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Juan Ruiz de la Torre *
* Profesor emérito de la Universidad Politécnica de Madrid
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Descriptores: Erosión, Gestión del agua, Regulación, Sedimentación
Introducción
La amplitud
del tema, la lógica limitación de espacio, tiempo y profundidad,
junto con la escasez de información utilizable procedente de investigación
y experimentación directas y de fuentes técnicas, en especial
sobre la función de diferentes estructuras de vegetación en nuestro
país, obligan a una presentación esquemática y sintética,
con sugerencia de vías de profundización.
En este artículo se habla, en general, de aguas dulces, aptas para bebida por el hombre, riego con fines agrícolas u ornamentales y utilizaciones industriales. Prescindiremos de los recursos obtenidos por desalación de agua por ser ajenos a problemas derivados del ciclo de la erosión de los terrenos.
Las aguas dulces proceden en último término de la precipitación atmosférica, pudiendo obtenerse directamente por acumulación en aljibes, por derivación de la red de drenaje superficial o de lagos dulces, por toma de embalses de regulación, balsas, manantiales o pozos artesianos o por elevación en pozos desde niveles inferiores a los freáticos.
La gestión del agua, tras la obtención, comprende regulación, almacenamiento y distribución. Una parte del agua se consume en la primera utilización y otra puede ser reutilizada tras depuración más o menos completa.
La erosión es un proceso de acción de los factores del medio ambiente sobre el terreno, al que atacan arrancándole elementos y arrastrándolos. Los materiales arrancados y arrastrados por la erosión son transportados y depositados en otros lugares, resultando así tres fases de un ciclo, que comprende erosión, transporte y sedimentación, al que se puede llamar abreviadamente ciclo de erosión.
Por los agentes o factores principales determinantes de la erosión (que pueden actuar en forma combinada), se diferencian los climáticos, bióticos (vegetales y animales) y el hombre. Entre los climáticos figuran la precipitación, el viento y los cambios de temperatura y humedad ambiental. Los dos últimos pueden preparar los materiales para la actuación de los primeros. El agua de precipitación sigue luego caminos orientados por la gravedad combinada con el relieve. Se llega a diferenciar así la erosión hídrica, por el agua, de la eólica, por el viento. Se suele considerar la erosión, con una perspectiva más amplia, como resultado de la acción combinada de meteorización (fragmentación, alteración y ablandamiento de rocas por acción de factores climáticos) y abrasión (arranque de materiales, o erosión propiamente dicha en sentido estricto).
En la erosión pueden establecerse diferencias por la intensidad del proceso o por su localización, por los materiales preferentemente afectados y por las formas de actuación de los agentes erosivos.
Fig.
1. Erosión en regueros en un desmonte de carretera. Este de Talavera.
Febrero de 1999.
Por la intensidad y velocidad crecientes del proceso, se diferencian erosión geológica, normal, activa, acelerada y catastrófica. La geológica es un proceso lento de efectos apreciables tras un largo plazo a escala geológica (desde decenas de miles hasta millones de años). Erosión normal es concepto estimativo, difícil de precisar. Las erosiones activa y acelerada son debidas generalmente a la acción del hombre. La erosión catastrófica es un proceso muy acelerado, afectando a grandes volúmenes.
La erosión eólica comprende arranque de materiales por simple succión y desprendimiento y arrastre por golpeteo con granos de arena y subsiguiente succión. Los materiales succionados son transportados en suspensión por el viento. La deposición de materiales más pesados (arenas) puede dar lugar a arenales incoherentes y dunas. A efectos de los recursos de agua, estos arenales son permeables, dejando pasar el agua a capas inferiores, pudiendo mantener, por su porosidad, agua en apreciables cantidades y tiempos y evitando, por su estructura, la evaporación desde el sustrato mojado o empapado.
Fig.
2. "Bad-land" arcilloso-salino en las cercanías de Alicún
de Ortega (Granada), con erosión mixta intensa. Octubre de 1999.
