Identificación, evaluación y valoración de áreas degradadas por minería de suelos en los entornos de los centros urbanos de la provincia de Buenos Aires, aplicando técnicas de análisis espacial, teledetección, y datos in situ

La minería de suelos es una actividad destinada a la obtención de materias primas para la construcción que se traduce en la degradación de un recurso natural de muy baja tasa de reposición. En varios partidos del Área Metropolitana de Buenos Aires (AMBA), la decapitación (retiro del horizonte humífe...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Ontivero, Pablo Emiliano
Otros Autores: Hurtado, Martín Adolfo
Formato: Tesis Tesis de doctorado
Lenguaje:Español
Publicado: 2024
Materias:
Ciencias Naturales
Minería de suelos
Suelos decapitados
AMBA
Sensores remotos
Espectroscopía de suelos
Acceso en línea:http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/170773
https://doi.org/10.35537/10915/170773
Aporte de:
SEDICI (UNLP) de Universidad Nacional de La Plata
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description La minería de suelos es una actividad destinada a la obtención de materias primas para la construcción que se traduce en la degradación de un recurso natural de muy baja tasa de reposición. En varios partidos del Área Metropolitana de Buenos Aires (AMBA), la decapitación (retiro del horizonte humífero) afectó especialmente a los suelos con mayores aptitudes agrícolas, implicando una enorme pérdida del capital natural. Esta situación refleja la necesidad de aportar conocimiento respecto a los suelos degradados por actividades extractivas superficiales ligadas a la industria ladrillera. El objetivo general del trabajo de tesis doctoral se centró en la aplicación de las metodologías de análisis espacial y teledetección, para la identificación, evaluación y valoración de las áreas degradadas por actividades mineras superficiales en siete partidos del AMBA: Almirante Brown (AB), Esteban Echeverría (EE), Ezeiza (Ez), Florencio Varela (FV), La Plata (LP), Marcos Paz (MP) y Presidente Perón (PP). A raíz del objetivo general, se plantearon 4 objetivos específicos: (1) Determinar un conjunto de propiedades de los suelos que sean de utilidad para la identificación de suelos degradados por actividades extractivas superficiales; (2) Identificar, delimitar y cuantificar áreas degradadas por actividades extractivas superficiales, haciendo uso de datos satelitales y técnicas de teledetección en los partidos seleccionados del AMBA; (3) Evaluar el comportamiento espectral de los suelos degradados por actividades extractivas superficiales e identificar regiones del espectro que sean de utilidad para determinar la extracción de los horizontes superficiales; (4) Cuantificar la pérdida del recurso suelo en las áreas degradadas por actividades extractivas superficiales haciendo uso de indicadores económicos y ambientales. A partir de lo planteado en el Objetivo Específico N°1, se pudo determinar que las propiedades morfológicas, físicas y químicas que resultaron representativas para constatar la existencia de decapitación resultaron: (i) presencia y abundancia de barnices desde superficie; (ii) elevados tenores de arcilla desde superficie, de clase textural arcillosa o arcillo limosa; (iii) propiedades morfológicas vinculadas a la abundancia esta fracción granulométrica, como estructuras de tipo prismática o en bloques angulares, y consistencias en seco de muy duras a extremadamente duras. Para llevar a cabo el Objetivo Específico N°2 se desarrolló un marco metodológico que incluye el uso de imágenes satelitales y software de procesamientos libres, y técnicas de clasificación supervisada multitemporal, haciendo uso de Random Forest como algoritmo Pablo Ontivero – Tesis Doctoral 24 de clasificación. Con respecto a la temporalidad ensayada, los análisis de colección