Rehabilitation of gully erosion in the Mapungubwe National Park in South Africa (J. Buckle)

Reshaping of gully erosion through integration of silt fences, erosion blankets and brush packing (Sudáfrica)

Reshaping of gullies

Descripción

The rehabilitation of active gully erosion by re-sloping the banks of the gully in an effort to manage the energy of the water entering the system. Bare soil is protected from erosion by covering it with erosion blankets, brush packing and the establishment of silt fences.

This gully reshaping project was conducted in the Mapungubwe National Park in the Limpopo Province of South Africa. The area receives summer rainfall with an annual average of around 600 to 700 mm. Thunderstorms are common. Due to overgrazing on highly erodible soils, gully headcuts are actively migrating upstream. The reshaping technology can be considered for any gully of up to 2 meters in depth (even on duplex - highly erodible soils - gypsum must, however, be added to the relocated topsoil in this case). The purpose of re-sloping is to reduce the gradient of gully heads and sidewalls, thereby reducing the energy of runoff water. This also leads to enhanced vegetation cover and reduced sediment transport in the gully. Resloping of gullies is performed in stages:
Stage One: Remove all viable and useful plants in and around the active gully system that will be affected by the reshaping – store these for replanting.
Stage Two: Relocate the usable topsoil to the edge of the gully reshape footprint.
Stage Three: Reshaping of the gully banks to a 1:3 slope (relative to the new valley floor level after refilling with bank material - see figure). Start by removing the top of the bank and placing it on the gully floor. Make sure to compact the soil from the banks - breaking up clods to smaller particles. Continue to remove more of the bank material and compact it in layers to form a disk shape profile (cross section - see sketch).
Stage Four: Spread the topsoil evenly over the newly created gentle sloping profile. Add indigenous grass seed (if available: if not, exotic grasses).
Stage Five: Construct silt fences (made of fabric filter cloth - Geotextile) above the water entry points and inside the newly formed profile (around 10 m apart).
Stage Six: Cover the area with soil erosion blankets (bio-jute) and/or mulch and/or brush packing with thorny local woody biomass.
Stage Seven: Replant recovered plants - protect the area with fences if possible until grass cover established.

Lugar

Lugar: Mapungubwe National Park, Limpopo province, Sudáfrica

No. de sitios de Tecnología analizados: un solo sitio

Georreferencia de sitios seleccionados
  • 29.24485, -22.23775
  • 29.24485, -22.23775
  • 29.24485, -22.23775

Difusión de la Tecnología: aplicada en puntos específicos/ concentrada en un área pequeña

¿En un área de protección permanente?:

Fecha de la implementación: 2017

Tipo de introducción
Gully erosion occurring in the Mapungubwe National Park (J Buckle)
Reshaping of the gully (J Buckle)

Clasificación de la Tecnología

Propósito principal
  • mejorar la producción
  • reducir, prevenir, restaurar la degradación del suelo
  • conservar el ecosistema
  • proteger una cuenca hidrográfica/ áreas corriente abajo – en combinación con otras Tecnologías
  • preservar/ mejorar biodiversidad
  • reducir el riesgo de desastres naturales
  • adaptarse al cambio climático/ extremos climáticos y sus impactos
  • mitigar cambio climático y sus impactos
  • crear impacto económico benéfico
  • crear impacto social benéfico
Uso de tierra

  • Tierra de pastoreo
    • Ganadería de hacienda
  • vías fluviales, masas de agua, humedales - Líneas de drenaje, vías fluviales, Pantanos, humedales
    Principales productos/ servicios: Sediment trap, alluvial flood plain

Provisión de agua
  • de secano
  • mixta de secano – irrigada
  • totalmente irrigada

Propósito relacionado a la degradación de las tierras
  • prevenir la degradación del suelo
  • reducir la degradación del suelo
  • restaurar/ rehabilitar tierra severamente degradada
  • adaptarse a la degradación del suelo
  • no aplica
La degradación considerada
  • erosión de suelos por agua - Wg: erosión en cárcavas, Wo: efectos de degradación fuera del sitio
  • degradación del agua - Hq: reducción de la calidad de subterráneas, Hw: reducción de la capacidad de amortiguación de las áreas humedales
Grupo MST
  • cobertura de suelo/ vegetal mejorada
  • medida de pendiente transversal
  • manejo de agua superficial (manantial, río, lagos, mar):
Medidas MST
  • medidas estructurales - S6: Muros, barreras, vallas, cercas
  • medidas de manejo - M3: disposición de acuerdo al entorno natural y humano

