Determina la resistencia del esmalte dental frente a la disolución directa, en los tercios horizontales de la corona anatómica de piezas dentarias permanentes, evaluando su disolución según el cambio de traslucidez como el aumento de su porosidad. / Tesis

El presente trabajo de título tiene como objetivo principal estudiar la relación entre la erosión superficial en suelo fino y algunas de sus propiedades geotécnicas, tales como la resistencia no drenada, límites de Atterberg y tamaño medio de partícula. La erosión es producida por un flujo superficial controlado en un canal de experimentación desarrollado para este fin. En cada ensayo se utiliza a una pendiente y un caudal definidos para producir erosión visible en cada una de las muestras de suelo ensayadas. El modelo a escala es analizado mediante la teoría de canales para determinar cómo afectan las condiciones de borde respectivas y la manera de minimizarlas. Se presenta la recopilación bibliográfica realizada con el fin de conocer los diversos procesos de erosión, sus consecuencias, las condiciones mínimas para producir erosión, los tipos de suelos más propensos a ella, las características del suelo que más influyen en permitir un proceso erosivo, la rutina experimental normada para definir la propensión a la erosión que un suelo fino posee y algunas de las relaciones entre las propiedades de un suelo fino y la erosionabilidad producida en equipos similares al utilizado en esta investigación. Para obtener los resultados finales que permiten validar este trabajo de título, se extrajeron 8 tipos de suelos distintos, provenientes de la V, IX y Región Metropolitana, ensayados a una pendiente de 45º y a dos caudales de 10.2 lt/min y 24.4 lt/min. Las muestras analizadas fueron tanto inalteradas como remoldeadas. En base a los resultados obtenidos en terreno y en laboratorio, se proponen relaciones empíricas entre la erosionabilidad producida en los diversos tipos de suelo y las distintas propiedades analizadas.

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La erosión eólica es uno de los procesos de degradación de suelo más importantes en las regiones áridas y semiáridas del mundo. Entre otros factores, la velocidad del viento es uno de los que la desencadenan y la rugosidad de la superficie del suelo uno de los que la controlan. Esta tesis tuvo por objetivos determinar las velocidades umbrales (velocidad que inicia el proceso de erosión) en distintas épocas del año en la Región Semiárida Pampeana Central (RSPC) y evaluar el efecto de la rugosidad de la superficie del suelo sobre la erosión. El primer objetivo permitió definir épocas del año con distintos riesgos de erosión y el segundo, evaluar la validez de los modelos existentes por medio de los cuales es posible calcular la tasa de degradación de la rugosidad de la superficie del suelo en función de las lluvias y la magnitud de la erosión en función de la rugosidad superficial. A tal fin se llevaron a cabo estudios de la magnitud de la velocidad umbral, de la degradación de la rugosidad en función de las lluvias y de los efectos de la rugosidad sobre la erosión en un Haplustol éntico y un Ustipsamment típico de la RSPC. Los estudios de rugosidad se llevaron a cabo para tres herramientas de labranza: arado de rastra (DT), sembradora lister (LB) y sembradora grano fino (DH). Los resultados muestran que la velocidad umbral de viento (t) fue menor en invierno (6.10 m s-1), intermedia en primavera y verano (8.22 y 8.28 m s-1 respectivamente) y mayor en otoño (26.48 m s-1). Estas diferencias estuvieron relacionadas con variaciones de la velocidad del viento, de las precipitaciones, la temperatura y la humedad relativa, factores que influyen sobre las condiciones de la superficie del suelo, produciendo una alta intermitencia en la actividad de saltación. En otoño las condiciones ambientales no favorecen la ocurrencia de erosión eólica pero todo lo contrario ocurre en primavera, verano e invierno. El valor de t que debeía usarse en los modelos de predicción de la erosión eólica para suelos de la RSPC, 7.53 m s-1, resultó ser superior al utilizado por RWEQ (5 m s-1) e inferior a la WEPS (8 m s-1). La degradación de la rugosidad orientada (ORR) fue variable entre herramientas