Métodos ecológicos para recuperar terrenos afectados por la Minería de Aluvión

Resumen

Dentro de los lineamientos del proyecto de investigación "Estudios básicos para un manejo biótico de suelos degradados" del grupo de investigación de biotecnología en la rehabilitación de suelos de la Universidad Nacional, Sede Medellín, se evaluaron los sistemas de propagación de las especies vegetales Ochroma lagopus y Trichantera gigantea como una de las estrategias en la rehabilitación de suelos degradados por minería de aluvión en bmh-T; haciendo así un aporte en el estudio de la recolonización vegetal de estas zonas.

Se determinaron los métodos más adecuados para la germinación y el desarrollo de plántulas de O. lagopus, bajo un diseño completamente randomizado con cuatro tratamientos pregerminativos y 12 repeticiones por tratamiento; y en un sistema de bloques al azar con cuatro replicaciones para el establecimiento de cuatro tipos de estacas en T. gigantea. Evaluándose germinación y sobrevivencia al mes para la primera especie y prendimiento con los parámetros número y longitud de raíces y hojas para la segunda, a los 60 días de las siembras. Se encontró que los choques térmicos superan estadísticamente (nivel de significancia de 0.05) a los demás procesos pregerminativos en ambos parámetros evaluados en O. lagopus. En T. gigantea no es encontró diferencia estadística entre los tipos de estacas evaluados.

Con base en dichos resultados se procedió a evaluar el efecto de diferentes sustratos (suelo de minería – S -, S + cascarilla de arroz, S + aserrín, S + lombricompuesto) sobre la germinación de semillas de O. Lagopus y prendimiento de estacas de T. gigantea. Las semillas de balso escarificadas cinco minutos en agua a 80 °C se evaluaron mediante un diseño completamente al azar con cuatro tratamientos y diez repeticiones, y para quiebrabarrigo se evaluaron las estacas herbáceas en iguales tratamientos, pero con Veinte repeticiones. Los resultados con T. gigantea demuestran el alto poder de multiplicación por estacas en diferentes sustratos al no encontrarse diferencia significativa entre los sustratos evaluados. En O. lagopus los sustratos en mezcla 1:1 con suelo de minería (cascarilla de arroz y aserrín) superaron estadísticamente al testigo con suelo de minería y al suelo de minería más lombricompuesto de pulpa de café (1:1).

Introducción

Del manejo ántropico de los recursos naturales, la minería de aluvión – con sus métodos degradativos intrínsecos ( Tala rasa, incendio, descapote, etc. ) – es posiblemente el proceso más debastador de los suelos a corto y mediano plazo.

Generalmente estos suelos a la par con su riqueza aurífera tienen gran fertilidad y una muy buena capacidad agropecuaria; potencial que se ve desplazado por la minería de aluvión y que luego de la desertificación que produce en los suelos, los imposibilita totalmente con los consecuentes problemas ambientales, sociales y económicos.

Por lo anterior, el presente trabajo encara una parte del programa de rehabilitación , aportando al conocimiento de algunas especies que intervienen en el proceso de recuperación natural, mediante el estudio de los métodos de establecimiento más adecuados para las condiciones involucradas, así como en el conocimiento de las plantas en estudio.

Revisión de literatura

1. MINERIA DE ALUVION EN EL BAJO CAUCA

1.1 ANTECEDENTES.

Tradicionalmente la región del bajo Cauca, conformada por los municipios de Cáceres, Caucasia, Tarazá, El Bagre, Nechí y Zaragoza ( Figura 1), se destaca según la Secretaría de Agricultura (1986) y Fadegan (1986), en actividades agropecuarias, especialmente en ganado de ceba, dada la calidad de los suelos y el tipo de pasto allí establecido.

Según la Secretaría de Agricultura (1976), desde mediados de la década del 70, la explotación de la minería aurífera ha generado cambios parciales en los usos del suelo, consolidando la región del Bajo Cauca como la zona minera Antioqueña mas importante. Para el Departamento Administrativo de Planeación -DAP- (1978), en 1976 la actividad aurífera en el Bajo Cauca aportaba el 41.5 % del total del valor agregado regional, desplazando la ganadería con un 37 % y por último la agricultura con un 21.5 %.

Según el DAP (1985), el crecimiento de la actividad aurífera en la zona del Bajo Cauca, ha afectado con alguna significación la actividad agropecuaria. La minería aurífera ha surgido al lado de una actividad agrícola deficiente, con técnicas tradicionales carentes de vías de penetración, poca asistencia técnica, altos costos de producción, bajos rendimientos y bajos jornales, lo que la hace supremamente vulnerable ante una actividad que ofrece mayores ingresos y un mercado seguro para su producto.

La Secretaría de Agricultura (1986) y Fadegan (1986), coinciden que en cuanto a la actividad ganadera, la presión que la minería ejerce sobre el uso del suelo, ha estimulado relativamente la tecnificación y la ha reorientado hacia actividades de cría.

