Desempeño del riego por superficie en el área de riego del Río Mendoza

El sector riego representa en Argentina el 70% de todas las extracciones para uso del agua y tiene una eficiencia promedio del 40%, que resulta baja. Entre otros motivos, esto se debe principalmente al predominio de los métodos de riego por escurrimiento superficial sobre aquellos más modernos. Un síntoma de esta ineficiencia generalizada se manifiesta en el hecho de que de los 1,6 millones de hectáreas bajo riego que hay en el país, un tercio tiene problemas de salinización de suelo y/o de drenaje. El área regadía del río Mendoza es -sin dudas- la más importante de la provincia y sobre ella está asentada gran parte de la población provincial. Cuenta con un gran desarrollo industrial y con actividades que involucran a los distintos usos del agua. La reciente construcción sobre el río Mendoza, del dique Potrerillos, permitirá la regulación del mismo posibilitando una entrega programada a los usuarios a través de las 6 zonas de riego que la operan. El objetivo general del estudio es conocer el grado de aprovechamiento del agua de riego en el interior de las propiedades agrícolas pertenecientes al área de influencia del río Mendoza y estimar las eficiencias potenciales factibles de alcanzar considerando los posibles cambios operativos y el balance salino asegurando así un adecuado nivel productivo. Se plantean como objetivos específicos: conocer las láminas de riego, las eficiencias actuales y potenciales, la salinidad del suelo en la rizósfera y del agua de riego superficial, conocer los parámetros físicos (velocidad de infiltración, ecuaciones de avance del frente de agua y caracterizar la geometría de los surcos de la zona) y operativos (caudal de manejo y unitario). La unidad de análisis es la propiedad o finca. El tamaño de la muestra fue de 101 propiedades. La selección de las fincas fue realizada teniendo en cuenta principalmente dos criterios: primero, que las mismas se distribuyeran aproximadamente en igual cantidad en las 6 zonas de riego y sobre los canales más representativos de cada una de ellas para que las comparaciones fueran equivalentes y segundo, evaluar aquella propiedad, con derecho de riego superficial, que estuviera recibiendo el turno de riego habitual. Dentro de estos grupos las propiedades se seleccionaron en forma aleatoria. Para el estudio de la eficiencia de riego se ha utilizado la metodología de Chambouleyron y Morábito (1982) al tratar los casos de riego sin desagüe al pie y la metodología de Walker & Skogerboe (1987) para los casos de riego con desagüe al pie. El equipamiento utilizado comprendió aforadores portátiles, minimolinetes, anillos infiltrómetros, cintas métricas, nivel óptico, etc. Para conocer la salinidad de los suelos se extrajeron en cada propiedad evaluada seis muestras de suelo en los surcos o melgas (cabeza, medio y pie) a dos profundidades por cada ubicación (cultivos perennes: 0 a 50 y 50 a 100 cm y cultivos hortícolas: 0 a 25 y 25 a 50 cm) y en laboratorio se midió la conductividad eléctrica del extracto de saturación (CEes) expresándola en dS m-1 a 25ºC. También se realizaron los análisis de salinidad del agua en muestras tomadas en la bocatoma de la propiedad, expresada en dS m-1 a 25ºC. Se evaluó la respuesta de la salinidad del suelo a diferentes factores mediante un análisis de varianza unifactorial. Se consideraron los siguientes factores: zona de riego, cultivo, ubicación dentro de la parcela (cabeza, medio y pie), estrato de suelo (primero y segundo) y método de riego (surcos con/sin desagüe y melgas sin desagüe). La comparación de medias de los niveles de cada uno de los factores se realizó utilizando la prueba de Scheffé. Como la producción está vinculada a la disponibilidad de agua y al nivel de salinidad del suelo, se analizó también la relación que existe entre la salinidad del suelo (CEes) y las eficiencias de riego, para ello se consideró el coeficiente de variación (CV) de la CEes de los dos estratos de suelo (primer y segundo) y las tres ubicaciones dentro de cada parcela respecto de las eficiencias de distribución (EDI) y de almacenaje (EAL), según cultivos y método de riego. Para la relación EAL y CEes del perfil del suelo se realizó una discriminación de datos en tres estratos: EAL = 100%, 80% < EAL < 100% y EAL < 80%. Se analizó además la variación de la salinidad del agua de riego superficial en las distintas zonas. El estudio incluyó la estimación del valor de la Eficiencia de riego potencial (EAPp) utilizando dos metodologías: (a) una según el manejo del método de riego (EAPM) definida como aquella factible de alcanzar cuando se han optimizado las variables de riego (caudal unitario, tiempo de aplicación, pendiente, oportunidad de riego, etc.) y que indica el grado de eficiencia que puede alcanzar el método si el manejo es óptimo. Los valores EAPM fueron obtenidos con el modelo matemático SIRMOD (Walker, 1993); (b) otra considerando el balance salino del suelo (EAPS) y la relación entre la lámina media infiltrada y almacenada en la zona radical y la lámina media aplicada en el riego, considerando el requerimiento de lixiviación. Los componentes del balance salino que afectan la eficiencia de aplicación potencial utilizados fueron: evapotranspiración de los cultivos; probabilidad de ocurrencia de Etr; zona de riego y textura del suelo. Se realizó también un análisis de sensibilidad de las variables mencionadas, a fin de ordenarlas por su importancia. En todos los casos se calcularon las medidas de posición y dispersión de los parámetros sobre todas las combinaciones posibles entre niveles de todas las variables. La lámina percolada que asegure la EAPS se calculó con la ecuación