos
Arena Fina
Granular Debil Media
No
0 a8 Cl No plcJstico Suelto Suelto medio 2-5 Ninguna No 8
+ grava adherente
mm
Arena No
Muy pocos
8a 45 C2
Media
Gran ul ar Debil Media
adherente
No plasti co Suel to Suelto fino 0,5 -2 Ninguna No 45
mm
Fuente: Elaboraci6n propia en base a la guia de descripci6n de perfiles de suelo.
63
405
Date: 08-nov-l 7
Generalized classification:
Latitude: 607063
Physiographic 1-
Table 40: Results of the soil profile description in the Far Field
FORM FOR THE DESCRIPTION OF SOIL PROFILES
Responsible:
Sandy area
Longitud 7571203 Height:
LS: Low slope - foot of slope
Edwin Torrez Soria Profile Number: CLSIL PL 1
Location: Potosi, Quetena, Colcha K, Arenal (Sandy
4599 masl Terrain Shape: Plain
Topography and L 2 to 5% slightly inclined
Land use: Without use or handling Vegetation: Non-existent
Parental Material:
Depth of the Water Table:
Evidence of water erosion:
Drainage Very drained
Not observed
Yes
Soil Humidity Conditions: Humidity at a certain depth
Presence of Stones on the f Presence of sand and gravel
Evidence of Wind Erosion: Yes
Presence of saline outcrops: Not observed Human Influence: Yes, mobility transit
Structure Consistencv
Wet
Depth Ho Textor Type Grade Class Humid Dry Porosity Roots Carbonat Limit
(cm) e Adhesiven Plasticity es (cm)
Fine Sand Non-
Many
0 to8 Cl + Gravel Granula Weak Mediu Not Loose Loose medium None No 8
r m adheren plastic 2-5mm
Mediu Non-
Very few
8to45 C2 Granula Weak Mediu Not Loose Loose fine0,5-2 None No 45
mSand r m adheren plastic mm
Source: Own elaboration based on the description guide of soil profiles.
406
5.3.2.2. Porosidad
La porosidad se ha analizado para 2 puntos en el Campo Lejano, punto 1 y punto 2, con el 36% y
38%, respectivamente (Ver Tabla 41 ). En estos puntos se logr6 obtener muestras no alteradas en
cilindros para determinar la densidad aparente y la porosidad de estos suelos.
Tabla 41 : Porosidad en suelos del Campo Leja no.
POROSIDAD
Profundidad
Densidad
Porosidad (%)
Masade agua Aparente Porosidad
Punto Muestra Codigo
(Msh-Mss) (gr/cm3)
(P=(l-
(n)
(cm)
(da= Mss/V)
(da/dr)*lOO)
CAMPOLEJANO
Punto Lejano 1 8a45
Ll- DAP-1
I 81- 56
17,452 1,70 15,13 0,15
L2- DAP-1
Punto Lejano 2 22a 50 I 81- 57
21,012 1,64 17,91 0,18
No se determin6 la capacidad de almacenamiento de agua promedio para esta zona, debido a que
el area que abarcan estos puntos es demasiada amplia y no se cuenta con una delimitaci6n
exacta. Sin embargo, se deben realizar trabajos para determinar estos parametros, en vista de su
importancia al ser el area de aporte hacia el area de los bofedales del Silala.
5.3.2.3. Capacidad de campo (CC) y Punto de Marchitez Permanente (PMP)
La capacidad de campo (CC) ha sido determinada en funci6n a los resultados de la clase textural
que presentan estos suelos. Los puntos 2, 3 y 5 del Campo Lejano presentan los porcentajes de
CC mas altos, con valores de 17%, 10% y 10 %, respectivamente. De igual manera, en el punto 2
del Campo Lejano se puede ver que a una profundidad de 0,20 m se tiene un valor de 13 % de
PMP (Ver Tabla 42).
64
407
5.3.2.2. Porosity
The porosity was analyzed for 2 points in the Far Field, point 1 and point 2, with
36% and 38%, respectively (See Table 41). At these points it was possible to obtain
undisturbed samples in cylinders to determine the apparent density and porosity of
these soils.
Table 41: Porosity in the soils of the Far Field
The average water storage capacity for this area was not determined, because the area
covered by these points is too wide and there is no exact delimitation. However, work
must be done in order to determine these parameters. This in view of its importance
since is the area of contribution to the area of the Silala Bofedals.
5.3.2.3. Field Capacity (FC) and Permanent Wilting Point (PWP)
The Field Capacity (FC) has been determined based on the results of the textural class
presented by these soils. Points 2, 3 and 5 of the Far Field have the highest field
capacity percentages, with values of 17%, 10% and 10%, respectively. Similarly, in
point 2 of the Far Field it can be seen that at a depth of 0.20 meters there is a value of
13% of Permanent Wilting Point (PWP) (See Table 42).
64
POROSITY
Sample
Apparent
Mass of Density Porosity Porosity
Point Depth (cm) Code water (gr/cm3
) (%) (P = (n)
(Msh- (da = (1-
- - ,__,. -
FAR FIELD
Far Field Point 8 to45
L1 -DAP-
17,452 1.70 15.13 0.15
1 1
Far Field Point 22 to 50
12-DAP-
21,012 1.64 17.91 0.18
II) 1
408
Tabla 42: CC, PMP y Agua Disponibles en Campo Lejano
CCV PMP Y AGUADISPONIBLE
Prof.
Textura cc PMP
Agua
Punto Codigo
(cm)
Arena Limo Arcilla Clase
(%) (%)
Disponible
(%) (%) (%) Textural (%)
CAMPO LEJANO
Punta Lejano 1 Ll-1/81-25 Oa8 95 2 3 Arena 5 2 2
Ll - 2 / 81- 26
Arena
8a45 78 20 2 8 4 4
Franco
Punta Lejano 2 L2 - 1 / 81- 27 Oa4 95 2 3 Arena 5 2 2
Franco
L2 - 2 / 81- 28 4 a 22 68 11 21 Arci lla 17 13 4
Arenoso
L2 - 3 / 81- 29
Arena
22a 50 78 10 12 12 8 3
Franco
Punta Lejano 3 L3-1/81-30 Oa 20 75 20 5
Arena
Franco
10 5 4
Punta Leja no 4 L4-2/81-31 O a 15 96 2 2 Arena 4 1 2
L4- 3 / 81- 32 15 a 25 93 4 3 Arena 5 2 3
L5-1/81-33
Arena
Punta Leja no 5 Oa 20 83 23 4 10 5 5
Franco
L5-2/81-34 20a40 75 20 5
Arena
Franco
10 5 4
Punta Leja no 6 LG - 1 / 81- 35 Oa 10 88 8 4 Arena 6 3 3
LG - 2 / 81- 36 10a 25 87 10 3 Arena 6 3 3
5.3.3. Propiedades quimicas de los suelos
No se ha logrado determinar los contenidos de Materia Organica, en vista de que estos suelos
presentan poca o casi nula cobertura vegetal en la superficie.
5.3.3.1. pH de los Suelos en Campo Lejano
Los va lores de pH en su capa superficial de los puntos estudiados oscilan entre alcalinos pH de 8, 1
(puntos 6) y poco alcalinos pH 7,7 (punto 2), a neutros pH 6,8; 7,3 y 7,0 (puntos 1,3 y 5,
respectivamente) y poco acidos pH 6,6 (punto 4) (Ver Tabla 43), no obstante, los resultados se
concentran en los valores poco alcalinos a neutros. En los perfiles no se ha evidenciado cambios
en el pH en funci6n a la profundidad.
65
409
Table 42: Field Capacity (FC), Permanent Wilting Point (PWP) and available
water in the Far Field
5.3.3. Chemical properties of the soils
The content of Organic Matter has not been determined, given that these soils have
little or almost no vegetal coverage on the surface.
5.3.3.1. pH of the soils of the Far Field
The pH values in its surface layer of the points studied range from alkaline with pH
of 8.1 (point 6) and little alkaline with pH of 7.7 (point 2), to neutral with pH of 6.8;
7.3 and 7.0 (points 1, 3 and 5, respectively) and little acid with pH of 6.6 (point 4)
(See Table 43). However, the results are concentrated in the low alkaline to neutral
values. In the profiles, there has been no evidence of changes in the pH depending on
the depth.
65
FC PWP AND WATER AVAILABLE
Texture Water
Point Code Depth FC PWP Sand Silt Clay Textural Available
(cm) (%) (%)
(%) (%) (%) Class (%)
FAR FIELD
far field Point I Ll-1/81-25 0108 95 2 3 Sandy 5 2 2
Ll-2 / 81- 26 8 to45 78 20 2 Sandy
Loam
8 4 4
Far Field Point 2 L2-l / 81- 27 Oto4 95 2 3 Sandy 5 2 2
L2-2 / 81-28 4 to22 68 II 21
Sandy
17 13 4
Clay Loam
L2-3 / 81-29 22 to50 78 10 12 Sandy 12 8 3
Loam
Far Field Point 3 U-1 / 81- 30 Oto20 75 20 5
Sandy
Loam JO 5 4
Far Field Point 4 lA-2 / 81-31 Oto 15 96 2 2 Sandy 4 I 2
lA-3 / 81- 32 15to25 93 4 3 Sandy 5 2 3
Far Field Point 5 L5-l/81-33 Oto20 83 23 4
Sandy
10 5 5
Loam
L5-2 / 81-34 20to40 75 20 5
Sandy
10 5 4
Loam
far field Point 6 L6-l/81-35 0 to 10 88 8 4 Sandy 6 3 3
L6-2 / 81- !Oto25 87 IO 3 Sandy 6 3 3
-
410
Tabla 43: pH de los suelos de Campo Lejano
pH SUELOS BOFEDAL
Alcalinos Acidos
Prof.
Muy Poco Neutros Poco
Acidos
Muy
Bofedal Punto Alcalinos
Alcalinos
Alcalinos acidos Acidos
(cm)
Menor a
mayora9.2 9.2a8.0 7.9a7.5 7.4a6.5 6.4a5.5 S.4a3.8
3.8
BOFEDALCAMPO LEJANO
C Leja no 1 Cll 0a 20 6,8
20a40 7,7
40a60 7,7
C Leja no 2 CL2 0a 20 7,7
20a40 7,4
40a60 7,4
C Leja no 3 CL3 0a 20 7,3
C Leja no 4 CL4 0a 20 6,3
20a40 6,3
C Leja no 5 CLS 0a 20 7,0
20a40 7,8
C Leja no 6 CL6 0a 20 8,1
La Figura 21 , grafica el comportamiento del pH en los suelos de Campo Lejano.
Figura 21: pH de suelos en Puntos Campo Lejano
7,7 7,7 7,7 7,8 8,1
6,8
I I7,4 I7,4 I7,3 7,0 I 6,3 6,3 :,: I 0. I I
I
0
0a 20 20a 40 40a 60 0a 20 20a 40 40a 60 0a 20 0a 20 20a 40 0a 20 20a40 0a 20
Cl! CL2 CL3 CL4 CL5 CL6
C Lejano I C Lejano 2 C Lejano C Lejano 4 C Lejano 5 C Lejano
3 6
Profundidad (cm)
■ Alcalinos 9.2 a 8.0 ■ Poco Alcalinos 7.9 a 7.5 ■ Neutros 7.4 a 6.5 ■ Poco acidos 6.4 a 5.5
5.3.4. Propiedades hidraulicas
5.3.4.1. Conductividad Electrica (C.E.)
La conductividad electrica en el Campo Lejano (Ver Figura 22), muestra en casi todos los puntos
estudiados (1 , 2. 3, 5 y 6) menor presencia de sales en sus capas superficiales, incluso en el punto
66
411
Table 43: pH of the soils of the Far Field
Figure 21: graphs the behavior of pH in the Far Field soils.
5.3.4. Hydraulic Properties
5.3.4.1. Electrical Conductivity (EC)
The electrical conductivity in the Far Field (See Figure 22), shows in
almost all the points studied (1, 2, 3, 5 and 6) less presence of salts
66
-- ---
nH OFTIIEBOFEDAL SOILS
Alkaline Acid
Very Little Neutral Low- High-
Bofcdal Point Depth
Alkaline
Alkaline
Alkaline acid
Acids
(cm) acid
Less than
greater than 9.2 toH.O 7.9to7.5 7.4to6.5 6Ato5.5 5.4 to3.8
3.8
9.2
FAR FIELD BO FED AL
Far Field I CLI 0io20 6,8
20to40 7,7
40to60 7,7
Far Ficld 2 CL2 0io20 7,7
20to 40 7,4
40to60 7,4
Far Field 3 CL3 0io20 7,3
Far Field4 CL4 0io20 6,3
20 to 40 6,3
Far Field 5 CL5 01o20 7,0
20to40 71,
Far Field 6 CL6 0io20 8,1
y
7,7 7,7 7,7 7,8 8,1
8 6,8
7,4 7,4 7,3 7,0 I 7 I I I 6,3 6,3 I 6 I I I 5
4
~ 3
2
1
0
Oa 20 20a40 40aEO O a 20 20a 40 40a 60 Oa 20 O a 20 20a 40 O a 20 20a 40 Oa 20
CLl CL2 CL3 CA CLJ C G
c Lajano 1 c Lejanc 2 C LEjano C Leja no 4 c Lejano s c Lejano
cl b
Profundidad {cm)
■ Alcalinos 9.2 a 8.0 ■ Paco Alcalinos 7.9 a 7.5 ■ Neutros 7.4 a 6.5 ■ Poco acidos 6.4a s.s
412
4 se observa la ausencia de este parametro. Se reportan los niveles mas bajos de conductividad
electrica, que llega a ser opuesto a lo que se observ6 en los suelos de los bofedales analizados.
Asimismo, el comportamiento de la conductividad electrica indica que existe una dinamica quimica
e hidraulica en estos suelos analizados. Si bien son suelos arenosos, se debera examinar con
estudios a mayor profundidad y con tecnicas que permitan su analisis.
250
200
150
I.U 100
,_;
so
-50
Oa8
Figura 22: Conductividad Electrica, en Puntos Campo Lejano
C.E.(μS/cm)
• i i 8 a 45 Oa4 4 a 22 22a SO Oa 20 O a 15 15a 25 Oa 20 20a 40
Punto Lejano 1 Punto Lejano 2 Punta Punta Lejano 4 Punta Lejano 5
Lejano 3
Profundidades (cm)
5.3.4.2. lnfiltraci6n
Oa 10
Punta
Lejano 6
Las pruebas de infiltraci6n no se han logrado realizar debido al tipo de suelo que predomina en
estos puntos. Para realizar estas es necesario que el agua pueda ir infiltrando con cierta velocidad,
pero en este caso, al estar cubierta con grava el agua se infiltra demasiado rapido, lo que no
permiti6 realizar el estudio. Sin embargo, por la composici6n mecanica de estos suelos y sus
contenidos elevados de grava y arena, la tasa de infiltraci6n deberia estar por encima de los 12
cm/h, lo que indica que son suelos con alta infiltraci6n, y por lo tanto, en casos de nevadas y lluvias
estos retienen y se comportan como zonas de recarga, las cuales podrian estar alimentando a los
bofedales ubicados en las partes mas bajas; aspecto que debera ser estudiado con tecnicas de
trazadores isot6picas u otras.
5.4. Bofedal de Villamar
Por lo observado en campo, la cobertura vegetal dominante es la Oxychloe andina y la Distichia
sp., muy espesas al momento de intentar realizar una calicata, y donde las perforaciones
realizadas alcanzaron mas de los 6 metros de profundidad (Ver Fotos A-16 y A-17). La cobertura
vegetal tambien se caracteriza por especies como la Distichia muscoides, Oxychloe andina y!o
Plan/ago tubu/osa que ocupan las areas centrales de los bofedales donde se tiene mayor
67
413
in its surface layers, even in point 4 the absence of this parameter is observed. The
lowest levels of electrical conductivity are reported, which becomes opposite to what
was observed in the soils of the bofedals analyzed.
Likewise, the behavior of electrical conductivity indicates that there is a chemical and
hydraulic dynamics in these analyzed soils. Although they are sandy soils, it should be
examined with studies in greater depth and with techniques that allow their analysis.
Figure 22: Electrical conductivity in the Far Field sampling points
5.3.4.2. Infiltration
Infiltration tests have not been carried out due to the type of soil that predominates in
these sampling points. In order to carry out these tests, it is necessary that the water may
infiltrate with a certain velocity, but in this case, since the water is covered with gravel,
it infiltrates too quickly, which did not allow the study to be carried out. However,
due to the mechanical composition of these soils and their high contents of gravel and
sand, the infiltration rate should be above 12 cm/h, which indicates that they are soils
with high infiltration, and therefore, in cases of snowfall and rainfall they retain and
behave as recharge zones, which could be feeding the bofedals located in the lower
parts; an aspect that should be studied with isotopic or other tracer techniques.
5.4. Villamar Bofedal
From what is observed in the field, the dominant vegetal cover is the Andean Oxychloe and
the Distichia sp., very thick when trying to dig a trial pit, and where the perforations made
reached more than 6 meters deep (See Photographs A-16 and A-17). The vegetation cover
is also characterized by species such as Distichia muscoides, Oxychloe andina and/or
Plantago tubulosa that occupy the central areas of the bofedals where humidity is highest,
67
C.E.(μS/cm)
200
150
so i Oa8 8 a '15 0 a ti •1.i22 22.iSO Oa20 Oc115 1S.i25 O.i20 20a'10 Oa10
Punto Leja-io l Punto Lejano 2 Punto Lu,a,o -1 Punto Lejano 5
Profundidade~ (cm,
414
humedad, ya que estos se encuentran humedos practicamente todo el aiio. Asimismo, se tienen
asociaciones de Distichia muscoides - Oxychloe andina en los suelos profundos y saturados y
Plantago tubu/osa-Gentiana sp, sobre suelos hidr6morficos sin sumersi6n que se observan en los
limites externos de los bofedales, como se puede ver en la Foto A-17 donde se observa la
extracci6n de cobertura vegetal presente en el bofedal de Villamar.
Foto A 16: Vista Panoramica de Bofedal
Villamar, y el tipo de cobertura vegetal
predominante en la zona.
La reacci6n de suelo en este bofedal en su horizonte organico fluctua entre neutros, en las capas
superficiales, y poco acidos en los horizontes inferiores del suelo. Ademas, presenta una capa muy
profunda de materia organica (en descomposici6n) con profundidades de las raices que alcanzan
hasta los 6 metros (Ver Foto A-17).
Foto A 17: Profundidad de las rafces de Distichia y Oxych/oe andina en el Bofedal de
Villamar.
68
415
since they are wet practically all year round. Also, there are associations of Distichia
muscoides–Oxychloe andina in deep and saturated soils and Plantago tubulosa–
Gentiana sp., on hydromorphic soils without submersion, which are observed in the
outer limits of the bofedals, as can be seen in Photograph A-17 where the extraction of
vegetation cover present in the Villamar bofedal is observed.
Photograph A-16: Panoramic view of the Villamar Bofedal and type of
predominant vegetation cover in the area.
The soil reaction in this bofedal on its organic horizon fluctuates between neutral,
in the surface layers, and low-acid in the lower horizons of the soil. In addition, it
presents a very deep layer of organic matter (decaying) with depths of the roots that
reach up to 6 meters (See Photograph A-17).
Photograph A-17: Depth of the Andean Distichia and Oxychloe roots in the
Villamar Bofedal.
68
416
Al ser estos bofedales de praderas naturales, presentan suelos hidrom6rficos, con zonas de
depresi6n combinadas con planicies cerca de las vertientes y niveles de agua superficiales,
donde se puede ver especies vegetales como la Distichia sp. y Plan/ago sp., tambien plantas
del genero Carex sp., Calamagrostis sp., Genciana sp., Erneria sp., Arenaria sp. e Hipsela sp., y
en las acumulaciones de agua se observa: Lachemilla sp., Ranunculus sp. y otros generos que
sirven de pastizales naturales para especies silvestres y especies domesticas coma la llama y la
alpaca, portal raz6n algunos autores las denominan como CANAPAS, que son campos natives de
pastoreo.
5.4.1. Caracteristicas de los Suelos en el Bofedal de Villamar
Se ha realizado la excavaci6n de una calicata, sin embargo debido a que la capa es un colch6n
vegetal muy profundo, y el nivel de agua se encuentra superficialmente (ver foto A-18 y A-19), se
ha realizado la determinaci6n de los perfiles mediante barrenaciones con "Hand augers", lo que ha
permitida la toma de muestras y la caracterizaci6n del Bofedal de Villamar.
Villamar: a) apertura
calicata en colch6n vegetal totalmente saturado
por agua; b) perforaci6n con barrenos para
determinar el perfil.
5.4.1.1. Profundidad del suelo
La profundidad de los bofedales ha sido determinada en 3 puntos, realizando su descripci6n en
campo (Ver Tabla 44). Las profundidades varian de 6,37 metros, en la parte mas profunda, y en las
menos profundas entre 4,31 y 2,10 metros en los extremes. Presenta un alto contenido de raices y
materia organica en las capas superficiales y suelos arenosas a Arena Francas en la base o capas
inferiores del suelo.
69
417
Being these bofedals of natural grasslands, they present hydromorphic soils, with
zones of depression combined with plains near the slopes and surface water levels,
where we can see plant species such as Distichia sp. and Plantago sp., also plants of
the genre Carex sp., Calamagrostis sp., Genciana sp., Erneria sp., Arenaria sp. and
Hipsela sp., and in the accumulations of water the following are observed: Lachemilla
sp., Ranunculus sp. and other genres, which serve as natural pastures for wild species
and domestic species such as llama and alpaca. For this reason, some authors call them
CANAPAS, which are native grazing fields.
5.4.1. Characteristics of the Villamar bofedal soils
The excavation of a trial pit has been carried out. However, because the layer is a very
deep plant cushion, and the water level is on the surface (see Photographs A-18 and
A-19), the determination of the profiles by hand auger drilling has been carried out and
has allowed taking samples and characterizing the Villamar Bofedal.