La minería de aluvión fuera de su importancia en la extracción de oro en Colombia donde representa cerca del 75.2% de la explotación total (DAP, 1978; López, 1977) y el 92.4% de la producción aurífera del departamento (González de Vega, 1983); tiene tal vez su mayor importancia en la gran erosión de los suelos que produce (Tyler, 1994), ya que el suelo es degradado en sus partes estructurales hasta el punto en el cual, por la acción mecánica del agua llega a convertirse en una "colada de barro" como lo menciona Bustamante (1983); quedando separadas las piedras, quijarros, arena, limo, arcillas y materia orgánica y, como es obvio, todos los nutrientes; elementos mayores y menores son lavados quedando sólo el material grueso estéril (Londoño, 1941).

Bustamante (1983), afirma que el suelo en el lugar de la explotación queda reducido al afloramiento del basamento terciario arcilloso, el cual es recubierto mas tarde por las aguas lluvias. según Bueno (1975) se tiene que en los lugares donde se ha explotado el suelo con motobombas o monitores, queda la peña recubierta de cascajo, piedras grandes y arena, dando la impresión de un desierto.

Para Orozco y Gómez (1994), la minería de aluvión causa una destrucción total del suelo, quedando en la superficie una matriz conformada por materiales de horizontes B y C, evidenciándose un proceso acelerado de ferratilización, "concho" vulgarmente, pudiendo llegar a un proceso de Laterización.

En la sedimentación del material resultante de la separación mecánica causada por el agua, teniendo en cuenta el efecto Ellisson citado por Bustamante (1983), se va quedando depositado en primera instancia el material conformado por fragmentos gruesos y arena, mientras que el material constituido por limos y arcillas, ha sido llevado en parte a su estado coloidal, y mientras se mantenga la componente vertical hacia arriba, formada por la turbulencia del agua, las partículas se mantendrán suspendidas y podrán ser transportadas por el agua a grandes distancias, causando contaminación y enturbiamiento de la misma.

Según Enviromental Proctetion Agency (1976) y Villegas (1982) los sedimentos arrojados por la minería de aluvión aceleran la pérdida del cauce de los Ríos, al acumularse en ellos, interrumpiendo la navegación (Villegas, 1982), ensanchando los ríos en los valles, destruyendo así viviendas o construcciones ribereñas e inundando áreas de cultivo. La sedimentación en lagunas o ciénagas destruye de tal forma el ecosistema, que la mayoría de ellas en las áreas de explotación han sido cubiertas de estos sedimentos (Dahl, 1955).

La destrucción de los recursos ictiológicos es otra de las consecuencias acarreadas por los sedimentos y químicos provenientes de estas labores, ya que enturbian las aguas y con ello la vida acuática (Fao, 1980; Inderena, 1973; Dahl, 1955; Victoria, 1983; Villaleón 1974; D" itri, 1977; Figueroa, 1985; Galvao, 1987; Giddings, 1973).

1.1.1 FORMAS DE PRODUCCION AURÍFERA EN EL BAJO CAUCA

Según López (1977) y Londoño (1941), hay en Colombia dos formas de explotación aurífera: Veta y Aluvión ; donde la producción de oro proveniente de aluvión ha representado siempre, y cualquiera sea la estimación empleada, la mayor parte; debido entre otros a que los costos de explotación son más bajos que en veta, la maquinaria menos especializada y los trámites para exploración y la misma explotación no tan engorrosos (Bustamante, 1983).

En la Tabla 1 se resumen los diferentes tipos de extracción del oro aluvial que se han venido dando en el Bajo Cauca.

Tabla 1. Aspectos sobre la extracción de oro aluvial en el Bajo Cauca Antioqueño. Datos tomados de Londoño (1941), López (1977 y 1986), González (1973), Bueno (1975), Bustamante (1983), CIA (1988), Poveda (1984), Mineros de Antioquía (1986).

* Según declaraciones de Cesar Palacio Londoño, presidente de la asociación Colombiana de Mineros – Asomineros-, en materia de explotación aurífera, solo hay en el país dos explotaciones consideradas como gran minería: La Frontino Gold Mines y Mineros de Antioquía, las cuales comparadas con las de otros países, apenas clasifican como mediana minería. Agregando además, que toda la minería que se practica en el país corresponde a pequeña y mediana minería, (Correa, 1995).

1.2 CONSECUENCIAS AMBIENTALES DE LA MINERÍA DE ALUVION

En el trópico aún no existe un estudio detallado sobre las consecuencias ambientales a largo plazo sobre la explotación minera y solo se conocen algunas referencias, no muy documentadas, sobre la recuperación de los suelos en minas de Níquel y Aluminio en Australia (Centro de Investigaciones Ambientales -CIA-, 1988).

No se ha hecho una determinación sobre los grados de perturbación producidos por la minería en áreas usadas para ganadería y en aquellas inicialmente taladas. Aún así es muy posible que la capacidad de recuperación de las planicies aluviales (mayormente ganaderas) sea más factible que la de pendientes y colinas (Costa, 1990).

