INTRODUCCIÓN

El desarrollo urbanístico de las ciudades de forma descontrolada ha contribuido infortunadamente a la depredación y afectación de ecosistemas urbanos tales como cañadas, quebradas y ríos, que se convierten en botaderos de basuras y demás comportamientos infames en contra del medio ambiente que ha asumido el ser humano; estos actos de inconsciencia hacia la preservación del entorno natural y la ausencia de cultura ambiental ha motivado a nivel mundial, la búsqueda de un sin número de soluciones a estas problemáticas, entre las que se destacan la creación de zonas especiales de manejo ambiental, encaminados a la protección y recuperación de los bienes naturales que poseemos los habitantes del planeta. Este trabajo se concentra en la presentación de una alternativa para la rehabilitación productiva y el manejo sostenible de microcuencas urbanas teniendo como muestra una quebrada urbana del área metropolitana de Bucaramanga. El problema radica acerca del desaprovechamiento del terreno de las rondas de las microcuencas urbanas por la presencia de agentes contaminantes generados por los habitantes de cada sector y el desconocimiento de la comunidad del valor tan importante de este recurso natural. Esta investigación contiene las características más relevantes de una microcuenca urbana como lo son el estado de los recursos naturales tales como agua, suelo, fauna y flora; y cómo a partir de estos, es posible plantear una solución viable a la problemática del sector y brindar un valor agregado no solo ambientalmente, sino económica y socialmente, que permita el desarrollo sostenible de la comunidad.

METODOLOGÍA

Cuantitativa con un enfoque cuasi-experimental ideal para la caracterización ambiental de sectores naturales afectados por la intervención antrópica en deterioro del ambiente. Esta investigación incluye fases como la recolección de datos por medio de visitas, análisis social y de registros fotográficos; una segunda etapa con análisis de muestras e información recolectada, tercera etapa la caracterización de residuos sólidos, biológica, geológica y fisicoquímica de sus aguas para lograr identificar el daño ocasionado durante varios años; acompañada finalmente de la identificación de los problemas ambientales más críticos con el fin de establecer exactamente patrones de comportamiento ambiental en la quebrada.

Delimitación del área de estudio: La quebrada la Calavera es una corriente de bajo caudal desde su nacimiento en el barrio Altos de Bellavista hasta su unión con la Quebrada Zapamanga y abarca los barrios Panorama, Escoflor, Adeviposan, Bellavista, Santana, Villa Real sur, Guanatá, Lagos I, Rosales y Ciudad Valencia, con las coordenadas 7°04’30.60” N y 73°05’57.46”. O a una altura media de 891 m.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

3.1 Identidad Social

Mediante la aplicación de modelos para proyectos comunitarios se genera una experiencia piloto para recuperación de cañadas o microcuencas urbanas mediante la Individualización, interacción, institucionalización, colectividad y gobernanza en la microcuenca la Calavera de Floridablanca se generan evidencias como el comité ambiental para la recuperación de la quebrada gestiona el desarrollo de planes, programas, proyectos e iniciativas populares legislativas y normativas ante las corporaciones públicas [1].

3.2 Análisis de Residuos

En el recorrido realizado a la cañada de la quebrada la Calavera , se encontraron problemas de contaminación que se presentan con mayor frecuencia en el área metropolitana de Bucaramanga, los que se lograron evidenciaren la cañada son; vertimientos de aguas residuales domesticas de manera directa por establecimientos ilegales que no cuentan con servicio de alcantarillado y vertimientos por conexiones erradas en el sistema de alcantarillado y taponamientos en el sistema de aliviaderos en los colectores combinados; botaderos de escombros y basuras al cauce de la quebrada, en algunos sectores la corriente es utilizada como sumideros; criadero de animales, invasiones y ocupación y perdida de las márgenes de protección de la quebrada. Se toma un trayecto de 500m y se usa el método del cuarteo lo que se ha caracterizado denota la alta contaminación antrópica: plástico 4,36%, papel 0,176%; Vidrio 0,97%; cartón 5,4%; materia orgánica 3,53%; respel 1,06%; metales 2,51%; escombros de construcción 62,09%; icopor u otros 19,9%.