de van der Molen (1983). Se utilizaron tres niveles diferentes del factor conductividad eléctrica del extracto de saturación final “CEesf" (después de un ciclo de riego), que fueron combinados con todos los demás niveles de los otros factores. Los resultados muestran que las láminas brutas de riego aplicadas con surcos s/D (76 mm) son significativamente menores (α = 0,05) que las registradas con surcos c/D (152 mm) y que ambas láminas anteriores no difieren significativamente de las aplicadas con melgas (117 mm). Con respecto a las láminas infiltradas (dinf) el resultado indica que hay diferencias significativas (α = 0,05) en las láminas infiltradas con los diferentes métodos: surcos c/D (36 mm), surcos s/D (76 mm) y melgas (113 mm) y que las melgas producen las mayores láminas percoladas: 47 mm respecto a 34 mm en los surcos s/D y a 8 mm en los surcos c/D, solo hay diferencias significativas (α = 0,05) entre melgas y surcos c/D. Con respecto a las velocidades de infiltración representativas de las series de suelos del río Mendoza se observa que son bajas con valores extremos de infiltración básica de 1,3 y 7,3 mm/h. Se han obtenido ecuaciones de avance del frente de agua que caracterizan los tres métodos de riego evaluados, ya sea en función del tiempo como en función del tiempo y el caudal unitario. Se ha caracterizado la geometría de los distintos tamaños o categorías de surcos locales disponiendo de información para mejorar el diseño. Hay diferencias significativas (α = 0,05) entre los caudales de manejo de surcos c/D (19 L s-1) y melgas (114 L s-1). Este último valor resulta alto -pero dentro de valores razonables- no obstante ello debería reducirse la variabilidad observada para mejorar las eficiencias. Con respecto a los caudales unitarios hay diferencias significativas (α = 0,05) entre surcos c/D (0,50 L s-1) respecto de surcos s/D (2,22 L s-1) y melgas (1,99 L s-1 m-1). La eficiencia de aplicación (EAP) media del área es de 59% correspondiéndole la calificación de desempeño “Mala". Dicho valor no es significativamente diferente en las distintas zonas de riego ni en las distintos estaciones del año. Hay diferencias significativas (α = 0,05) cuando se comparan: los métodos de riego s/D (surcos: 67% y melgas: 69%) respecto a aquellos métodos c/D (39%) y los cultivos: frutales (62%) y hortalizas (47%). Con respecto a EAL hay diferencias significativas (α = 0,05) de la zona 4 respecto a las zonas 1, 2 y 3; también son significativamente diferentes (α =0,05) los valores de EAL entre surcos c/D (71%) respecto a los métodos sin desagüe (86%). Para la eficiencia de distribución (EDI) resultan diferencias significativas (α = 0,05) entre melgas s/D (79%) y los surcos que presentan valores más altos (88 y 96%). Se observa que para el tamaño de muestra utilizado (n =101) corresponde una precisión en porcentaje respecto a la media para EAP = 10%, EAL = 6% y EDI = 5 %, para una confiabilidad del 95%. En cuanto a la salinidad del suelo en la rizósfera, la 4ta. zona de riego presenta los valores más altos (3,8 dS m-1), con diferencias significativas (α=0,05) del resto. Si bien la zona 3 tiene una salinidad media (2,1 dS m-1) más alta que el resto, las diferencias no son significativas. También se observa -sólo en el caso de los métodos de riego s/D- mayor salinidad (α=0,05) en la cabecera de la unidad de riego respecto al medio y al pie por alteración del patrón de infiltración y mayor cantidad de sales acumuladas (α=0,05) en el estrato superior (primero) que en el estrato inferior (segundo). La precisión del muestreo realizado para determinar la salinidad del suelo alcanza un valor de 6% del valor de la media para el tamaño de muestra utilizado (n = 537) y para una confiabilidad del 95%. El agua de riego posee un nivel de sales significativamente mayor en las zonas 4 (α = 0,05) y 5 (α = 0,1), resultando la zona 4 con una conductividad eléctrica 75% mayor (1,624 dS.m-1) y la zona 5 con una CE 25% mayor (1,161 dS.m-1) que la zona 2 (0,926 dS.m-1). Se observa que para el tamaño de muestra utilizado (n = 20 en zona 1 y n = 16 en zona 4) corresponde una precisión para CEagua menor al 5% del valor de la media (zona 1) y menor al 13% del valor de la media (zona 4) para una confiabilidad del 95%. El factor que más influye en la variación de la EAPS es la “zona de riego" definida por las variables “salinidad del suelo" y “salinidad del agua". Para el oasis del río Mendoza la eficiencia de aplicación factible de alcanzar en la parcela (considerando la salinidad medida en el agua de riego) si se propone como objetivo mantener el nivel salino actual del suelo, es del 61%. Este valor resulta muy próximo al medido a campo (59%) y al que asegura obtener el máximo rendimiento de los cultivos (según Maas-Hoffman) del 58%. Si -en cambio- se planteara como objetivo un 90% de la producción máxima debida a la salinidad del suelo, sería factible aumentar la eficiencia de aplicación al 71%, mientras que aquella factible de alcanzar optimizando los factores de manejo del riego sería del 79%. Las recomendaciones para mejorar las actuales eficiencias de riego se presentan en función del método de riego. Para el caso de riego con desagüe -cuya causa de ineficiencia es consecuencia de las excesivas pérdidas por escurrimiento al pie- se aconseja disminuir el volumen de agua escurrido al pie y asegurar el mojado del suelo en la rizósfera. Con respecto a los métodos de riego sin desagüe, las causas de ineficiencia más importantes son la excesiva percolación y los problemas de pendiente longitudinal que afecta la uniformidad de distribución del agua. Por ello, la estrategia deberá ser reducir las láminas de riego y corregir la pendiente de la unidad de riego.