Photograph A-18: Villamar Bofedal; a) opening of trial pits in plant cushions
totally saturated with water; b) drilling augers in order to determine the profile.
5.4.1.1. Soil Depth
The depth of the bofedals has been determined in 3 points, making its description in
the field (See Table 44). The depths vary from 6.37 meters in the deepest part, and in
the shallower parts between 4.31 and 2.10 meters at the ends. It presents a high content
of roots and organic matter in the surface layers and sandy to sandy-loam soils in the
base or lower layers of the soil.
69
418
Punto
BOFEDAL VILLAMAR
Calicata Villamar
Barreno 1 Villamar
Barreno2 Uillamar
Barre no 3 Villamar
Foto A 19: Perforaciones con Barreno: a)
perforaci6n en bofedal a una profundidad de
6,37 m; b) vista del Barreno y la profundidad de
perforaci6n en este punto; c) muestras de
materia organica extraidas con el barreno que
evidencia el proceso de descomposici6n de las
raices.
Tabla 44: Profundidad de los suelos en bofedal Villamar
PROFUNDIDAD DE SUELO EN BOFEDAL
Coordenadas
Prof.
Nivel
Longitud Latitud Altitud Freatico Metodo Observaciones
Oeste Sur msnm
(m)
(m)
651028 7579987 4518m 0,50 0,10 C Raices + NF
651027 7579987 4517m 6,37 0,10 B Raices + Arena
650982 7579952 4520m 2,10 0,20 B Raices + Arena
651097 7580024 4516m 4,31 0,10 B Raices + Arena
Fuente: Elaboraci6n propia en base a informaci6n de campo, 2017.
Donde: C = Calicatas; B= Barrenaciones
La Figura 23, muestra las profundidades obtenidas mediante barrenaciones. Las planillas de los
puntos analizados se pueden ver en la secci6n de Anexos B.
70
419
Photograph A-19: Drilling with augers; a) Bofedal drilling at a depth of 6.37
meters; b) view of the drilling auger and the depth of drilling at that point; c)
samples of organic matter extracted through drilling augers that demonstrate the
decaying process of the roots.
Table 44: Soil depth in the Villamar Bofedal
Source: Own elaboration based on field information, 2017.
Where: C = Trial pits; B = Augers
Figure 23 shows the depths obtained by drilling augers. The spreadsheets of the
analyzed points can be seen in the section of Annex B.
70
SOIL DEPTH IN THE BOFEDAL
Coordinates Water
Point West South Height
Depth Table Method Observations
longitud Latitude masl
(m) (m)
VILLAMAR BOFEDAL
Villamar Trial Pit 651028 7579987 4518m 0.50 0.10 C Roots+ NF
Villamar Auger I 651027 7579987 4517m 6.37 0.10 B Roots+ Sand
Villamar Auger 2 650982 7579952 4520m 2.10 0.20 B Roots+ Sand
Villamar Auger 3 651097 7580024 4516m 4.31 010 B Roots+ Sand
420
Figura 23: Profundidad de los suelos en el Bofedal de Villamar.
Barrena 3
Villamar
4,31
PUNTOS DE MUESTREO
Barreno 1
Villamar
Barreno2
Uillamar
0
2 ~
3 ~
0
4 i5
z
5 ~
0
6 :::"
7
8
Al mismo tiempo se ha determinado el Nivel Freatico, donde la profundidad minima observada es
de 0, 10 metros hasta maxi mo los 0,20 metros en los puntos que ubicados a los extremos del
bofedal. (Ver figura 24 ).
0
1
:[ 2
lil 3
~ 4
C: 2 5
~ 6
7
8
Figura 24: Nivel freatico en el Bofedal de Villamar
Puntos de Muestreo
Barrena 1 Barrena 3
Barreno2 Uillamar Villamar Villamar
- • Nivel Freatico --Profundidad (m)
El bofedal de Villamar presenta los niveles de saturaci6n de agua mas elevados a nivel superficial,
en relaci6n a los demas bofedales estudiados.
71
421
Figure 23: Depth of the soils of the Villamar Bofedal.
At the same time, the Water Table has been determined, where the minimum depth
observed is 0.10 meters to a maximum of 0.20 meters at the sampling points located at
the ends of the bofedal (See Figure 24).
Figure 24: Water table in the Villamar Bofedal
The Villamar Bofedal presents the highest water saturation levels at the surface level,
in relation to the other bofedals studied.
71
0
1
~ 2
1l 3
~ 4
C :, 5
~ 6
0..
7
8
PUNTOS DE MUESTREO
Barreno 3
Villamar
4,31
Barreno 1
Villamar
Puntos de Muestreo
Barreno 1
Barreno2 Uillamar Villamar
Barreno2
Uillamar
Barre no 3
Villamar
- • Nivel Freatico --Profundidad Im)
0
1
2 ~
3 0
<!
0
4 c z
5 ii:
0
6 "c.'.
7
8
422
5.4.2. Propiedades fisicas del Bofedal Villamar.
5.4.2.1. Textura de los Suelos
En general, debido a su poca alteraci6n y deterioro en sus horizontes superficia les, este bofedal
presenta capas de suelos organicos con poco o casi nulos contenidos de componentes minerales,
que solo se observan en la base de los colchones vegetales (Ver Figura 25).
100
90
80
70
60
so
40
30
20
10
0
Figura 25: Clase textural del Bofedal Villamar
0aS0 50a370 370a 450a 580a 115a 0a20 20a90 90a115 115a 0al00 100a 393a
450 580 637 210 210 393 431
Barrena Villamar 1 Barre no Villamar 2 Barrena Villamar 3
■ M.O. ■ (%1 Arena ■ (%)Limo ■ (%)Limo
Tabla 45: Textura en el Bofedal de Villamar
CLASE TEXTURAL
Prof.
Textura
Punto Codigo
(cm)
Arena Limo Arcilla
(%) (%) (%)
Clase Textural
BOFEDAL VILLAMAR
Barreno 1 Villamar VM-01-1/8-40 0a 50 M.O.
VM-01-2/81-41 50 a 370 M.O.
VM-01-3/81-42 370 a 450 M.O.
VM-01-4/81-43 450 a 580 M.O.
VM-01-5/81-44 580 a 637 M.O.
Barreno2 Villamar VM-02-1/8-40 0a 20 M.O.
VM-02-2/81-41 20a 90 M.O.
VM-02-3/81-42 90 a 115 M.O.
VM-02-4/81-43 115 a 210 80 17 3 A reno Franco
Barre no Vi llamar 3 10531 M8/ VM 03-1 0alOO 39 54 7 Franco Limoso
10532 M9 / VM 03-2 100 a 393 55 40 5 Franco Arenoso
10533 M10/VM03-3 393 a 431 69 21 10 Franco Arenoso
72
423
5.4.2. Physical properties of the Villamar Bofedal
5.4.2.1. Soil texture
In general, due to its little alteration and deterioration in its surface horizons, this
bofedal has layers of organic soils with little or no content of mineral components,
which are only observed at the base of the plant cushions (See Figure 25).
Figure 25: Textural class of the Villamar Bofedal
Table 45: Texture in the Villamar Bofedal
72
100
90
80
/U
60
50
40
30
70
10
OaSO 50a370 370a 450a 580a 115a Oa20 20a90 90a115 ~15a OalCO lCOa 393a
450 58G 637 210 210 393 431
Barreno Villamar] 3arrenoVillamar2 Barre no Villamar 3
■ MO ■ !%)Arena ■ IU)l 1mn ■ l¾)limn
TEXTURAL CLASS
Depth Texture
Point Code (cm) Sand Silt Clay
(%) (%) (%)
Texturdl Class
VILLAMAR BOFEDAL
Villamar Auger I VM-01-1/8 -40 Oto SO Organic Matter
VM-01-2/81-41 50kl370 Organic Matter
VM-01-3/81-42 37010450 Organic Malter
VM-01-4/81-43 450to580 Organic Matter
VM-01-5/81-44 580to637 Organic Matter
Villamar Auger2 VM-02-1/8 -40 0to20 Organic Matter
VM-02-2/81-41 20to\lO Organic Matter
VM-02-3/81-42 90kl ll5 Organic Matter
VM-02-4/81-43 115to210 80 17 3 Sandy Loam
Villamar Auger 3 10531 M8 /VM03-I Oto 100 39 54 7 Siltyl.oam
10532M9/VM03-2 100to393 55 40 5 Sandy Loam
10533MI0 /VM03-3 393to 431 69 21 10 Sandy Loam
424
La tabla 45 muestra los resultados de las muestras analizadas en laboratorio de dos puntos (punto
2 y 3), en el primero se tiene 80 % de arena, 17 % de limo y 3 % de arcilla, que lo clasifica como
Suelo Arena Franco, en el segundo, la relaci6n varia en funci6n a la profundidad, dando como
resultado texturas Franco limoso a Franco arenoso. Asimismo, el contenido de Materia organica en
el punto 1 es muy elevado, por lo que tampoco se puede clasificar el contenido mineral.
5.4.2.2. Capacidad de campo (CC) y Punto de Marchitez Permanente (PMP)
Lo suelos muestreados en el punto 2 del bofedal (Villamar), muestran un valor de 8 % de humedad
volumetrica a CC a una profundidad por debajo de 1 m. Estos resultados corresponderian a la clase
textural Arena franco. El punto de marchitez permanente (PMP) de este suelo es de 4 % de
humedad volumetrica, la cual es el contenido de agua retenida a una tension de 15 bar. Los
resultados te6ricos junta con los resultados de capacidad de campo pueden verse en la Tabla 46.
Tabla 46: CC, PMP en funci6n a la textura en Bofedal Villamar
CC Y PMP Y AGUA DISPONIBLE
Prof.
Textura cc PMP
Agua
Punto Codigo
(cm) Arena I Limo !Arcilla I Clase (%) (%)
Disponible
(%) (%) (%) Textural (%)
BOFEDAL VILLAMAR
Barreno2 Uillamar
VM-02-4/81
80 I 17 I 3 I Arena
115a 210 8 4 4
-43 Franco
5.4.3. Propiedades quimicas del Suelo
5.4.3.1. Materia Organica
El contenido de materia organica en la capa superficial del punto 1 (parte central del bofedal), esta
por encima de los 80%. Mientras que en los puntos 2 y 3 se encuentra por encima del 50 % (63 y
64 % respectivamente, Ver Tabla 47), a una profundidad por debajo de los 1 metro.
Tabla 47: % de Materia Organica (M.O.) bofedal Villamar
% M.O EN SUELOS DE BOFEDALES
Punto Codigo Profundidad M.O.
(cm) (%)
BOFEDAL VILLAMAR
Barrena Villamar 2 VM-02-1/8 -40 0a 20 63
VM-02-2/81-41 20a 90 64
VM-02-3/81-42 90a 115 28
VM-02-4/81-43 115 a 210 3
Barrena Villamar 3 10531 M8/VM03-1 0a 100 43,7
10532 M9 / VM 03-2 100a 393 63,1
10533 Ml0 / VM 03- 3 393 a 431 10
73
425
Table 45 shows the results of the samples analyzed in laboratory of the 2 sampling
points (points 2 and 3). The first one has 80% sand, 17% silt and 3% clay, which
classifies it as Sandy-Loamy Soil. In the second, the relationship varies depending
on the depth, resulting in Loamy-silty to Silty-sandy textures. Likewise, the content
of Organic Matter in sampling point 1 is very high, so the mineral content cannot be
classified either.
5.4.2.2. Field Capacity (FC) and Permanent Wilting Point (PWP)
The soils sampled at point 2 of the bofedal (Villamar), show a value of 8% volumetric
humidity of field capacity (FC) at a depth below 1 meter. These results correspond to
the sandy loam textural class. The Permanent Wilting Point (PWP) of this soil is 4%
of volumetric humidity, which is the water content retained at a tension of 15 bar. The
theoretical results together with the field capacity results can be seen in Table 46.
Table 46: Field Capacity (FC), Permanent Wilting Point (PWP) as a function of
texture in the Villamar Bofedal
5.4.3. Chemical properties of the soil
5.4.3.1. Organic Matter
The content of organic matter in the surface layer of sampling point 1 (central part
of the bofedal) is above 80%. While at points 2 and 3 it is above 50% (63 and 64%,
respectively, see Table 47), at a depth below 1 meter.
Table 47: % of Organic matter (O.M.) in Villamar Bofedal
73
FIELD CAPACITY C AND PERMANENT WILTING POINT PWP AND AVAILABLE WATER
Texture Water
Point Code Depth FC PWP Sand Silt Clay Textural Available
(cm)
(%) (%) (%) Class
(% (%)
(%)
BOFEDAL VILLAMAR
VM- 02-4 / 81- Sandy
Villamar Auger 2 43 115to2!0 80 17 3 Loam 8 4 4
% OF ORGANIC MA TIER IN THE BOFEDAL SOIL
Point Code Depth O.M.
(cm) (%)
VILLAMAR BOFEDAL
Villamar Auger2 VM-02-1/8 -40 Oto20 63
VM-02-2/81-41 20to 90 64
VM-02-3/81-42 9010115 28
VM-02-4/81-43 I 15to210 3
Villamar Auger 3 10531 M8 / VM03-\ Oto 100 43.7
I 0532 M9 / VM 03-2 l00to393 63.\
10533MIO / VM03-3 393 to43 I JO
426
Al estar el mayor contenido de MO en los Bofedales relacionado con mayores contenidos de
humedad por presencia de napas freaticas superficiales sin variaciones marcadas durante el aiio,
el mayor contenido y profundidad de las capas organicas se ha observado en el Bofedal de
Villamar. Esto posiblemente a que en este bofedal no existe una alteraci6n marcada y un drenaje
inducido por canales, como se tiene en el Silala. La velocidad de mineralizaci6n de la MO en
condiciones naturales es generalmente lenta, por lo que el desecamiento y la disminuci6n de los
niveles de la napa freatica aceleran los procesos de cambio de la cobertura vegetal por especies
menos exigentes en agua, menor producci6n de biomasa y una mineralizaci6n acelerada de la MO.
El deterioro de estos suelos afecta su comportamiento en todas aquellas caracterfsticas
dependientes de la MO, como su capacidad de almacenamiento de agua, infiltraci6n y otros. Los
suelos de turberas son clasificados como Histosoles, cuyos contenidos de MO son mayores a 40
%.
5.4.3.2. pH de los Suelos
El pH en oscila en rangos que varfan de Neutros 7,0 (punto 2) y Poco acidos 6,2 (Punto 3). En
general, todos los puntos despues de la capa superficial muestran una disminuci6n del pH, en los
horizontes inmediatos del subsuelo, posiblemente esto este relacionado con los mayores
contenidos de humedad del subsuelo (Ver Tabla 48).
Tabla 48: pH de los suelos Bofedal Villamar
pH SUELOS BOFEDAL
Alcalinos Acidos
Prof.
Muy Poto Neutros Poto
Acidos
Muy
Alcalinos
Bofedal Punto
(cm)
Alcalinos Alcalinos acidos Acidos
Menor a
mayora9.2 9.2a 8.0 7.9a 7.5 7.4a6.5 6.4a 5.5 5.4a3.8
3.8
BOFEDAL VILLAMAR
Villamar P2 0a 20 7,0
20a40 6,1
40a 60 6,1
60a 80 5,5
80a 100 5,5
Villamar P3 0alOO 6,2
100a 393 5,2
393 a 431 5,3
Asimismo, los valores se concentran en un rango de pH neutros a poco acidos, con una tendencia
a disminuir a mayor profundidad (Ver Figura 26).
74
427
Since the highest content of Organic Matter (OM) in the bofedals is related to higher
humidity content due to the presence of surface water tables—without marked
variations during the year—a greater content and depth of the organic layers has been
observed in the Villamar Bofedal. This is possibly because in this bofedal there is
no marked alteration and canal-induced drainage, as is the case in Silala. The rate of
mineralization of organic matter under natural conditions is generally slow, so that the
drying and decrease of the levels of the water table accelerate the processes of change
of the vegetal cover by species less demanding of water, lower production of biomass
and an accelerated mineralization of the organic matter.
The deterioration of these soils affects their behavior in all those characteristics
dependent on organic matter, such as their water storage capacity, infiltration and
others. The soils of peatlands are classified as Histosols, whose organic matter contents
are greater than 40%.
5.4.3.2. pH of the soils
The pH oscillates in ranges that vary from Neutral 7.0 (sampling point 2) and Lowacids
6.2 (sampling point 3). In general, all samplings points after the surface layer
show a decrease in pH, in the immediate horizons of the subsoil. Possibly this is related
to the higher humidity content of the subsoil (see Table 48).
Table 48: pH of the Villamar Bofedal soils
Also, the values are concentrated in a pH range from neutral to low-acids, with a
tendency to decrease at a greater depth (see Figure 26).
74
- nH OF THE BOFEDAL SOILS
Alkaline Acid
Very Low Neutral Low- High-
Bofeda l Point Depth Alkaline
Alkaline
Alkaline Acid
Acids
Acid
(cm)
Less than
Greater 9.2 to 8.0 7.9 to 7.5 7.4 to 6.5 6.4to5.5 5.4 lo3.8
3.8
than 9.2
VILLAMAR BOFEDAL
Villamar P2 0to20 7.0 I
2010 40 6.1 I
40to 60 6.1 I
60to 80 5.5 I
80to 100 5.5 I
Vi llamar P3 Oto 100 6.2 I
100 to 393 5.2 I
393 to 431 5.3 I
428
I
C.
Figura 26: pH de los suelos del Bofedal Villamar en funci6n a la profundidad
8,0 7,0
7,0 I 6,0
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
0a 20
6,1 I 20a 40
6,1 I 40a 60
P2
6,2
5,5 5,5 I 5,2 5,3 I I 60 a 80 80 a 100 0 a 100 100 a 393 393 a 431
P3
Villamar Profundidad (cm) Barrena Villamar 3
■ Neutros 7.4 a 6.5 ■ Paco acidos 6.4 a 5.5 ■ Acidos 5.4 a 3.8
5.4.3.3. Conductividad Electrica (C.E.)
La conductividad electrica en cada punto tiene un comportamiento particular en funci6n a la
profundidad como se ve en la Figura 27, donde los valores mas altos (594 μSiem) se encuentra
entre los 0,20 a los 0,90 metros y en el punto 3 del bofedal, el valor es de 660 μSiem a una
profundidad entre los 1 y los 3,93 metros de profundidad. Los valores son muy variables, lo que se
puede dar por el movimiento y el contenido de agua que circula en este bofedal.
700
600
500
400 ... ,_;
300
200
100
0
Oa 20
Figura 27: Conductividad Electrica, Bofedales Villamar
C.E. (μS/cm)
20a 90 90a115
Barre no Villamar 2
115 a 2 10
Profundidades (cm)
Oa 100 100 a 393
Barrcno Villamar 3
292 a 431
75
429
Figure 26: pH of the Villamar Bofedal soils as a function of depth
5.4.3.3. Electrical conductivity (EC)
The electrical conductivity at each sampling point has a particular behavior as a
function of depth, as shown in Figure 27, where the highest values (594 μS/cm) are
between 0.20 to 0.90 meters and at the sampling point 3 of the bofedal the value is 660
μS/cm at a depth between 1 and 3.93 meters. The values are very variable, which can
be due to the movement and content of the water that circulates in this bofedal.
Figure 27: Electrical Conductivity, Villamar Bofedals
75
:I:
a.
8,0
7,0
6p
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
/{XI
bOO
500
100
300
200
100
0
7,0
6,1
O a 20 20a 40
6,1
40a 60
P2
5,5
60a 80
5,5 I 80 a 100
6,2
O a 100
5,2 5,3
100 a 393 393 a 431
P3
Villamar Profundidad (cm) Bane no Villamar 3
■ Neutros 7.4 a 6.5 ■ Poco acidos 6.4 a 5.5 ■ .Acidos 5.4 a 3.8
C.E. (μS/cm)
O a 20 20a90 90a 115 115 a 210
Barrena Villamar 2
Pratundidadc,s (cm)
o a 100 100 a 393
Barrena Villamar 3
292 a 431
430
5.4.4. Propiedades hidraulicas
5.4.4.1. Conduclividad Hidraulica
Las pruebas de infiltraci6n permitieron conocer el movimiento vertical del agua en la primera capa u
horizonte organico, en los horizontes inferiores no se hicieron estas pruebas debido a que se
encuentran saturadas de agua. Los resultados obtenidos reflejan comportamientos similares a los
suelos arenosos por la velocidad de infiltraci6n obtenida.
Foto A 20: Pruebas de lnfiltraci6n en puntos de los Bofedales Villamar.
Figura 28: Graficas de lamina e infiltraci6n en funci6n al tiempo en el Bofedal Villamar.
!I.MINA w. TIEIIPO! !llfLllUICIOI w. JUIQ! ~mm 1,~ ~ ~ o s ~ m m • ~ o s • 1111
lllnpOLas
mediciones realizadas en el punto 1 del Bofedal de Villamar, reflejan el movimiento vertical del
agua (infiltraci6n) moderadamente rapido como se puede ver en la Tabla 49.
76
431
5.4.4. Hydraulic Properties
5.4.4.1. Hydraulic Conductivity
The infiltration tests allowed knowing the vertical movement of water in the first
organic layer or horizon. In the lower horizons these tests were not carried out because
they are saturated with water. The results obtained reflect similar behaviors to sandy
soils due to the infiltration velocity obtained.
Photograph A-20: Infiltration tests completed in the sampling points of Villamar
Bofedals
Figure 28: Coating and infiltration graphs as a function of time in the Villamar
Bofedal
The measurements made in sampling point 1 of the Villamar Bofedal, reflect the
vertical movement of water (infiltration) moderately fast as can be seen in Table 49.
76
LAMINA vs. TIEMPO INFILTRACION vs TIEMPO
4,0 WlO ,O
Eioo .
E. l50 , 2COO .O
~ JOO -
'cOO .O ·
.!! 250 ·
~ ,00 . a ·coo.a 150 .
~ 100 ·
~ ~.)