Refiriéndonos ya sólo a la erosión hídrica, se diferencian la erosión marina litoral y la continental. Por el estado del agua se separa la acción como sólido, en los glaciares, de los efectos del agua líquida, actuando en las precipitaciones y por las escorrentías superficiales y subterráneas. En todos los casos la actuación se debe a la gravedad, salvo los procesos de fragmentación de rocas por helada del agua que rellena diaclasas.
Los materiales a que puede afectar la erosión son genéricos: suelo, tierra, arena, grava, cascajo, canto rodado, piedras gruesas, bloques y rocas de fondo de cauce, más o menos compactas. Específicamente se pueden diferenciar tipos de roca por su naturaleza y compacidad. Muchas de las rocas magmáticas dan suelos eutróficos y, por erosión, aguas muy fertilizadas. La denudación se refiere a destrucción de la cubierta vegetal y erosión más o menos intensa de suelo y tierras. El arrasamiento es una forma de erosión geológica activa que termina por reducir el relieve, acercando la superficie a un plano de escasa inclinación o a ondulaciones menores, dando glacis, páramos, parameras, campiñas y "campos" (llanuras).
Por su localización, la erosión hídrica continental puede ser superficial, vertical y longitudinal. La erosión superficial comprende la de salpicadura producida al llegar al terreno las gotas de lluvia, que dispersan materiales y modifican la estructura del suelo, haciéndolo menos coherente, y la erosión laminar, por resbalamiento de una capa de agua sobre la superficie del terreno, que da lugar a la pérdida de una capa de materiales sensiblemente homogénea.
La erosión vertical tiene diferente carácter sobre sustratos compactos o blandos. Entre los más o menos compactos se pueden diferenciar los calcáreos, los yesosos y los volcánicos. El agua se infiltra a zonas subsuperficiales por diaclasas, huecos o zonas de menor impermeabilidad, disolviendo o erosionando materiales o aprovechando caminos libres, hasta formar una red de pozos y túneles de diversas pendientes, con cámaras de acumulación, que constituyen el karst, kars o kras. En los sustratos blandos, la erosión forma los paisajes de tierras malas o "bad-lands", donde se combinan las erosiones laminares con las longitudinales y verticales y con el arrastre de grandes volúmenes de arcillas en suspensión, a más de importantes soluciones de sales haloideas que limitan o impiden la utilización del agua para cualquier tipo de finalidad.
La erosión longitudinal tiene manifestaciones progresivas desde la reunión del agua en pequeñas alineaciones de concentración, a partir de la lámina de escurrimiento en ladera. Al incrementarse la erosión longitudinal primaria se producen sucesivamente las regueras, las barranqueras y las cárcavas, con incremento de profundidad, arrastre de tierras y rapidez de evacuación. Otras formas de erosión longitudinal son la tangencial de márgenes de canales y la del fondo de cauces.
La erosión superficial o la longitudinal pueden afectar a los suelos descubiertos aportando nutrientes a las escorrentías resultantes y contribuyendo a los problemas de eutrofización.
Las erosiones por movimiento de grandes volúmenes se producen por resbalamiento de capas superficiales del terreno, a veces de notable espesor, como ocurre en las margas arcillosas neógenas del sureste peninsular y fondos de la gran depresión del Ebro. Hay que considerar también los grandes corrimientos de fondo. Las erosiones de mayor importancia volumétrica se producen en los grandes episodios de lluvias torrenciales prolongadas, de cuantías superiores a los 300 o 500 mm en dos o tres días, desaguando grandes caudales en régimen turbillonario, con series de enormes olas en los ríos principales. En estas ocasiones se producen graves erosiones masivas, con problemas de desagüe, daños en vegas y márgenes, inundaciones, cortes de vías de comunicación y pérdidas de cosechas y vidas humanas.
La siguiente fase del ciclo de erosión es la del transporte, que puede realizarse en solución, pudiendo afectar notablemente a la calidad del agua para diferentes usos, en suspensión, como acontece con los limos y elementos más finos de arcillas, tierras y arenas, hasta que la reducción de velocidad del desagüe da lugar a su deposición. Los materiales mayores son transportados por el fondo de la corriente, pudiendo concurrir o alternar, para dimensiones crecientes, el salto, la rodadura y el arrastre.