Es necesario considerar un aspecto básico sobre la capacidad de recuperación de los suelos en el trópico. La recuperación de los suelos o bosques en esta zona reside en que el suelo posee una baja fertilidad (Gandullo, 1987) la cual decrece paralelamente con su desprotección contra la alta precipitación y altas temperaturas. Independientemente del factor de perturbación (minería, ganadería, cultivos intensivos, deforestación, etc.) el primer efecto sobre el suelo es la continua lixiviación de nutrientes. De esta forma la pérdida de la fertilidad depende fundamentalmente de la capa protectora eliminada a través de actividades como la minería, Gandullo (1990).

El CIA (1988) y Zuluaga (1983), mencionan que el primer efecto de la actividad minera es la modificación gradual o total de la topografía, relacionada con la topografía inicial del terreno, la apertura de vías y la cercanía de cuerpos de agua. Naturalmente esta modificación implica la remoción desordenada de los diferentes horizontes del suelo, incluyendo la capa protectora.

De otro lado, las temperaturas se incrementan en la superficie del suelo hasta una profundidad de 20 a 30 cm, alcanzando temperaturas de 2 a 4 °C por encima de los valores normales encontrados en las zonas boscosas. Seguidamente, se presenta una oxidación de la materia orgánica, contribuyendo al fraccionamiento del suelo y a la solubilización de silicatos, estimulada por las altas temperaturas y dejando una superficie rica en sesquióxidos de hierro y aluminio, Bustamante (1983). En estos suelos el bajo pH (4.5 a 5.5) está relacionado con los altos niveles de aluminio y la baja cantidad de iones de hidrógeno intercambiables, ocasionando una deficiencia en la asimilación del calcio por parte de las plantas; adicionalmente las concentraciones de nitrógeno y fósforo bajan a niveles críticos (Duchaufour, 1984).

Por otra parte, se presenta la ausencia total de la microfauna (especialmente micorrizas, bacterias, hongos y termites), responsable del desdoblamiento y transporte de materia orgánica a otros niveles tróficos en los suelos tropicales (Butler, 1978; Burbano, 1989).

En la minería de aluvión el proceso regresivo del suelo implica, como lo aseguran Orozco y Gómez (1994) y Jasper et al (1992), una disminución en número y diversidad de microorganismos, creándose un ambiente para que ni aún los más adaptados permanezcan, con la consecuente pérdida de funcionalidad del ecosistema.

Como lo demuestran varios autores (Jasper et al., 1987 y 1989; Visser et al., 1984; Rives et al., 1980; citados por Jasper et al., 1992) con el caso particular de los hongos micorrizógenos en suelos disturbados, la población de estos organismos se disminuye substancialmente hasta el 100%, dependiendo de los procesos degradativos a que se sometan los suelos. En proporciones similares al remanente de organismos que permanezcan, se produce la infectividad y recolonización de las áreas afectadas (Plenchette et al., 1989; Jasper et al., 1991; Evans and Miller, 1988; citados por Jasper et al., 1992).

Según Montero de Burgos (1990), con la remoción del nivel superior del suelo, se elimina totalmente el banco de semillas, plántulas y retoños del bosque original, anulando o disminuyendo la capacidad del bosque.

Aunque numerosos sitios mineros luego de su explotación, son frecuentemente abandonados, en algunos de ellos se establecen pequeños asentamientos humanos, donde continúa el lavado de los suelos remanentes de las extracciones previas. Esta acción continua en un sitio, no solo incrementa el daño causado por la minería, sino que hace cada vez más difícil la colonización de tales sitios a través de las llamadas especies pioneras. Además, al no haber una recuperación de las condiciones de los cuerpos de agua, estos son colmatados por la erosión continua e invadidos por las malezas acuáticas, disminuyendo notablemente su capacidad de remoción de sedimento (Montero de Burgos, 1987).

Finalmente, si los factores anotados siguen operando en un sitio minero, los suelos se laterizarán (Rost, 1988; Rozanov, 1982; Fitzpatrick, 1984), como sucede en la gran parte de los sitios abandonados de la vía El Bagre -Zaragoza, Tarazá – Caucasia, en donde la recuperación de los suelos es prácticamente imposible a corto plazo, de acuerdo a lo expuesto por el CIA (1988), pero no imposible a largo plazo como lo argumentan Orozco y Gómez (1994).

En términos generales, el paisaje resultante en un sitio de explotación minera está constituido por un mosaico de pantanos, pequeñas charcas y cúmulos de suelo rodeados por zonas áridas y ácidas (consecuencia de la acumulación de Al y óxidos de Fe). El crecimiento de plantas, especialmente gramineas, solo se presenta en aquellos sitios donde la lixiviación no modifica los limites críticos del pH; sin embargo las áreas circundantes permanecen desnudas y por lo tanto, la recuperación de la biomasa tardaría milenios. Por ello es imposible predecir, o al menos elaborar patrones sobre la serie de sucesiones y la colonización por especies vegetales en tales sitios.

