Resumen de Spatio-temporal dynamic of soil erosion and sediment supply in a Pyrenean catchment: modelling erosion and fingerprinting sediment apportionments
Desde hace décadas, la erosión se percibe como uno de los problemas medioambientales más importantes del mundo, sobre todo en regiones de clima estacionalmente contrastado y sometidas a fuerte presión antropogénica. Esta afecta a la pérdida de suelo y, entre otros problemas indirectos, conlleva la pérdida de capacidad de almacenamiento de los embalses. Entre todas las formas de erosión la provocada por la remoción y arrastre de sedimentos por la escorrentía superficial (erosión hídrica) es la que más ha atraído la atención de científicos y técnicos. Este proceso natural puede verse fuertemente acelerado por cambios en el uso del suelo y por el cambio climático, representando un importante riesgo para la sostenibilidad a largo plazo de la agricultura y los ecosistemas en los que se desarrolla. La realización de estudios de gestión medioambiental dirigidos a regular la erosión requiere su cuantificación a diferentes escalas espacio-temporales así como la identificación de la procedencia de los sedimentos al objeto de concentrar los esfuerzos de prevención en las áreas más vulnerables. En este contexto, la tesis se centra en estudiar la erosión y producción de sedimentos en la cuenca alpina-prealpina del embalse de Barasona (1509 km2) en el Pirineo Central español. La importancia del embalse de Barasona como recurso hídrico para las zonas de regadío del valle del Ebro, junto con sus problemas de aterramiento, han puesto en evidencia la necesidad de evaluar la producción de sedimentos que se originan en esta cuenca de drenaje.
Con el objetivo de analizar la dinámica espacio-temporal de la erosión del suelo y el aporte de sedimento en esta cuenca pirenaica se utilizan diferentes técnicas, como son la modelización de la erosión a escala de cuenca con el modelo para agroecosistemas de uso internacional "Soil and Water Assessment Tool " (SWAT) y la cuantificación de las contribuciones de las distintas fuentes de sedimento mediante el método de trazado "fingerprinting". La calibración y validación de SWAT para la cuenca producen simulaciones que reflejan una gran variabilidad espacio-temporal en la producción de sedimentos en función de los usos del suelo, las precipitaciones y los gradientes de las pendientes, permitiendo localizar las principales fuentes de sedimento. Para un escenario simulado con un aumento de temperatura de 2 ºC, la producción de sedimentos desciende en relación con el aumento de la cobertera vegetal. La metodología fingerprinting se ha aplicado mediante una nueva rutina de optimización que ha sido desarrollada para testar uniformemente todas las posibles soluciones y obtener una solución estadísticamente comparable entre las diferentes muestras analizadas. Las diferentes muestras de sedimentos analizadas con este método señalan que existen notables variaciones en las contribuciones de sedimentos y sus fuentes a lo largo de la cuenca. Los suelos desnudos y las cárcavas son los que producen mayores aportes, las contribuciones de las tierras agrícolas son también importantes aunque en menor medida y los bosques y matorrales son los que menos sedimento generan. La estimación de la precisión de las diferentes formas para caracterizar las fuentes más comúnmente utilizadas en los métodos de fingerprinting ha conducido a proponer y desarrollar una metodología de autoevaluación con muestras virtuales que permite diferenciar en cada caso el método que mejores adscripciones a las fuentes de sedimentos produce antes de efectuar su aplicación en cada área de estudio. La combinación de la modelización con SWAT y la metodología de fingerprinting ha generado resultados consistentes. Ambos procedimientos son coherentes con los resultados obtenidos en estudios previos realizados en la cuenca, que apuntan a las cárcavas y a las tierras agrícolas como las fuentes principal y secundaria de sedimento, respectivamente. La aplicación conjunta de estos procedimientos incrementa los conocimientos relacionados con los procesos de erosión y generación de sedimentos en esta compleja cuenca.