Finalmente, la sedimentación es la fase que más visibles efectos tiene sobre los dispositivos de regulación artificial y de distribución de las aguas. La deposición de materiales transportados puede tener lugar en los cauces, riberas, meandros, aguas arriba de cadenas, diques, presas y otros obstáculos, pudiendo contribuir al desarrollo de mejanas o islas centrales. En los valles amplios, la sedimentación en unas márgenes, combinada con el ataque a las contrarias, da lugar a la inestabilidad de los cauces, con los consiguientes problemas para la utilización de las vegas, hasta para edificaciones y otras instalaciones ubicadas en los terrenos marginales. En los conos de deyección y tramos finales de los ríos, la sedimentación tiende a elevar el cauce sobre una arista de pirámide, haciendo cada vez más frecuentes los desbordamientos o derramamientos marginales sobre los terrenos laterales, que habitualmente sustentan cultivos agrícolas de elevada productividad.
Implicaciones
de la erosión en las diferentes fases de la gestión del agua
La erosión,
en formas y cuantías, se halla en relación directa con el grado
de descubrimiento de suelos y tierras. Para terrenos sin cubierta vegetal
o de escasa tasa y densidad de cubierta, la erosión puede ser activa
y suponer la pérdida anual de apreciables volúmenes
sólidos, sobre todo si las tierras se encuentran removidas. Las condiciones
de baja cubierta propician la falta de regulación, ocurriendo
desagües muy rápidos seguidos de periodos con caudales reducidos
que pueden ser largos y, en zonas semiáridas o áridas, ocurrencia
de estiajes prolongados. El desagüe rápido con arrastre de materiales
del terreno contribuye de varias formas a la degradación de la calidad
de las aguas de escorrentía.
Vamos a ir pasando revista a las diferentes fases de la gestión del agua, apuntando las influencias o consecuencias de los procesos comprendidos en el ciclo de erosión.
La cuantía de la erosión en las cuencas receptoras está directamente correlacionada con la pérdida de regulación del desagüe, con las consecuencias de reducción de los caudales mínimos o residuales, acentuación de los estiajes hasta extinción parcial y temporal de los recursos superficiales, pérdida de recarga de acuíferos y disminución de los recursos hídricos subterráneos.
En embalses de regulación, la sedimentación produce una pérdida progresiva del volumen útil, de tal forma que la capacidad real va disminuyendo y los problemas derivados de la escasez de agua en los estiajes se van presentando y creciendo, de manera que cuando se ha aterrado una cierta tasa de capacidad regulable, se ha perdido también la posibilidad de atender un porcentaje de demanda, con repercusiones económicas y sociales. Problemas parecidos se presentan en depósitos de menores capacidades, si bien a veces se solucionan extrayendo los materiales depositados, que en los numerosos embalses canarios de vaso reducido dan lugar a un aprovechamiento de tierras que son vendidas como sustrato fertilizante para cultivos de elevada producción. En los azudes de derivación el aterramiento disminuye la eficacia, perdiéndose volúmenes de agua por desbordamiento, a la vez que pasan sólidos a los canales.
En las conducciones cerradas no deben entrar sólidos y pueden causar problemas aun los nutrientes disueltos en el agua, siendo conocidas las colonizaciones de los álabes de las turbinas por moluscos de ciertas especies.
En los canales y acequias la sedimentación de limos, tierras y arenas reduce las secciones útiles y puede ofrecer sustrato para el establecimiento y desarrollo de plantas enraizantes bajo la superficie del agua. El desarrollo de vegetación en canales tiene varios efectos: reduce la sección hidráulica, constituye obstáculo que reduce la velocidad y, por ambas circunstancias, el caudal, produciendo además un gasto consuntivo directo derivado de la transpiración.