En apoyo a lo expuesto y a manera de ejemplo, sobre el efecto de la minería de aluvión y las labores antrópicas al ecosistema, se tiene la situación en las selvas bajas del río Casiquiare, en San Carlos, Venezuela (Saldarriaga; citado por el CIA, 1988); donde en cuatro parcelas sujetas a diferentes tipos de perturbación, se buscó estimar el tiempo de recuperación de la cubierta vegetal original y sus características en nutrientes, la biomasa por hectárea y la pérdida o entrada adicional de energía al ecosistema. En este estudio se escogieron bosques maduros, bosques parcialmente talados para cultivos de yuca y ñame, bosques talados y limpiados para ganadería y bosques talados y suelos removidos con buldoser para la construcción de campamentos de petróleo. En general los resultados mostraron:

• Los bosques maduros presentaron una producción de 340 a 400 toneladas métricas de biomasa por hectárea.

• Las zonas clareadas de aproximadamente 200 m2 del bosque y abandonadas luego de dos años de cultivo, muestraron una rápida recuperación, debido especialmente a la subsistencia de un voluminoso banco de semillas y a la disponibilidad de nutrientes por descomposición de la biomasa. En las áreas similares abandonadas desde treinta años atrás la biomasa alcanzó 18 toneladas, lo que significa que la recuperación de la biomasa de un bosque maduro tardaría cerca de 140 a 200 años.

• En parcelas usadas para la ganadería los efectos perturbadores son más intensos que en la parcela anterior. Sin embargo la producción es acentuada por la aplicación de fetilizantes y nutrientes. Luego de 24 años la biomasa no llegaba a 26 toneladas métricas y su recuperación tomaría al rededor de 325 años.

• En sitios completamente talados y suelos removidos por maquinaría, luego de 10 años de ser abandonados, la biomasa alcanzaba dos toneladas por hectárea. A esta tasa de acumulación se necesitaran más de 1000 años para alcanzar los valores de biomasa del bosque maduro.

El efecto del dragado de los ríos y quebradas de gran caudal sobre la vegetación es difícil de evaluar, debido a que el proceso de dragado involucra una técnica opuesta al lavado de suelos (Bustamante, 1983) y en gran parte los sedimentos del río se acumulan formando islas artificiales relativamente ricas en nutrientes, que son colonizadas por especies pioneras o son utilizadas para cultivos locales. Los cargueros (González, 1973) en zonas cercanas a las dragas son indistinguibles visualmente de los bosques ribereños no perturbados y la composición florística es sorprendentemente alta en algunos sitios. Tal método de explotación minera esta lejós de ser ecológicamente adecuado; sin embargo es improbable que el dragado de los suelos esté afectando directamente los bosques de la zona, pero otra situación diferente puede estar ocurriendo con los cuerpos de agua (Inderena, 1986; Figueroa, 1985; D"tri, 1977; EPA,1976; Giddings, 1973; Butler, 1978, Brassa, 1983; Stewart, 1982).

Es así que el grado de perturbación que causa la minería de aluvión al ecosistema, es materia preocupante en el mundo (Degne, 1983; Mensching, 1988; Rozanov, 1982; Canadá, 1983; Spooner, 1982; Carrera, 1990; Camacho, 1990) y en nuestro país (CIA, 1988; Orozco y Gómez, 1994; Bustamante, 1983; Código Nacional de los Recursos Naturales, 1974; Bueno, 1975); preocupación que se ve reflejada en el testimonio tomado por Correa (1995) a Palacio Londoño, Presidente de Asomineros: La minería en Colombia le hace daño al hombre, al suelo y al subsuelo.

Especies promisorias en la rehabilitación de suelos degradados por minería de aluvión

La revegetación como proceso natural puede ser potencializada, con el fin de asegurar a más corto tiempo unas condiciones similares a las habidas al momento de su alteración y si es posible la explotación "racional" de las especies vegetales, idealmente de múltiples propósitos (leña, forraje, madera, apicultura, goma, control de erosión, etc.), bajo los conceptos de sostenibilidad (Reunión de Expertos en Recursos Genéticos Forestales de la FAO, 1977; citados por Cony, 1995).

Desde hace décadas son varias las investigaciones en países industrializados tendientes a potencializar la revegetación en sitios degradados por diversos procesos, ántropicos generalmente, donde se involucran en la mayoría de ellos enmiendas orgánicas e inorgánicas (Schaenholtz, et al., 1992; Day and Ludeke, 1990; Reddell and Milness, 1992; Soni et al., 1992; Wade and Thompson, 1990; Sastry and Kavathekar, 1990; Lahirí and Mazumdar, 1993; Veena et al., 1992; Westbrooke, 1992) y pocas, solo de diez años para acá, en países en vía de desarrollo como es el caso de la India (Solanki et al., 1992), Kenia (Otsamo et al., 1993), Haití (Lee et al., 1992), Brasil, Argentina (Gandullo, 1987; Montero de Burgos, 1987; Cony, 1995, 1988; Cony, 1993) y Perú (Montecinos et al., 1988), fundamentalmente a través de programas internacionales de investigación. Sin embargo todos estos sitios son diferentes a la realidad que se vive en los suelos de nuestro país, destruidos por la minería de aluvión, en donde no es posible conjugar costosas enmiendas (Fernández de Lima, 1988), ni programas de mejora genética (Palmberg, 1985), sino generar una tecnología asequible fruto del aprovechamiento racional de nuestros recursos.