.: 50 -
•E 0 0,0 _J a 20 4(1 60 8] 100 1,'0 20 4il ED 80 ,o;;
T1empo (mini Tiempo 1min)
l- "'°"" -4-"'"""""I 1--e--Om- -+-o.,,..,,,.~I
432
Tabla 49: Velocidad de infiltraci6n y Conductividad Hidraulica
VELOCIDAD DE INFILTRACl6N Y CONDUCTIVIDAD HIDRAUUCA
Punto I Vib I Vib I CH I Tipo de suelo I Velocidad lnfiltracion
(mm/min) (mm/h) (cm/h) (Brouwer et al., 1988) (Landon, 1984)
MOVIMIENTO VERTICAL
Punta Vil lamar! 1,6770 I 100,62 I 10,06 I Sue lo Arenoso I Moderadamente rapida
Fuente: Elaboraci6n propia, 2017.
Segun la interpretaci6n provista por Brouwer et al. (1988) y Landon (1984) para el tipo de suelo
indicado, la velocidad de infiltraci6n es moderadamente rapida.
5.4.4.2. Capilaridad
Obtenida mediante el metodo de los cilindros de 100 cm3. La Tabla 50 nos muestra los resultados
obtenidos de las dos muestras en el punto 2, con un acenso capilar de 5 centimetros en un tiempo
de variable de 17 y 21 minutos, la clasifican como arena media de acuerdo al tipo de suelo.
Tabla 50: Tabla de resultados sobre ascension capilar Suelos del Bofedal Villamar.
CAPILARIDAD
Prof. Altura
Tiempo Velocidad
Punto Muestra Codigo Tipo de Suelo Capilarhc
(min) (cm/min)
(cm) (cm)
BOFEDAL VILLAMAR
Muestra Vi llamar 2 8a45 VM2-1 Arena Media 5,00 17 0,29
Muestra Vi llamar 2 22 a 50 VM2-2 Arena Media 5,00 21 0,24
5.5.Clasificaci6n de los Bofedales
Segun los resultados obtenidos, los Bofedal Norte, Sur y Villamar se pueden clasificar segun su
origen como de tipo natural (ver Tabla 51 ), debido a su fuente de agua y alimentaci6n
principalmente con aguas subterraneas.
77
433
Table 49: Infiltration Velocity and Hydraulic Conductivity
Source: Own elaboration, 2017.
As per the Brouwer et al., (1988) and Landon (1984) interpretation, the infiltration
velocity of this soil has been classified as moderately fast.
5.4.4.2. Capillarity
The capillarity is obtained through the method of cylinders of 100 cm3. Table 50
shows the results obtained from the 2 samples in point 2, with a capillary rise of
5 centimeters in a variable time of 17 and 21 minutes, classified as medium sand
according to the type of soil.
Table 50: Result table on the capillary rise of the Villamar Bofedal soils
5.5. Bofedal Classification
According to the results obtained, the North, South and Villamar Bofedals can be
classified according to their origin as natural type (see Table 51), due to their source
and supply of water, mainly of groundwater.
77
INFILTRATION VELOCITY (IV AND HYDRAULIC CONDUCTIVITY mo
IV IV HC Soil type (Brouwer Infiltration Velocity
Point (mm/min) (mm/h) (cm/h) etal, 1988) (Landon, 1984)
VERTICAL MOVEMENT
Villamar Point 16770 100.62 1006 Sandy Soil Moderately fast
CAPILLARITY
Sample Capillary
Point Depth Code Soil Type Height Time Velocity
(cm) (cm) (min) (cm/min)
BOFEDAL VILLAMAR
Villamar Sample 2 8 to45 VM2-l Medium Sand 5.00 17 0.29
Villamar Sample 2 22 to 50 VM2-2 Medium Sand 5.00 21 0.24
434
Tabla 51: Clasificaci6n de Bofedales Estudio de Suelos
C/asificaci6n
Tlpa En Gral. Descrlpci6n
Bafedal Bafedal Bafedal
Norte Sur Villamar
Son aquellos creados por la humedad dedeshielos,
Natural es manantiales, natural es de aguas subsuperficiales o X X X
Origen aguas subterrilneas y precipitaciones pluvial es.
Artifi cial es o antr6picos
Creados por el hombre, de acuerdo a su conveniencia
v necesidad
Altitud
AltiplJnicos Estan ubicados par debajo de los 4.100 m.s.n.m.
Altoandinos Estan ubicados par encima de las 4.100 m.s.n.m. X X X
RE!gimen Hidrom6rficos o Ud icos Tienen presencia de agua per ma nente X X
hfdrico ME!sicos o Usticos Presencia de agua temporal X
Acidos pH menor a 6,4
pH suelos Neutros pHde6,4a7,4 X X X
Bilsicos pH mayor a 7,4
Pequefios Usofamiliar
Tamaf'io
Grandes Uso comunal' X X X
Por otro lado, en funci6n a la altitud, los Ires bofedales estan clasificados como Bofedales
Altoandinos par encontrarse encima de las 4.100 msnm.
De acuerdo al regimen hfdrico, los Bofedales Norte y Villamar se clasifican como bofedales
hidrom6rficos o udicos par tener presencia constante de humedad, mientras el Bofedal Sur es de
tipo Mesico, debido a que la humedad no es constante a lo largo de todo el aiio.
En funci6n al pH, estos bofedales pueden estar clasificados como bofedales neutros a basicos, sin
embargo se tienen pequeiias variaciones en funci6n a la profundidad de las suelos y posiblemente
a la epoca del aiio, pero en general se pueden considerar como bofedales Neutros.
5.6.Comparaci6n de los Bofedales del Silala y Bofedal de Villamar
A pesar de que su clasificaci6n puede considerarse similar, las Bofedales del Silala y las Bofedales
de Villamar no comparten similitudes debido al estado en el que se encuentran actualmente. Por
ejemplo, las profundidades de la capa organica observada en el Bofedal Villamar se encuentra por
encima de las cuatro metros de profundidad y presenta una cobertura vegetal uniforme
caracterfstica de los bofedales, con una predominancia de Oxichfoe andina y Distichia muscoides.
En las Bofedales del Silala, par otro lado, la presencia de estas especies es reducida a zonas de
menor tamaiio y las profundidades no exceden los dos metros.
Asimismo, respecto del tipo de suelo, se logr6 determinar que las capas superficiales de los
bofedales del Silala ya presentan un alto contenido de arena, sin embargo en Villamar estas se
encuentran a mayor profundidad, incluso casi ausentes, ya que el colch6n vegetal o la capa de
materia organica es de mayor espesor gracias a la acumulaci6n paulatina de MO en condiciones
de alta humedad, a su nula intervenci6n y las bajas temperaturas.
78
435
Table 51: Classification of the Bofedals surveyed
On the other hand, depending on the height, the 3 bofedals are classified as High
Andean Bofedals because they are located above 4,100 meters above sea level.
According to the water regime, the North and Villamar Bofedals are classified as
hydromorphic or udic bofedals, because they have a constant humidity presence, while
the South Bofedal is of the mesic type, because humidity is not constant throughout
the year.
Depending on the pH, these bofedals can be classified as neutral to basic bofedals.
However, there are small variations depending on the depth of the soils and possibly
the time of year, but in general they can be considered as Neutral bofedals.
5.6. Comparison between the Silala and Villamar Bofedals
Though their classification can be said to be similar, the bofedals of Silala and the
bofedals of Villamar bear no comparable similarities due to the current state in which
they are found. For instance, the depths of the organic layer observed in the Villamar
Bofedal is above the 4 meters of depth and presents a uniform plant cover typical
of bofedals, with predominance of Oxichloe andina and Distichia muscoides. In the
Silala Bofedals, on the other hand, the presence of these species is reduced to smaller
areas and the depth does not exceed the 2 meters.
Also, regarding the type of soil, it was determined that the surface layers of the Silala
bofedals already have a high content of sand. However, in Villamar these
78
Classification
Type In General Description
North South Vi/lama
Rofedal Bofedal r
They are those created hy the humidity of
Natural thaws, springs, natural sub-surface waters or X X X
Origin groundwater and rainfall.
Artificial or anthropic Created by man according to his convenience
and needs.
Altiolanic ·n1cv arc located below 4,100 meters above sea
Height High Andean ·1nev are located above 4,100 meter.; above sea X X X
Water llydromomhic or udic They have the presence ofpennanent water. X X
regime Mesic or ustic Presence oftemoorarv water X
Acids pH less than 6,4
Soil pH Neutral pH of6,4 to 7,4 X X X
Basic oH greaterthan 7,4
Small Familvusc
Size llig Conmmnitv use X X X
436
Los Bofedales del Silala presentan pH poco alcalinos a alcalinos, mientras que en el Bofedal de
Villamar se encuentra entre valores de neutros a poco acidos, posiblemente por la mayor humedad
que presentan. Asimismo, el contenido de materia organica en ambos cases es elevado por
encima del 50 %. Respecto de las propiedades hidraulicas, en el Bofedal de Villamar se hizo dificil
determinarlas por el alto contenido de materia organica, sin embargo el comportamiento que
presenta es propio de estos suelos con altos contenidos de materia organica.
Asi tambien, otro factor de contraste es el comportamiento de la cobertura vegetal y las especies
que se han venido introduciendo en los Bofedales Norte y Sur del Silala, donde se logr6 evidenciar
la presencia y avance de especies tolerantes a periodos secos coma los pajonales, las estipas y
otras especies que han venido invadiendo estas areas de bofedales, contrario a lo que ocurre en el
Bofedal de Villamar, donde se puede ver una cobertura vegetal tipica de los bofedales e uniforme
de acuerdo a la descripci6n realizada en el subtitulo respective. Asimismo, este cambio en el
patron de vegetaci6n debido principalmente a los descensos de los niveles de agua, esta
generando la presencia de afloraciones salinas en los suelos, incidiendo de manera directa en la
degradaci6n de los suelos, la reducci6n paulalina de las areas de bofedales y la perturbaci6n que
ha sufrido producto del encauce de las aguas de los manantiales hacia un curse principal.
6. DISCUSIC>N
Los Bofedales del Silala (Norte y Sur) y Villamar se han formado en terrenos pianos, en fondos de
val les donde alumbran manantiales, y donde su vegetaci6n contrasta notablemente con la de sus
alrededores debido a la falta de humedad. Estes bofedales se encuentran a menores alturas que
las zonas aledanas, a mayor profundidad, y por lo tanto presentan mayor cobertura gracias a la
mayor disponibilidad de agua durante el ano, especialmente durante los periodos secos (la napa
freatica esta mas cerca de la superficie del suelo).
Al ser considerados humedales de altura que dan lugar a las llamadas turberas naturales alto
aldinas o peat/ands con vegetaci6n siempre verde, asociadas a un aprovisionamiento de agua
permanente, predominantemente agua subterranea (Navarro y Maldonado, 2002; Squeo et al.,
2006; Ruthsatz, 2012), sus nutrientes provienen principalmente de los minerales disueltos, los
cuales se transportan en el agua producto de la infiltraci6n, por lo que la disponibilidad de agua
favorece al avance de la vegetaci6n del bofedal, mientras que en condiciones de sequia
prolongada los bofedales desarrollan otras especies, que se expanden cuando se evidencia un
desecamiento o una degradaci6n en estos sistemas (Ruthsatz, 2012).
79
437
surface layers are found at greater depth, even almost absent since the plant cushion
or the layer of organic matter is thicker, due to the gradual accumulation of organic
matter in high humidity conditions, its null intervention, and low temperatures.
The Silala bofedals have low alkaline to alkaline pH, while in the Villamar Bofedal,
there are values of neutral to low-acid, possibly due to the higher humidity they present.
Likewise, the content of organic matter in both cases is high, above 50%. Regarding
the hydraulic properties, in the Villamar Bofedal it was difficult to determine these
properties due to the high content of organic matter. However, the behavior it presents
is typical of these soils with high contents of organic matter.
Also a factor that can be differentiated is the behavior of the plant cover and the
species that have been introduced in the Silala North and South Bofedals, where
it was possible to demonstrate the presence and progress of tolerant species to dry
periods such as grasslands, stipas, and other species that have been invading these
bofedal areas, contrary to what happens in the Villamar Bofedal, where we can see a
typical plant cover of bofedals and uniform according to the description made in the
respective subtitle. Likewise, this change in the vegetation pattern, mainly due to the
decreases in water levels, is generating the presence of saline outcrops in the soils,
directly affecting the degradation of soils and the gradual reduction of the areas of
bofedals and the disturbance that has suffered as a result of the canalization of spring
waters towards a main course.
6. DISCUSSION
The Silala bofedals (North and South) and Villamar have been formed in flat lands, in
valley bottoms, where springs well up, and where their vegetation contrasts remarkably
with that of its surroundings due to the lack of humidity. These bofedals are located at
lower altitudes than the surrounding areas, at greater depth, and therefore have greater
plant coverage due to the greater availability of water during the year, especially during
dry periods (the water table is closer to the soil surface).
Since they are considered high altitude wetlands, giving rise to so-called high alpine
natural peatlands with evergreen vegetation, associated with a permanent water
supply, predominantly groundwater (Navarro and Maldonado, 2002, Squeo et al.,
2006; Ruthsatz, 2012), its nutrients come mainly from dissolved minerals, which are
transported in the water derived from infiltration, allowing the availability of water to
favor the growth of vegetation in the bofedal; under conditions of prolonged drought,
on the other hand, bofedals develop other species, which expand when there is evidence
of desiccation or degradation in these systems (Ruthsatz, 2012).
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438
Los Bofedales del Silala (Norte y Sur) presentan una humedad constante debido a las vertientes
presentes que fluyen en las mismos, par lo que la napa freatica se hace variable, siendo la
saturaci6n prolongada de las suelos la que permite el establecimiento de especies hidr6fitas3 y el
desarrollo de suelos hidrom6rficos (Ji, 2007). Los niveles de agua del Bofedal de Villamar se
diferencian con las de las Bofedales del Silala par la profundidad de las suelos que estos
presentan. Segun Olivares (1988), en otras zonas se han identificado bofedales con un nivel
freatico de 0, 15 metros, asociados a una formaci6n vegetal densa donde domina Oxichloe andina.
El Bofedal Norte se asemeja a esta descripci6n, sin embargo presenta areas que se van
degradando, ya que se observa la presencia de especies de plantas ajenas a las ecosistemas de
bofedales; situaci6n que puede estar influenciada par la mayor profundidad a la que se encuentra
la napa freatica.
6.1.Perturbaci6n de los Bofedales del Silala y Villamar
En las Bofedales del Silala se puede evidenciar la predominancia de una asociaci6n de Distichia
muscoides y Oxychloe andina, siendo esta composici6n botanica variable en funci6n de la
abundancia de agua. Como seiiala Flores (1990, citado en Alzerreca et al., 2001), la composici6n
botanica de las bofedales en otros estudios consta de 59,5% de herbaceas o forbias, 12,3% de
graminoides o juncaceas, 16,4% de gramineas y 11,7% de otras especies miscelaneas. Alzerreca
et al. (1988, 2001 ), indica que la composici6n botanica se basa en plantas pulvinadas de las
generos Distichia y Plantago, que forman un tapiz de algunos cenlimetros de altura interrumpido
par numerosos charcos, donde se asocian algunas rizomatosas monocotiled6neas rozuladas de
las generos: Carex, Deyeuxia, Gentian, Werneria, Arenaria, Hypsela. En las charcos se encuentran
Lachemiffa, Ranunculus y otros.
Los bofedales pueden sufrir procesos de degradaci6n que pueden ser atribuidos a diversos
factores, entre las que se destacan las de origen natural, las relacionados con el clima, el cambio
climatico y aquellos asociados a las efectos de origen antr6picos, coma la construcci6n de obras (
coma caminos), que interrumpen el flujo del agua en estos ecosistemas naturales, o la
construcci6n de drenes o canales artificiales para el desvio de las aguas para diferentes fines
coma el uso agricola y otros, lo que provoca una desecaci6n paulatina.
En cuanto a las factores naturales, en la region se tienen variaciones climaticas y de regimen
hidrico, presentando una precipitaci6n anual escaza de 59 mm/aiio, e incluso menor, par tiempos
prolongados y consecutivos (Claros, 2005 citado en Castel, 2017), lo que acentua las efectos
negativos sabre la hidrologia de las bofedales (cantidad y calidad del agua), la profundidad de la
napa freatica y par consiguiente sabre la composici6n floristica de este ecosistema.
3 Plantas acuaticas o que viven en suelos inundados. Su vegetaci6n es en parte determinada por la
profundidad del agua.
80
439
The Silala Bofedals (North and South) present a constant humidity due to the present
streams that flow in the bofedals, thus, the water table becomes variable, with the
prolonged saturation of soils that allow the establishment of hydrophytic3 species and
the development of hydromorphic soils (Ji, 2007). The water levels of the Villamar
Bofedal are different from the Silala Bofedals because of their depths. According to
Olivares (1988), in other areas bofedals have been identified with a water table of 0.15
meters, associated with a dense plant formation dominated by Oxychloe andina. The
North Bofedal resembles this description; however, it presents areas that are degraded,
since the presence of plant species other than the bofedal ecosystems is observed—a
situation that may be influenced by the greater depth to which the water table is located.
6.1. Disturbance of the Silala and Villamar Bofedals
In the Silala Bofedals, the predominance of an association of Distichia muscoides
and Oxychloe andina can be evidenced, where the botanical composition is variable
depending on the abundance of water. As indicated by Flores (1990, quoting Alzerreca
H., 2001), the botanical composition of the bofedals in other studies consists of 59.5%
of herbaceous or forbs, 12.3% of graminoids or Juncaceae, 16.4% of gramineae and
11.7% of other miscellaneous species. Alzerreca (1988, 2001), indicates that the
botanical composition is based on pulvinate plants of the Distichia and Plantago
genres, forming a floor lining some centimeters high interrupted by numerous puddles,
where some rhizomatous monocotyledons of the following genres are associated:
Carex, Deyeuxia, Gentian, Werneria, Arenaria, Hypsela. In the puddles we can find
Lachemilla, Ranunculus and others.
The bofedals are likely to undergo processes of degradation that can be attributed to
various factors, among which are those of natural origin, those related to climate, and
climate change, as well as those related with the effects to anthropic origin, such as
the construction of works (e.g. roads) that interrupt the water flow in these natural
ecosystems, or the construction of artificial drains or canals to divert water for different
purposes such as agricultural use and others, which result in a gradual desiccation.
As for natural factors, the region is characterized by climatic and water regime
variations, presenting a scarce annual rainfall of 59 mm/year, or even inferior for
long and consecutive periods of time (Claros, 2005, quoting Castel, 2017), which
accentuates the negative effects on the bofedals hydrology (quantity and quality of the
water), the depth of the water table and, consequently, the floristic composition of this
ecosystem.
3 Aquatic plants or plants living in flooded soils. Its vegetation is partly determined by the depth of the
water.
80
440
La producci6n de biomasa y la disminuci6n en la disponibilidad de agua debido a los cambios del
curso del agua de los manantiales que conforman sus fuentes de abastecimiento, tambien pueden
incidir en el desecamiento y una mayor mineralizaci6n de la MO, cambios en la cobertura vegetal o
la desaparici6n de los bofedales, favoreciendo de esta manera a los procesos de erosion e6Iica en
las zonas descubiertas y provocando la sedimentaci6n de los cauces, como esta ocurriendo en
parte de los Bofedales del Silala (Norte y Sur). De la misma manera los suelos descubiertos sufren
variaciones termicas en su superficie lo que provoca la acumulaci6n de sales por la evaporaci6n.
La reducci6n de los niveles de agua en los Bofedales del Silala parece estar bastante relacionada
con la construcci6n de los canales artificiales. Los sintomas relacionados con la misma, tal como
se observa en los Bofedales del Silala, y principalmente en el Bofedal Sur, son el desecamiento de
sus partes altas, y con esto la aparici6n de afloraciones salinas, principalmente en el bofedal
salino, asi como en los bordes donde ya se observa una mayor disminuci6n de la humedad y por
consiguiente falta de cobertura vegetal y/o presencia de especies como las Festucas sp., y las
Stipas, las cuales no son propias de estos ecosistemas por ser especies con mayor tolerancia a las
sequias, y por lo tanto a las salinidad.
Comparando los Bofedales del Silala (Norte y Sur) con el de Villamar, que se encuentra en un
mejor grado de conservaci6n, se ha podido evidenciar que el espesor de la capa organica en los
primeros es mucho menor, llegando a 0,50 metros aproximadamente, en comparaci6n a Villamar,
que supera los 4 metros de profundidad. Esto puede ser atribuido al deterioro producido por el
desvio y encauzamiento de las aguas, lo que podria llevar a la desaparici6n total de los Bofedales
en el Silala.
La construcci6n de los canales artificiales hace mas de un siglo atras para el desvio de las aguas
hacia el pais vecino para su utilizaci6n en la mineria, la industria y el consumo humano, a la larga
han llevado a la perturbaci6n del sistema de los bofedales. Debido a lo mencionado, los Bofedales
Norte y Sur (perturbado) del Silala tambien presentan otros problemas ambientales (cambios de
biodiversidad y otros), que se encuentran amparados en la Ley 404, del 18 de septiembre del
2013, donde se declara como prioridad la recuperaci6n, conservaci6n y uso sustentable de los
bofedales, para precautelar los sistemas de vida dentro del territorio nacional.
6.2.Propiedades Fisico - Qui micas del suelo de los bofedales
En ambos bofedales predominan los suelos del tipo Arenoso a Areno Francoso, pero con
diferencias en el espesor de la capa de materia organica, siendo de 0,40 a 0,80 metros para el
Bofedal Norte y una que no supera los 0, 15 metros como promedio en el Bofedal Sur. En
contraste, el Bofedal de Villamar presenta capas sub-superficiales de la clase Areno Franco a
Franco arenoso, con un colch6n de materia organica que alcanza desde los 1 a 4 metros de
profundidad.
81
441
The production of biomass and the decrease in the availability of water resulting from
changes in the water course of the springs that make up their supply sources, can also
affect the desiccation of bofedals, increase the mineralization of organic matter, cause
changes in—or the disappearance of—the plant cover, and thus favor wind erosion
processes in the uncovered areas and cause the sedimentation of the channels, as can be
seen in part of the Silala Bofedals (North and South). In the same way, the discovered
soils suffer thermal variations in their surface which causes the accumulation of salts
by evaporation.
