South American Dry Chaco rangelands: Positive effects of cattle trampling and transit on ecohydrological functioning

Abstract

Livestock production in drylands requires consideration of the ecological applications of ecohydrological redistribution of water. Intensive cattle trampling and the associated increase of surface runoff are common concerns for rangeland productivity and sustainability. Here, we highlight a regional livestock production system in which cattle trails and trampling surrounding an artificial impoundment are purposely managed to enhance redistribution and availability of water for cattle drinking. Based on literature synthesis and field measurements, we first describe cattle production systems and surface water redistribution in the Dry Chaco rangelands of South America, and then develop a conceptual framework to synthesize the ecohydrological impacts of livestock production on these ecosystems. Critical to this framework is the pioshere-a degraded overgrazed and overtrampled area where vegetation has difficulties growing, usually close to the water points. The Dry Chaco rangelands have three key distinctive characteristics associated with the flat sedimentary environment lacking fresh groundwater and the very extensive ranching conditions: (1) cattle drinking water is provided by artificial impoundments filled by runoff, (2) heavy trampling around the impoundment and its adjacent areas generates a piosphere that favors runoff toward the impoundment, and (3) the impoundment, piosphere, and extensive forage areas are hydrologically connected with a network of cattle trails. We propose an ecohydrological framework where cattle transit and trampling alter the natural water circulation of these ecosystems, affecting small fractions of the landscape through increased runoff (compaction in piosphere and trails), surface connectivity (convergence of trails to piosphere to impoundment), and ponding (compaction of the impoundment floor) that operate together making water harvesting and storage possible. These effects have likely generated a positive water feedback on the expansion of livestock in the region with a relatively low impact on forage production. We highlight the role of livestock transit as a geomorphological agent capable of reshaping the hydrology of flat sedimentary rangelands in ways that can be managed positively for sustainable ranching systems. We suggest that the Dry Chaco offers an alternative

Represas puntanas: Acceso, gestión y gobernanza del agua en las tierras áridas de San Luis

“…Esta característica se hace aun más evidente en regiones de llanura o alejadas de montañas o de otros elementos del paisaje considerados como 'generadores de agua líquida' (Farley et al 2005;Poca et al 2020). El noroeste de la provincia de San Luis (i.e., sur de Chaco Árido) representa un ejemplo de sitio con dificultad para acceder al agua (Karlin et al 2013;Magliano et al 2023). Esto se debe a la combinación de cuatro factores: a) las precipitaciones son escasas (300-500 mm/año); b) la demanda atmosférica es alta (1300-1800 mm/año); c) las napas freáticas se encuentran muy profundas (>100 m) o son saladas (i.e., no aptas para consumo humano o animal), y d) no existen cuerpos de agua superficiales dulces (ríos o lagunas) permanentes (Niborski et al 2022).…”

“…Esto se debe a la combinación de cuatro factores: a) las precipitaciones son escasas (300-500 mm/año); b) la demanda atmosférica es alta (1300-1800 mm/año); c) las napas freáticas se encuentran muy profundas (>100 m) o son saladas (i.e., no aptas para consumo humano o animal), y d) no existen cuerpos de agua superficiales dulces (ríos o lagunas) permanentes (Niborski et al 2022). Por esta razón, el asentamiento y el desarrollo de los actuales poblados se logró exclusivamente cosechando agua de lluvia (Magliano et al 2015c;Magliano et al 2023). Asimismo, existen evidencias de que los pobladores nativos y los pueblos originarios cosechaban agua (a menor escala) antes de que llegaran los europeos (Heider et al 2019;Heider et al 2020;Archina 2021;Calderón Archina 2022;Heider 2023).…”

El agrohidronegocio en la región chaqueña argentina (Salta, Santiago del Estero y Córdoba)

“…En línea con los análisis que cuantifican la cantidad de agua que apropiada en el proceso de producción de commodities, y en la cadena de consecuencias ecosistémicas derivadas de la deforestación de bosques nativos, es importante mencionar algunos efectos ecosistémicos de las lógicas extractivistas en el Chaco seco: intensificación del estrés hídrico (Magliano et al, 2023), reducción de la cubierta vegetal-boscosa, depresión de acuíferos (Barchuk et al, 2010) y efectos en la salud por la contaminación de las aguas subterráneas y superficiales. Estas dinámicas hidrosociales se encuentran influenciadas por varios factores: la implementación de políticas públicas orientadas al agrohidronegocio, la falta de acceso a la red pública de agua potable y la adecuación de la obra hídrica e hidráulica destinada a los grandes productores rurales y poblaciones urbanas (Ayrala , Cáceres & Rodríguez-Bilella, 2014.…”

Influence of Rangeland Land Cover on Infiltration Rates, Field-Saturated Hydraulic Conductivity, and Soil Water Repellency in Southern Patagonia

“…Rangelands cover approximately 54% of the terrestrial area of the world, sustaining 69% of all agricultural land (e.g., livestock, meat, and dairy, including grazing land and arable land fields) used for animal growth and feed production ( Bardgett et al 2021 ;Magliano et al 2023 ). Therefore, rangelands are essential for sustaining productivity, economy, and livelihoods ( Krueger et al 2021 ).…”