de labranza, el tipo de suelo y la cantidad de lluvia. En el suelo más estructurado (Haplustol) ORR fue altamente dependiente de su valor inicial, siendo menor cuando mayor fue éste valor. En el suelo menos estructurado (Ustipsamment) todas las rugosidades, independientemente de su valor inicial, se degradaron casi totalmente por efecto de la lluvia. Por otra parte, la degradación de la rugosidad no orientada, (RRR) dependió de las propiedades intrínsecas del suelo, principalmente textura y estructura. El efecto de la cantidad de lluvia (CUMR) y energía de la lluvia (CUMEI) sobre ORR varió, nuevamente, en función de la altura inicial de los camellones, siendo éstos más estables cuando mayor fue su altura inicial y en el suelo con mayor agregación. En cambio, la variación de RRR en función de CUMR y CUMEI, en ambos suelos, fue similar para todas las herramientas de labranza, siendo mayor sobre los agregados y pseudo-agregados (clods) del suelo más arenoso (Ustipsamment) que los del franco arenoso (Haplustol) que resultaron más estables. Las ecuaciones del modelo RWEQ para calcular ORR y RRR subestimaron los valores medidos. En el caso de ORR la incorporación al modelo de algún parámetro complementario que represente el valor de rugosidad orientada (Kr) inicial mejorará las estimaciones, mientras que en el caso de RRR cuando menor fue la degradación de la rugosidad no orientada (Crr) mejor predijo el modelo, confirmando que el Haplustol fue el suelo menos degradado. Las ecuaciones Y= 41.33x-0.72 (R2=0.86, p< 0.001) para el Haplustol y Y=46.24x-0.27 (R2= 0.58, p< 0.001) para el Ustipsamment permitirían predecir la degradación relativa de Kr simplemente conociendo su valor inicial para cualquier magnitud de lluvia. La mayoría de las rugosidades simuladas (K de 0 a 0.85) lograron disminuir la erosión relativa entre un 20 y un 80 % con respecto al tratamiento sin rugosidad (PR), en ambos suelos. La incidencia de Crr sobre el factor de rugosidad (K) fue relativamente baja en ambos suelos: Crr controló, como máximo, un 12% de la erosión relativa en el Haplustol y sólo un 5% en el Ustipsamment, resultado que guarda relación con la mejor agregación del Haplustol. Estos resultados permiten deducir que es posible utilizar solamente a la rugosidad orientada, a fin de evaluar los efectos de la rugosidad sobre las tasas de erosión en los suelos estudiados. Por esta razón, se propuso utilizar la altura de los camellones como una medida simplificada de K en los modelos de predicción de la erosión eólica. Los mayores esfuerzos para controlar la erosión deberán concentrase en las épocas del año más críticas, que son primavera, verano e invierno. En estas estaciones será indispensable mantener los suelos con cierta rugosidad para evitar su erosión, principalmente en el Ustipsamment, que presentó mayor susceptibilidad. Será necesario considerar las alturas adecuadas de los camellones para cada tipo de suelo a fin de aumentar la eficiencia del control de la erosión eólica, ya que camellones que superan cierta altura pueden incrementar la erosión inclusive con respecto a superficies planas.

Objetivos: Determinar la influencia de las precipitaciones extremas en la erosión de suelos agrícolas en la provincia de Chupaca durante el año 2016. Metodología: Se descargó imágenes satelitales del Satélite GOES 13 (canal climático -Brasil), se usó la T realzada (combinación de las bandas 6, 5, y 4), luego con los métodos de teledetección y USLE (Ecuación Universal de Pérdida de suelo), se identificó las precipitaciones extremas en la erosión en suelos agrícolas. Para la zonificación de la amenaza se utilizó el factor de riesgo de erosión (t/ha) que determinó la intensidad de precipitación pluvial (mm/h). Resultados: Se caracterizó las precipitaciones extremas que ocurrieron durante el año 2016 en las zonas de estudio. La correlación entre las precipitaciones extremas y la erosión en suelos agrícolas se tiene una correlación de r = 0.95 con nivel de confianza del 95%, del mismo modo con el coeficiente de determinación hay una influencia de r2 = 0.90. Conclusiones Se determinó que las precipitaciones extremas registradas en la provincia de Chupaca durante el año 2016 influyen en la erosión de suelos agrícolas.