3.3 Calculo de CO₂ método no destructivo

Durante la investigación se plantea determinar la relación biomasa/ absorción de CO₂ como estudio piloto para microcuencas urbanas como posibles sumideros de dióxido de carbono dando respuesta así a un problema puntual de la comunidad al no presentarse estudios anteriores de este tipo, el área en estudio fue de 300m.

Se aplica este método al contar con todos los datos necesarios (Diámetro de altura de pecho-DAP-, altura total y densidad básica de la madera) para aplicar la ecuación de estimación de biomasa más exacta descrita por Brown et al. (1989) [2, 3, 5] de tipo exponencial y derivada para el bosque húmedo. El área de estudio fue de 300m² en la microcuenca:

^{(-2,4090 + 0,9522 ln(d^2 h δ))}(1)

En las Tablas 1 y 2 se muestran parte de los resultados obtenidos y se registran los datos totales del área en estudio, con lo cual es de notar la importancia de una microcuenca como sumidero o absorción de dióxido de carbono. La cantidad de carbono almacenado en los árboles depende de las especies, las condiciones ambientales de crecimiento, la edad del árbol (ver ecuación 2) y la densidad de los árboles circundantes.

Tabla 1. Determinación de Co2 en parte de la masa arbórea de la ronda microcuenca la calavera.

Nombre común	HT (altura total-m)	DAP (diámetro altura de pecho- cm)	Biomasa total= Bt (kg)	Biomasa total (ton)	Carbono (ton)
Oiti	10,8	57,2956455	1356,843019	1,356843019	0,597010928
Gallinero	7,6	15,2788388	78,34820675	0,078348207	0,034473211
Gallinero	8,2	11,4591291	48,69883573	0,048698836	0,021427488
Limon	13,8	20,0534759	232,0702949	0,232070295	0,10211093
Ceiba	11,2	34,0590782	521,65865	0,52165865	0,229529806
Mango	11	56,3407181	1337,263371	1,337263371	0,588395883
Pata vaca	8,8	27,3745862	273,5002935	0,273500293	0,120340129

Fuente. Elaboración propia.

En la Tabla 2 se presentan los resultados obtenidos de carbono y dióxido de carbono para el estudio; que se obtienen a partir de valores porcentuales ya estandarizados como se manifiesta.

Tabla 2. Biomasa total microcuenca la calavera.

Biomasa Total (Kg)	7148,866992
Biomasa Total (Ton)	7,148866992
Carbono (Kg)	3145,501476
Carbono (Ton)	3,145501476
Dióxido de Carbono (Kg)	11543,99042
Dióxido de Carbono (Ton)	11,54399042

Fuente. Elaboración propia.

La masa arbórea encontrada es diversa, pero por su altura muy baja y diámetro menor a 40cm en la mayoría de las especies no son incluidas debido a la ecuación empleada.

Para el propósito de esta investigación, las ecuaciones se utilizan para obtener una estimación promedio de vida de los arboles muestreados y excluyen al carbono en el suelo. Teniendo en cuenta que el 35% del peso de un árbol es agua y el peso seco (a 70 º C) equivalente al 50% de un árbol es carbono [2] Además que el 20% de la biomasa de árboles es subterránea en las raíces se ha usado un factor de 120% (ver ecuación 1). Para determinar la cantidad equivalente de dióxido de carbono, se multiplica por un factor de 3,67 como se muestra en la ecuación 2.

(2)

CO₂ absorbido en cada árbol (kg) = Masa Arbórea (kg de biomasa fresca) x 65% (peso seco) x 50% (% de carbón) x 3.67 x120% = X

(3)

CO₂ absorbido por árbol por año (kg) = X / edad del árbol (años)

3.4 Análisis Respirométrico

Las mediciones se realizaron luego de 24 horas de tomada la muestra de 100g de suelo para iniciar la valoración. Se libera el CO₂ con cloruro de Bario al 1% y posteriormente aforamos a 100 mL usando agua destilada. Para calcular el dióxido de carbono se aplica la siguiente fórmula:

(4)

mg de CO₂ producido= ((mililitro de hidróxido x Normalidad del hidróxido) – (mililitro de ácido x normalidad del ácido)) x 22

Nota: Se usa un factor de conversión de 22 para calcular la cantidad, en miligramos, de CO₂ absorbido por el captador de NaOH.