El grado de colonización y la iniciación de la sucesión (si es que se presenta) varía de sitio a sitio y no es uniforme en el tipo de especies pioneras o en la rapidez con que lo hacen. El establecimiento de las especies pioneras depende del grado e intensidad en los cambios de la topografía, de la cercanía a zonas boscosas que sirven como bancos de semillas para la colonización, del microfilm local y de la perturbación persistente del lugar luego del abandono (Montero de Burgos, 1990).

Las especies colonizadoras incluyen una serie de grupos vegetales que poseen, en general, una gran capacidad para tolerar altas concentraciones de aluminio en el suelo, un rápido crecimiento y maduración, producir continuamente un gran número de semillas con alto poder de dispersión y que permanezcan latentes y viables por largo tiempo, capacidad de producción vegetativa, ser altamente competitivas y tolerantes a condiciones de alta irradiación solar y poseer además una tasa de saturación fotosintética alta (Gandullo, 1987; Montero de Burgos, 1987; Cony, 1995; Orozco y Gómez, 1994; Bustamante, 1983).

Con base principalmente en los estudios realizados por el CIA (1988), Bustamante (1983), Espinal (1992, 1984 y 1977), Roa (1969), Orozco y Gómez (1994) y a las experiencias obtenidas en el planeta en zonas con características similares a la estudiada (Gandullo, 1987; Montero de Burgos, 1987; Cony, 1995; Montecinos et al., 1988; Costa, 1990; Solanki et al., 1992; Burkart, 1976; Palmberg, 1985; Otsamo et al., 1993; Carrera, 1990; Rozanov, 1982; Lee et al., 1992, Pires y Kageyama,1988; Camacho, 1990; Spooner, 1982; Mensching, 1988); se considera que la siguiente es una lista de especies pioneras para la región: Tabla 2.

Tabla 2. Lista de especies pioneras en la región del Bajo Cauca Antioqueño.

Continuación Tabla 2.

Para el CIA (1988), el patrón de colonización de estas especies no sigue una cobertura general del terreno y no hay una marcada diferenciación en la composición florística en los primeros estadíos. Por lo tanto, no parecen existir estadíos típicos de sucesión, las áreas colonizadas se reducen a zonas con cúmulo de sedimentos (De Oliveira, 1982) y no se registra una marcada dominación de una determinada especie, aunque las gramineas son más comunes que otros grupos. Algunas especies arbóreas como el Carate (Vismia ferruginea), la Ceiba (Ceiba pentandra) y el Guásimo (Guazuma ulmifolia) germinan, pero nunca alcanzan más de un metro, según concluyen los investigadores del CIA (1988).

La vegetación y la cobertura inicial es supeditada a ciertas posiciones del terreno, haciendo que la erosión y el lavado de los suelos sea permanente. Adicionalmente, no hay una marcada correlación entre grados de perturbación y las especies colonizadoras. Las leguminosas al comienzo dominantes, desaparecen debido a la casi total ausencia de flora bacteriana (CIA, 1988; Degne, 1983; Montero de Burgos, 1987; Burbano, 1989).En los sitios con cúmulos de piedras, producto del lavado del suelo, las altas temperaturas y la deficiencia casi total de nutrientes, hace que estas zonas permanezcan libres de plantas, incluso en las áreas cercanas a bosques de cierta magnitud (CIA, 1988; Jaquiot, 1983; Villaleón, 1974).

A continuación se detallan las especies que serán objeto de estudio en el presente trabajo.

2.1 BALSO

2.1.1 Descripción taxonómica

• Familia Bombacaceae

• Especie Ochroma lagopus (Cav.) Urban.

• Sinónimo(s): Ochroma obtusa Roculee

Ochroma pyramidale (Cav.) Urban.

Ochroma grandiflora Rowlee

Ochroma bicolor Rowlee

Bombax pyramidale

Ochroma peruviana Fohnst

Ochroma tomentosa Willd

Ochroma velotina Rowlee

Ochroma limonensis Rowlee

• Nombres comunes: Balsa, Balso, Balso real, Tucumo, Ceiba de lana, Lano, Palo de Balsa, Menuditos, Balso de lana (Ayús, 1991; Bartholomaus et al., 1990; Mahecha, 1984), Palo de lana, Tacariguo, Tambor, Cambómboro, Samo (Schnee, 1984).

2.1.2 Descripción de la especie

• Arbol de crecimiento muy rápido, con 6 a 25 metros de alto y un diámetro de hasta 80 cm. Fuste recto, liso, gris pardo, con lenticelas abundantes, con pocas ramas, gruesas y largas; la copa es abierta, aparasolada e irregular, la corteza es de color gris, lisa, con pocas cicatrices (Ayús, 1991; Echavarría, 1988; Schnee, 1984; Mahecha, 1984).

• Ramas. Las bajeras son gruesas y extendidas, grisáceas, poco ramificadas; las ramitas son gruesas ferrugineas (Schnee,1984; Bartholomaus, 1990).

• Corteza. Muerta, lisa blancusca. Desprendible en tiras largas (Ayús, 1991; Bartholomaus, 1990).