The reduction of the water levels in the Silala Bofedals seems to be quite related to
the construction of the artificial canals. The symptoms related to the latter, as observed
in the Silala Bofedals and mainly in the South Bofedal, are the desiccation of its high
parts and the appearance of saline outcrops, mainly in the saline bofedal, as well as the
edges where there is already a greater decrease in humidity and therefore lack of plant
cover and/or presence of species such as Festucas sp. and Stipas, which are not typical
of these ecosystems because they are species with greater tolerance to droughts, and
therefore to salinity.
Comparing the Silala Bofedals (North and South) with that of Villamar, which is in
a better degree of conservation, it has been possible to see that the thickness of the
organic layer in the former is much smaller, reaching approximately 0.50 meters, as
compared to Villamar Bofedal, which exceeds 4 meters deep. This can be attributed to
the deterioration caused by the diversion and canalization of waters, which could lead
to the total disappearance of the Silala Bofedals.
The construction of artificial canals performed more than a century ago to diver of
waters towards the neighboring country for mining, industry and human consumption
purposes. In this sense, it is necessary to take into account these considerations, which
in the long run lead to the disturbance of the bofedals system. Due to the above,
the Silala North and South Bofedals (disturbed), also present other environmental
problems (changes in the biodiversity and others), which are covered by Law 404
of 18 September 2013, where priority is given to the restoration, conservation and
sustainable use of bofedals, in order to safeguard the life systems within national
territory.
6.2. Physical-chemical properties of the bofedal soils
In both bofedals, soils of the sandy to sandy-loam type predominate, but with differences
in the thickness of the layer of organic matter, being from 0.40 to 0.80 meters for the North
Bofedal and a layer that does not exceed 0.15 meters on average in the South Bofedal.
In contrast, the Villamar Bofedal presents sub-surface layers of the loamy-sandy to
sandy-loam type, with a cushion of organic matter that reaches from 1 to 4 meters deep.
81
442
Por el predominio de la materia organica, estos suelos presentan una porosidad maxima de 67,28
% en el Bofedal Norte y una minima de 32,07 % en el Bofedal Sur, coincidiendo con el grado de
saturaci6n determinado en laboratorio del 100 % a una porosidad de 47 % en el Bofedal Norte, y
una saturaci6n del 75,74 % a una porosidad 46 % en el Bofedal Sur; por lo que estos suelos
presentan una capacidad de almacenamiento de agua muy elevado, al estar por encima del 50 %
en gran parte de los puntos analizados.
Asimismo, los contenidos de materia organica son muy variables en funci6n al punto de estudio, es
asf que en el Bofedal Norte solamente el punto 8 presenta un valor de 71 % en la capa de materia
organica. En el bofedal Sur el maximo valor obtenido alcanza el 11 % en el punto18. Por otro lado,
en el Bofedal de Villamar se tienen valores 64 y 63 %, siendo el mfnimo de 3 %, que en
comparaci6n con los otros sitios analizados es casi uniforme en todo el bofedal.
Del mismo modo, el pH en general varfa en funci6n a cada uno de los puntos analizados, la
cabecera del Bofedal Sur presenta valores en el rango alcalinos con pH de 9,2 y 8,9. Asimismo, el
Bofedal Norte muestra pH en el rango de poco alcalinos a neutros con rangos de 7,8 a 6,6. El
Bofedal de Villamar presenta pH neutros de 7,0 a poco acidos de 5,5 con variaciones que van
disminuyendo en funci6n a la profundidad de la muestra. De acuerdo a otros estudios se tienen
reportes de pH entre 7,72 a 6,95 (Sotomayor, 1990) y 4,8 y pH de 6,3 en bofedales de la Puna
Peruana (Lafuente et al.1988 citado en Salvador et al. 2015). Asimismo, en general los resultados
obtenidos muestran una ligera variaci6n que va hacia pH acidos en funci6n a la profundidad, la
misma que podrfa ser atribuida al fiujo de agua y el nivel freatico que se pudo observar en campo.
En el Bofedal Norte los puntos 1 y 8 presentan valores de conductividad electrica de 664 μSiem y
785 μSiem, en muestras de suelos con alto contenido de materia organica y saturada con agua.
Resultados similares se obtuvieron en el Bofedal de Villamar, con valores de 594 y 660 μSiem a
profundidades de 1 metro. Estos valores se dan por el contenido de humedad y la materia
organica, reportando mayor conductividad electrica, sin embargo otros estudios realizados a nivel
superficial reportan una C.E de 0. 70 μSiem {Lafuente et al.1988 citado en Salvador et al. 2015), y
en la puna Peruana la conductividad electrica en el rango de 300 μSiem a 1814 μSiem (Salvador et
al. 2015), los cuales se asemejan a los resultados alcanzados.
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443
sandy-loam type, with a cushion of organic matter that reaches from 1 to 4 meters
deep.
Due to the predominance of organic matter, these soils have a maximum porosity
of 67.28% in the North Bofedal and a minimum of 32.07% in the South Bofedal,
coinciding with the degree of saturation determined in the Laboratory of 100% at a
porosity of 47% in the North Bofedal, and a saturation of 75.74% at a porosity of 46%
in the South Bofedal; so these soils have a very high water storage capacity, being
above 50% in most of the sampling points analyzed.
Also, the contents of organic matter are very variable depending on the point of study,
so that in the North Bofedal only sampling point 8 has a value of 71% in the layer of
organic matter. In the South Bofedal the maximum value obtained reaches 11% in
sampling point 18. On the other hand, the Villamar Bofedal has values of 64 and 63%,
being the minimum of 3%, which in comparison with the other sites analyzed is almost
uniform throughout the bofedal.
In the same way, the pH in general varies according to each of the sampling points
analyzed. The head of the South Bofedal presents values in the alkaline range with a
pH of 9.2 and 8.9. Also, the North Bofedal shows pH in the range of low alkaline to
neutral with ranges of 7.8 to 6.6. The Villamar Bofedal presents neutral pH from 7.0
to low-acid of 5.5 with variations that decrease depending on the depth of the sample.
According to other studies, there are reports of pH of 7.72 to 6.95 (Sotomayor, 1990)
and 4.8 and pH of 6.3 in bofedals of the Peruvian Puna (Lafuente et al., 1988 cited in
Salvador et al., 2015). Also, in general the results obtained show a slight variation that
goes towards acidic pH depending on the depth, which could be attributed to the flow
of water and the water table that could be observed in the field.
In the North Bofedal the sampling points 1 and 8 have values of electrical conductivity
of 664 μS/cm and 785 μS/cm, in soil samples with high content of organic matter and
saturated with water. Similar results were obtained in the Villamar Bofedal, with values
of 594 and 660 μS/cm at depths of 1 meter. These values are given by the humidity
content and organic matter reporting higher electrical conductivity. However, other
studies carried out at the surface level report an electrical conductivity of 0.70 μS/
cm (Lafuente et al., 1988 cited in Salvador et al., 2015), and in the Peruvian Puna the
electrical conductivity is in the range of 300 μS/cm to 1814 μS/cm (Salvador et al.,
2015), which resemble the results achieved.
82
444
6.3.Propiedades hidrol6gicas-hidraulicas
Las pruebas de campo y laboratorio han ayudado a comprender el comportamiento hidraulico de
los suelos, la dinamica del agua y su movimiento vertical y horizontal, la velocidad de infiltraci6n y
tambien clasificar el tipo de suelos de manera te6rica. En ese sentido, el Bofedal Norte muestra
resultados heterogeneos, ya que se puede ver suelo Arcilloso, arenoso y franco, con velocidades
de infiltraci6n de 1,95 (lenta); 33,42 (moderada); y 18,56 mm/h (moderadamente lenta),
respectivamente. El Bofedal Sur presenta suelos arenosos, con velocidades de 34,81 (moderada);
152,62 (rapida); y 54,20 mm/h (moderada). De la misma manera, en el Bofedal de Villamar se ha
determinado un suelo Arenoso con una velocidad de un valor de 100,62 mm/h (moderadamente
rapida). Es necesario sefialar que esta prueba se ha realizado sobre una capa de materia organica
profunda, de mas de 6 metros, con un nivel freatico a 0, 10 metros, por lo que las raices de las
plantas se comportan como suelos arenosos, con una tasa de infiltraci6n muy elevada.
En el Bofedal Norte y Sur las pruebas de permeabilidad realizadas nos reportan un coeficiente (k)
de conductividad hidraulica de 2,656E-9 y 1, 146E-9 m/seg respectivamente, los cuales de acuerdo
a estudios realizados sefialan que este rango corresponde a suelos producto de la humificaci6n
(Ryden , 1990 citado en Magnussen, 1994 ), que ademas, al ser contrastado con los resultados de
alto contenido de M.O. corresponden a la clasificaci6n de suelos humicos (Letts, M. et al., 2000).
La permeabilidad nos permite inferir respecto del movimiento horizontal del agua en el suelo, por
ello los resultados de laboratorio para los Bofedales Norte y Sur los categorizan dentro del tipo de
arenas muy finas, limos organicos e inorganicos, mezclas de arena, limo y arcilla, morrenas
glaciares y dep6sitos de arcilla estratificada. Por otro lado, no se logr6 determinar el analisis de
permeabilidad y la conductividad hidraulica para el Bofedal de Villamar debido a la profundidad de
los suelos organicos, sin embargo se puede inferir que estos tengan valores muy pr6ximos a los
determinados para el Bofedal Norte, por sus caracteristicas muy similares.
Al igual que lo determinado por Warner (2003), en los Bofedales del Silala y Villamar se observa
una estructura vertical de los suelos con una capa de materia organica y otra con minerales y
suelos propiamente dichos en la que se distinguen los comportamientos hidrodinamicos
claramente identificables, con sistemas de fiujo diferentes, como sefiala Squeo et al. (2006). Cerca
de la superficie aparece la zona oxigenada, asociada a la saturaci6n intermitente de agua, con un
flujo de agua somera, considerada una capa de alta conductividad hidraulica, que podria ser
responsable de los cambios en la salinidad y la quimica por la interacci6n de plantas, asi como una
tasa baja de evaporaci6n en funci6n al tipo de cobertura vegetal. Luego, por debajo de la capa de
materia organica aparece otra capa identica, pero saturada de agua de manera permanente (zona
an6xica); por lo tanto los indices de descomposici6n son diferentes en estas dos zonas. En la zona
oxigenada la descomposici6n puede ser mas rapida en comparaci6n con la zona an6xica; si esta
descomposici6n es diferente y tard6 muchos afios en formarse es posible inferir que esta
83
445
6.3. Hydrological-Hydraulic properties
The field and lab tests have helped to understand the hydraulic behavior of soils, the
dynamics of water and its vertical and horizontal movement, the infiltration velocity
and also classify the type of soils theoretically. In this sense, the North Bofedal shows
heterogeneous results, since clay, sandy and loamy soils can be seen, with infiltration
velocities of 1.95 (slow), 33.42 (moderate), and 18.56 mm/h (moderately slow),
respectively. The South Bofedal has sandy soils, with speeds of 34.81 (moderate),
152.62 (fast), and 54.20 mm/h (moderate). In the same way, in the Villamar Bofedal
a sandy soil with a velocity of 100.62 mm/h (moderately fast) was determined. It is
necessary to point out that this test has been carried out on a layer of deep organic
matter of more than 6 meters, with a water table at 0.10 meters, so that the roots of the
plants behave like sandy soils, with a very high infiltration rate.
In the North and South Bofedals, the permeability tests carried out give us a
coefficient (k) of hydraulic conductivity of 2,656E-9 and 1,146E-9 m/sec respectively,
which according to studies carried out indicate that this range corresponds to soils
resulting from humification (Ryden, 1990, quoting Magnussen, 1994), In addition,
when contrasted with the results of high content of organic matter, correspond to the
classification of humic soils (Letts, M. et al., 2000).
The permeability allows us to infer about the horizontal movement of water in the
soil. Due to this, the laboratory results for the North and South Bofedals, categorize
them into the type of very fine sands, organic and inorganic silts, mixtures of sand, silt
and clay, glacial moraines and stratified clay deposits. On the other hand, it was not
possible to determine the analysis of permeability and hydraulic conductivity for the
Villamar Bofedal due to the depth of the organic soils. However, it can be inferred that
these have values very close to those determined for the North Bofedal, due to their
very similar characteristics.
As determined by Warner (2003), in the Silala and Villamar Bofedals we can observe a
vertical structure of the soils with a layer of organic matter and another with minerals
and soils themselves, in which the clearly identifiable hydrodynamic behaviors are
distinguished, with different flow systems as indicated by Squeo, et. al (2006). Near
the surface appears the oxygenated zone, associated with intermittent water saturation,
with a shallow water flow, considered a layer of high hydraulic conductivity, which
could be responsible for changes in salinity and chemistry due to the interaction of
plants, as well as a low rate of evaporation depending on the type of plant cover.
Then, underneath the layer of organic matter another identical layer appears, but
permanently saturated with water (anoxic zone); therefore, the decomposition rates are
83
446
estructura vertical sea tambien diferente, y consecuentemente influira en la conductividad
hidraulica del material. De acuerdo a Soliz (2011) y Fon ken (2014 ), por su formaci6n los bofedales
se destacan como reguladores hidricos, donde se desarrollan procesos de acumulaci6n de agua y
recarga de acuiferos.
Los manantiales del Silala, como se las conoce, presentan aproximadamente unos 100
manantiales, que tienen sus nacientes sobre los Bofedales Norte y Sur, donde se han realizado la
apertura de canales para desviar y encausar las aguas. Asimismo, estos bofedales cumplen una
funci6n reguladora del caudal de las aguas subterraneas que fluyen en la superficie y en los
horizontes de los suelos. Por la masa de cobertura vegetal presente, estas cumplen la funci6n de
reducir la tasa de evaporaci6n y de almacenamiento de agua por la profundidad de las raices de
las plantas y el colch6n organico que conforman las mismas. De igual modo, por los niveles de
agua determinados en el Bofedal de Villamar, presenta mayor capacidad de almacenamiento en
comparaci6n a los Bofedales del Silala, ya que la profundidad del colch6n vegetal alcanza los 6
metros en comparaci6n con los 1,40 m del Bofedal Norte en el Silala.
Por otro lado, debido a la escasa precipitaci6n en el caso de los Bofedales del Silala, las aguas
subterraneas llegan a ser las principales fuentes de alimentaci6n, siendo considerables cantidades
a septiembre de 2017 (SENAMHI, 2017). En los vertederos ubicados a los largo de los canales
principales se tiene un caudal maxima de 190,7 - 168,4 I/seg., que serian importantes para la
manutenci6n estructural y funcional de los bofedales, sin embargo se esta cuantificando a !raves
de estudios hidrol6gicos por parte del SENAMHI, los vohlmenes que se logra transportar y se
vienen perdiendo por efecto de la canalizaci6n de las mismas.
El area de recarga abarca en el sector boliviano aproximadamente 75 km2, con precipitaciones
anuales de aproximadamente 60 mm, se tendria un volumen aproximado de 5,5 millones de m3,
considerando un coeficiente de escurrimiento de aproximadamente de 20 %, el mismo que es
bastante alto (SERGEOMIN, 2001). Considerando una descarga de 164 I/seg en Bolivia, y la del
lado chileno, el presente estudio determina que no podrian sostenerse con el volumen de
infiltraci6n utilizado, en raz6n de que da solo 38 I/seg, por lo que se determina que es casi
improbable que exista una recarga/descarga mete6rica al acuffero por el manta ignimbritico
(SERGEOMIN, 2001 ). Desde ese punto de vista hidrol6gico, Molina J. (2007) menciona que el
escurrimiento es independiente de las precipitaciones pluviales, por lo que se podria concluir que la
regulaci6n de los RRHH se da en un lapso muy grande, es decir que el agua escurrida ha podido
originarse en lluvias ocurridas aiios, decadas y siglos atras.
De acuerdo a Chaffaut (1998), en base a estudios isot6picos, las aguas del sector boliviano de la
region son de origen Atlantico. Si bien existe una relaci6n generica entre estas aguas del caudal en
las nacientes de los manantiales, rios y otros, es independiente de las lluvias, y por lo tanto el
escurrimiento que se da en el area no son de lluvias actuales. Se estima que menos del 20% del
84
447
different in these two zones. In the oxygenated zone the decomposition can be faster
compared to the anoxic zone. If this decomposition is different and took many years to
form, it is possible to infer that this vertical structure is also different, and consequently
will influence the hydraulic conductivity of the material. According to Soliz, (2011)
and Fonken, (2014), due to its formation, the bofedals stand out as water regulators,
where processes of water accumulation and recharge of aquifers are developed.
The Silala Springs, as they are known, have approximately 100 water springs, which
have their sources on the North and South Bofedals, where the opening of canals
has been made in order to divert and canalize the waters. Also, these bofedals fulfill
a regulating function of the flow of subterranean waters that flow in the surface and
in the horizons of the soils. Due to the mass of plant cover present, they fulfill the
function of reducing the rate of evaporation and water storage as a function of the root
depth of the plants and the organic cushion that it forms. Likewise, due to the water
levels determined in the Villamar Bofedal, it has a greater storage capacity compared
to the Silala Bofedals, since the depth of the plant cushion reaches 6 meters compared
to the 1.40 meters of the Silala North Bofedal.
In the case of the Silala bofedals, due to the scarce rainfall [in the area], groundwater
becomes the main source of supply, with considerable amounts up to September 2017
(SENAMHI, 2017). In the weirs located along the main canals there is a maximum
flow of 190.7–168.4 l/sec, which would be important for the structural and functional
maintenance of bofedals. However, the volumes that are transported and are being
lost due to their canalization are being quantified through hydrological studies by
SENAMHI.
The recharge area in the Bolivian sector covers approximately 75 km2 and has annual
rainfall of approximately 60 mm. It would have an approximate volume of 5.5 million
m3, considering a runoff coefficient of approximately 20%, which is quite high
(SERGEOMIN, 2001). Considering a discharge of 164 l/sec in Bolivia, and that of
the Chilean side, this study determines that it could not be sustained with the volume
of infiltration used, because it gives only 38 l/sec, so it is determined that it is almost
unlikely that there is a meteoric recharge/discharge to the aquifer by the ignimbrite
mantle (SERGEOMIN, 2001). From this hydrological point of view (Molina, J. 2007),
he mentions that the runoff is independent of rainfall, so it could be concluded that the
regulation of water resources occurs in a very large period, in other words, drained
water could have originated in rains that occurred years, decades, even centuries ago.
According to Chaffaut (1998), based on isotopic studies, the waters of the Bolivian
sector of the region are of Atlantic origin. Although there is a generic relationship
between these waters and the flow in the sources of the springs, rivers and others,
84
448
escurrimiento actual proviene de aguas recientes, el resto de las aguas son de origen subterraneo,
cuya datacion radio carbonica indica edades entre 100 a 20000 aiios (Molina J., 2007). Por
consiguiente, se puede indicar que las aguas en la region son basicamente subterraneas, bastante
antiguas y por lo tanto un recurso no renovable. Como los acuiferos son bastante potentes, tienen
una carga hidraulica bastante grande. Estos acuiferos que fueron recargados durante el Holoceno
Inferior, cuando llovia mucho mas, permitio la recarga de estos acuiferos que estan siendo
utilizados en la actualidad (Molina J., 2007).
6.4.Recuperaci6n de Bofedales
Debido al deterioro que presentan los Bofedales del Silala por la canalizacion y aduccion de canales
hacia el territorio Chileno que esta provocando cambios y perdidas de la cobertura vegetal,
degradacion de los suelos (Disminucion de sus horizontes organicos, perdida de M.O., salinizacion y
otros), estos ya no estan logrando cumplir todas sus funciones como regulacion de las aguas,
habitats, microclima y otros.
Como la recuperacion de los bofedales requiere de acciones a corto, mediano y largo plazo, es
necesario que en las areas deterioradas (Caso Bofedal sur y Bofedal Salino), en primer lugar se
garantice el manejo del agua para que la vegetacion comience a repoblar estos lugares. En ese
sentido se debe reconstruir pequeiios canales de riego que permitan la conduccion de caudales
minimos (no erosivos) a sitios secos, para favorecer el lavado de las sales y el humedecimiento del
perfl del suelo, aspecto que permitira la recuperacion de manera natural de las plantas hidrofitas que
habitan en estos ecosistemas. La recuperacion de la vegetacion permitiria a mediano y largo plazo la
recuperacion de la materia organica a los niveles naturales, y asi este cumpla sus funciones
principales.
Asimismo, para este manejo sostenible de los bofedales se debe considerar fundamentalmente la
topografia de estos, en razon de que los niveles de agua observados se encuentran muy por debajo
del nivel de la cobertura vegetal. Es importante la construccion de pequeiios tabiques en las
depresiones o canales naturales de los bofedales degradados para elevar el agua y asi lograr su
distribucion equilibrada en las capas superfciales del suelo, situacion que permitira el repoblamiento
natural de la vegetacion en los bofedales.
Asimismo, para lograr una recuperacion mas rapida de la cobertura vegetal seria importante en la
resiembra o plantacion de tepes o Champas en los lugares afectados, realizando pequeiias
extracciones en los sitios intactos y trasplantarlos a los sitios deteriorados, todo esto previo a
garantizar el suministro de agua. Para llevar a cabo esta practica, es necesario considerar otras
experiencias en la region.
85
449
it is independent of the rains, and therefore the runoff that occurs in the area are not
current rains. It is estimated that less than 20% of the current runoff comes from
recent waters, the rest of the waters are of underground origin, whose radiocarbon
dating indicates ages between 100 to 20,000 years (Molina, J., 2007). Therefore, it
can be indicated that the waters in the region are basically underground, rather old
and therefore a non-renewable resource. Since the aquifers are quite powerful, they
have a very large hydraulic load. These aquifers that were recharged during the Lower
Holocene –when it rained much more– allowed the recharge of these aquifers that are
being used today (Molina, J., 2007).