A pesar del alto grado de intervención y contaminación evidenciadas en la visita realizada a la quebrada La Calavera, se aprecia que existe un elevado potencial de autodepuración de la quebrada, en razón a la existencia del alta pendiente de la microcuenca y la naturalidad que todavía presenta el lecho de la quebrada.

Sin embargo, se requiere que sean retirados los vertimientos que actualmente llegan a la quebrada.

Tabla 4. Listado de especies encontradas en la quebrada La Calavera.

Balso	Ochromalagopus
Caracolí	Anacardiumexcelsum
Cordoncillo	Pipersp
Corozo	Bactrisminor
Gaque	Clusia multiflora
Guamo	Inga sp.
Guayabo	Psidiumguajava
Heliconia	Heliconia stricta
Manchador	Vismiabacifera
Mosquero	Crotonferruginea
Yarumo	Cecropiapeltata

Fuente. Elaboración propia.

Es de resaltar que en algunos tramos de la quebrada no se respeta la zona de ronda y por el contrario se evidencia la presencia de construcciones a una poca distancia del margen de la quebrada, con un deterioro evidente del entorno natural y un alto riesgo de daño a dichas construcciones, particularmente durante eventos extremos de incremento del caudal de la quebrada. Igualmente, se observa la presencia de basuras en gran parte del cauce de la quebrada, así como la inadecuada disposición de medicamentos vencidos, los cuales se convierten en un elemento de alto riesgo toxicológico, particularmente para las personas que entren en contacto con el agua de la quebrada. En la Tabla 4, se enumeran algunos de las especies vegetales presentes en los márgenes de la quebrada.

Con lo descrito en la Tabla 3 el suelo se encuentra en un estado ideal de actividad biológica y posee adecuada materia orgánica y activas poblaciones de microorganismos ya que se encuentra en el rango 35.84 – 71.68 Kg de C [5].

Tabla 5. Familias de macroinvertebrados acuático.

Gastropoda	Mesograstropoda	Hidrobiidae
Gastropoda	Basommatophora	Physidae
Hirudinea	Rhynchobdellida	Glossiphoniidae
Turbelaria	Tricladida	Planariidae
Insecta	Diptera	Quironomidae
Insecta	Diptera	Muscidae
Gastropoda	Mesograstropoda	Hidrobiidae
Gastropoda	Basommatophora	Physidae

Fuente. Elaboración propia.

3.5 Caracterización Biológica

Se aprecia un alto grado de intervención y en algunos tramos las edificaciones se extienden hasta casi el margen de la quebrada. Por su parte la fauna de macroinvertebrados bentónicos muestra que prácticamente la totalidad de los organismos son bioindicadores de aguas con alto grado de contaminación por materia orgánica.

3.6 Vegetación y cobertura del suelo

La vegetación de los márgenes de la quebrada La Calavera corresponde esencialmente a una vegetación secundaria, caracterizada por un alto grado de intervención antrópica. Al implementar la metodología CorineLandCover [6], para identificar las coberturas del suelo en la zona de influencia de la quebrada La Calavera se observa la presencia de las coberturas: tejido urbano continuo y bosque de galería y ripário.

GRAVA	17,1	%	D10	0,03	mm
ARENA	55,8	%	D30	1,33	mm
FINOS	27,1	%	D60	1,46	mm
Cc	46,7		Cu	56,55
CLASIFICACION:
		ARENAS LIMOSAS, MEZCLA DE ARENA Y LIMO. (SM)

Fuente. Elaboración propia.