La pérdida de los suelos a causa de la erosión hídrica es uno de los factores más importantes en los procesos de degradación y desertificación a nivel mundial. El efecto de la intensidad de las lluvias (erosividad) y la susceptibilidad de los suelos (erodibilidad) a procesos erosivos son algunos de los indicadores ampliamente utilizados para determinar un potencial riesgo de erosión hídrica. En el Perú, las evidencias sugieren que ante la ocurrencia de eventos extremos por efecto de la variabilidad climática se vienen intensificando estos procesos erosivos. En ese contexto, esta investigación tiene como objetivo contribuir con la mejora en la estimación de la erosión hídrica a partir de estudios cuantitativos de los factores de erosividad de lluvias y erodibilidad del suelo en la ladera y el cauce. Para ello, el caso de estudio se centra en la cuenca del río Rímac, debido a la disponibilidad de información y la relevancia que presenta para el país, en donde se concentra el 30% de la población nacional. El Capítulo 1 aborda la problemática, los objetivos y alcances de la investigación . Además se detalla la metodología seguida en el presente estudio. El Capítulo 2 presenta el primer estudio titulado “Estimación de la erosividad de lluvias: Caso de estudio Cuenca del Río Rímac", en donde se establece una metodología para estimar la erosividad de las lluvias a partir de registros de precipitaciones diarias y horarias. Como resultado, se genera un mapa de erosividad de lluvias a una escala de cuenca para el Río Rímac. El Capítulo 3 presenta el segundo estudio denominado “Estimación de los parámetros de erodibilidad a partir ensayos de erosión por chorro", en el cual se presenta el diseñono de un dispositivo de erosión por chorro (Jet Erosion Test -JET) y su posterior aplicación en la zona alta de la cuenca del Río Rímac (Distrito de Chilca). Mediante los ensayos de erosión por chorro (JETs) se determinaron los parámetros de erodibilidad (esfuerzo cortante crítico y coeficiente de erodibilidad). En síntesis, la aplicación de estas metodologías han permitido generar información indispensable en la cuenca del Río Rímac, la cual posibilitaría la creación de planes de mitigación ante el riesgo de erosión hídrica de eventos climáticos extremos. / Tesis

Geólogo / El presente estudio tiene como objetivo estudiar el origen de la Depresión Central mediante modelos numéricos bajo la hipótesis que plantea que el origen de la Depresión Central se debe a una incisión fluvial longitudinal norte sur debido a una erosión diferencial producto a un contraste entre una litología más dura con mayor resistencia a la erosión correspondiente a la Cordillera de la Costa y una litología más blanda con menor resistencia a la erosión correspondiente a la Cordillera Principal. En función de lo anterior, a través del programa Cidre, se estudiarán cómo influyen los parámetros principales correspondiente a la tectónica, coeficientes erosivos y clima en la formación de la Depresión Central, aplicados en tres modelos iniciales distintos con el objetivo de visualizar el efecto de cada parámetro por si solo en la obtención de una depresión central cercana a la que existe actualmente, comparando con la topografía y los rasgos geomorfológicos que se observan en la Región Metropolitana. Finalmente estos parámetros se aplicarán para la obtención de un modelo erosivo en función de la Evolución Andina de Chile Central durante el Neógeno entre los 33° - 34°S. El análisis de los coeficientes erosivos indica que efectivamente se necesita de un contraste litológico con distinta resistencia a la erosión para generar una incisión similar