Evaluación de factores de erosividad del suelo modificados con la ayuda de funciones de pedotransferencia y datos de teledetección dinámica para la gestión de la salud del suelo
Autores: Preetha, Pooja; Joseph, Naveen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Erosión del suelo
Factor K
Salud del suelo
Productividad agrícola
Rendimiento de sedimentos
Uso de la tierra
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La erosión del suelo es un factor crítico que impacta la salud del suelo y la productividad agrícola, siendo la erodibilidad del suelo a menudo cuantificada utilizando el factor K en modelos de erosión como la ecuación universal de pérdida de suelo (USLE). La estimación tradicional del factor K carece de precisión espaciotemporal, particularmente bajo condiciones variables de humedad del suelo y cobertura del terreno. Este estudio introduce funciones de pedotransferencia del factor K modificado (Kmlr) que integran datos dinámicos de teledetección sobre el uso del suelo y la cobertura para mejorar la precisión del factor K para diversas aplicaciones de gestión de la salud del suelo. Las funciones Kmlr de múltiples enfoques, incluyendo el factor dinámico de manejo de cultivos y cobertura (Cdynamic), datos satelitales de alta resolución y datos de teledetección a escala reducida, fueron evaluadas a través de escalas espaciales y temporales dentro de la cuenca del río Fish en Alabama, una cuenca costera con interacciones significativas entre el suelo y el agua. Los resultados destacaron que el modelo Kmlr proporcionó predicciones de rendimiento de sedimentos (SY) más precisas, particularmente en áreas agrícolas, donde los modelos tradicionales sobreestimaron la erosión en hasta 59.23 ton/ha. El análisis de SY a través de las 36 unidades de respuesta hidrológica (HRUs) en la cuenca mostró que el modelo Kmlr capturó estimaciones de pérdida de suelo más precisas, especialmente en regiones con uso del suelo variable. El modelo de factor K modificado (Kmlr-c) que utiliza Cdynamic y datos de humedad superficial del suelo de alta resolución superó a los factores K tradicionales de la USLE en la predicción de SY, con una fuerte correlación con los datos de SY observados (R^2 = 0.980 frente a R^2 = 0.911). El rendimiento total de sedimentos predicho por Kmlr-c (525.11 ton/ha) fue notablemente inferior al de las estimaciones basadas en la USLE (828.62 ton/ha), destacando la sobreestimación en los modelos convencionales. La identificación de puntos críticos de erosión reveló que 6003 ha de tierra estaban en alto riesgo de erosión (factor K > 0.25), con una pérdida promedio de suelo de 24.2 ton/ha. La categorización de puntos críticos de erosión destacó áreas críticas con alto riesgo de erosión, subrayando la necesidad de prácticas de conservación del suelo dirigidas. Esta investigación subraya la mejora de los modelos basados en datos de teledetección y los perfecciona para la aplicación de evaluaciones de erodibilidad del suelo, promoviendo así el desarrollo de tales modelos.
Descripción
La erosión del suelo es un factor crítico que impacta la salud del suelo y la productividad agrícola, siendo la erodibilidad del suelo a menudo cuantificada utilizando el factor K en modelos de erosión como la ecuación universal de pérdida de suelo (USLE). La estimación tradicional del factor K carece de precisión espaciotemporal, particularmente bajo condiciones variables de humedad del suelo y cobertura del terreno. Este estudio introduce funciones de pedotransferencia del factor K modificado (Kmlr) que integran datos dinámicos de teledetección sobre el uso del suelo y la cobertura para mejorar la precisión del factor K para diversas aplicaciones de gestión de la salud del suelo. Las funciones Kmlr de múltiples enfoques, incluyendo el factor dinámico de manejo de cultivos y cobertura (Cdynamic), datos satelitales de alta resolución y datos de teledetección a escala reducida, fueron evaluadas a través de escalas espaciales y temporales dentro de la cuenca del río Fish en Alabama, una cuenca costera con interacciones significativas entre el suelo y el agua. Los resultados destacaron que el modelo Kmlr proporcionó predicciones de rendimiento de sedimentos (SY) más precisas, particularmente en áreas agrícolas, donde los modelos tradicionales sobreestimaron la erosión en hasta 59.23 ton/ha. El análisis de SY a través de las 36 unidades de respuesta hidrológica (HRUs) en la cuenca mostró que el modelo Kmlr capturó estimaciones de pérdida de suelo más precisas, especialmente en regiones con uso del suelo variable. El modelo de factor K modificado (Kmlr-c) que utiliza Cdynamic y datos de humedad superficial del suelo de alta resolución superó a los factores K tradicionales de la USLE en la predicción de SY, con una fuerte correlación con los datos de SY observados (R^2 = 0.980 frente a R^2 = 0.911). El rendimiento total de sedimentos predicho por Kmlr-c (525.11 ton/ha) fue notablemente inferior al de las estimaciones basadas en la USLE (828.62 ton/ha), destacando la sobreestimación en los modelos convencionales. La identificación de puntos críticos de erosión reveló que 6003 ha de tierra estaban en alto riesgo de erosión (factor K > 0.25), con una pérdida promedio de suelo de 24.2 ton/ha. La categorización de puntos críticos de erosión destacó áreas críticas con alto riesgo de erosión, subrayando la necesidad de prácticas de conservación del suelo dirigidas. Esta investigación subraya la mejora de los modelos basados en datos de teledetección y los perfecciona para la aplicación de evaluaciones de erodibilidad del suelo, promoviendo así el desarrollo de tales modelos.