• Hojas. Anchas (Æ 10 cm ), simples, alternas casi trilobuladas, estipuladas, con peciolos largos, gruesos y pubescentes, base cordada, margen entero, ápice obtuso y agudo, haz glabro y envés pubescente, con nervaduras palmeadas, prominentes que se originan en la base de la hoja (Pennington, 1968; Mazo, 1976).

• Flores. Blancas (Æ 10 cm ), solitarias, axiales, sobre pedúnculos pubescentes con 20 cm de largo, perforadas, actinomorfas de 10 a 17 cm de largo, de cáliz rojo, pétalos blancos con bordes rojizos (Pennington, 1968; Echavarría, 1988; Bartholomaus, 1990).

2.1.3 Floración y Fructificación.

Los frutos son cápsulas carmelitas alargadas de 15 a 18 cm de largo con 10 costillas prominentes, longitudinales, verdes, rodeados por abundante vello sedoso blanco-amarillento, que contiene numerosas semillas (Schnne, 1984; Bartholomaus, 1990; Espinal, 1984).Según Mazo (1976), florece y fructifica en los meses secos o de verano y sus frutos son cosechados en los meses de invierno o de lluvia.

En el área de estudio (Bajo Cauca Antioqueño) se le observa con frutos durante todo el año, principalmente de enero a marzo.

Bartholomaus (1990), anota para la época de floración los meses de diciembre hasta abril y la de fructificación de mayo a octubre.

2.1.4 Distribución y hábitat

Este árbol es silvestre en las Indias Occidentales, América Central, Colombia, Perú, Bolivia, Venezuela y las Antillas, según Schnee (1984) y Mazo (1976). Según Bartholomaus (1990), la especie es originaria de centroamérica.

En Colombia se le encuentra en la Costa Atlática, Antioquia, Huila, Tolima y en la Costa Pacífica, en especial en el Chocó (Ayús, 1991).

Especie heliófita, crece en las regiones tropicales y subtropicales en bosque seco tropical (bs-T), bosque seco premontano (bs-PM) y bosque húmedo premontano (bh-PM), Ayús (1991). Espinal (1984), lo reporta en Antioquia de los 0 a los 2000 msnm. En Colombia se le ha observado entre los 0 y 1600 msnm (Bartholomaus, 1990).

2.1.5 Propagación

Esta planta es una especie característica de la sucesión secundaria del bosque (La Rotta, 1992; Espinal, 1984; Hoyos, 1974), lo que le supone un poder de establecimiento por rebrote o semilla. A este respecto sin más detalles Pérez (1978), menciona que la planta surge espontáneamente en sitios que han sufrido incendios forestales.

Por otra parte Hoyos (1974), fuera de recalcar la abundancia del árbol en zonas húmedas, anota: "Generalmente se produce por medio de semillas, en la que interfieren principalmente el aire y el agua "" , refiriéndose con esto a la forma de transporte.

Bartholomaus (1990), atribuye la propagación de la especie a la semilla, aconsejando secar los frutos al sol para extraer las semillas que se deben sembrar en semillero a 1cm de profundidad, a 2 cm entre sí, con 10 cm entre surcos. El transplante se efectúa cuando la plántula alcanza 20 cm.

2.1.6 Usos

Madera. La más liviana entre las comerciales, clasificada como extremadamente liviana dentro del grupo I, con un peso específico anhídro de 0.17 gr/cm2 . Tradicionalmente se ha usado en aeromodelismo y en la construcción de aeroplanos mayores, sobre todo en la segunda guerra mundial. Se utiliza como aislante térmico y acústico; en la construcción de boyas y salvavidas y para acentar filos de navajas, machetes, cuchillos (Ayús, 1991; Avellaneda, 1984; Mora, 1974; Suarez, 1984).

Según La Rotta (1992), en la comunidad Indígena Miraña, la madera del tronco se emplea para tallar los juguetes de los niños; la corteza se utiliza en la elaboración de recipientes en los que se deposita la masa de la yuca brava y la Cahuana; con las tiras se hacen las cargaderas de los canastos y el mata frío.

Lana. Con el algodón de los frutos conocido bajo el nombre de Kapok, se rellenan colchones y almohadas (Ayús, 1991; Avellaneda, 1984; Schnne, 1984; Camargo, 1970).

2.1.7 Características deseables para la rehabilitación de suelos

Especie reportada por Parent (1989), para la recuperación de suelos, llega a crecer hasta 3 metros y ocasionalmente más por año (Roa, 1979), Soporta rangos de precipitación muy amplios, diversos pisos térmicos (de 0 a 2000 metros de altura), así como suelos pobres (Avellaneda, 1984; Espinal, 1984).Es una especie típicamente pionera y en ocasiones crece profusamente en los desmontes y a la orilla de caminos y carreteras, tiene la facultad de producir un gran número de hojas (Del Valle, 1972). La propiedad de esta planta de producir abundante follaje y la de depositarlo rápido y continuamente en el suelo, le aseguran a este una barrera contra la radiación, el poder erosivo de las gotas de lluvia, una menor tasa de evapotranspiración, un establecimiento de organismos saprófitos y por último una texturización del suelo (Schoenholtz, 1992).

