Resumen de Characteristics and importance of rill and gully erosion: a case study in a small catchment of a marginal olive grove

Encarnación Taguas Ruiz, E. Guzmán, Gema Guzmán, Tom Vanwalleghem, José Alfonso Gómez Calero

• español

  En este trabajo se han realizado medidas de cárcavas y regueros en una microcuenca de olivar de 6.1 ha durante un período de 4 años (2010-2013). El manejo en la finca durante el período de estudio ha sido no laboreo permitiendo el desarrollo de la cubierta espontánea en las calles. Además del volumen de regueros y cárcavas, medidas de lluvia, escorrentía y descarga de sedimentos en la salida de la cuenca han sido registradas. Los objetivos de este estudio han sido: 1) la cuantificación de la erosión por flujo concentrado en la cuenca a partir del análisis de los cambios geométricos y geomorfológicos de regueros y cárcavas; 2) evaluar el porcentaje relativo de la erosión por escorrentía concentrada sobre las pérdidas de suelo de la cuenca; 3) explicar la dinámica de la formación de regueros y cárcavas a partir de los patrones hidrológicos observados para mejorar las estrategias de manejo. Una serie de secciones de control fueron establecidas en las cárcavas para tomar medidas periódicas de anchura, profundidad y forma en cada campaña. Así, los cambios de volumen en la red de regueros y cárcavas fueron observados en los tres años intermedios a las medidas (período 1 = 2010-2011; período 2= 2011-2012 y período 3= 2012-2013). La precipitación acumulada fue de 610 mm, 219 mm and 406 mm para los períodos 1, 2 y 3, respectivamente, mientras que los porcentajes de la erosión por flujo concentrado sobre las pérdidas de suelo en la salida de la cuenca fueron 44%, 118% y tuvo signo negativo como consecuencia de la reducción del volumen de regueros y cárcavas en el período 3, cuando las pérdidas de suelo fueron de 0.4 t ha-1. El incremento del desarrollo de la red de cárcavas podría estar asociado con la generación de eventos con intensidades máximas de precipitación en 30 minutos con períodos de retorno superiores a 2 años. Una alta dependencia en la secuencia de eventos de acuerdo a sus valores de intensidad podría explicar el transporte y redistribución de sedimentos en la cuenca de forma que sólo los eventos intensos permitirían el transporte de sedimentos a la salida. Además de la cubierta espontánea, las medidas de control de las cárcavas y regueros mejorarían o completarían sustancialmente la sostenibilidad en la finca, particularmente en otoño cuando la cubierta está ausente e intensos eventos tienen lugar, siendo la principal fuente de sedimentos la red de regueros y cárcavas.

• English

  Measurements of gullies and rills were carried out in an olive orchard microcatchment of 6.1 ha over a 4-year period (2010-2013). No tillage management allowing the development of a spontaneous grass cover was implemented in the study period. Rainfall, runoff and sediment load were measured at the catchment outlet. The objectives of this study were: 1) to quantify erosion by concentrated flow in the catchment by analysis of the geometric and geomorphologic changes of the gullies and rills between July 2010 and July 2013; 2) to evaluate the relative percentage of erosion derived from concentrated runoff to total sediment yield; 3) to explain the dynamics of gully and rill formation based on the hydrological patterns observed during the study period; and 4) to improve the management strategies in the olive grove. Control sections in gullies were established in order to get periodic measurements of width, depth and shape in each campaign. This allowed volume changes in the concentrated flow network to be evaluated over 3 periods (period 1 = 2010-2011; period 2 = 2011-2012; and period 3 = 2012-2013). The cumulative precipitation values were 610 mm, 219 mm and 406 mm for period 1, 2 and 3, respectively, whereas the sediment ratios of rill erosion to total sediment yield were 44% and 118%, respectively, with a negative value (as a result of the volume reduction of rills and gullies) in period 3 when the total load was equal to 0.4 t ha-1. The increased development of the gully network was associated to intense events with a return period of the maximum intensity in 30 minutes greater than 2 years. A high dependency on the sequence of events according to their intensity values could explain the sedimentary budget in the catchment. Most of the events generating runoff in the catchment could contribute to interrill and rill erosion, but only very intense events would allow the runoff to transport sediment to the outlet. In addition to the grass cover, control measures in the gullies would substantially improve the sustainability of  the farm. These gullies are important sediment sources, particularly in autumn when there is no vegetation cover and intense rainfall events occur.