3.7 Fauna asociada

El muestreo de fauna se concentró en insectos y macroinvertebrados acuáticos, aunque durante el recorrido se pudieron identificar otras especies terrestres como hormigas del genero Atta sp. La tabla 5, muestra algunos de los insectos y macroinvertebrados encontrados en la quebrada La Calavera.

3.8 Caracterización del Suelo

Se estudian sectores que aportan tipos representativos de suelo a lo largo del recorrido de la quebrada, y así poder conocer la tipología del suelo y sus posibles afectaciones por la acción antrópica a lo largo de todos estos años. Se realiza la entrada al terreno desde el afloramiento de la cañada hasta su desembocadura en la quebrada Zapamanga.

3.9 Ensayo granulometría

Los análisis han sido el estudio de suelos, identificación de material litográfico, fauna y flora respectivamente. El terreno de muestreo es arenoso en la mayoría de su trayecto, lo cual se verifica con los resultados de la tabla 6.

3.9.1 Resultado ensayo textura del suelo.

Mediante el tacto y la apariencia de la muestra se puede determinar aproximadamente la textura del suelo. Humedeciéndola se forman cilindros y esferas y compararlas entre sí. La muestra presenta una apariencia color café, pegajoso, blando y brillante. El Suelo es muy suave al tacto. Formas bolas y rollos bien definidos y de superficie lisa. Cuando se seca es resistente a desmoronarse. (Arcillo-Limosa) – (Ar L).

académico los límites de la calidad del agua se expresan en relación con el tipo de uso que se le da al agua. Se aplicaron los límites expresados en el Decreto 1594 de 1984 del Ministerio de Agricultura.

3.11 Diagnóstico Organoléptico: En campo

Se miden estos parámetros en un tramo de 1000 m de longitud de la quebrada. Se realizaron observaciones como tipo de sustrato, apariencia, color y olor. Los datos fueron registrados en tablas y gráficos, con el fin de establecer las diferencias a lo largo de las quebradas. Se realiza el análisis organoléptico (ver tabla 8) a parte de la quebrada desde jurisdicción de la Iglesia San Agustín hasta su unión con la quebrada Zapamanga para identificar los sectores que tienen distinta litología, morfología y diversidad en fauna y flora para elaborar una ruta que involucre todos los componentes biogeoquímicos.

Tabla. 9. Resultados organolépticos microcuenca la calavera.

APARIENCIA

Ligera cantidad de sedimentos en partes de la quebrada. Poca profundidad en la mayoría del recorrido (menos de 1 metro).

COLOR

Incolora y traslucida en la mayoría del recorrido.

En algunos sectores el agua presenta baja profundidad y alta turbidez.

OLOR

Inodoro y fresco en la mayoría del trayecto.

En algunos sitos se percibe un ligero aroma a gallinaza.

SABOR

No aplica, por posible carga contaminante perjudicial para la salud.

TEXTURA

Franco Arenosa en todo el terreno.

Fuente. Elaboración propia.

Nota: En todo el recorrido se encontraron cantidades recurrentes de residuos sólidos domiciliarios en el agua y sus terrenos adyacentes que por escorrentía son agentes potencialmente contaminantes de la quebrada.

Tabla 10. Promedio de análisis fisicoquímico de la quebrada La Calavera.

PARÁMETRO	RESULTADO	UNIDADES
Temperatura Ambiente	27,2	°C
Temperatura del Agua	23,3	°C
pH	8,30	Unid de pH
OD	7,30	mg O₂/L
Conductividad	219	µS/cm
Turbidez	18,6	NTU
DQO	21,1	mg O₂/L
DBO₅	3,67	mg DBO₅/L
Nitrógeno Total Kjeldahl	2,98	mg N/ L
Nitritos	0,139	mg NO₂^--N/L
Nitratos	1,16	mg NO₃^--N/L
Fosforo Total	0,31	mg P/ L
Sólidos totales	190	mg/L
Sólidos suspendidos	19,5	mg/L
Grasas y aceites	<5,0	mg/L
Coliformes Totales	7,0X10⁴	NMP/100 mL
Coliformes Fecales	2,2X10⁴	NMP/100 mL
Sólidos volátiles	0,6	mg/ dm³

Fuente. Elaboración propia.