6.4. Bofedal restoration
Due to the deterioration of the Silala Bofedals due to the canalization and adduction
canals into the Chilean territory that is causing changes and losses of the plant cover,
degradation of the soils (reduction of their organic horizons, loss of organic matter,
salinization and others), these are no longer achieving all their functions such as
regulation of water, habitats, microclimate and others.
Because the recovery of bofedals requires actions in the short, medium and long term,
it is necessary that in the damaged areas (case of the South Bofedal and the Saline
Bofedal), first of all, water management is guaranteed so that vegetation begins to
repopulate these locations. In this sense, small irrigation canals must be reconstructed
to allow the channeling of minimum (non-erosive) flows to dry sites, in order to favor
the washing of salts and the humidification of the soil profile, an aspect that will allow
the natural recovery of the hydrophytic plants that inhabit these ecosystems. The
recovery of the vegetation would allow medium and long term recovery of organic
matter at natural levels, and thus it would fulfill its main functions.
Likewise, for this sustainable management of bofedals, the topography of these must
be considered fundamentally, since the observed water levels are well below the level
of plant cover. It is important the construction of small partitions in the depressions
or natural channels of degraded bofedals in order to raise the water and thus achieve
its balanced distribution in the surface layers of the soil, a situation that will allow the
natural repopulation of the vegetation in the bofedals.
Also, in order to achieve a faster recovery of the plant cover through the replanting
or planting of turf or champas (clod with coarse grass) in the affected areas would be
important, making small extractions in the intact sites and transplanting them to the
deteriorated sites, all this previously guaranteeing the water supply. In order to carry
out this practice, it is necessary to consider other experiences in the region.
85
450
De ser necesario, se puede aplicar otras tecnicas, como la aplicaci6n de abonos y materia
organica para modificar el pH y otros parametros y permitir el aporte de nutrientes al suelo. Previa a
la siembra o trasplante de la vegetaci6n deberian realizarse algunos estudios sobre las
caracteristicas botanicas, morfol6gicas y biol6gicas de las especies que se desarrollan en los
bofedales, y otro que permitirian definir epocas de trasplantes y siembra y densidades, para lo
cual es necesario recolectar las semillas de las especies mas importantes. Estos trabajos
necesariamente deben ir acompafiados de la protecci6n del area (cercos de alambrado), de
actividades antr6picas como la construcci6n de canales, un monitoreo continuo de la cantidad,
calidad, profundidad de la napa freatica y otros aspectos como la instalaci6n de equipos
automatizados para el monitoreo permanente de los bofedales.
7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Conclusiones
1. Los Bofedales del Silala (Norte y Sur) y de Villamar, han sido clasificados como bofedales de
tipo Altoandinos. Las superficies que abarcan no son tan extensas, por estar compuestas por
barreras rocosas, donde se observan algunas morrenas glaciales al norte y al este una zona
de recarga o cabecera de cuenca donde se encuentra ubicada el desierto del Siloli (Zona de
recarga).
2. La textura que predomina en Bofedal Norte y Sur son suelos del tipo arenoso a areno francoso,
principalmente en los horizontes inferiores en comparaci6n con el Bofedal del Villamar que
presenta una capa u horizonte de materia organica totalmente saturada muy profunda hasta
los seis metros. De acuerdo a las perforaciones realizadas, los bofedales del Silala presentan
dos capas, una capa de materia organica que para el Bofedal Norte llega hasta los 0,40 m y
una capa de arena que alcanza hasta los 1 ,40 m, sin embargo en algunos de los puntos de
estudio (puntos 5, 6, 7, 8) la capa organica esta en el rango de 1 a 1,40 m, chocando con el
material parental y arenas sedimentarias, sin embargo el Bofedal Sur presenta un espesor mas
bajo, llegando a una profundidad maxima de 1,20 metros, donde ademas la capa de materia
organica no supera los 0, 15 m; el resto son capas de arena con pequefias variaciones respecto
de los contenidos de arena, limo y arcilla.
3. Las particulas predominantes en los bofedales, por debajo de la capa organica, es la arena con
valores por encima del 70%, incluso llegando hasta el 95 %, mientras que la capa de materia
organica llega a comprender un 100% para los puntos 5, 6, 7, 8 en el Bofedal Norte y el punto
18 del Bofedal Sur. Asimismo, el Bofedal de Villamar presenta una profundidad de 6,37 m en la
parte central del bofedal, la cual comprende un 100 % materia organica hasta llegar al
basamento rocoso o material parental.
86
451
If necessary, other techniques can be applied, such as the application of fertilizers
and organic matter to modify the pH and other parameters, and thus allow the
contribution of nutrients to the soil. Before planting or transplanting the vegetation,
some studies should be carried out regarding the botanical, morphological and
biological characteristics of the species that develop in the bofedals, and other studies
that would allow defining times of transplants and sowing, and densities, for which
it is necessary to collect the seeds of the most important species. These works must
necessarily be accompanied by the protection of the area (wire fences) from anthropic
activities—as the construction of canals—, continuous water table quantity, quality
and depth monitoring, and others, such as the installation of automated equipment for
the permanent monitoring of bofedals.
7. CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS
Conclusions
1. The Silala Bofedals (North and South) and Villamar have been classified as High
Andean bofedals. The surfaces that they cover are not so extensive, since they are
composed of rocky barriers, where there are some glacial moraines to the north and to
the east a recharge area or basin head where the Siloli Desert is located (recharge area).
2. The texture that predominates in the North and South Bofedals are sandy to
sandy-loam soils, mainly in the lower horizons compared to the Villamar Bofedal,
which presents a layer or horizon of organic matter totally saturated and very deep
up to six meters. According to the drilling carried out, the Silala Bofedals have two
layers, a layer of organic matter that reaches up to 0.40 meters for the North Bofedal
and a layer of sand that reaches up to 1.40 meters. However, in some of the study
sampling points (points 5, 6, 7, 8) the organic layer is in the range of 1 to 1.40 meters,
colliding with the parent material and sedimentary sands. However, the South Bofedal
has a lower thickness reaching a maximum depth of 1.20 meters, where the layer of
organic matter also does not exceed 0.15 meters. The rest are layers of sand with small
variations with respect to the contents of sand, silt and clay.
3. The predominant particle in bofedals –below the organic layer– is sand with
values above 70%, even reaching up to 95%. In addition, the layer of organic matter
comes to comprise 100% for points 5, 6, 7, 8 in the North Bofedal and point 18 of
the South Bofedal. Likewise, the Villamar Bofedal has a depth of 6.37 meters in the
86
452
4. El pH y la conductividad electrica varfan en funci6n a la ubicaci6n y la profundidad de la
muestra analizada, siendo que los resultados muestran un pH en el rango de alcalinos, poco
alcalino, neutros y poco acidos, sin embargo los valores van disminuyendo notablemente,
llegando a inferir que estos se ven influenciados por el lavado de las bases en los horizontes
donde predomina la arena, debido al moviendo de las aguas sub-superficiales.
5. En base a las propiedades hidraulicas determinadas, los suelos se podrian calificar como de
un alto contenido de materia organica y suelos arenosos, debido a que las velocidades de
infiltraci6n (movimiento vertical) del agua estan por encima de los 30 mm/h (moderada) en los
Bofedales Norte y Sur, que contrastadas con el resultado obtenido en el Bofedal de Villamar,
no llega a ser muy significativo, ya que el resultado en la capa de materia organica saturada es
muy similar en los suelos arenosos. La permeabilidad de los suelos presenta valores promedio
de 2,656E-07 (cm/seg) (suelos arenosos) y 1, 146E-07 (cm/seg) (Suelos Arenos Franco), y la
porosidad en estos puntos llega a ser de 0,47 y 0,46 respectivamente, con una saturaci6n del
100% y 75,74% en el punto 10 del Bofedal Norte y el punto 15 del Bofedal Sur,
respectivamente.
6. Tambien se ha determinado la humedad a capacidad de campo y a punto de marchitez
permanente en funci6n a la textura, para determinar el agua disponible. Los resultados de las
muestras del campo lejano presentan agua disponible muy similares a los resultados de los
suelos de los bofedales, esto nos hace inferir que podria tener una zona de recarga que se
encuentra por encima del cabecera de cuenca, es decir el desierto de Siloli, donde se han
realizado muestreos de suelos, sin embargo la dureza y las condiciones de estos suelos no
permitieron profundizar los estudios.
7. Estos bofedales, especialmente en el Norte, Sur y Salino, se encuentran en procesos de
degradaci6n por efecto de la canalizaci6n de las aguas hacia el territorio chileno, por lo que si
no se toman acciones correctivas y de conservaci6n de estos ecosistemas de altura, los
bofedales podrian llegar a desaparecer. Se ha evidenciado en campo un proceso casi
irreversible de perdida de cobertura vegetal tipica de los bofedales, debido a los cambios del
regimen de humedad que esta afectando la composici6n floristica en desmedro de las
especies tipicas de los bofedales, por lo que existe cada vez mas una presencia de especies
como la Festuca sp. , y la Stipa sp. de porte alto que se adaptan a condiciones de escasa
humedad. Es posible queen el caso del Bofedal Norte se pueda recuperar las condiciones de
bofedal, al contrario que el Bofedal Sur, que ya presenta un mayor grado de degradaci6n,
especialmente comparado con el Bofedal de Villamar, que presenta y conserva sus
87
453
central part of the bofedal, which comprises 100% organic matter until it reaches the
rocky basement or parental material.
4. The pH and electrical conductivity vary depending on the location and depth of
the sample analyzed, and the results show a pH in the range of alkaline, low alkaline,
neutral and low-acid. However, the values are decreasing significantly, coming to
infer that these are influenced by the washing of the bases in the horizons where sand
predominates, due to the movement of subsurface waters.
5. Based on determined hydraulic properties, it could be classified as soils with
a high content of organic matter and sandy soils. Due to the infiltration velocities
(vertical movement) of water in the soil is above 30 mm/h (moderate) in the North
and South Bofedals, that contrasted with the result obtained in the Villamar Bofedal,
it is not very significant, since the result in the layer of saturated organic matter is
very similar to sandy soils. The soil permeability has average values of 2,656E-07
(cm/sec) (sandy soils) and 1,146E-07 (cm/sec) (sandy-loam soils), and the porosity in
these sampling points reaches 0.47 and 0.46 respectively, with a saturation of 100%
and 75.74% in point 10 of the North Bofedal and point 15 of the South Bofedal,
respectively.
6. Humidity has also been determined at field capacity and at the permanent wilting
point according to the texture, in order to determine the available water. The results
of the samples of the Far Field present available water very similar to the results
of the bofedal soils. This leads us to infer that it could have a recharge area that is
located above the headwaters of the basin, that is, the Siloli Desert, where soil samples
have been taken. However, the hardness and conditions of these soils did not allow
deepening the studies.
7. These bofedals, especially the North, South and Saline, are in processes of
degradation, due to the canalization of waters towards Chilean territory. Due to this, if
corrective and conservation actions of these high altitude ecosystems are not taken, the
bofedals could disappear. An almost irreversible process of loss of plant cover typical
of bofedals has been evidenced in the field, due to changes in the humidity regime that
is affecting the floristic composition to the detriment of the typical species of bofedals,
which results in an increased number of species such as the Festuca sp. and Stipa sp.
of tall size that adapt to conditions of low humidity. It is possible that in the case of
the North Bofedal, the conditions of the bofedal can be recovered, unlike the South
Bofedal, which already has a greater degree of degradation, especially
87
454
comparado con el Bofedal de Villamar, que presenta y conserva sus propiedades y
caracteristicas naturales de bofedal, el cual se puede considerar come referente respecto del
estado un bofedal sane.
Recomendaciones
Entre las recomendaciones para un mejor entendimiento del funcionamiento de los manantiales del
Silala y todo el ecosistema y asi evitar a mediano y largo plazo el avance de su deterioro de
manera irreversible es importante considerar:
Analizar y discutir las posibilidades de que estos bofedales sean considerados come un
area especial dentro del area protegida de Eduardo Avaroa.
lnstalar estaciones automaticas para conocer las condiciones climaticas que se dan en las
zonas de recarga y contrastar la informaci6n con la informaci6n obtenida en las estaciones
tradicionales de Laguna Colorara y Quetena y la nueva estaci6n instalada en el Silala.
Realizar un estudio isot6pico exhaustive del area de interes para conocer el balance hidrico
y las fuentes de agua (Recargas que alimentan este sistema), para tal efecto es importante
considerar sus diferentes componentes come infiltraci6n, dinamica del agua, perdidas per
evapotranspiraci6n, almacenamiento de agua en los acuiferos y otros.
Monitorear de manera continua los niveles de agua en los manantiales del Silala con ayuda
de los piez6metros instalados per SERGEOMIN y relacionarlos con estudios de los
cambios temporales y espaciales de la composici6n floristica, la producci6n de biomasa y
cobertura de los mismos.
Estudiar la incidencia de la disminuci6n de los niveles de agua en los bofedales sobre las
caracteristicas de los suelos (espesor de las capas organicas, salinizaci6n y su efecto
sobre las propiedades hidraulicas).
Monitorear de manera continua los caudales y la calidad de las aguas a la salida de los
manantiales en diferentes epocas del aiio.
Como los bofedales presentan algunas caracteristicas indispensables para su buen funcionamiento
ecol6gico (Soliz, 2011 ), en las que destacan la configuraci6n geol6gica del area, la vegetaci6n
caracteristica y la saturaci6n constante del suelo o colch6n vegetal. Las variaciones de estas
caracteristicas podrian incidir de manera marcada en su funcionamiento y afectar al medic
ambiente en general. Si bien los bofedales se pueden adaptar a nuevas condiciones de
temperatura y regimen hidrico, per la sobreexplotaci6n de los recurses hidricos quedara
irremediablemente afectado y a la larga sus caracteristicas botanicas, edaficas y su capacidad
para almacenar y regular el agua y otros aspectos.
88
455
compared to the Villamar Bofedal, which presents and preserves its natural properties
and characteristics of bofedal, which can be considered as a reference regarding the
status of a healthy bofedal.
Recommendations
Among the recommendations for a better understanding of the functioning of the
Silala Springs and the entire ecosystem and thus avoid, in the medium and long term,
its irreversible deterioration, it is important to consider:
- Analyze and discuss the possibilities of these bofedals being considered as a
special area within the Eduardo Avaroa protected area.
- Install automatic stations in order to know the climatic conditions that occur in
the recharge areas and contrast the information with the information obtained in the
traditional stations of Laguna Colorada and Quetena and the new station installed
in Silala.
- Carry out an exhaustive isotopic study of the area of interest in order to know
the water balance and water sources (recharges that feed this system). For this
purpose, it is important to consider its different components such as infiltration,
water dynamics, evapotranspiration losses, water storage in aquifers and others.
- Continuously monitor water levels in the Silala Springs with the help of the
piezometers installed by SERGEOMIN and relate them to studies of temporal and
spatial changes in floristic composition, biomass production and their coverage.
- Study the impact of the decrease of water levels in bofedals on the characteristics
of the soils (thickness of organic layers, salinization and its effect on hydraulic
properties).
- Continuously monitor the flows and water quality at the exit of springs at different
times of the year.
Since bofedals present some essential characteristics for their good ecological
functioning (Soliz, 2011), in which the geological configuration of the area, the
characteristic vegetation and the constant saturation of the soil or plant cushion stand
out. Variations of these characteristics could have a marked effect on its functioning
and affect the environment in general. Although bofedals can adapt to new conditions
of temperature and water regime, due to the overexploitation of water resources, its
botanical and edaphic characteristics and its capacity to store and regulate water and
other aspects will be irremediably affected in the long run.
88
456
En ese sentido es importante realizar estudios hidrogeologicos mas detallados en toda la zona y
continuar con los estudios de suelos para poder determinar con mayor precision algunas
caracteristicas hidrofisicas de los suelos (en razon de que algunos de estos analisis no se los
realizan en los laboratories del pais), y por lo tanto se han utilizado algunos criterios aproximativos.
Toda esta informacion de manera integral y complementaria.
Debido a la importancia de estos manantiales para futuras actividades economicas y de otra indole
en esta region tan apartada del pais y mostrar cierta soberania, es fundamental conocer su
funcionamiento, para lo cual es importante crear e instalar un centre de monitoreo y seguimiento
(Institute de investigaciones de Bofedales), para lo cual, se deberia dotar con la infraestructuras
necesaria, equipamiento, electricidad, personal tecnico capacitado y de manera continua y otros
para lograr este proposito, esto permitiria tener una idea mas completa del funcionamiento del
ecosistema.
Tambien es fundamental trabajar en la recuperacion y manejo de bofedales, por las evidencias que
se tiene en la perdida de cobertura vegetal, perdida de la profundidad de la capa organica de los
bofedales y por consiguiente en su capacidad de almacenamiento de agua.
Esta recuperacion de las areas deterioradas en los manantiales del Silala permitiria de alguna
manera aminorar otros aspecto negatives que se estan dando dentro de este ecosistema tan fragil
al ser un habitat para especies silvestres de aves, mamiferos y camelidos come la vicuiia, ademas
de la captura de carbono que es un aspecto que no se ha considerado desde el punto de vista
tecnico, por la descomposicion acelerada que estaria sufriendo la materia organica (debido
principalmente a la disminucion de la humedad e incremento de las temperaturas ). La liberacion de
mayores cantidades de CO2 y otros inciden en el efecto invernadero y por lo tanto sobre el
calentamiento global de nuestro planeta. Por lo tanto, seria importante realizar entre otros estudios
del flujo de carbono para determinar la emision de carbono.
Ademas los estudios realizados previamente en zonas de bofedales han permitido recomendar
estos criterios con fines de poder contar con una clasificacion practica de los bofedales del Silala
(intervenido), y bofedal Villamar (no intervenido). Esto indica que se trata de un sistema fragil y
que por lo tanto puede ser facilmente alterado si no es usado de manera adecuada y sostenible.
Los bofedales, constituyen una respuesta del medic natural y de las condiciones donde
prevalecen, estos son en sitios fries y mal drenados, un lugar de alta humedad, en medic de un
gran paraje seco y arido come es el altiplano, por lo que su conservacion debera ser una prioridad
para nuestro estado, siendo que ademas el aprovechamiento de los recurses hidricos debera estar
y ser regulado, al ser un sistema fragil y sus procesos de formacion toman muchisimo tiempo y su
recarga podria ser casi irreversible en funcion al area de recarga.
89
457
In this sense, it is important to carry out more detailed hydrogeological studies
throughout the area and continue with the soil studies in order to be able to determine
with greater precision some hydro-physical characteristics of the soils (because some
of these analyzes are not carried out in the laboratories of the country), and therefore
some approximate criteria have been used. All this information in a comprehensive
and complementary manner.
Due to the importance of these springs for future economic and other activities in
this remote region of the country and to demonstrate certain degree of sovereignty,
it is essential to know how it works, for which it is important to create and install
a monitoring and tracking center (Research Institute of Bofedals), which should
be provided with the necessary infrastructures, equipment, electricity, trained and
permanent technical personnel and others in order to achieve this purpose, this would
allow to have a more complete idea of the functioning of the ecosystem.
It is also essential to work on the recovery and management of bofedals, due to the
evidence on the loss of plant cover, loss of depth of the organic layer of bofedals and
consequently of their water storage capacity.
This recovery of the deteriorated areas in the Silala Springs would somehow reduce
other negative aspects that are occurring within this fragile ecosystem, as it is a habitat
for wild species of birds, mammals and camelids, such as the vicuña. In addition to the
carbon capture that is an aspect that has not been considered from the technical point
of view, this is due to the accelerated decomposition that organic matter would be
suffering (mainly due to the decrease in humidity and increase in temperatures). The
release of larger amounts of CO2 and others affect the greenhouse effect and therefore
the global warming of our planet. Therefore, it would be important to carry out other
studies about the carbon flux in order to determine the carbon emission.
In addition, previous studies in areas of bofedals have allowed recommending these
criteria in order to have a practical classification of the Silala Bofedals (intervened),
and the Villamar Bofedal (not intervened). This indicates that it is a fragile system and
that therefore it can be easily altered if it is not used properly and sustainably. Bofedals
are a response of the natural environment and the conditions where they prevail are
found in cold and poorly drained sites, a place of high humidity, in the middle of a
large dry and arid area such as the Altiplano, so its conservation should be a priority
for our State, being that in addition the use of water resources should and must be
regulated, since it is a fragile system and its formation processes take a lot of time and
its recharge could be almost irreversible depending on the recharge area.