Dibujo técnico

Especificaciones técnicas
Rehabilitation of gully erosion - 0.5 m to 2 m deep.
Reslope gully banks from vertical to an approximately 30-degree slope.
Silt fences are established above gull head-cut - silt fences inside the reshaped gully - in the region of 10 m apart.
Brush packing with thorny biomass to prevent grazing and provide a micro-climate for grass seed to germinate and establish.
Silt fences are temporary sediment control devices used on rehabilitation sites to reduce sediment movement downhill. A typical fence consists of a piece of synthetic filter fabric (also called a geotextile) stretched between a series of wooden or metal fence stakes along a horizontal contour level.
Author: J Buckle
None
Author: J Buckle

Establecimiento/ mantenimiento: actividades, insumos y costos

Cálculo de insumos y costos
  • Los costos se calculan: por área de Tecnología (unidad de tamaño y área: 0.017 ha)
  • Moneda usada para calcular costos: n.d.
  • Tasa de cambio (a USD): 1 USD = 12.0
  • Costo promedio por día del sueldo de la mano de obra contratada: R140/day
Factores más determinantes que afectan los costos
Labour availability, soil hardness, availability of material, transport cost
Actividades de establecimiento
  1. Remove plants (Momento/ frequencia: 2 to 3 months before the summer rain)
  2. Remove topsoil (Momento/ frequencia: 2 to 3 months before the summer rain)
  3. Reshaping, compacting, layering (Momento/ frequencia: 2 to 3 months before the summer rain)
  4. Reseeding (Momento/ frequencia: 2 to 3 months before the summer rain)
  5. Soil erosion blankets installation (Momento/ frequencia: 2 to 3 months before the summer rain)
  6. Silt fences (Momento/ frequencia: 2 to 3 months before the summer rain)
  7. Brush packing (Momento/ frequencia: 2 to 3 months before the summer rain)
Insumos y costos para establecimiento (per 0.017 ha)
Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad (n.d.) Costos totales por insumo (n.d.) % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra
Unskilled labour (including transport) per day 60,0 240,0 14400,0
Equipo
Picks, spades, hand compactor, pliers, hopper, bow saws, hammer, wheel barrow (renting the equipment) per day 35,0 20,0 700,0
Material para plantas
Grass seed mix per kilogram 2,0 75,0 150,0
Material de construcción
Erosion blankets per square meter 170,0 15,0 2550,0
Silt fences per meter 16,0 15,0 240,0
Costos totales para establecer la Tecnología 18'040.0
Costos totales para establecer la Tecnología en USD 1'503.33
Actividades de mantenimiento
  1. After floods restore site (silt fences and brush packing) (Momento/ frequencia: After floods)
Insumos y costos de mantenimiento (per 0.017 ha)
Especifique insumo Unidad Cantidad Costos por unidad (n.d.) Costos totales por insumo (n.d.) % de los costos cubiertos por los usuarios de las tierras
Mano de obra
Restoration of site after flooding events per day 6,0 240,0 1440,0
Equipo
Tools to restore fences and brush packing per day 3,0 20,0 60,0
Material de construcción
Silt fences per day 10,0 15,0 150,0
Indique los costos totales para mantenecer la Tecnología 1'650.0
Costos totales para mantener la Tecnología en USD 137.5