En las redes de distribución de menores secciones los problemas pueden ser análogos a los anteriores, pero de menor cuantía.
En los terrenos agrícolas, los sólidos en suspensión o arrastre pueden tener un papel beneficioso como fertilizantes, que ha sido reconocido por los cultivadores desde la antigüedad.
Los problemas de calidad se pueden solucionar mediante depuración, si bien las aguas de escorrentía de áreas muy erosionables suelen encarecer todas las fases de los tratamientos.
Parámetros
de la erosión
Pasamos
revista a continuación a los principales parámetros de la erosión.
En primer lugar, el grupo del relieve, que comprende pendientes, longitudes de impluvio, complicación de propio relieve y altitud y disposición de las montañas.
En el grupo del clima destaca la precipitación total media anual de agua, que influye en el tipo y densidad potencial de la vegetación, estando relacionada directamente con la regularidad de precipitaciones en espacio y tiempo. De mayor importancia es la distribución y cuantías de intensidades máximas, que tienen lugar en los grandes aguaceros productores de erosiones más cuantiosas, de crecidas extraordinarias, de transportes de sólidos en tramos más largos y de deposiciones más voluminosas en los embalses. El régimen de temperaturas tiene relación con la erosión, por la influencia en la dispersión de las tierras y por la correlación entre amplitud de oscilaciones térmicas diarias y anuales y régimen de humedad relativa del aire, efecto de la continentalidad, que influye en los tipos de estructura de las vegetaciones naturales. Los tipos sintéticos de clima, en cuanto a aridez o humedad, calor o frío y continentalidad o litoralidad, están correlacionados con los tipos óptimos de cubierta vegetal, que es la más efectiva defensa frente a la erosión.
La litofacies influye en la erosionabilidad y cuantía de la erosión real, por su naturaleza, posible esquistosidad y buzamiento, higroscopicidad, viscosidad y resistencia a la abrasión. Según las experiencias de nuestro profesor, J. M. García Nájera, el desgaste de un tipo de roca es proporcional al talud natural de las tierras derivadas empapadas en agua.
Fig.
3. Desierto de erosión con sustrato tóxico (sales de cobre),
cerca de Alicún de las Torres (Granada). Octubre de 1999.
La estructura, forma y densidad de la red de drenaje están correlacionadas con el relieve general, con la litofacies y con la cubierta vegetal, condicionantes todos ellos de la erosión. Parámetros de la red de drenaje indicadores de la intensidad de erosión son también el grado de encajamiento, la pendiente y la anchura de canales.
La cubierta vegetal tiene una influencia decisiva sobre el proceso erosivo. Es fácilmente constatable el hecho, conocido desde la antigüedad, de que una cubierta vegetal cerrada, densa y elevada puede llegar a impedir que se produzca erosión apreciable, corrigiendo sus causas en superficies extensas en razón de su estabilidad en el tiempo. La característica de la vegetación más influyente en el proceso erosivo es la estructura, con sus parámetros de talla, estratificación, densidad, consistencia, rigidez, periodicidad, índice de recubrimiento y cubierta global (porcentaje de terreno cubierto por vegetación). La estructura de la vegetación está condicionada por el tipo de "tratamiento", conjunto de formas e intensidades de acciones del hombre o de agentes y factores dirigidos o modificados por el hombre. Los principales grupos genéricos de tipos de tratamientos están comprendidos en los epígrafes de agricultura, selvicultura, ganadería, dehesa mixta, aprovechamientos menores, deportes, disfrute social, expansión urbana, industrial o viaria y protección. Es claro que los tratamientos que implican dejar al descubierto y remover frecuentemente las tierras son los que provocan mayores erosiones y los que conducen a cubiertas vegetales más densas son los de mayor valor protector.
Modificación
por el hombre de los parámetros de la erosión
Repasaremos
los grupos de parámetros de la erosión para ver la posibilidad
de modificación por el hombre.
El relieve, el clima, la litofacies y la red de drenaje son características poco modificables por acción directa.
Fig.