89
458
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461
Annex 17
Danish Hydraulic Institute (DHI), Study of the Flows in the
Silala Wetlands and Springs System, 2018
Annex E: Water Balances
(Original in English)
462
463
Contract CDP-I No 01/2018, Study of
the Flows in the Silala Wetlands and
Springs System
Product No. 2 - 2018 Final Report
Annex E : Water Balances
Plurinational State of Bolivia, Ministry of Foreign Affairs, Diremar
July 16, 2018
OHi • Agern Alie 5 • • DK-2970 H0rsholm • Denmark
Telephone: +45 4516 9200 • Telefax: +45 4516 9292 • [email protected] • www.dhigroup.com
464
465
D~
CONTENTS
Glossary ...................................................................................................................................... 3
1 Introduction ................................................................................................................. 7
2 Water balance .............................................................................................................. 7
2.1 Recharge estimation approach ................ ... .. ......... .......... ........ ..... ... ... .. .... ... ..... ... ........ ........ ..... ... .. 7
2.2 Assumptions ............................................ ................... ................... ......................... ........... .... ......... 8
2.3 Soil properties...... . ........................................... . .............. ................. ........... . ....... ............ 9
2.4 Spring flows and groundwater outflow .... ..... ......................... ........ ..... .. .... ........... .. ............ ........... 12
2.5 Recharge model setup ............................ ........ ........... ........... .. ......... ........... ...................... .. ......... 12
2.6 Recharge estimates and water balance ...................................................................................... 14
2. 7 Sensitivity analysis .......................................... ...................... .. ......... ........... ...................... .. ......... 17
3 Groundwater flow age ............................................................................................... 20
3.1 Model approach .................... .... ....... .......... .. ........ ............. ......... ........... ... ........ ............ .... .......... 20
3.2 Hydrogeological model ........................... .............................. ... ..... ... ........... ...................... ... ........ 20
3.3 Aquifer parameters ........................................... ........... . ......... ..... ................. ........... . ......... ........ 22
3.4 Modelled recharge and groundwater levels ...... .. .. ... ....... .... ..... ......... ........ .... .. .. ... ....... .... ..... ........ 23
3.5 Modelled groundwater travel time ............................ ............. ........ ..... .. ................ ........................ 25
4 Possible catchments and role of fossil water ......................................................... 28
4.1 Possible live storage of aquifers ................................................................ ........... ..................... 28
4.2 Long-term aquifer water balances . .... ..... ...... ..... ... ........ .. ..... .... ...... ..... ........... ... ....... ... ..... .......... .. 29
5 Summary .................................................................................................................... 31
5.1 The main findings ......................................................................................................... 32
6 References ................................................................................................................. 34
FIGURES
Figure 1
Figure 2
Figure 3
Figure 4
Figure 5
Figure 6
Figure 7
Figure 8
Figure 9
Figure 10
Figure 11
Figure 12
Figure 13
MIKE SHE flow and transport modelling system .... .. .......... ................................. ........... ............... 8
View over the upper parts of the hydrological catchment close to Sapling location PL-1
showing sandy soils with little inclination, no vegetation and no traces of superficial water
or runoff .................................................................................. .................................... ............... 10
Locations of soil samples ........ ...... .. .............. ........... ......... ....... ... .............. ...... ... ............. ...... .. ..... 10
Schematic of recharge model setup ....... ................. .......................... .. ........................................ 13
Daily rainfall, potential evapotranspiration, simulated actual soil evaporation and
simulated recharge for the Silala Far Field catchment using lnacaliri rainfall combined with
CHIRPS. Average annual recharge is 24 mm/day. The full record is shown at the top and
periods 1975-1980 and 1995-2000 below . ................................................................................ 15
Modelled water content in soil profile (ix=63, iy=54) for the period 1969-2016 .......................... 16
Annual average groundwater recharge across the catchment. (Note that recharge is
higher on the volcanoes due to snow formation and melting). .... . ................................. 17
Geological interpretations provided by SERGEOMIN ............................ ........... ... ..................... 21
Updated geological map provided by SERGEOMIN, 2017 .................................. ........ .............. 21
Geological model including cross-section from MIKE SHE model. .................................. 22
Simulated potential head in the ignimbrite aquifer including flow vectors (layer 3) and
profile of water table on 20/12/2016 ....... .. ................ .......................... .. ................ ........................ 24
Simulated depth to water table on 20/12/2016 . .... ...... .. ..... ............... ........ .... .... ... ... .... ....... .......... 25
Simulated map of particle travel time in the saturated zone . ........ ........... ........... ... ...................... 26
The expert in WATER ENVIRONMENTS
466
Figure 14
Figure 15
TABLES
Table 1
Table 2
Table 3
Table 4
Table 5
Table 6
Table 7
D~
Particle age distribution . ... ..... .. ... .. ... ... ... ..... ....... ..... ..... ..... ...... ..... ...... ... ..... ...... ..... .... ... .. ... .. ... .. .... 26
Total travel time in years for the catchment based on a combination of simple transport
model runs in the unsaturated zone and particle tracking analysis in the saturated zone .......... 27
Estimated range of soil parameters including Van Genuchten parameters (Rawls, et al.,
1982), (Gupta, et al., 1979) and (Rawls, et al. , 1983) . ................................................................ 11
Overview of unsaturated model parameters used in the recharge model .................. .. ............... 14
Sensitivity analysis of recharge estimates to rainfall, potential evapotranspiration and soil
parameters ...... ......................... .. .......................................................... .... ......................... .. ......... 19
Overview of geological units and parameters .............................................................................. 23
Assumptions .. .. ................ ..... ............. ....... .. ...... .......................... ..... .... ...... ..... ............. ................ 29
Required and available aquifer storage above the Silala Springs in the upstream
Catchment under two recharge scenarios assuming a total cross border flow of 200 I/s.
(numbers in read are not physically possible) . ........ .. .................................................................. 30
Required and available aquifer storage above the level of the Silala Springs in the
upstream Catchment under two recharge scenarios assuming a total trans-border flow of
130 I/s. (numbers in read are not physically possible) .. .. .............................................. ............... 31
DOCUMENTATION OF THE STUDY
Main Report Containing the summary and conclusions
Technical Annexes:
Annex A.
Annex B.
Annex C.
Annex D.
Annex E.
Annex F.
Annex G.
Annex H.
Annex I.
2
The Silala catchment
Climate analysis
Surface waters
Soil Analyses
Water balances {this annex)
Hydrogeology
Integrated surface water - groundwater modelling
Natural flow scenarios
Questionnaire put by the Plurinational State of Bolivia to DHI
467
Glossary
Term
Aquifer
Austral summer
Basin
Catchment
Confined aquifer
Depression, terrain
depression or sink
Desert climate
Digital elevation model
(DEM)
Discharge
El Nino
Evapotranspiration
Meaning/Definition
Geological formation capable of storing, transmitting and yielding
exploitable quantities of water.
Summer period in the Southern Hemisphere.
Area having a common outlet for its surface runoff.
The whole of the land and water surface contributing to the discharge at
particular stream cross section. This means that any cross section of a
stream will have a unique catchment of its own. (Wilson, 1978).
Confined aquifers are aquifers that are overlain by a confining layer,
often made up of clay or other geological formations with low
permeability.
A depression (or sink) is a low point in the terrain surrounded by higher
ground in all directions. If the soil is impervious, the depression collects
rain water from a local catchment. Surface water or groundwater inflows
will accumulate in the depression until:
- the water level reaches the nearest terrain threshold and runs off or
- the evaporation from the depression is equal to its combined surface
water groundwater inflows. However, a depression may also drain subsuperficially
to lower lying areas through pervious soils, geological faults
or groundwater aquifers.
Desert climate (in the Koppen climate classification BWh and BWk,
sometimes also BWn), also known as an arid climate, is a climate in
which precipitation is too low to sustain any vegetation at all, or at most
a very scanty shrub and does not meet the criteria to be classified as a
polar climate.
Data files holding terrain levels often organised in a quadratic grid with a
certain cell size (e.g. 30m by 30 m). They are very convenient tools for
and often used as standard tools in Geographic Information Systems
(GIS) for delineation of topographical catchment and for many other
purposes.
Volume of water flowing per unit time, for example through a river crosssection
or from a spring or a well.
El Nino is the warm phase of the El Nino Southern Oscillation
(commonly called ENSO) and is associated with a band of warm ocean
water that develops in the central and east-central equatorial Pacific
(between approximately the International Date Line and 120°W),
including off the Pacific coast of South America. El Nino Southern
Oscillation refers to the cycle of warm and cold temperatures, as
measured by sea surface temperature (SST) of the tropical central and
eastern Pacific Ocean. El Nino is accompanied by high air pressure in
the western Pacific and low air pressure in the eastern Pacific. The cool
phase of ENSO is called "La Nina" with SST in the eastern Pacific below
average and air pressures high in the eastern and low in western
Pacific. The ENSO cycle, both El Nino and La Nina, causes global
changes of both temperatures and rainfall.
Combination of evaporation from free water and soil surfaces and
transpiration of water from plant surfaces to the atmosphere.
The expert in WATER ENVIRONMENTS 3
468
D ~
4
Food and Agriculture
Organization of the
United Nations (FAO)
Fossil Water
Geographic Information
System (GIS)
Groundwater
Hydrogeological
Conceptual Model (HCM)
Hydrogeological
Framework Model
(HGFM)
Hydrological
catchment
Specialized agency of the United Nations that leads international efforts
to defeat hunger. FAO is also a source of knowledge and information ,
and helps developing countries in transition modernize and improve
agriculture, forestry and fisheries practices, ensuring good nutrition and
food security for all.
While all definitions of fossil water agrees that it is old water stored in
aquifers or glaciers for thousands or millions of years, they do not strictly
agree if the waters are non renewable (Definition 1) or if they have "just"
infiltrated many years ago (Definition 2). In this report, definition 1 has
been used.
Definition 1: Oxford living Dictionary
(https://en.oxforddictionaries.com/definition/fossil_water): Fossil water is
water that has been contained in an aquifer, glacier etc. for a very long
period of time (thousands or millions of years) and hence is not
renewable.
Definition 2 : UNESCO defines fossil groundwater as water that
infiltrated usually millennia ago and often under climatic conditions
different from the present, and that has been stored underground since
that time.
A geographic information system (GIS) is a system designed to capture,
store, manipulate, analyse, manage, and present spatial or geographic
data.
Subsurface water occupying the saturated zone (i .e. where the pore
spaces (or open fractures) of a porous medium are full of water).
The conceptual understanding of the individual components in a
hydrologic system (i.e. groundwater, surface water, and recharge) and
the processes involved between each component.
A three-dimensional geologic model that defines the spatial extent of
stratigraphic and structural features. The development of the HGFM
incorporates topographic, geologic, geophysical , and hydrogeologic
datasets.
The hydrological catchment is the total area contributing to the
discharge at a certain point. The hydrological catchment includes all the
surface water from rainfall runoff, snowmelt, and nearby streams that
run downslope towards a shared outlet, as well as the groundwater
underneath the earth's surface. Since groundwater may cross the
topographical divides a hydrological catchment to a point may be larger
than the corresponding topographical catchment as indicated in the
Princi le sketch below.
// topographical
water divide
surfac
catchment
A
runof
/ rain I ca tchment
B
Hydrological catchment B
469
Infiltration
Penman-Monteith
Recharge
Reference
evapotranspiration
(Eto)
Remote sensing
Satellite
Sensitivity
analysis
Spatial variation
Spring
Topographical
catchment
Weather station
Wetland
D~
The movement of water from the surface of the land into the subsurface.
Method for estimating reference evapotranspiration (EtO) from meteorological
data. It is a method with strong likelihood of correctly predicting ETo in a wide
range of locations and climates and has provision for application in data-short
situations.
Contribution of water to an aquifer by infiltration.
The evapotranspiration per area unit under local climate conditions from a
hypothetical grass reference crop with an assumed crop height of 0.12 m, a
fixed surface resistance of 70 s m-1 and an albedo of 0.23. The reference
surface closely resembles an extensive surface of green, well-watered grass of
uniform height, actively growing and completely shading the ground . A good
approximation to the maximum evapotranspiration that under a certain climate
can evaporate from an area unit covered by an ever-wet short green vegetation
(e.g. a wetland)
Acquisition of information about an object or phenomenon without making
physical contact with the object and thus in contrast to on-site observation. In
current usage, the term "remote sensing" generally refers to the use of satelliteor
aircraft-based sensor technologies to detect and classify objects on Earth,
including on the surface and in the atmosphere and oceans, based on
propagated signals (e .g. electromagnetic radiation).
Artificial body placed in orbit round the earth or another planet in order to collect
information or for communication.
Sensitivity analysis is the study of how the uncertainty in the output of a
mathematical model or system (numerical or otherwise) can be apportioned to
different sources of uncertainty in its inputs.
When a quantity that is measured at different spatial locations exhibits values
that differ across the locations.
A spring is a place where groundwater emerges naturally from the rock or soil.
The forcing of the spring to the surface can be the result of a confined aquifer in
which the recharge area of the spring water table rests at a higher elevation
than that of the outlet. Spring water forced to the surface by elevated sources
are artesian wells. Non-artesian springs may simply flow from a higher elevation
through the earth to a lower elevation and exit in the form of a spring, using the
ground like a drainage pipe. Still other springs are the result of pressure from an
underground source in the earth, in the form of volcanic activity. The result can
be water at elevated temperature such as a hot spring.
A catchment delineated strictly by topographical divides of the terrain. The
topographical catchment includes all the surface water from rainfall runoff,
snowmelt, and nearby streams that run downslope towards a shared outlet.
This is the correct catchment if all discharge is surface flow (i.e. no
groundwater). The topographical catchment is often a good approximation to
the catchment, particularly for larger catchments.
A facility, either on land or sea, with instruments and equipment for measuring
atmospheric conditions to provide information for weather forecasts and to
study the weather and climate.
A wetland is a land area that is saturated with water, either permanently or
seasonally, such that it takes on the characteristics of a distinct ecosystem . The
primary factor that distinguishes wetlands from other land forms or water bodies
is the characteristic vegetation of aquatic plants, adapted to the unique hydric
soil. Wetlands play a number of roles in the environment, principally water
purification, flood control, carbon sink and shoreline stability.
The expert in WATER ENVIRONMENTS 5
470
471
1
2
2.1
D~
Introduction
This Annex describes the water balance analysis undertaken for the study of flows in the Silala
Wetlands and Springs System. The main purpose of the analysis was to ascertain whether the
discharge through Silala Springs system is replenished by recharge of present rainfall and snow
in the hydrological catchment or whether fossil water or fracture flow from other areas could be a
source of water for the Silala Springs. The analysis also aimed to make an assessment of the
area likely to be contributing to spring flows.
The Silala Springs and canal flow system is fed almost entirely by groundwater. Groundwater
from the upstream catchment area for the wetlands is continuously discharging through the
springs and canals of the Silala wetlands. In order to sustain the groundwater flow, the
groundwater aquifer must be either recharged by infiltration of rainfall or melting snow reflecting
current climatic conditions, or be a gradually depleting older aquifer with fossil water or a
combination of the two. Groundwater isotope analysis previously undertaken by
(SERGEOTECMIN, 2005) has suggested that the age of the spring water is very old and that
ancient fossil water may be part of the water discharged at the springs.
Water balance
Recharge estimation approach
A simple recharge modelling and water balance approach has been adopted looking at recharge
for the hydrological catchment delineated in Annex A. By using simple calculations, it is clear
that water entering the Silala wetlands and springs system arises from a larger area than the
immediate topographical area, however the extent of the hydrological catchment is uncertain.
As the hydrogeological data from the Far Field area is limited , a conceptual approach has been
adopted for estimating recharge and water balances. Data for the Far Field comprise of maps of
the surface geology, a single water level measurement in a borehole locate approximately 2 km
upstream of the southern wetland and soil sample analyses from six locations. Based on this
dataset, it has not been possible to determine the source of groundwater recharging the Silala
wetlands but based on generalised climate data, soil properties and overall geological features,
a distributed recharge-unsaturated flow model provides an indication of whether spring flows at
Silala can be explained by a plausible range of recharge rates within the hydrological catchment
described in Annex A.
Groundwater recharge in the Silala area is driven by short-term precipitation events scattered in
time and often separated by long dry periods. Correct reproduction of such desert recharge
requires long-term dynamic simulation of the precipitation, infiltration and evaporation processes
with a daily or finer temporal resolution. This simulation approach has been adopted in the
analyses and constitutes a robust and detailed analysis of the recharge and long-term water
balance.
The MIKE SHE hydrological modelling system (OHi , 2017) has been selected for this analysis.
The rationale behind this selection was that this modelling system is one of the most advanced
and well-proven spatially distributed modelling systems available. It incorporates and
dynamically links all the relevant hydrological processes for the analyses. The process
representations are all physically based, which makes it possible to fill in information not
measured in the field with generally accepted estimates, without sacrificing the transparency of
the analysis.
The expert in WATER ENVIRONMENTS 7
472
D~
MIKE SHE includes a soil moisture model by Kristensen and Jensen (Graham, et al., 2006)
combined with an unsaturated zone flow model (Richard's equation) for describing evaporation
from plants and soils and recharge/infiltration to the underlying aquifers. The model has a snow
module, which accounts for the formation , storage and melting of snow based on diurnal
variations in temperature and snow melt, including sublimation from dry snow. The
evapotranspiration module accounts for evaporation from plant interception, ponded water, soil
evaporation as well as transpiration from plants. Surface runoff processes are also included
using a simple diffusive wave model. Finally, the modeling system includes a 3D-groundwater
flow model coupled with the surface water and unsaturated flow modules.
A schematic of the MIKE SHE flow modelling system illustrating the different flow processes
included in the system is presented in Figure 1. Detailed descriptions of the different modules
and equations can be found in the MIKE SHE documentation, (DHI, 2017).
Net
precipitation
Infiltration
Root zone
Unsaturated
flow
Groundwater
flow
Figure 1
Rain and snow
.,~ ---~
Evapotranspiration
from soil and
water surfaces
MIKE SHE flow and transport modelling system.
from
root zone
2.2 Assumptions
8
For the catchment feeding the wetlands at Silala , the important processes for estimating
groundwater recharge are soil evaporation , infiltration and snow processes. Overland processes
may play a small role in parts of the catchment, for example on higher grounds of the volcanoes.
However, since the areas that could generate overland flow are small compared to the total
catchment area and since the surface runoff seems to re-infiltrate in the foothills of the
volcanoes, overland flow is assessed to be of limited importance for recharge estimation.
The extent of the Far Field groundwater catchment and area contributing to recharge is poorly
constrained and the water balance at the basin scale can only be assessed in a rudimentary
manner. The hydrological catchment area has been delineated based on a NASA digital
elevation model (DEM) and covers an area of 231 .5 km2 (Far Field) excluding the wetlands (see
Annex A for details). It is deemed very probable that the water from this catchment area drains
to the Silala since a) the thresholds in the terrain ensures that in a situation with runoff this area
would drain superficially to the wetlands, b) larger fault lines have been mapped and found to
473
D~
act as conductors for water in hydrogeological field test and c) the groundwater drainage of this
catchment area to the Silala wetlands corresponds with our hydrogeological understanding
(Annex F), of the deposition sequence of the geological formation and the slope of the
ignimbrite. This means that, although the topographical catchment of the canal at the
international border is strictly speaking only 56.4 km2 the hydrogeological features strongly
suggests that this larger area and perhaps even a part of the upstream area including the
Laguna Khara basin may contribute to recharge of the aquifers that feed the wetland (Annex A).
The delineated 231 .5 km2 catchment is considered representative of the hydrological
catchments for the Silala Springs system (shown in Figure 3) and has been used for the
recharge calculations presented here.
The hydrological catchment (Far Field) is very dry with limited vegetation outside the wetland
areas. Soils consist of sandy gravels with little evidence of surface runoff or ponding near the
surface. Soil evaporation and infiltration through the upper soils to the underlying groundwater
are therefore the main processes describing the pathways for precipitation falling within the
catchment. Some evaporation may also take place from snow through sublimation but, as little
information is available on rates and the rates reported vary from 18-80% of rainfall/snowfall
(Zhang, et al., 2005) this is uncertain. A sublimation factor of 5% of the potential
evapotranspiration rate has been applied in the model.
Soil evaporation typically takes place from the upper 2 cm of soil (Xiao, et al. , 2011) and will
depend on soil properties such as hydraulic conductivity and capillary effects as well as the
location of the water table. The recent drilling of boreholes by SERGEOMIN indicate depths to
the water table of approximately 4 meters immediately upstream of the wetland , with a likely
increasing depth of several hundred meters moving away from the wetland into the lavas and
ignimbrites. For recharge estimation, it is therefore reasonable to assume that outside of the
wetland areas, infiltration from all soils across the catchment takes place as free drainage. At
depth, fault and fracture systems control subsurface flows but this will not have a significant
effect on soil evaporation taking place from the top soils.
2.3 Soil properties
Based on observations during site visits, top soils consist mainly of sands with no indication of
surface runoff or water ponding (see Figure 2). On some of the volcanoes, there is some
evidence of old flow pathways but runoff has not been observed in recent time. Investigations by
(Arcadis, 2017) in Chile indicate fairly sandy gravelly soils (unit HU2 alluvial deposits) with
hydraulic conductivities in the order of 0.1-2 m/day. However, this may not apply inside the
Bolivian Silala catchment.
Results of analysis of soil samples (DIREMAR, 2017 (a)) from six different locations outside the
wetlands were taken into account ((PL-1 to PL-6 in the Far Field area, see the locations in
Figure 3). Samples were collected at different depths and a grain size analysis was undertaken
in order to establish soil characteristics. Soil samples were taken immediately below ground at
2-4 cm down to a depth of 20-50 cm.
The expert in WATER ENVIRONMENTS 9
474
D~
Figure 2
Figure 3
10
View over the upper parts of the hydrological catchment close to Sapling location PL-1
showing sandy soils with little inclination, no vegetation and no traces of superficial water or
runoff.
Key
• Soil sample locations
PL-1
PL-2 • •
1.25 2.5 5 Ki lometers
Locations of soil samples.
475
Most of the samples indicate sand or loamy sand. At PL-2 higher clay fractions of 12-21 % were
found but at all other locations fractions of clay were very low. The soil sampling indicates
predominantly sand at the top with a slightly higher silt and clay content at depth (loamy sand).
No organic material was reported in any of the samples.
Based on the results of the soil analysis, Pedotransfer Functions (PTF) developed by the USDAARS
(USDA-ARS, 2010) were used for estimating the soil retention using Van Genuchten soil
parameters. Different methods developed for soils in the US and Brazil were used for producing
a likely range of parameters for two different depth intervals 0-10 cm and 10-50 cm (Table 1 ).
Saturated hydraulic conductivities were estimated using PTFs by (Wi:isten, 1997), (Cosby, et al. ,
1984), (Saxton , et al. , 1986) and (Brakensiek, et al. , 1984). It should be noted that bulk density
and porosity was only measured for two soil samples at Punta Lejano 1 (PL-1) and Punta
Lejano 2 (PL-2) but as the values were similar and no organic material was found at the other
locations these have been assumed representative for all the samples.
The hydraulic conductivities are fairly consistent with the values for sand in Chile presented by
Arcadis, 2017. The conductivities decrease with depth consistent with an increasing silt and clay
content and the parameters are fairly typical of sand/loamy sand. Water content at field capacity
is defined as the water content held in the soil after excess water has drained away 2-3 days
after a rainfall event and correlates with the water content at -0.1 bar for sandy soils and -0.33
bar for clay soils. The water content at field capacity ranges from 12 to 22 %.