Según Bartholomaus (1990), la especie es útil para control de erosión y soporta suelos pobres y arcillosos.

En el área de estudio se le ha observado en forma dispersa en potreros y muy especialmente sobre cargueros o escombreras de minas abandonadas, lo que le da un poder natural de colonización de estos sitios y lo que le asegura funciones de prevención de erosión, reposición del humus, aumento de cierta microfauna y amarre natural del suelo, Orozco y Gómez (1994).

2.2 QUIEBRABARRIGO

2.2.1 Descripción Taxonómica

• Familia Acanthaceae

• Especie Trichantera gigantea (Humb et Bompl) Nees.

• Sinónimo Ruleta gigantea (Humb et Bompl)

• Nombres comunes: Quiebrabarrigo, Nacedero, Aro, Cajeto, Madre de agua, Naranjillo, Palo de agua, Pausanto, Fune, Suiban, Cenicero, Tuno, Beque, Yatago (Gómez, 1989; Mahecha, 1984; Pérez, 1978; Bartholomaus, 1990).

2.2.2 Descripción de la especie

• Arbol que crece hasta 15 metros de altura, 12 a 40 cm de diámetro; fuste cónico de 3 a 8 metros de altura y base recta. Corteza interna y media: blanca, externa: verdosa olorosa que se oxida pronto (Mahecha, 1984; López, 1989).

• Ramas. Amarillentas, nudosas anilladas y tetrásticas. Presenta un follaje espeso, copa globosa (Mahecha, 1984).

?•? Hojas. De 14 cm, simples, enteras, opuestas sin estípulas con nudos muy pronunciados, ápice acuminado, base redondeada, superficie glabra o con pilocidad espaciada en las hojas más grandes (Mahecha, 1984; Espinal, 1984; López, 1989).

• Flores. (Æ 3 cm), parecidas a campanas, gamopeÉtalas, interior rojizo, pelos en las antenas (Mahecha, 1984; Avellaneda, 1989).

2.2.3 Floración y Fructificación

El fruto es una cápsula con cuatro semillas, 1.5 a 2 cm de largo y 1 de diámetro, pubescente; semilla lenticular 3 a 4 mm de ancho (Leonard, 1951; Avellaneda, 1984; Espinal, 1984).

La floración se presenta entre los meses de enero y febrero. La fructificación entre los meses de marzo y abril, según lo reportado por Gómez (1989).

Para Bartholomaus (1990) la floración se da entre diciembre y abril, mientras la fructificación entre mayo y octubre.

Bajo observaciones propias de la especie en bh-PM, la floración es de noviembre a diciembre y la fructificación de enero a febrero.

2.2.4 Distribución y hábitat

Arbol abundante y bien distribuido, desde Costa Rica a Colombia, Venezuela y las Guayanas (López, 1989; Mahecha, 1984).

Según Bartholomaus (1990), la especie es originaria de Centroamérica.

Según Espinal (1984), en Antioquía es común en las zonas calientes y cafeteras.

En cuanto al clima y suelo, el quiebrabarrigo necesita una altitud entre los 30 y 1700 msnm -para Bartholomaus (1990), en Colombia se ha observado entre 0 y 2000 msnm-; una temperatura entre 19 y 24 0C y una precipitación de 1400 a 2800 mm por año. Se encuentra en zonas de vida como bosques seco tropical (bs-T), bosque húmedo tropical (bh-T), bosque húmedo premontano (bh-PM), bosque muy húmedo premontano (bmh-PM).Exige un suelo con drenaje bueno a alto, suelos francos y un pH mayor de 4.5 con fertilidad moderada (Parent, 1984 y 1989; Pérez, 1978). Es frecuente en lugares húmedos, generalmente bordeando quebradas y nacimientos de agua (Roa, 1969).

2.2.5 Propagación

Su establecimiento, generalmente reportado a quebradas, nacimientos y fuentes de agua (Roa, 1969; Hoyos, 1974; Gómez, 1989), se lleva a cabo por estacas, según Gómez (1989) y Bartholomaus (1990). Prefiere suelos húmedos y aireados (Hoyos, 1974).

Su reproducción por semilla es poco reportada, sólo Hoyos (1974) menciona el género Bravaisia (único que con Trichantera son árboles de la familia Acanthaceae) con reproducción sexual , y Parent (1989) anota un rango de germinación para la especie del 0 al 2 %.

Bartholomaus (1990), sin pormenores sobre tratamientos pregerminativos y señalando como estacas y rebrotes de tocón la forma de propagación de la especie; da una germinación del 27 % y 29 días para la iniciación de dicha germinación.

2.2.6 Usos

Madera. Usada como linderos para fijar las alambradas, es blanca amarillenta no durable en contacto con el suelo; tiene una densidad media (Pérez, 1978; Gómez, 1989).

Hojas. Como forraje de alto contenido proteico para bovinos, equinos, porcinos, caprinos, aves y demás animales domésticos (Mahecha, 1984; Bartholomaus, 1990). Los emplastos de ellas se usan para tratar hernias en los animales y madurar granos, curar fiebres, hemorroides, varias clases de reumatismo, afecciones del hígado y riñones, según lo reportan Avellaneda (1984), Chavarriaga (1976) y Yepes (1981). La bebida del cocimiento de sus hojas y ramas se emplea para bajar de peso y reducir la tensión arterial, Bartholomaus (1990); este mismo autor la reporta como melífera.