4. Matorral de Ononis tridentata, de bajas cubierta y protección,
en yesares del entorno de Narboneta (Cuenca). Mayo de 1996.
La cubierta vegetal de las cuencas receptoras es lo más directamente modificable, mediante restauración, defensa y medidas de conservación, con cambio de tratamientos que suponga reducción de la presión de explotación. La restauración de la vegetación da lugar a los siguientes efectos: reducción de la erosión por salpicadura, incremento de la infiltración, reducción de la energía erosiva y reducción de la erosión laminar, retraso de la concentración del agua en canales y alargamiento del plazo del desagüe, así como reducción de las puntas de caudal, es decir, aparición o incremento de la regulación de la escorrentía. A consecuencia de lo anterior, hay reducción de las erosiones longitudinales, en canales y márgenes. Se produce también un incremento de la coherencia y consistencia del suelo, debida al desarrollo de las raíces en número, profundidad y grosor, a la par que aparece la internalización de nutrientes, debida a la reducción de la erosión, al desarrollo de los coloides del suelo (que retienen sales minerales), al aumento de los plazos de desagüe, con reducción de las puntas y, como consecuencia de todo ello, mejora de las calidades de las aguas de escorrentía superficial, de infiltración y de recarga de acuíferos.
El otro grupo de circunstancias modificables es el integrado en el bloque de los tratamientos, a los que ya hemos aludido antes. La restauración implicará reducción de unas formas de actuación y cambios o supresiones de otras, con el efecto global de reducción de la presión de explotación, sin sobrepasar un umbral de estabilidad a investigar.
Medidas
de intensidad de procesos en el ciclo de erosión
Recientemente
FAO ha publicado un manual que resume las diferentes metodologías que
pueden emplearse para efectuar mediciones de erosión y que ha sido elaborado
por N. W. Hudson.1
Para la fase de erosión, se pueden efectuar mediciones en impluvios, márgenes y cauces. Los procedimientos son revisados en el reciente manual de FAO.
El deslizamiento de laderas se puede medir por fotogrametría terrestre. El transporte y sedimentación aguas abajo de los puntos de deslizamiento complican el cálculo aproximado de los volúmenes movidos.
La erosión global se obtiene por integración de las anteriores o por medios especiales, como pozos de sedimentación o balsas de malla que recogen por derivación aguas cargadas de acarreos. Una medida aproximada se puede obtener con presas de retenida en gargantas o cerrando cárcavas para cubicar los sólidos retenidos, teniendo en cuenta que sólo darán medidas por defecto por perderse parte del agua y que las mediciones de tierras, limos y suspensiones son complicadas.
El establecimiento de parcelas de campo puede facilitar las medidas de pérdida de tierras y suelos, aunque tienen varios inconvenientes, como no representar condiciones medias, experimentar alteraciones debidas a cerramiento, sistema de recogida de muestras, etc. y no proporcionar cifras generalizables, por la falta de representatividad.
La medición del transporte se puede realizar en estaciones de aforos, obteniendo periódicamente muestras integradas de los caudales con sólidos en verticales alineadas, mediante turbisondas, peces de bronce u otro material pesado con toberas de entrada de muestra y dispositivo para evitar o aminorar rebose o sedimentación. La medición de los volúmenes transportados por los fondos de cauce es muy complicada, pudiéndose recurrir a canastas o nasas especiales que fácilmente son ancladas en los fondos a causa de los torbellinos que ellas mismas inducen, inutilizándolas.
La mejor medida de la sedimentación es la que proporciona la cubicación periódica de lagos o embalses, que se puede obtener con aceptable precisión mediante el empleo de ecosonda combinado con localizadores y aplicación de programas informáticos diseñados para esa finalidad.
Valoración
analítica de la erosión
El método
para esta valoración consiste en descomponer la cuenca receptora en unidades
homogéneas en cuanto a erosionabilidad y, mediante fórmulas empíricas,
deducidas por métodos estadísticos a partir de gran número
de observaciones, calcular la erosión de cada una de ellas y sumarlas
todas. Las unidades elementales son cuencas o partes de cuencas de canales de
primer orden y parcelas directamente vertientes a canales de órdenes
superiores.