Los perfiles de la quebrada pueden presentan pendientes medias a altas (entre 50-80 %); Esta característica hace que estas aguas sean rápidas y que las quebradas tengan un cauce elevado sin mucha acumulación de material finamente particulado.

En comparación a lo estipulado en el artículo 39 del decreto 1594 de 1984, el cual establece los criterios de calidad admisibles para la destinación del recurso agua para consumo humano, los valores de turbiedad [7] (tabla 9) oscilan dentro del rango del límite permisible, pues lo estipulado es 10 NTU y la quebrada presenta una turbidez mínima de 4,2 y 9,22 NTU con un valor máximo de 18,6 NTU que en el caso de ser utilizada para consumo humano, con un proceso de tratamiento previo se puede corregir. A mayor valor de DBO, mayor es la contaminación del agua. El rango de valores está en mínimo 3,7 y máximo 20, siendo valores bajos de carga orgánica que permiten mediante un tratamiento previo hacer uso del agua de la quebrada. En la Demanda Química de Oxigeno se utilizan agentes oxidantes en un medio ácido para efectuar la oxidación de la materia orgánica. Tal como la DBO, a mayor valor, mayor es la contaminación presente en el agua. El valor mínimo es 21,1 mg O₂/L y máximo 53,6 mg O₂/L, valores son bajos que permiten la utilización del agua para consumo humano previo a un sistema de tratamiento.

CONCLUSIONES

La disposición de escombros en la quebrada la Calavera no se da en la mayoría de los casos o puntos de muestreo directamente en el cauce, pero muchos de los materiales se desplazan a éste por la acción, el viento y escorrentía, aumentando los sólidos [8]. También relevantes en la corriente los materiales de tipo flotante, que son trasportados a través del lecho y que tienen bajos niveles de biodegradabilidad. La afectación del recurso está relacionada con el deterioro del paisaje y la ocurrencia de impactos negativos desde el punto de vista visual, además de la estrecha relación que tienen con la ocurrencia de taponamientos del cauce desbordamientos e inundaciones [9].

Con el modelo social que se realizó se ponen de manifiesto planes y acciones de inmediato cumplimiento en las instituciones integrales contando así a la comunidad, autoridades locales y academia.

Se determina que la quebrada la Calavera tiene un alto grado de intervención antrópica que afecta severamente la fauna y flora de su entorno. Evidencia de dicho grado de intervención son los vertimientos que caen a la quebrada provenientes del sistema de alcantarillado del municipio de Floridablanca, algunas edificaciones que se extienden hasta casi el lecho de la quebrada y la remoción de casi la totalidad de la vegetación primaria que constituía el bosque ripário de los márgenes de la quebrada.

La fauna acuática de la quebrada es en su gran mayoría indicadora de aguas con alto grado de contaminación y se caracteriza por elementos faunísticos tolerantes a la contaminación, mientras que las especies indicadoras de aguas con buena calidad han desaparecido en su totalidad. A pesar del grado de intervención observado en la quebrada La Calavera, se observa que el potencial de autodepuración de la misma es alto, debido al alto grado de pendiente de la microcuenca y a la naturalidad que todavía presenta el lecho de la quebrada.

Como análisis final y reconociendo que una de las características mecánicas del suelo más importante es la compactación o densidad del suelo, la quebrada la calavera como se muestro el suelo con mejores condiciones para soportar carga cuenta sitios que son de textura arenosa lo que dificulta entre otras cosas la cohesión de las partículas del terreno dado que son suelos granulares no cohesivos, y más aún con la particularidad de contener arenas sueltas de comportamiento esponjoso, con baja resistencia al corte directo y de manejo especial en cimentaciones y taludes.

Es recomendable caracterizar en cada microcuenca, la geomorfología, tipo y usos de suelos y cobertura vegetal, acompañado del inventario completo de las corrientes superficiales de agua, así como de afloramientos de aguas subterráneas [10].