2.2.7 Características deseables para la recuperación de suelos

La amplia adaptabilidad de este árbol a diferentes condiciones, así como su gran abundancia, distribución, uso y fácil manejo, hacen del nacedero una especie promisoria en prácticas de conservación de suelos (Gómez, 1989).

Según Bartholomaus (1990), la especie soporta suelos pobres, arcillosos y encharcados.

Por otra parte se encuentran los beneficios directos e indirectos que conlleva este tipo de vegetación en la progresión de un suelo: 1. De prevención contra efectos erosivos, 2. En la reposición del humus, 3. Como medio para determinada población microbiológica y 4. El efecto físico del amarre del suelo (Orozco y Gómez, 1994).

Materiales y métodos

Este trabajo de investigación hace parte de los lineamientos del proyecto de investigación " Estudios básicos para un manejo biótico de suelos degradados", del grupo de investigación de Biotecnología en la rehabilitación de suelos (Orozco et al, 1994).

3.1 CARACTERIZACION DE LA ZONA DE TRABAJO

3.1.1 Localización

Según la Figura 1., la región del Bajo Cauca está situada al norte del departamento de Antioquia y dentro de las siguientes coordenadas (DAP, 1978 y 1979; Bustamante, 1983; Instituto Geográfico Agustin Codazzi -IGAC-, 1972; Orozco y Gómez, 1994).

Latitud: N, 8° 8" 7"" ; S, 7° 17" 24""

Longitud: E, 74° 28" 38"" ; W, 76° 8" 23""

Altitud: 100 – 200 m.s.n.m.

En esta región está ubicada la denominada zona de minería de aluvión del Bajo Cauca y en ella se llevó a cabo una observación directa de las escombreras que resultan de este tipo de minería, especialmente, de las minas que se encuentran a lado y lado de la "Troncal del Norte", desde inmediaciones de Puerto Valdivia hasta Caucasia.

3.1.2 Clima

En la región las temperaturas varían entre 28 y 34°C, y presenta un promedio anual de lluvias entre 2000 y 4000 mm, siendo el periodo más intenso en los meses de mayo a octubre, y una estación seca bastante definida en los tres primeros meses del año (DAP, 1978; Orozco y Gómez, 1994).

Según Espinal (1977), en el área predominan las siguientes zonas de vida: Bosque húmedo tropical (bh – T), Transición bosque húmedo, Bosque muy húmedo tropical (bmh – T) y bosque muy húmedo subtropical (bmh – ST). Para el DAP (1978), el bosque húmedo tropical caracteriza más del 60 % del área total del bajo Cauca.

3.1.3 Suelos

Geomorfológicamente corresponde a un sistema colinado con pendientes cortas, convexas con cimas redondeadas. El material parental corresponde a rocas sedimentarias, arcillas y areniscas estratificadas del terciario. En general son suelos profundos, bien drenados, con texturas finas a medias y han sido clasificados como Typic Dystropept, Typic Tropodult y Oxic Dystropept (IGAC, 1979).

Bajo condiciones normales su fertilidad es buena (Espinal, 1977). Según IGAC (1972) y Bustamante (1983), tienen un pH bajo, presentándose reacción ácida entre 4.6 y 5.5 debido a condiciones climáticas de alta temperatura y alta precipitación, las cuales traen como consecuencia bajos niveles de calcio, magnesio y fósforo aprovechable; niveles altos de Al, Fe, Mn, H en concentraciones tóxicas.

Benavides (1972) y Cervantes (1970), afirman que en condiciones de vegetación natural, el contenido de materia orgánica, el suministro de nitrógeno y la estructura son satisfactorios, pero tan pronto el sistema se interviene sin un manejo adecuado del suelo, se corre un riesgo, debido a que los procesos de descomposición son muy rápidos, se pierde la materia orgánica, se suspende el suministro de N y se afecta la estructura.

Con situaciones extremas de degradación el contenido de carbono no es mayor de 0.5 % y existe una baja o nula actividad biológica, Orozco y Gómez (1994).

3.2 Caracterización físico-química y microbiológica de algunos suelos de minería

Las muestras de suelo para análisis físico – químicos se obtuvieron de escombreras sin cobertura y con cobertura de balso (O. Lagopus) ubicadas en las fincas La Cubana y El Torín del municipio de Cáceres.

El análisis de estos suelos se realizó según las metodologías del Laboratorio de Suelos de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, que son las recomendadas por el Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC, 1990).

Se realizó un muestreo rizosférico de las plantas de balso (O. Lagopus) y de quiebrabarrigo (T. Gigantea), ubicadas en la zona de trabajo; muestras que se transportaron en neveras portátiles.

Para el aislamiento géneral de los organismos del suelo rizosférico, se usó el método del plato diluido (Red, 1928; Bergey"s, 1957; Breach, 1970); donde para cada grupo de microorganismos se utilizó un medio de cultivo específico.