Trace element concentrations and Li isotope composition in DSDP and ODP sediments from island arcs

We have studied the sedimentary and basaltic inputs of lithium to subduction zones. Various sediments from DSDP and ODP drill cores in front of the Mariana, South Sandwich, Banda, East Sunda and Lesser Antilles island arcs have been analysed and show highly variable Li contents and d7Li values. The sediment piles in front of the Mariana and South Sandwich arcs largely consist of pelagic sediments (clays and oozes). The pelagic clays have high Li contents (up to 57.3 ppm) and Li isotope compositions ranging from +1.3? to +4.1?. The oozes have lower Li contents (7.3-16 ppm) with d7Li values of the diatom oozes from the South Sandwich lower (+2.8? to +3.2?) than those of the radiolarian oozes from the Mariana arc (+8.1? to +14.5?). Mariana sediment also contains a significant portion of volcanogenic material, which is characterised by a moderate Li content (14 ppm) and a relatively heavy isotope composition (+6.4?). Sediments from the Banda and Lesser Antilles contain considerable amounts of continental detritus, and have high Li contents (up to 74.3 ppm) and low d7Li values (around 0?), caused by weathering of continental bedrock. East Sunda sediments largely consist of calcareous oozes. These carbonate sediments display intermediate to high Li contents (2.4-41.9 ppm) and highly variable d7Li values (-1.6? to +12.8?). Basaltic oceanic crust samples from worldwide DSDP and ODP drill cores are characterised by enrichment of Li compared to fresh MORB (6.6-33.1 vs. 3.6-7.5 ppm, respectively), and show a large range in Li isotope compositions (+1.7? to +11.8?). The elemental and isotopic enrichment of Li in altered basalts is due to the uptake of isotopically heavy seawater Li during weathering. However, old oceanic crust samples from Sites 417/418 exhibit lighter Li isotope compositions compared to young basaltic crust samples from Sites 332B and 504B. This lighter Li isotope signature in old crust is unexpected and further research is needed to explore this issue.