a la Depresión Central. Este contraste permite la formación de redes de drenaje norte sur en el límite de la litología más dura (Cordillera de la Costa) con la litología más blanda (Cordillera Principal). Tectónicamente el modelo sugiere que exista alzamiento en la Cordillera Principal; también una ausencia de actividad tectónica para la Cordillera de la Costa contribuirá a una mayor tasa de erosión implicando un mayor volumen erodado en el sistema contribuyendo a una incisión más característica para la Depresión Central. El modelo sugiere también de un clima con precipitaciones anuales medias altas (>500 mm/año) responsables en la velocidad erosiva del relieve. Luego de aplicar estos parámetros al modelo de Evolución Andina de Chile Central durante el Neógeno se obtiene un resultado donde se muestra claramente las tres Unidades Morfológicas Principales de la zona (Cordillera de la Costa, Depresión Central y Cordillera Principal) junto con rasgos geomorfológicos característicos para la Depresión Central como la visualización de cordones montañosos este oeste, cerros islas y/o colina abandonadas, pedimentos y relictos de peneplanicies en altura para la Cordillera de la Costa y Cordillera Principal; evidenciando la erosión diferencial fluvial como el mecanismo principal en la formación de la Depresión Central y estimando una edad cercana de 10 Ma para la formación de ésta posterior a un alzamiento en la Cordillera de la Costa.

Esta investigación se enfoca en la necesidad de evaluar espacialmente los procesos erosivos y su influencia sobre el corredor de comercio Las Leñas, en el valle de baja, media y un sector de alta montaña del río Cachapoal, en términos de las características físico – naturales que intervienen en su generación, como también en la organización actual y potencial de estos procesos en el área. La comprensión de la erosión desde una perspectiva morfodinámica, vale decir en función de las interacciones generadas entre los elementos físicos – naturales, permite entender a la erosión como un sistema donde se producen entradas y salidas de energía y materia, lo que se refleja en el espacio a través de unidades homogéneas. En este sentido, MÄRKER et al. (1999) definió el concepto de Unidades de Respuesta a la Erosión (Erosion Response Units, ERUs), en referencia a las entidades espaciales homogéneas sujetas a diferentes geodinámicas, que resultan de la superposición entre variables y que son utilizadas para la configurando de los escenarios de susceptibilidad erosiva. La aplicación de esta metodología en el área de estudio permitió evaluar este fenómeno y cual es su implicancia sobre las rutas insertas en ambientes de montaña. Se establece que las variables consideradas por MÄRKER et al. (2001) en Africa del sur, pueden ser utilizadas en la cuenca alta del río Cachapoal ya que ambos sectores de investigación son de carácter montañoso. Las ERUs utilizan a la erosión actual como una capa de información a través de las Unidades de Referencia a la Erosión (Erosion Reference Units, ERefUs), las que participan del proceso de superposición cartográfica de variables y del análisis espacial. Las diferencias erosivas encontradas para el valle montañoso del río Cachapoal al utilizar esta metodología, se entiende en función de los pisos altitudinales y las formas del paisaje. Los movimientos en masa se asocian a sistemas de vertientes estructurales de caras libres y a depósitos basales en el ambiente de alta montaña. La erosión lineal, se localiza en vertientes monoclinales estabilizadas por la vegetación, como también en terrazas fluviales ubicadas en los ambientes de baja y media montaña.