AGRADECIMIENTOS

Los autores expresan su agradecimiento a la Universidad de Santander por el préstamo de sus laboratorios para llevar a cabo esta investigación.

6. REFERENCIAS

[1] N. E. González y M. C. Moreno. Modelo de intervención para servicios de consultoría social en ingeniería. Revista ESAICA, Vol.1 n°1, pp. 70-75, junio 2015.

[2] Jiménez P., J. Fijación de carbono en la Reserva de la Biosfera “El Cielo”. Informe Técnico Final. Facultad de Ciencias Forestales. UANL. México. 2005.

[3] Cuatrecasas, J. Aspectos sobre la vegetación natural de Colombia. Rev. Academia Colombiana de Ciencias Exactas Físicas y naturales vol.10.1958.

[4] Holdridge, L. Ecología basada en zona de vida. Trad. del inglés por Jiménez, H. Segunda reimpresión. Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura. San José, Costa Rica. 216 p. 1982.

[5] Holdridge, L. R. Life Zone Ecology.Tropical Science Center. San José, Costa Rica. 1967.

[6] IDEAM. Leyenda Nacional de Coberturas de la Tierra. Metodología CORINE LandCover adaptada para Colombia Escala 1:100.000. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales. Bogotá, D. C., 72p. 2010.

[7] Ministerio de Agricultura de Colombia. Decreto 1594 de 1984. Bogotá, D.C.

[8] Woods End Research. Guide to solvita testing and managing your soil. Woods End Research Laboratory, Inc., Mt. Vernon, ME. 1997.

[9] Brown, Sandra. Lugo, Ariel. “Estimación de biomasa superficial en bosques tropicales húmedos del Amazonas en Brasil”. En: Interciencia. Vol. n°17, 1 Ene -Feb, 1992, Caracas: redalyc,, 9 páginas. ISSN: 0378-1844. 1992.

[10] Guzmán, Jorge et al. Modelos hidrológicos en la cuenca experimental de rio sucio, municipio de Tona, Santander. Revista UIS Ingenierías, [S.l.], v. 7, n. 1, feb. 2010. ISSN 2145-8456. [En Línea] Disponible en: <http://revistas.uis.edu.co/index.php/revistauisingenierias/article/view/392>.

Prueba 1 respiración del suelo	Prueba 2 mg respiración del suelo	Prueba 3 respiración del suelo	Prueba respiración del suelo	Prueba 5 respiración del suelo
kg C (en CO₂)/ha/d	kg C (en CO₂)/ha/d	kg C (en CO₂)/ha/d	kg C (en CO₂)/ha/d	kg C (en CO₂)/ha/d
37,86	36,73	36,82	38,88	39,92
38,01	35,63	36	37,99	41,64
37,01	35,57	35,88	38,67	39,62

sito	Limite Liquido	Limite Plástico	Índice Plástico
1	N.L.L.	N.L.P.	N.I.P.
2	28,24	24,74	3,50
3	27,90	19,87	8,02

GEOREFERENCIACIÓN	OBSERVACIONES	REGISTRO FOTOGRAFICO
N: 1274018 E: 1107386 H: 857m	Al momento de la visita se observó filtraciones y reboses del Pozo de inspección del sistema de alcantarillado
N: 1274391 E: 1107920 H: 895m	Conexión errada, durante el recorrido se percibieron olores molestos y cambio en las características organolépticas del recurso hídrico.
N: 1274005 E: 1107386 H: 857m	Posibles conexiones erradas antes de la confluencia de la Quebrada la Calavera con la Quebrada La Zapamanga.
N: 1274178 E: 1107924 H: 881m	Debajo del puente que comunica los Barrios Guanata con Lagos I se presentaban vertimientos de aguas residuales domésticas, se percibieron olores molestos y cambios en la calidad del recurso hídrico de la Quebrada la Calavera.

RESUMEN

ABSTRACT

INTRODUCCIÓN

METODOLOGÍA

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

CONCLUSIONES

AGRADECIMIENTOS