completa resultaron ser la mejor opción para identificar y cuantificar la cobertura Predios Vinculados a Actividades Extractivas (PVAE) en los partidos de dimensiones reducidas, y en el caso de los partidos más extensos, análisis estacionales de primavera. La cuantificación final de la superficie en kilómetros cuadrados (km2) de los PVAE fue de: (i) AB = 15,19 km2; (ii) EE = 11,05 km2; (iii) Ez = 17,64 km2; (iv) FV = 18,43 km2; (v) LP = 83,83 km2; (vi) MP = 33,11 km2; (vii) PP = 10,77 km2. A partir de lo planteado en el Objetivo Específico N°3, se realizó una correlación de los porcentajes de arcilla y materia orgánica (propiedades ligadas a la decapitación) de los PVAE obtenidos previamente, con los valores de reflectancia obtenidos sobre dichas muestras. Las firmas espectrales se tomaron desde los 400 nm hasta los 2500 nm dentro del espectro electromagnético, para tres estados de la muestra: Agregado Higroscópico (AH), Tierra Fina Higroscópica (TFH) y Tierra Fina Capacidad de Campo (TFCC). El porcentaje de la fracción arcilla resulta la propiedad que mayor diferenciación genera en las respuestas espectrales entre una situación de decapitación y no decapitación. Mientras mayor sea la diferencia en los tenores arcillosos, mayores serán las diferencias en los sitios de máxima absorción de las arcillas, habiéndose identificado entre los 1400 nm y 1550 nm, entre los 1890 nm y los 1980 nm, entre los 2440 nm y los 2500 nm, y en la banda de 2210 nm. Estas diferenciaciones se encuentran mejor representadas en contenidos de agua vinculados a la humedad higroscópica. Para ejecutar el Objetivo Específico N°4 se valorizaron las consecuencias de las actividades extractivas superficiales en los partidos de estudio en términos económicos, calculándose una pérdida estimativa de productividad en cada partido, para una decapitación de 25 años de antigüedad (valores expresados en US$): (i) AB = US$ 43.747.200; (ii) EE = US$ 31.824.000; (iii) Ez = US$ 50.803.200; (iv) FV = US$ 53.078.400; (v) LP = US$ 241.430.400; (vi) MP = US$ 95.356.800; (vii) PP = US$ 31.017.600. A su vez, se valorizó en términos ambientales las consecuencias de las decapitaciones en los partidos de estudio, a partir de la estimación del CO2 emitido a la atmósfera durante la actividad ladrillera en cada partido (valores expresados en toneladas equivalentes de CO2): (i) AB = 488.641 t-eq; (ii) EE = 355.463 t-eq; (iii) Ez = 567.454 t-eq; (iv) FV = 592.867 t-eq; (v) LP = 2.696.691 t-eq; (vi) MP= 1.065.101 t-eq; (vii) PP = 346.456 t-eq.
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Esta situación refleja la necesidad de aportar conocimiento respecto a los suelos degradados por actividades extractivas superficiales ligadas a la industria ladrillera. El objetivo general del trabajo de tesis doctoral se centró en la aplicación de las metodologías de análisis espacial y teledetección, para la identificación, evaluación y valoración de las áreas degradadas por actividades mineras superficiales en siete partidos del AMBA: Almirante Brown (AB), Esteban Echeverría (EE), Ezeiza (Ez), Florencio Varela (FV), La Plata (LP), Marcos Paz (MP) y Presidente Perón (PP). A raíz del objetivo general, se plantearon 4 objetivos específicos: (1) Determinar un conjunto de propiedades de los suelos que sean de utilidad para la identificación de suelos degradados por actividades extractivas superficiales; (2) Identificar, delimitar y cuantificar áreas degradadas por actividades extractivas superficiales, haciendo uso de datos satelitales y técnicas de teledetección en los partidos seleccionados del AMBA; (3) Evaluar el comportamiento espectral de los suelos degradados por actividades extractivas superficiales e identificar regiones del espectro que sean de utilidad para determinar la extracción de los horizontes superficiales; (4) Cuantificar la pérdida del recurso suelo