Entorno natural

Promedio anual de lluvia
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Zona agroclimática
  • húmeda
  • Sub-húmeda
  • semi-árida
  • árida
Especificaciones sobre el clima
Promedio anual de lluvia en mm:650.0
Summer thunderstorms
Hot summers and dry winters
Pendiente
  • plana (0-2 %)
  • ligera (3-5%)
  • moderada (6-10%)
  • ondulada (11-15%)
  • accidentada (16-30%)
  • empinada (31-60%)
  • muy empinada (>60%)
Formaciones telúricas
  • meseta/ planicies
  • cordilleras
  • laderas montañosas
  • laderas de cerro
  • pies de monte
  • fondo del valle
Altura
  • 0-100 m s.n.m.
  • 101-500 m s.n.m.
  • 501-1,000 m s.n.m
  • 1,001-1,500 m s.n.m
  • 1,501-2,000 m s.n.m
  • 2,001-2,500 m s.n.m
  • 2,501-3,000 m s.n.m
  • 3,001-4,000 m s.n.m
  • > 4,000 m s.n.m
La Tecnología se aplica en
  • situaciones convexas
  • situaciones cóncavas
  • no relevante
Profundidad promedio del suelo
  • muy superficial (0-20 cm)
  • superficial (21-50 cm)
  • moderadamente profunda (51-80 cm)
  • profunda (81-120 cm)
  • muy profunda (>120 cm)
Textura del suelo (capa arable)
  • áspera/ ligera (arenosa)
  • mediana (limosa)
  • fina/ pesada (arcilla)
Textura del suelo (> 20 cm debajo de la superficie)
  • áspera/ ligera (arenosa)
  • mediana (limosa)
  • fina/ pesada (arcilla)
Materia orgánica de capa arable
  • elevada (>3%)
  • media (1-3%)
  • baja (<1%)
Agua subterránea
  • en superficie
  • < 5 m
  • 5-50 m
  • > 50 m
Disponibilidad de aguas superficiales
  • excesiva
  • bueno
  • mediana
  • pobre/ ninguna
Calidad de agua (sin tratar)
  • agua potable de buena calidad
  • agua potable de mala calidad (requiere tratamiento)
  • solo para uso agrícola (irrigación)
  • inutilizable
La calidad de agua se refiere a:
¿La salinidad del agua es un problema?
  • No

Incidencia de inundaciones
  • No
Diversidad de especies
  • elevada
  • mediana
  • baja
Diversidad de hábitats
  • elevada
  • mediana
  • baja

Las características de los usuarios de la tierra que aplican la Tecnología

Orientación del mercado
  • subsistencia (autoprovisionamiento)
  • mixta (subsistencia/ comercial)
  • comercial/ mercado
Ingresos no agrarios
  • menos del 10% de todos los ingresos
  • 10-50% de todo el ingreso
  • > 50% de todo el ingreso
Nivel relativo de riqueza
  • muy pobre
  • pobre
  • promedio
  • rico
  • muy rico
Nivel de mecanización
  • trabajo manual
  • tracción animal
  • mecanizado/motorizado
Sedentario o nómada
  • Sedentario
  • Semi-nómada
  • Nómada
  • Protected area
Individuos o grupos
  • individual/ doméstico
  • grupos/ comunal
  • cooperativa
  • empleado (compañía, gobierno)
Género
  • mujeres
  • hombres
Edad
  • niños
  • jóvenes
  • personas de mediana edad
  • ancianos
Área usada por hogar
  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
Escala
  • pequeña escala
  • escala mediana
  • gran escala
Tenencia de tierra
  • estado
  • compañía
  • comunitaria/ aldea
  • grupal
  • individual, sin título
  • individual, con título
Derechos de uso de tierra
  • acceso abierto (no organizado)
  • comunitarios (organizado)
  • arrendamiento
  • individual
  • State
Derechos de uso de agua
  • acceso abierto (no organizado)
  • comunitarios (organizado)
  • arrendamiento
  • individual
  • Government land
Acceso a servicios e infraestructura
salud

pobre
bueno
educación

pobre
bueno
asistencia técnica

pobre
bueno
empleo (ej. fuera de la granja)