Deep drilling of glaciers: Russian projects in the Arctic (1975-1995)

The data collection "Deep Drilling of Glaciers: Soviet-Russian projects in Arctic, 1975-1995" was collected by the following basic considerations: - compilation of deep (>100 m) drilling projects on Arctic glaciers, using data of (a) publications; (b) archives of IGRAN; (c) personal communication of project participants; - documentation of parameters, references. Accuracy of data and techniques applied to determine different parameters are not evaluated. The accuracy of some geochemical parameters (up to 1984 and heavy metalls) is uncertain. Most reconstructions of ice core age and of annual layer thickness are discussed; - digitizing of published diagrams (in case, when original numerical data were lost) and subsequent data conversion to equal range series and adjustment to the common units. Therefore, the equal-range series were calculated from original data or converted from digitized chart values as indicated in the metadata. For the methodological purpose, the equal-range series obtained from original and reconstructed data were compared repeatedly; the systematic difference was less then 5-7%. Special attention should be given to the fact, that the data for individual ice core parameters varies, because some parameters were originally measured or registered. Parameters were converted in equal-range series using 2 m steps; - two or more parameter values were determined, then the mean-weighted (i.e. accounting the sample length) value is assigned to the entire interval; - one parameter value was determined, measured or registered independently from the parameter values in depth intervals which over- and underlie it, then the value is assigned to the entire interval; - one parameter value was determined, measured or registered for two adjoining depth intervals, then the specific value is assigned to the depth interval, which represents >75% of sample length ; if each of adjoining depth intervals represents <75% of sample length, then the correspondent parameter value is assigned to both intervals of depth. This collection of ice core data (version 2000) was made available through the EU funded QUEEN project by S.M. Arkhipov, Moscow.

Clay mineraology and grain size composition of surface sediments from South Pacific Ocean

The reconstruction of low-latitude ocean-atmosphere interactions is one of the major issues of (paleo-)environmental studies. The trade winds, extending over 20° to 30° of latitude in both hemispheres, between the subtropical highs and the intertropical convergence zone, are major components of the atmospheric circulation and little is known about their long-term variability on geological time-scales, in particular in the Pacific sector. We present the modern spatial pattern of eolian-derived marine sediments in the eastern equatorial and subtropical Pacific (10°N to 25°S) as a reference data set for the interpretation of SE Pacific paleo-dust records. The terrigenous silt and clay fractions of 75 surface sediment samples have been investigated for their grain-size distribution and clay-mineral compositions, respectively, to identify their provenances and transport agents. Dust delivered to the southeast Pacific from the semi- to hyper-arid areas of Peru and Chile is rather fine-grained (4-8 µm) due to low-level transport within the southeast trade winds. Nevertheless, wind is the dominant transport agent and eolian material is the dominant terrigenous component west of the Peru-Chile Trench south of ~ 5°S. Grain-size distributions alone are insufficient to identify the eolian signal in marine sediments due to authigenic particle formation on the sub-oceanic ridges and abundant volcanic glass around the Galapagos Islands. Together with the clay-mineral compositions of the clay fraction, we have identified the dust lobe extending from the coasts of Peru and Chile onto Galapagos Rise as well as across the equator into the doldrums. Illite is a very useful parameter to identify source areas of dust in this smectite-dominated study area.