en las áreas degradadas por actividades extractivas superficiales haciendo uso de indicadores económicos y ambientales. A partir de lo planteado en el Objetivo Específico N°1, se pudo determinar que las propiedades morfológicas, físicas y químicas que resultaron representativas para constatar la existencia de decapitación resultaron: (i) presencia y abundancia de barnices desde superficie; (ii) elevados tenores de arcilla desde superficie, de clase textural arcillosa o arcillo limosa; (iii) propiedades morfológicas vinculadas a la abundancia esta fracción granulométrica, como estructuras de tipo prismática o en bloques angulares, y consistencias en seco de muy duras a extremadamente duras. Para llevar a cabo el Objetivo Específico N°2 se desarrolló un marco metodológico que incluye el uso de imágenes satelitales y software de procesamientos libres, y técnicas de clasificación supervisada multitemporal, haciendo uso de Random Forest como algoritmo Pablo Ontivero – Tesis Doctoral 24 de clasificación. Con respecto a la temporalidad ensayada, los análisis de colección completa resultaron ser la mejor opción para identificar y cuantificar la cobertura Predios Vinculados a Actividades Extractivas (PVAE) en los partidos de dimensiones reducidas, y en el caso de los partidos más extensos, análisis estacionales de primavera. La cuantificación final de la superficie en kilómetros cuadrados (km2) de los PVAE fue de: (i) AB = 15,19 km2; (ii) EE = 11,05 km2; (iii) Ez = 17,64 km2; (iv) FV = 18,43 km2; (v) LP = 83,83 km2; (vi) MP = 33,11 km2; (vii) PP = 10,77 km2. A partir de lo planteado en el Objetivo Específico N°3, se realizó una correlación de los porcentajes de arcilla y materia orgánica (propiedades ligadas a la decapitación) de los PVAE obtenidos previamente, con los valores de reflectancia obtenidos sobre dichas muestras. Las firmas espectrales se tomaron desde los 400 nm hasta los 2500 nm dentro del espectro electromagnético, para tres estados de la muestra: Agregado Higroscópico (AH), Tierra Fina Higroscópica (TFH) y Tierra Fina Capacidad de Campo (TFCC). El porcentaje de la fracción arcilla resulta la propiedad que mayor diferenciación genera en las respuestas espectrales entre una situación de decapitación y no decapitación. Mientras mayor sea la diferencia en los tenores arcillosos, mayores serán las diferencias en los sitios de máxima absorción de las arcillas, habiéndose identificado entre los 1400 nm y 1550 nm, entre los 1890 nm y los 1980 nm, entre los 2440 nm y los 2500 nm, y en la banda de 2210 nm. Estas diferenciaciones se encuentran mejor representadas en contenidos de agua vinculados a la humedad higroscópica. Para ejecutar el Objetivo Específico N°4 se valorizaron las consecuencias de las actividades extractivas superficiales en los partidos de estudio en términos económicos, calculándose una pérdida estimativa de productividad en cada partido, para una decapitación de 25 años de antigüedad (valores expresados en US$): (i) AB = US$ 43.747.200; (ii) EE = US$ 31.824.000; (iii) Ez = US$ 50.803.200; (iv) FV = US$ 53.078.400; (v) LP = US$ 241.430.400; (vi) MP = US$ 95.356.800; (vii) PP = US$ 31.017.600. A su vez, se valorizó en términos ambientales las consecuencias de las decapitaciones en los partidos de estudio, a partir de la estimación del CO2 emitido a la atmósfera durante la actividad ladrillera en cada partido (valores expresados en toneladas equivalentes de CO2): (i) AB = 488.641 t-eq; (ii) EE = 355.463 t-eq; (iii) Ez = 567.454 t-eq; (iv) FV = 592.867 t-eq; (v) LP = 2.696.691 t-eq; (vi) MP= 1.065.101 t-eq; (vii) PP = 346.456 t-eq. Doctor en Ciencias Naturales Universidad Nacional de La Plata Facultad de Ciencias Naturales y Museo Tesis Tesis de doctorado http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0) application/pdf

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