pobre
bueno
mercados

pobre
bueno
energía

pobre
bueno
caminos y transporte

pobre
bueno
agua potable y saneamiento

pobre
bueno
servicios financieros

pobre
bueno

Impacto

Impactos socioeconómicos
producción de forraje
disminuyó
incrementó


Natural fodder for game

manejo de tierras
obstaculizado
simplificado


Habitat for wildlife and plants improve

disponibilidad de agua para ganado
disminuyó
incrementó


Improved water quantity for game

calidad de agua para ganado
disminuyó
incrementó


Better quality water for game

diversidad de fuentes de ingreso
disminuyó
incrementó


Improve aesthetic value for tourism

Job creation
None
None


Job creation for communities outside the protected area

Improved skill levels
None
None


Community receive training in rehabilitation methods

Impactos socioculturales
seguridad alimentaria/ autosuficiencia
disminuyó
mejoró


Improved income for communities

oportunidades recreativas
disminuyó
mejoró


Aesthetic improvement for tourism

instituciones nacionales
se debilitaron
se fortalecieron


Improvement of the protected area for SANPARKS

MST/ conocimiento de la degradación del suelo
disminuyó
mejoró


Training received by communities

Impactos ecológicos
cantidad de agua
disminuyó
incrementó

calidad de agua
disminuyó
incrementó

escurrimiento superficial
incrementó
disminuyó

cubierta del suelo
disminuyó
mejoró

pérdida de suelo
incrementó
disminuyó

acumulación de suelo
disminuyó
incrementó

encostramiento/ sellado de suelo
incrementó
disminuyó

materia orgánica debajo del suelo C
disminuyó
incrementó

cubierta vegetal
disminuyó
incrementó

biomasa/ sobre suelo C
disminuyó
incrementó

diversidad vegetal
disminuyó
incrementó

diversidad de hábitats
disminuyó
incrementó

impactos de inundaciones
incrementó
disminuyó

impactos de sequías
incrementó
disminuyó

micro-clima
empeoró
mejoró

Impactos fuera del sitio
colmatación río abajo
incrementó
disminuyó

capacidad de amortiguación/ filtrado (por suelo, vegetación, humedales)
disminuyó
mejoró

Análisis costo-beneficio

Beneficios comparados con los costos de establecimiento
Ingresos a corto plazo:
muy negativo
muy positivo

Ingresos a largo plazo
muy negativo
muy positivo

Beneficios comparados con costos de mantenimiento
Ingresos a corto plazo:
muy negativo
muy positivo

Ingresos a largo plazo
muy negativo
muy positivo

Cambio climático

Cambio climático gradual
temperatura anual incrementó

nada bien
muy bien
temperatura estacional incrementó

nada bien
muy bien
Estación: verano
lluvia anual disminuyó

nada bien
muy bien
lluvia estacional disminuyó

nada bien
muy bien
Estación: verano
Extremos (desastres) relacionados al clima
tormenta local

nada bien
muy bien
incendio

nada bien
muy bien
inundación repentina

nada bien
muy bien

Adopción y adaptación

Porcentaje de usuarios de la tierra que adoptaron la Tecnología
  • casos individuales / experimentales
  • 1-10%
  • 11-50%
  • > 50%
De todos quienes adoptaron la Tecnología, ¿cuántos lo hicieron sin recibir incentivos/ pagos materiales?
  • 0-10%
  • 11-50%
  • 51-90%
  • 91-100%
¿La tecnología fue modificada recientemente para adaptarse a las condiciones cambiantes?
  • No
¿A qué condiciones cambiantes?
  • cambios climáticos / extremos
  • mercados cambiantes
  • disponibilidad de mano de obra (ej. debido a migración)
Preventative erosion measures above the intervention.

Conclusiones y lecciones aprendidas

Fortalezas: perspectiva del usuario de tierras
  • Good technology to stabilise degraded landscapes
  • Technology helps to improve the habitat - biodiversity in the protected area
  • Technology helps to reduce the off-site effects of polluted surface water and sediment accumulation in rivers
Fortalezas: punto de vista del compilador o de otra persona recurso clave
  • Good technology to stabilise degraded landscapes
  • Technology helps to improve the habitat - biodiversity in the protected area
  • Technology helps to reduce the off-site effects of sediment accumulation in rivers
Debilidades/ desventajas/ riesgos: perspectiva del usuario de tierrascómo sobreponerse
  • Sensitive to flooding Better timing of intervention
  • Sensitive to fire Construct fire breaks around interventions
Debilidades/ desventajas/ riesgos: punto de vista del compilador o de otra persona recurso clavecómo sobreponerse

Referencias

Compilador
  • Dirk Pretorius
Editors
Revisado por
  • Alexandra Gavilano
  • Rima Mekdaschi Studer
  • Brigitte Zimmermann
  • Donia Mühlematter
  • Joana Eichenberger
Fecha de la implementación: 22 de enero de 2018
Últimas actualización: 2 de noviembre de 2021
Personas de referencia
Descripción completa en la base de datos de WOCAT
Datos MST vinculados
La documentación fue facilitada por
Institución Proyecto
Referencias claves
  • Wetland Rehabilitation Guidelines, W Russel, 2009, ISBN 978-1-77005-640-4: Water Research Commission - South Africa - WRC report TT 341/09
  • Practical Techniques for Habitat & Wildlife Management: a guide for game ranches, conservation areas and farmland, Ken Coetzee, 2016,ISBN: 978-0-986-70844-9: New Voices Publishing
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