La erosión eólica es uno de los procesos de degradación del suelo más importante en ambientes áridos y semiáridos de todo el mundo, incluyendo la pampa semiárida Argentina. El proceso de erosión involucra, al menos, dos mecanismos de transporte de material: saltación, que representa más del 85% de la erosión total del suelo, y suspensión, que forma plumas de polvo. Existe una interacción entre ambos procesos, ya que la suspensión depende, en gran medida, de la magnitud de la saltación porque ésta define la energía con la cual las partículas transportadas impactan sobre el suelo y, por ende, la magnitud de la emisión. La mayoría de los estudios que analizan la relación entre ambos tipos de transporte se han desarrollado considerando materiales de saltación únicos, generalmente granos de arena de tamaños uniformes. Existe poca información acerca de los mecanismos de transporte en suelos, en los cuales la composición de la fracción de saltación puede ser variable (desde granos minerales individuales a agregados), modificándose, por ende, sus efectos sobre la suspensión. Esto involucra el interrogante de cómo es la evolución de ambos procesos en función de la distancia recorrida por el viento. A fin de responder este interrogante se desarrollaron estudios en condiciones controladas de túnel de viento en suelos de texturas contrastantes, en los que se evaluó el efecto de la composición de la fracción de cada suelo sobre los transportes de saltación y suspensión. La suspensión se midió a través de la emisión de PM10 (partículas con tamaños ≤10 μm). Adicionalmente, la relación entre ambos transportes se analizó a partir de estudios desarrollados en condiciones de campo en los que se registraron eventos de erosión eólica, en dos suelos texturalmente distintos. Los resultados indican que la erosión aumentó al incrementarse la energía de impacto de las partículas en saltación y al disminuir la tasa de agregación de la fracción de saltación, es decir en suelos arenosos, cuya fracción de saltación estaba formada principalmente por granos de arena. En suelos texturalmente finos, con una fracción de saltación compuesta predominantemente por agregados, se produjo menor erosión debido a su menor energía de saltación. La erosión relativa (ER, cociente entre la erosión con y sin saltación) fue mayor en suelos de textura fina que en suelos arenosos, indicando que el proceso de saltación tuvo mayor efecto relativo en suelos texturalmente finos que en arenosos, en los cuales la erosión se debió, mayormente, a la alta susceptibilidad natural de los suelos a erosionarse. En los suelos texturalmente finos la erosión se debió, mayormente, a la fragmentación de agregados. La eficiencia de saltación, parámetro que describe la capacidad que tienen los suelos para emitir partículas finas (PM10), fue explicada satisfactoriamente por las características intrínsecas de la fracción de saltación y de la superficie de cada suelo. La combinación de parámetros que relacionaron tales características (energía de abrasión, estado de agregación, proporción relativa de PM10 y de partículas potencialmente movilizadas por saltación) resultaron ser buenos indicadores del potencial de los suelos para emitir PM10. Suelos de textura fina, con mayores grados de agregación y de contenidos de PM10, presentaron mayor capacidad de emitir PM10 que suelos de texturas intermedias y arenosas, debido a su alta proporción de agregados en su fracción de saltación. El principal mecanismo de emisión de PM10 de los suelos finos fue la fragmentación y destrucción de los agregados movilizados por saltación, mientras que en suelos arenosos, lo fue la liberación de partículas de material fino adheridas a los granos de arena (LPA) y la movilización de material fino yacente sobre la superficie del suelo. En suelos de textura intermedia ocurre un solapamiento de ambos mecanismos. La emisión total de PM10 se incrementó en función de la distancia en los tramos iniciales de su recorrido (50 m) en mayor medida en el suelo arenoso que en el franco debido al alto flujo de material transportado por saltación. La alta energía de impacto de las partículas en saltación produjo un mayor rompimiento de agregados en el suelo arenoso, con mayor susceptibilidad a ser erosionado. Hubo cambios en la composición del material movilizado por saltación en función de la distancia recorrida en los distintos suelos. En el suelo franco, la proporción de agregados disminuyó con la distancia recorrida debido a la destrucción progresiva de los agregados. Hubo un aumento sostenido de la cantidad de material transportado por saltación con la distancia, indicando que la destrucción de los agregados provocó altas tasas de emisión de PM10. En el suelo arenoso estos cambios fueron menos evidentes, indicando que la liberación de PM10 por destrucción de agregados fue menor. Las variables meteorológicas afectaron de forma diferencial, en los distintos suelos, a las emisiones de PM10. Sin embargo, se comprobó que la velocidad máxima del viento (ráfagas) y la humedad relativa del aire fueron las variables meteorológicas que afectaron de forma más significativa los procesos