Moisture equivalents presented by DIREMAR from soil fractions using a formula by (Bodman, et
al., 1932) based on soil fractions are also available. Moisture equivalent is defined as the
percentage of water which a soil can retain in opposition to a centrifugal force 1000 times that of
gravity and has in the past been used as a measure of field capacity for fine-textured soil
materials. However, this definition of field capacity is no longer used in soil physics. The
moisture equivalents are in the range 4-17% which is somewhat lower than the water content at
field capacity. The water content at wilting point has been presented by (DIREMAR, 2017 (a))
using an equation based on soil fractions. These are of the same order of magnitude (0.01-0.13)
as the water content at wilting point from the Van Genuchten retention curves with wilting
occurring at -15 bar.
Table 1 Estimated range of soil parameters including Van Genuchten parameters (Rawls, et al. ,
1982), (Gupta, et al. , 1979) and (Rawls, et al., 1983).
Soil parameters Depth 0-10 cm
Range Mean
Saturated conductivity Ks (m/day) 0.84-1.21
Saturated water content 9s* (vol. 0.36 - 0.38
fraction)
Residual water content 9, (vol. 0.039-0.05
Fractions)
Van Genuchten a 0.064-0.072
Van Genuchten n 1.619-1.754
Van Genuchten m•• 0.382-0.429
Water content at Field Capacity (FC)*** 0.12-0.14
Water content at Field Capacity (WP)*** 0.05-0.06
*) Measured values for samples from Punta Lejano 1 and Punta Lejano 2
**) m=1-1 /n
1.07
0.37
0.044
0.069
1.715
0.391
0.13
0.05
***) Water content at field capacity - water content at -0.1 bar for sandy soils
****) Water content at wilting point - water content at -15 bar
The expert in WATER ENVIRONMENTS
Depth 10-50
cm
Range Mean
0.39-1.03 0.67
0.36 - 0.38 0.37
0.042-0.132 0.068
0.062-0.079 0.069
1.477-1.699 1.548
0.319-0.411 0.352
0.13-0.22 0.17
0.05-0.14 0.08
11
476
D~
12
In conclusion top soils of sandy types as found in the Silala Far Field are highly permeable but
have very low water holding (retention) ability. Therefore, rainfall or melting snow will infiltrate
into the top soil from where it will drain vertically rather quickly. This infiltration pattern and the
absence of vegetation means that the rain/melt water will only be exposed to evaporation for a
rather short period of time.
2.4 Spring flows and groundwater outflow
Outflows from the Silala catchment comprise of flows in the canals and a largely unknown
subterranean groundwater outflow below the wetland across the international border with Chile.
As described in Annex C flow measurements of canal flows include long-term hourly and daily
time series from Bolivian and Chilean permanent flumes (see locations in Annex C). These
show mean flow rates around 160-210 1/s with differences between the two locations of 15-25
1/s. The temporal variations in flow at both locations are generally not mutually correlated or
correlated with seasons, climate or runoff events. The comparison of flow measurements shows
significant differences and deviations, in what would be expected to be well-controlled flume
measurements. An analysis by (Arcadis, 2017) indicates a Baseflow Index (BFI) of 0.92. This
implies that the contribution to spring flow from groundwater is around 147-192 1/s.
Groundwater flow beneath the wetland across the Chilean border has been estimated based on
groundwater level gradients, aquifer properties and cross-sectional area of flow (see Annex F).
The aquifer is heavily fractured below the wetland, as demonstrated from borehole data and
pumping test results, therefore porous medium flow can be assumed to apply and a simple
Darcy calculation can be used. This has resulted in a rough estimate of groundwater outflow in
the order of 230 1/s. The water flowing through the fault zone beneath the canal and with an
estimated width of 1 00m accounts for approximately 36 1/s of the total flow.
The estimated range is a lower bound estimate in that it is likely that additional permeability
exists beyond 117 m, as suggested by Chilean pumping tests (Arcadis, 2017) and deeper
packer tests in Boliva to 100 m in depth. A rough estimate of total flow across the border
including the flows in the canals is in the order of 380-420 1/s or more.
2.5 Recharge model setup
Groundwater recharge has been estimated and water balances set up for the Silala basin using
the MIKE SHE soil moisture and unsaturated zone model including a snow module that takes
account of the formation of snow based on diurnal variations in temperature and snow melt
(described in Section 2 .1 ). Overland flow processes have not been included in the model as
these were assessed to be of limited significance in the Silala catchment, outside the wetland
areas.
The model has been set up using a grid size of 200 m resulting in a total of 5717 individual
unsaturated zone columns for the catchment. Vertically a fine discretization of 0.02 m was used
at the top, to represent the soil evaporation processes properly, increasing gradually to 1 m at 5
meters depth. Free drainage was assumed by fixing the water table at a constant depth of 4 m
below ground. The model grid and vertical discretization is illustrated in Figure 4 below.
477
Water ta bl e at -4 m
Figure 4 Schematic of recharge model setup
Soil column
l Sand
Loamy
Sand
Long-term daily and hourly climate time series for a period from 1969-2017 (described in Annex
B) was used as input for the model. Daily station rainfall from lnacaliri combined with a
distribution of average rainfall from CHIRPS data to account for the spatial variation in rainfall
across the catchment was used as input to the model.
An average daily potential evapotranspiration time series (average year) at Silala was
constructed based on 4 years of data from 2013-2016 to create a long-term record and this was
assumed to apply for the whole the catchment. Some variation will occur with altitude and
varying wind speeds but a clear correlation could not be found in the data.
In terms of temperature, an hourly record of temperature generated from hourly values at
Laguna Colorada (2011-2015) and daily values at Silala (2016) was used as input for the model,
combined with a temperature lapse factor of -0. 71 °C/100 m derived from station data. Snow
formation has been included using a standard melting threshold temperature of O °C and a
sublimation factor of 0.05.
Average soil parameters from the soil sample analysis described in section B.3 have been used
in the model for two depth intervals from 0-10 cm and below 1 0 cm . The unsaturated zone
model input parameters are summarized in Table 2 below.
The dynamic simulation was set up to run for the period 1/1/1969 to 31 /12/2016.
The expert in WATER ENVIRONMENTS 13
478
14
Table 2 Overview of unsaturated model parameters used in the recharge model
Model component Parameters Values
Unsaturated zone (0-10 cm) Saturated conductivity Ks 1.24 x 10-5 mis
Saturated water content 9 s 0.37
Residual water content 9, 0.044
Van Genuchten a 0.069
Van Genuchten n 1.715
Unsaturated zone (below 10 cm) Saturated conductivity Ks 7.77 x 10-6 mis
Saturated water content 9 s 0.37
Residual water content 9, 0.068
Van Genuchten a 0.069
Van Genuchten n 1.548
2.6 Recharge estimates and water balance
The seasonal variation of evapotranspiration during periods of rainfall and magnitude of the
single rainfall events impact on recharge rates. This is illustrated in Figure 5 showing the
modelled daily evaporation and groundwater recharge at a depth of 4 meters below ground. It is
clear from the graph that very wet years with high intensity rainfall such as 1997 and 1999-2001
contribute the most to the overall recharge. It also highlights that analyses based on short
climate series of only a few years will not necessarily give a correct overall picture of the aquifer
recharge. There is a significant attenuation/lag of the infiltrating water as it passes through the
unsaturated zone. The variation in water content in a soil profile for the period in Figure 6 also
illustrates how the infiltration following heavy rainfall events dominates the recharge pattern.
Based on the model results, evaporation was estimated to 102 mm/year resulting in a long-term
recharge rate of 24 mm/year. This corresponds to approximately 19% of rainfall recharging the
aquifers and is equivalent to an outflow rate from the upper (Far Field) catchment of 176 I/s
corresponding to a significant part of the observed superficial cross-border flow. The variation in
annual average recharge is illustrated in Figure 7 below with larger recharge rates furthest from
the wetland. Recharge for the topographical catchment excluding the wetlands (see Annex A),
which covers an area of approximately 56.4 km2, is for comparison estimated to 22 mm/year
equivalent to 39 I/s.
Compared to the recorded average stream flow at the Silala gauge of 160-210 I/s, the recharge
for the larger area seems realistic but is perhaps a little bit on the low side. The recharge for the
topographical catchment is far too low to explain the spring flows in Silala as previously outlined
in Annex A.
479
60
so
~ 40
'?
_§_ 30
~
~ 20
10
i ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ i ~ ~ i i ~ i ~ ! i i ~ ~ i i ~ i ~ i ~ § § § ~ ~ ~ ~ § ~ § ~ e ~ ~ ~ ~ ~
- Rainfall - Reference evapotranspiration - Actual ET - Groundwater recharge ( 4 m depth)
60 25 60
so so
~ 40
'?
_§_ 30
L'"~~~~•f~·
I i.sE
_§_
~ 40
'?
.§_ 30
~
& 20
10
~ ~ ~ ~ ~ ~ i * i i
- Rainfall - Reference evapotranspiration - Rainfall - Reference evapotranspiration
- Actual ET - Groundwater recharge ( 4 m depth) - Actual ET - Groundwater recharge ( 4 m depth)
D~
1.8
1.6
1.4 -
i i.2 E
E
1 -
~
0.8 ~
0.6 c:::
0.4
0.2
25
f i.s E
_§_
~
1 -5
&
05
Figure 5 Daily rainfall, potential evapotranspiration, simulated actual soil evaporation and simulated recharge for the Silala Far Field catchment using
lnacaliri rainfall combined with CHIRPS. Average annual recharge is 24 mm/day. The full record is shown at the top and periods 1975-1980 and
1995-2000 below.
The expert in WATER ENVIRONMENTS 15
480
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425-45.0
400 - 42.5
37-5-40.0
35.0-37.5
32.5-35.0
li!il :0.0-32.S
- Z7.5-J0.0
- 25.0-27.5
- 2:2.5-25.0
- 20.0-22.5
- 17.5-20.0
- 15.0-17.5
- 8elow15.0
0UndefinedVFigure
7 Annual average groundwater recharge across the catchment. (Note that recharge is higher
on the volcanoes due to snow formation and melting).
2. 7 Sensitivity analysis
To understand the importance of the input parameters and variables used in the recharge
analysis a sensitivity analysis was undertaken. Parameters and variables considered in the
analysis were rainfall input data, both rain station data and rainfall distribution, potential
evapotranspiration estimates and soil properties. The model results are summarized in Table 3.
Rainfall for different gauging stations combined with a distribution based on CHIRPS satellite
data (see Appendix B) was initially tested and unsurprisingly the recharge changes significantly
using rainfall from different stations such as Laguna Colorada or Linzor instead of lnacaliri with a
range of recharge corresponding to between 49 I/s and 374 I/s. Recharge is therefore highly
dependent on the choice of rainfall station with relative changes in the order of -72-110%.
The distribution of rainfall also has a significant impact on rainfall and recharge. Using the
precipitation altitude correlation derived from station data and satellite data (described in Annex
B) instead of CHIRPS in combination with lnacaliri results in an increased catchment rainfall of
137 mm/year and consequently recharge of 230 I/s. A recharge calculation for the hydrological
catchment based on a simple recharge-elevation relationship using tritium and chloride mass
balance techniques originally developed for the Turi basin (Houston, 2007) also results in a
recharge estimate of 230 I/s. As the Turi catchment is located at lower altitude below 3500 m
below sea level approximately 30 km west of Silala a rainfall-altitude relationship should apply
well here whereas for Silala a clear rainfall-altitude relationship above 3500 m above sea level
could not be established (see Annex B). Nevertheless, this provides an additional estimate that
confirms that substantial recharge is occurring over longer periods.
Reference evapotranspiration also varies considerably between stations in the vicinity of the
catchment as described in Annex B and this has an impact on recharge. Lower daily potential
evapotranspiration rates at Sol de Manana will result in some of the smaller rainfall events
The expert in WATER ENVIRONMENTS 17
482
18
D~
contributing to recharge. The range of recharge due to variations in reference evaporation is
estimated to an equivalent of 151-232 I/s (see Table 3).
Finally soil parameters were considered. The six soils samples available in the Far Field area
indicate fairly homogeneous sand or loamy sand with only small variations in the estimated
parameters. The ranges of parameters tested are outlined in Table 3. The two most important
parameters are the saturated hydraulic conductivity Ks and the water content at field capacity
0Fc which in the Van Genuchten formula is set by varying n and to a smaller degree a which in
this case varies very little. The effect of the soil parameters on recharge is smaller than for
rainfall and reference evaporation, indicating a range of recharge of 152-190 I/s.
Based on the sensitivity analysis of groundwater recharge , the catchment recharge for the
hydrological catchment (Far Field area) is estimated to be in the range of 21-32 mm/year
equivalent to 16-25% of rainfall and corresponding to flows of 151-232 I/s. This is assuming that
the rainfall at lnacaliri combined with CHIRPS is representative of the catchment rainfall. The
rainfall is probably somewhat underestimated as none of the stations capture snow events
during the austral winter months but it has not been possible to quantify the volumes or impact
on recharge. Using the higher rainfall estimate based on the linzor station (164 mm/y) the basin
would give a recharge of 51 mm/y corresponding to a discharge of 374 I/s in the Silala Springs.
Recharge for the topographical catchment is within a range of 19-29 mm/year corresponding to
34-52 I/s. This is not sufficient to explain the spring flows in the Silala wetlands. Using the higher
rainfall at Linzor of 158 mm/day the recharge is only 84 I/s which is still too low to account for the
spring flows .
The range of estimated recharge for the assumed hydrological catchment (151-374 I/s) given by
the sensitivity analysis is in the same order of magnitude as the measured cross border surface
flows (160-2101/s) combined with estimated groundwater cross border flow in the order of 100-
230 I/s) (Annex F and Annex H).
Since the estimates of particularly the trans border groundwater flows and the catchment climate
are related with uncertainty the possibility of other sources to the Silala Springs or of the real
contributing area (the Far Field) being different to the assumed hydrological catchment still
remains.
483
D~
Table 3 Sensitivity analysis of recharge estimates to ra infall, potential evapotranspiration and soil parameters.
Sensitivity run Parameter Rain Actual Recharge Recharge Change from
Evaporation baseline
mm/year mm/year (mm/year) (1/s) (%)
Baseline See Table B-2
125 101 24 176
Precipitation DGA Laauna Colorada 68 62 7 49 -72
DGA Linzor 164 113 51 374 112
DGA lnaca liri - rainfall-altitude relation 137 106 31 230 31
Evaporation Eta Laquna Colorada 125 105 21 151 -14
Eta Sol de Manana 125 94 32 232 31
Soil parameters'! 0-10 cm: Ks=9.7E-6 mis
10-20 cm: Ks=4.5E-6 mis 125 103 23 167 -5
0-10 cm: Ks=1.4E-5 mis
10-20 cm: Ks=1.2E-5 mis 125 100 25 187 6
0-10 cm: n=1 .619 (theta_FC=0.17)
10-50 cm: n=1.477 (theta_FC=0.19) 125 105 21 152 -14
0-10 cm: n=1 .754 (theta_FC=0.12)
10-50 cm: n=1 .699 (theta_FC=0.12) 125 100 26 189 7
0-10 cm: 8r=0.039
10-50 cm: 8r=0.042 125 102 23 171 -3
0-10 cm: 8r=0.05
10-50 cm: 8r=0.132 125 100 26 190 8
•) Van Genuchten parameter a was also tested but as the effect was very small the results have not been included in the summary Table.
The expert in WATER ENVIRONMENTS 19
484
3
3.1
Groundwater flow age
Model approach
To estimate the likely aquifer travel time of the groundwater supplying water to the Silala wetlands
and springs and thereby the contribution of fossil water if any, we have carried out a particle
tracking analysis. Groundwater age has been investigated using an extended version of the MIKE
SHE integrated unsaturated model that includes the underlying aquifers and makes use of particle
tracking to determine water age. It is assumed that inflows to the springs are entirely from the
hydrological catchment defined in Annex A.
The numerical integrated surface water-groundwater model of the hydrological catchment was set
up prior to the development of the conceptual hydrogeological model for the Near Field area (see
Annex F), the main focus of which has been to develop an understanding of the properties of the
hydrogeology of the Near Field . It has however not been possible to map fracture or fault zones
with any precision outside the wetlands based on the available field data. Consequently,
geological features or preferential pathways such as fault and fractures have not been explicitly
included in the model but a simple porous medium approach has been taken assuming constant
parameters for the different hydrogeological layers. Hydraulic testing in the wetland area indicates
that transmissive fractures are well connected over a large scale and this supports the use of an
equivalent porous medium modelling approach at a large scale.
It should be emphasized that the groundwater modelling work presented here was only intended
to provide a very rough assessment of groundwater ages and not to include a very precise
description of hydrogeological features in the Far Field area such as fault lines and their impact on
groundwater flows . This would require a more exact knowledge base for the Far Field area than
the one available to this study and calibration of the model to such information.
3.2 Hydrogeological model
20
The unsaturated model used for recharge estimation was extended for the analysis to include a
relatively simple three-layer geological model comprising a lava layer at the top, overlying two
ignimbrite layers with different degrees of fracturing.
Based on borehole information from the wetland area, the ignimbrite aquifer was divided into a
fractured high permeable top layer with a thickness of 20 m and a lower less permeable layer with
a thickness of 250 m. The thickness of the lower ignimbrite aquifer is uncertain. Existing
boreholes have identified fractured ignimbrite down to a depth of 117 m but the aquifer is
estimated to be deeper, up to approximately 300 m (see Annex F). The extent of the lava deposits
was delineated based on both a geological map provided by SERGEOMIN reproduced in Figure 8
below and another updated map: SERGEOMIN, 2017: "Proyecto mapeo geol6gico estructural
areas circundantes al Manantial Silala" shown in Figure 9.
The applied delineation is fairly simple and does not represent the lava deposits very precisely,
particularly in the Eastern part of the catchment. Outside the areas covered by lava, the ignimbrite
aquifer is assumed to be covered by colluvial/glacial topsoil of 2 m thickness. A geological profile
of the model layers is presented in Figure 10.
485
Figure 8
Figure 9
Depositos no consolidados
p~~locenicos
Lavas mio -pl~ -
cenicas
Geological interpretations provided by SERGEOM\N
Updated geological map provided by SERGEOMIN, 2017.
The expert in WATER ENVIRONMENTS
lgnimbritas
(Acuifero)
D~
NE
B
Laguna
Khara
3km
J
~ _.. _
---- ___ ___ .. ....... _ --·-----
ms.n.m.
4600
4700
4600
4100
4400
21
486
22
D~
Key \
- CroM-ledionA
Figure 10 Geological model including cross-section from MIKE SHE model.
3.3 Aquifer parameters
Aquifer parameters for the model have been estimated based on a combination of field tests in
the Near Field area (see Annex F) and previous pumping tests undertaken downstream across
the border in Chile (Arcadis, 2017). Pumping tests or Packer tests in the ignimbrite aquifer have
unfortunately not been undertaken in the Far Field area itself but it is deemed reasonable to
extrapolate some of the findings from the Near Field to the hydrological catchment.
The ignimbrite aquifer consists of an upper weathered ignimbrite assumed to extend to a depth of
approximately 20 m and a lower more impermeable ignimbrite unit to a depth of 270 m. Based on
the properties of hydrogeological units presented in Annex F, the horizontal hydraulic conductivity
of the weathered Upper ignimbrite layer has been set to 5 x 1 o-5 mis. This is in line with results
from Packer tests in the wetland, but about a factor ten lower than the values found in the
pumping tests. The pumping tests were however performed in the fractured/fault zone in the Silala
ravine and it is likely that the aquifer outside the fault zone has lower hydraulic conductivities. The
conductivity of the Lower ignimbrite has been set to a value of 7.5 x 10-6 mis (approximately a
factor 10 lower). The lava deposits have been assumed to have lower saturated conductivities
than the underlying Lower ignimbrite in line with values reported in Annex F.
Some of the borehole data from the Near Field area and in Chile indicate partly confined
conditions in the lower ignimbrite but this has not been possible to confirm in the Silala
hydrological catchment. It is likely that parts of the aquifer could be semi-confined but for the
487
D~
purposes of this analysis the aquifer has been assumed to be unconfined in the hydrological
catchment.
Table 4 provides a summary of the input parameters used in the groundwater model for the Far
Field area (hydrological catchment).
Table 4 Overview of geological units and parameters
Soil name Horizontal K Vertical K Specific yield Specific Porosity(-)
lm/sl lm/sl 1-l storaae 1-l
Colluvial/Glacial top
soil 1.24E-05 7.77E-06 0.2 10"' 0.37
Lava 1.00E-06 5.00E-07 0.1 10-s 0.1
Upper (weathered)
iqnimbrite 5.00E-05 1.00E-06 0.05 10-s 0.05
Lower ianimbrite 7.50E-06 2.50E-06 0.1 10-s 0.1
3.4 Modelled recharge and groundwater levels
Modelled recharge from this extended model of the integrated unsaturated-saturated flows for the
period from 1/1/1969 to 31/12/2016 is virtually identical to the recharge of 24 mm/year
(corresponding to a discharge of 176 I/s) from the unsaturated model (see section 2.6) which used
a fixed water table 4 m below ground.
Modelled groundwater levels at the end of 2016 are shown in Figure 11 , both as contours with
flow vectors and along a cross-section. The results are presented at the end of the simulation in
December 2016. Since recharge rates are small and the unsaturated zone is very deep, in some
places between 500-800 m, limited annual fluctuations in the groundwater table are observed.
The modelled groundwater level at borehole DS-1 (see location in Figure 12) is around 65 m
below ground compared to an observed groundwater depth of 41 m below the surface. With a
model resolution of 200 m this is assessed reasonable as the terrain is very undulating. There is
most likely also some aquifer heterogeneity affecting the groundwater levels but with only one
observation point ii has not been possible to make any assumptions about the distribution of
aquifer properties in the catchment.
The location of the water table in the middle of the catchment is between 10-50 m below ground.
This seems reasonable, as the area is very dry with no indication of a shallow groundwater table.
There are three small dry lakes in this area (Laguna Chica, Laguna Blanca and an unnamed dry
lake, see Figure 12) which indicates that locally the groundwater table may occasionally be higher
but, with a 200 m grid, it has not been possible to capture this in the model. The model indicates
that groundwater levels get close to the surface (2-5 m below ground) in the vicinity of the
unnamed dry lake located furthest to the south (see Figure 12) but are lower at the other lakes. It
is possible that aquifer heterogeneity accounts for some of the differences in water depths across
the catchment but this has not been accounted for in the model due to a lack of information on the
spatial variability of aquifer properties.
The expert in WATER ENVIRONMENTS 23
488
24
7576000 ---
7572000 --- ·· ·
7570000 ··-· ·· ··
7568000
7566000
7564000
7562000 ..... ... .... ... ..... ........ ...... .. ... ..........
' '
' ' '' ''
7560000 .......................' .........................' ... ...... .
' '
~
0.02
t1eadelevationrlsa1u1
zone (mJ
- Above4S30
- 4520-4530 § 4510.4520
4500 - 4510
4490 . 4500
§ 4480-4490
4470 - 443()
4460-4<470
44$(1. 4460
4440. 44SO
- 4430 . 4440
- -4420·'4'430
- ◄ 410•'4'420
- 4400-4410
- 4390-4400
- 4380-4390
- ◄ 370-080
- 4360-4370
- 43$0 . 4360
~ ~~::;n:!~abt
600000 605000 615000 620000 625000
1ml
20/1212.0 16 08:00:00. Time step 1752 of 1753
' . ' '
4900 ...'. ..... ........... ............ ' ' ' ' ' ' ' ~ .............. ~ .......................... ~ ................ ........................... , ....................... .
' ' ' ' ' ' ' ' '
4900
' ' ' ' ' ' ' ' '
' ' ' ' ' ' '
' ' ' ' ' ' ' ' '
4800 -i- ----------- -: -------------:--------------:------------- ------------- :--------------:---- ---------:----------- --i-1 - : 4800
' : : : : : : '
' ' ' ' ' '
4700 -r ----------- -1 -------------1--------------1------------- --- ----------:- -------------1 -- -- -------- -:-- --------, 4700
4600 --············· •·····--·---·-~·---·---···--·~--·-·-···-· -·--····- •
' ' ' ' ' 4600
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4500
-+''' ---- ---- ---- -:''' ___ -- --<''' ;, · . --~' 4500
4400 4400
' '
4300 -- -------- --- -----~----:':-"-:--'.~---~----"-llJJJJj.!J-lL-W--- ---,-- ---- ----- --+ -------------!------- -- 4300
4200 ......... .... ..... ..... .................... ,' ..............•' ............. ,' ........ ..... • ''• .............•' ........ .
' ' ' ' ' ' ' 4200 : : : : : : :
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000
1ml
Figure 11 Simulated potential head in the ignimbrite aquifer including flow vectors (layer 3) and profile of water
table on 20/12/2016.
489
(ml
7560000
depth to phreatic surface (negative).REV
7579000
7578000
1snooo
7576000
7575000
7574000
7573000
7572000
757 1000
7570000
7569000
7568000
7567000
756<l000
7565000
7564000
7563000
7562000
7561000
7560000
70"8000
7558000
595000 600000 605000 6 10000 615000
29,108/1992 08:00:00. rrne step 861 of 862
Figure 12 Simulated depth to water table on 20/12/2016.
3.5 Modelled groundwater travel time
620000
D~
625000
(ml
dopthlophrmticM.<ffx.o
(n~;,tr..) [m)
AboWo -20
.50. ·20
·100 · -50
·1 50 · · 100
- -200 - · 150
- -250- -200
- .300 . -250
- -350- -300
- -400 - -350
- -500- -400
- -600 · .500
- -700 ° .6()()
- -600 · -700
- -900- -800
- -1000 - -900
- Below -1000 l .J ~nedV~IUCI
The combined unsaturated zone and saturated zone flow model has been used for a particle
tracking analysis. The particle tracking analysis serves to estimate the origin and travel time of
water recharging the Silala canal and springs system. Particles have been introduced into the
groundwater layer and these are then displaced step by step according to the simulated flow field
until reaching the Silala wetland area, corresponding to groundwater discharging into the surface
water system or leaving the area as sub-surface flows.
The origin, destination and travel time of each particle are registered . The simulated travel time is
a proxy of groundwater age. In the Silala Far Field area, the unsaturated zone, i.e. the depth to
the groundwater table, can be up to several hundred meters, especially at higher altitudes. A
measure of water age from precipitation on the surface to discharge to the springs would thus
have to consider both travel time in the unsaturated zone and groundwater.
Figure 13 shows groundwater travel time in the catchment based on the particle-tracking model.
The model results indicate an average groundwater travel lime of approximately 520 years. The
age varies with travel times from as little as 1-10 years in the vicinity of the wetland to up to 3,500
years for water coming from the far end of the catchment. The majority of the water is estimated
to be between 1-600 years old (Figure 14) based on groundwater flow transport time alone.
The expert in WATER ENVIRONMENTS 25
490
26
D~
'
Key
·◊· Silala groundwater age
Yea rs • 1- 100
s
0 101 . 300
0 301 -•oo
0 ,01 - 600
0 601 _,,,,
0 '" - 1000
0 1001 1300
0 1301 1600 • 1801 2'00 • 2201 3700
1.25 2.5 5 Kilometers
Figure 13 Simulated map of particle travel time in the saturated zone.
35
30
25
10 -I I I ■ - - -
Time {years)
Figure 14 Particle age distribution.
Travel time in the unsaturated zone will add to the overall water age, particularly in the areas with
the volcanoes where the water table tends to be very deep, down to 1,000 m. The travel time in
491
the unsaturated zone has been estimated based on a separate simple transport model run using
a tracer source with a constant concentration applied at the top of a number of unsaturated zone
columns scattered across the catchment. Six columns with different depths to the groundwater
table were selected and travel times were found to be approximately 0.18 m/year. Combined with
the modelled depth to the water table, this provides a very rough estimate of travel time through
the unsaturated zone and has been combined with the groundwater flow age to produce an
estimate of total groundwater age in Figure 15.
In the model, it has been assumed that the flow through the unsaturated zone takes place as
matrix flow through a porous medium. Flow is more likely to be a combination of fracture and low
permeable matrix flow at depth, but based on available borehole and pumping test data porous
medium flow is a reasonable assumption. It has also been assumed that recharge on the
volcanoes takes place vertically into the ignimbrite aquifer. It is however possible that water on the
volcanoes flows down slope in more shallow surficial deposits and then infiltrates to deeper layers
at the foothills of the volcanoes leading to shorter travel times from these areas.
The travel time in the unsaturated zone using this approach has been estimated to be between
30-50 years close to the wetland up to over 6,000 years below the volcanoes. It should be noted
that the travel times in the unsaturated zone are uncertain both due to the assumption of a
homogenous unsaturated zone across the catchment and numerical dispersion in the model.
(m(
7580000
7579000
7578000
7577000
7576000
7575000
757.000
7573000
7572000
7571000
7570000
7569000
7'8BOOO
7!567000
75<6000
7565000
7564000
7'563000
7562000
7561000
7560000
7559000
755'000
590000 600000 600000
011021196908.00.00. Tune step0of975549600
610000 61,000 620000 62,000
1ml
-T~"A'1 -6500 - e01Xl-6500
OOOCl-<5000 -"'15"00"--·5"0"
00' ",0"00'.·3"5"0"0'
2500.,000
- '1°50"0' -""20°0"0
_ , 000-1500
- 500 - 1000
- 100- 500
- 0 - 100
- U- nd!!llned\103 1ua
Figure 15 Total travel time in years for the catchment based on a combination of simple transport model
runs in the unsaturated zone and particle tracking analysis in the saturated zone.
Overall the total travel time from the analysis indicates that the water reaching the Silala Springs
is relatively old, around 1,500 years old on average (with a wide range from 50 years close to the
wetland up to 6000 years below the volcanoes). The thickness of the ignimbrite aquifer is
unknown and could be more than the 250 m assumed in this assessment. A larger thickness of
this main water-bearing layer would lead to a proportionally larger water age (assuming
unchanged groundwater gradients). However, even with a significant increase of the thickness of
this layer, the modelled age would not be as large as 10,000 years, as indicated by the isotope
analysis of the water from the southern wetland.
The expert in WATER ENVIRONMENTS 27
492
The model analysis does not reflect the findings from the isotope analysis described in Annex F
indicating much older water (+10,000 years) in the southern wetland compared to younger water
in the northern wetland (-1000 years). The age of water flowing towards the northern wetland
according to the model is on average only 100-200 years younger compared to the water feeding
the southern wetland. It is possible that the water entering the northern wetland is from water
flowing in surficial deposits on the volcanoes including snow melt during the spring period that
infiltrates at the foot of the volcanoes and then re-emerges as spring flow. This could possibly
explain the younger water age in the northern wetland . However, it still does not explain the age
of the water in the southern wetland .
The results support the finding from hydrogeological model (Annex F) suggesting that the
groundwater flow from other areas (transboundary flows) perhaps associated with the NE-SW
fault lines underneath the wetland contribute some of the spring inflow. Based on the information
available for the region it has however not been possible to ascertain the source of the water. The
modelled ages however indicate that groundwater flow may be coming from further away than the
Lake Khara area but this cannot be verified and is beyond the scope of this work.
4 Possible catchments and role of fossil water
28
The water discharge in the Silala Springs may originate either from aquifers that are fully
recharged by local infiltration or by trans-boundary inflows from higher parts of the Altiplano. It is
also possible that part of the water in the wetlands originates from fossil water.that is water not
replenished during the present climate but stored in the aquifers from an earlier wetter geological
period.
This section compares the live storage of the aquifers in two catchments: A) the strictly
topographical catchment of 59.1 km2 as delineated by (Alcayaga, 2017) and B) the larger
hydrological catchment of 234.2 km2 as delineated in Annex A.
The purpose of this analysis is to investigate to what extent these two catchments can sustain the
flows in the Silala Springs over a period similar to the observed water age or whether
contributions from fossil water are needed.
4.1 Possible live storage of aquifers
It is unlikely that hard rock aquifers located below the spring level could maintain an artesian
pressure and discharge the observed quantities of water over a very long time unless the artesian
pressure is generated from aquifers with water levels higher than those of the springs. Hence, if a
part of the spring water is fossil water, the total volume of the fossil water must at the start of the
discharge period be stored in the aquifers above the spring levels.
Although the surface flows of the Silala Springs may have been altered by the manmade
canalization there are no indications that the Silala Springs are a new phenomenon originating
due to recently created fractures or faults. Hence it seems fair to assume that the springs have
been active at least over a period similar to that of the water age of around 5000 years. The
discharge of a depleting aquifer will gradually decrease with time. However, for simplicity we have
in the following calculation assumed it to be constant in time, which is on the safe side (a
conservative assumption).
For both the topographical catchment (59 km2) and for the more likely hydrological catchment
(234 km2) through GIS analyses of the digital elevation model (NASA, 2017) the total volume of
geological formations located above the canal level at the international border has been
calculated. Assuming that all formations can act as an aquifer and using a conservatively high
493
D~
storage capacity of these formations, the maximum groundwater storage capacity in each of these
possible contributing catchments can be determined.
The natural recharge through the soils based on the present climate and the soil samples from the
catchments has been determined in section 2.6 and has been included in the analyses.
4.2 Long-term aquifer water balances.
At the time of undertaking this analysis the influence of the canalization on the spring flows had
not been completed and the natural cross-border flow not assessed. Consequently, two
calculations have been made assuming cross-border flows (surface water + groundwater) of 200
I/s and 130 I/s, respectively.
The assumptions of the calculations are summarized in Table 5 and have all been selected in a
conservative way to reflect storage volumes that are lower that the real requirements.
The main results of the calculation as listed in Table 6 and Table 7 show that:
Catchment A (Annex A) has insufficient live groundwater storage capacity and insufficient
infiltration area to sustain a groundwater/ surface water discharge of 130 I/s (groundwater and
surface water flow) over the assumed discharge period as pure fossil water, as pure recharged
water or as a combination of the two. This suggests that the area contributing water to the Silala
Springs must be significantly larger than catchment A.
Catchment B (Annex A) can sustain the flow as a combination of recharged and fossil water and
is considered a possible contributing area. However, this is not evidence of Catchment B
representing the exact extent of the Far Field and it does not preclude that the catchment might
receive trans basin inflows from other areas.
Table 5 Assumptions.
Factor Assumption Argument Evaluation
Cross-border 200 1/s This is what is measured at present. It is assessed that Conservative
discharge in addition that significant groundwater crosses the
border. This however will further increase the
requirement for fossil storage or for trans basin flows
into the Catchments
Rate of trans Constant in Discharge rates from aquifers without recharge will Conservative.
border flow time decrease with time, meaning that if the spring water
originate from such aquifers the discharge would have
higher in older times and the requirements for storage
in the aquifers larger than in our calculation.
Time of 5000 years Since there are no signs of recent changes in the Conservative
drainage geological system it is fair to assume that the
discharge of the aquifers started when the water was
deposited. 5000 years is less than the weighted
average of the isotope dating of the water.
Capacity of 0.3 This porosity value is considered high for an aquifer in Conservative.
the Aquifer fractured rock.
The expert in WATER ENVIRONMENTS 29
494
30
D~
Table 6 Required and available aquifer storage above the Silala Springs in the upstream Catchment under
two recharge scenarios assuming a total cross border flow of 200 1/s. (numbers in read are not
physically possible).
Topographical
Possible
Descr iption Unit hydrologica l
catchment
catchment
Area Characteristics
Catchment Area km2 59.1 234.2
Average Catchment terrain height over 4300 m.a.s.l m 369.6 398.1
Volume of catchment geol. Formations over 4300 m.a.s.1 km3 21.8 93.2
Effective po rosity of formations (assumption) 0 .3 0 .3
Maximum live storage in Formations m3/s 6.6 28.0
Assumed tot al flow over border (gw+sw) m3/s 0.2 0 .2
Assumed outflow period (average water age) years 5000 5000
Assumed outflow period in sec (average water age) s 1.58E+ll 1.58E+ll
Scenario 1 No Recharge
Recharge in mm mm/y 0 0
Recharge in m3/s m3/s 0 0
Fossil flow contribution over border, (discharge - recharge) m3/s 0.20 0.20
Requi red volume of fossil co ntribution at start of discharge period km3 31.5 31.5
Available live GW sto rage in Catchment km3 6.6 28.0
Available live GW sto rage minus required storage for fossi l water -25.0 -3.6
Requi red Fossil storage as pct. Of Available storage % 481 113
Scenario 2 Assessed present recharge
Recharge in mm mm/y 21 24
Recharge in m3/s m3/s 0.04 0. 18
Fossil flow contribution over border, (discharge - recharge) m3/s 0.16 0.02
Requi red volume of fossil contribut ion at start of discharge period km3 25.3 3.4
Available live GW sto rage in Cat chment km3 6.6 28.0
Available live GW sto rage minus required storage for fossi l water km3 -18.8 24.5
Requi red Fossil storage as pct. Of Available storage % 387 12
495
5
Table 7 Required and available aquifer storage above the level of the Silala Springs in the upstream
Catchment under two recharge scenarios assuming a total trans-border flow of 130 1/s.
(numbers in read are not physically possible).
Topographical
Possible
Description Unit hydrological
catchment
catchment
Area Characteristics
Catchment Area km2 59.1 234.2
Average Catchment terrain height over 4300 m.a.s.l m 369.6 398.1
Volume of catchment geol. Formations over 4300 m.a.s.l km3 21.8 93.2
Effective porosity of formations (assumption) - 0.3 0.3
Maximum live storage in Formations m3/s 6.6 28.0
Assumed total flow over border (gw+sw) m3/s 0.13 0.13
Assumed outflow period (average water age) years 5000 5000
Assumed outflow period in sec (average water age) s 1.58E+11 1.58E+11
Scenario 1 No Recharge
Recharge in mm mm/y 0 0
Recharge in m3/s m3/s 0 0
Fossil flow contribution over border, (discharge - recharge) m3/s 0.13 0.13
Required volume of fossil contribution at start of discharge period km3 20.5 20.5
Available live GW storage in Catchment km3 6.6 28.0
Available live GW storage minus required storage for fossil water -13.9 7.5
Required Fossil storage as pct. Of Available storage % 313 73
Scenario 2 Assessed present recharge
Recharge in mm mm/y 21 24
Recharge in m3/s m3/s 0.04 0.18
Fossil flow contribution over border, (discharge - recharge) m3/s 0.09 0.00
Required volume of fossil contribution at start of discharge period km3 14.3 0.0
Available live GW storage in Catchment km3 6.6 28.0
Available live GW storage minus required storage for fossil water km3 -7.7 28.0
Required Fossil storage as pct. Of Available storage % 218 0
Summary
A water balance analysis has been undertaken for the Silala Wetlands and Springs catchment to
ascertain whether the Silala Springs are fed by recharge from rainfall and snow in the hydrological
catchment or whether fossil water or flow via fracture zones from other areas could be a source of
water.
The Silala Springs and canal flow system is fed almost entirely by groundwater and in order to
sustain the groundwater flow, the groundwater aquifer must be either recharged by infiltration of
rainfall or melting snow reflecting current climatic conditions, or a gradual depletion of much older
aquifers with fossil water is taking place.
The extent of the groundwater catchment and area contributing to recharge is poorly constrained
with very limited information available on the groundwater aquifers feeding the wetland.
Consequently, the water balance at the basin scale was only assessed in a rudimentary manner.
The hydrological catchment area has been delineated based on a NASA digital elevation model
(DEM) and covers an area of 231.5 km2 (Far Field area) excluding the wetlands. The
topographical catchment is 56.4 km2 (Annex A).
The expert in WATER ENVIRONMENTS 31
496
32
Groundwater recharge has been estimated for the Silala basin using a MIKE SHE soil moisture
and unsaturated zone model including a snow module that takes account of the formation of snow
based on diurnal variations in temperature and snow melt. The MIKE SHE hydrological modelling
system (DHI , 2017) was selected as this is one of the most advanced and well proven spatially
distributed modelling systems available. It incorporates and dynamically links all the relevant
hydrological processes for the analyses. The process representations are all physically based,
which has made it possible to fill in information not measured in the field with generally accepted
estimates, without sacrificing the transparency of the analysis. Groundwater recharge in the Silala
area is driven by short-term precipitation events scattered in time and often separated by long dry
periods. Correct reproduction of such desert recharge requires long-term dynamic simulation of
the infiltration and evaporation processes with a daily or finer temporal resolution.
Groundwater age has also been investigated using an extended version of the MIKE SHE
integrated unsaturated model that includes the underlying aquifers and makes use of particle
tracking to determine water age. The purpose of the particle tracking analysis was to estimate
likely groundwater age of the water recharging the Silala canals and wetlands assuming that
inflows to the springs are entirely from the hydrological catchment. This has helped to estimate
the source and age of the water feeding the wetlands from recharge in this area and to determine
whether some of the water may be from transboundary flow from a larger area or fossil water as
suggested by previous isotope analysis ( (SERGEOTECMIN, 2005)).
5.1 The main findings:
• Using soil parameters estimated from soil sample analysis evaporation was estimated at
102 mm/year resulting in an average recharge rate of 24 mm/year for the period 1969-
2016. As a percentage this is approximately 19% of the rainfall and is equivalent to an
outflow rate from the hydrological catchment of 176 I/s.
• A sensitivity analysis of some of the input parameters used for the water balance,
including rain gauge data, rainfall distribution, potential evapotranspiration estimates and
soil properties indicates that groundwater recharge in the hydrological catchment is in the
range of 21-51 mm/year. This correspond to an inflow to the Silala Springs of 151-37 4 I/s
and is consistent with the measured surface discharge of the Silala wetlands (160-210 I/s)
combined with estimated groundwater cross border flow in the order of 100-230 I/s
(Annex F and Annex H).
• Overall the analysis indicates that a large proportion of the water feeding the wetland is
from recharge from rainfall and snow melt in the hydrological catchment.
• However, the estimates (particularly of the trans-border groundwater flows and the
catchment climate) are uncertain and the possibility remain of the real contributing area
(the Far Field) being different to the assumed hydrological catchment or of other sources
contributing to the Silala Springs.
• Recharge for the topographical catchment is within a range of 19-49 mm/year
corresponding to 34-84 1/s. This is not sufficient to explain the spring flows in the Silala
wetlands.
• Modelled groundwater age is around 1,500 years on average, ranging widely from 50
years close to the wetland up to 6000 years below the volcanoes and along the eastern
boundary. The age of water flowing towards the northern wetland according to the model
is on average only 100-200 years younger than the water feeding the southern wetland.
The model analysis does not support the findings from isotope analysis
(SERGEOTECMIN, 2004) indicating much older water ( up to -11 ,000 years) in the
southern wetland compared to younger water in the northern wetland (up to -1000
497
D ~
years). This suggests that some of the water feeding the southern wetland is coming from
outside the hydrological catchment and may be fossil water.
• The groundwater age analysis supports the finding from the water balance analysis and
hydrogeological model suggesting that the groundwater flow from other areas
(transboundary flows) perhaps associated with the NE-SW fault line underneath the
wetland contribute to some of the spring inflow. Based on the information available for the
region it has however not been possible to ascertain the source of the water. The
modelled ages however indicate that groundwater flow may be fossil water coming from
the Lake Khara area and beyond but this cannot be verified from the currently available
data and is beyond the scope of this work.
• It was found that the strictly topographical catchment (59 km2 ) as delineated by
(Alcayaga, 2017) has insufficient live groundwater storage capacity and insufficient
infiltration area to sustain a combined groundwater and surface water discharge, even of
130 I/s over the assumed discharge period . Within this catchment neither fossil water
alone, nor recharged water under current climate alone nor even a combination of the two
can provide sufficient water to support the observed spring flows. This suggests that the
area contributing water to the Silala Springs must be significantly larger than this
catchment.
The expert in WATER ENVIRONMENTS 33
498
D~
6 References
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