de emisión de PM10 en ambos suelos. La influencia de dichas variables estuvo condicionada por factores edáficos como textura y condiciones de la superficie al momento de producirse el evento erosivo. / Wind erosion is one of the processes of soil degradation more important in arid and semi-arid environments around the world, including the semiarid pampa of Argentina. The erosion process involves, at least, two mechanisms for transport of material: saltation, representing more than 85% of the total erosion of soil, and suspension, which forms dust clouds. There is an interaction between both processes, suspension depends, largely, of the magnitude of the saltation because this defines the energy with which transported particles have an impact on the soil and, hence, the magnitude of the emission. Most of the studies that analyse the relationship between the two types of transport have been developed considering saltation materials as singles, usually sand grains of uniform sizes. There is little information about the transport mechanisms in soils, in which the composition of the saltation fraction can be variable (from individual mineral grains to aggregates), changing, therefore, their effects on the suspension. This involves the question of how it is the evolution of both processes according to the distance covered by the wind. In order to answer this question were developed studies in controlled conditions of wind tunnel in soils of contrasting textures, in which it was evaluated the effect of the composition of the saltation fraction of each soil on the transport of saltation and suspension. The suspension was measured through the emission of PM10 (particles with sizes ≤10 μm). In addition, the relationship between the two transport was analyzed from studies developed in field conditions where wind erosion events were registered in two different textured soils. The results indicate that erosion increased with increasing impact energy of particles in saltation and decrease the rate of aggregation of the saltation fraction, ie in sandy soils, which fraction saltation was composed mainly of sand grains. In fine textural soils, with a saltation fraction composed predominantly of aggregates, there was less erosion due to its lower energy saltation. The relative erosion (ER, ratio between erosion with and without saltation) was higher in fine-textured soils than in sandy soils, indicating that the process of saltation had greater relative effect on fine textural soils than in sandy soils, where erosion it is, mainly, due to high natural susceptibility of soils to wind erosion. In fine soils, the erosion was, mostly, due to the fragmentation of aggregates. The saltation efficiency, parameter that describes the capacity of the soil to emit fine particles (PM10), was explained satisfactorily by the intrinsic characteristics of the saltation fraction and of the surface of each soil. The combination of parameters that related such characteristics (abrasion energy, state of aggregation, relative proportion of PM10 and particles potentially mobilized by saltation) proved to be good indicators of the potential of the soil to emit PM10. Fine textured soils, with higher levels of aggregation and content of PM10, presented a higher capacity to emit PM10 that intermediate and sandy soils, due to its high proportion of aggregates in the saltation fraction. The main mechanism of PM10 emission in the fine textured soils was the fragmentation and destruction of the aggregates mobilized by saltation, while in sandy soils, it was the release of particles of fine material adhering to the sand grains (LPA) and mobilization of fine material lying on the soil surface. In intermediate textured soils occurs an overlap of both mechanisms. The total emission of PM10 increased according to the distance in the initial stretches of its trip (50 m) to a greater extent in the sandy that in the loam soil due to the high flow of material transported by saltation. The high impact energy of the particles in saltation produced a greater breakdown of aggregates in sandy soil, with greater susceptibility to be eroded. There were changes in the composition of the material mobilized by saltation depending on the distance travelled in the different soils. In the loamy soil, the proportion of aggregates decreased with distance due to the progressive destruction of the aggregates. There was a sustained increase in the amount of material transported by saltation with the distance, indicating that the destruction of aggregates caused high rates PM10 emission. In the sandy soil these changes were less evident, indicating that the release of PM10 by destruction of aggregates was lower. The meteorological variables affected differentially, in different soils, the PM10 emissions. However, it was found that the maximum wind speed (gusts) and air relative humidity were the meteorological variables that affected more significantly the PM10 emission processes in both soils. The influence of these variables was conditioned by edaphics factors such as soil texture and a surface condition at the time of the erosive event occurs.