Entre las fórmulas que se ha empleado destacan las sucesivas de Wischmeier2 a partir de la EUPS (Ecuación Universal de Pérdida de Suelo), con sucesivas correcciones y modificaciones.
La EUPS tiene, para cada parcela, la fórmula: A = R·K·L·S·C·P, donde A es la pérdida anual de suelo y tierra en t/ha, R es una medida de la potencia erosiva conjunta de la precipitación hídrica y la escorrentía, es decir, suma de potenciales erosiones laminares y longitudinales primarias, K mide la erosionabilidad específica del tipo de terreno, L es la longitud media de recorrido del agua escurriendo por impluvios, S es factor de pendiente del terreno, C es factor de tipo de cultivo y P es factor de prácticas de conservación de suelos. Esta fórmula, publicada primero en 1962 y modificada varias veces en los años setenta, se basó en observaciones de más de 10.000 años/parcela, como resultado de un programa extenso, detallado, desarrollado en un largo periodo y con una inversión económica muy importante. Hoy se considera que "no es, en absoluto, universal", ya que sólo es aplicable a la mitad oriental de los Estados Unidos norteamericanos y adecuada a superficies de cultivo o pastoreo. El obtener coeficientes aplicables a otras regiones del mundo, otras vegetaciones y diferentes tratamientos exigiría disponer de gran número de parcelas y obtener información sistemática durante un plazo largo de tiempo. En España, como en otros países, se ha trabajado considerablemente en la aproximación de los coeficientes parciales de la ecuación "universal", pero se ha concedido poca atención a los aspectos globales, de cuantificación necesaria para el ajuste de fórmulas. Del mayor interés para la gestión del agua es mejorar la predicción de la vida de los embalses de regulación prosiguiendo en forma sistemática la cubicación periódica de los aterramientos. Si bien el aterramiento no da las cifras de erosión y transporte de la cuenca, sí proporciona la parte que nos interesa, que es la que reduce la capacidad de embalse útil.
Estimaciones
globales de la erosión
Las estimaciones
globales pueden efectuarse mediante sistemas de fórmulas, modelos y gráficos
que permiten comparar la erosión global de una cuenca, de degradación
medida o apreciada con aceptable aproximación, con otras de parecidas
condiciones de relieve, clima, litofacies, cubiertas vegetales, tratamientos
y fenómenos de erosión que aparentan ser de iguales características
cualitativas y cuantitativas. Vamos a referirnos a dos métodos y mencionar
otros intentos de establecimiento de bases para inducción de cuantificaciones.
Einstein3 estudia las condiciones de arrastre para fracciones de materiales transportados de diferentes granulometrías, presentando unos ábacos que permiten calcular los volúmenes de sólidos transportados.
Fournier,4 para cuencas de más de 500 km2 de extensión y con explotación moderada, que no incluya laboreo de impluvios inclinados sin abancalar, da un "índice de agresividad climática", que es para cada estación pluviométrica la relación entre el cuadrado de la precipitación en el mes más lluvioso y la total anual. La degradación específica se obtiene de un ábaco con cuatro rectas correspondientes a diferentes grupos de clima. También se introdujeron variaciones para mejorar la aproximación.
Otros diversos autores han elaborado diagramas que permiten calcular la relación entre cuencas de degradación conocida y la que se estudia, partiendo de las extensiones receptoras y diferencias de clima, pendientes y cubiertas vegetales.
La reciente y monumental obra publicada por Tragsa, Tragsatec y el Ministerio de Medio Ambiente y dirigida por el Profesor F. López Cadenas de Llano5 contiene detalles de todos los métodos citados y otros muchos, con abundantes gráficos utilizables para evaluar aproximadamente las degradaciones de las cuencas, basándose parcialmente en las fórmulas de Wischmeier.
Restauración hidrológica de cuencas receptoras
Acciones
en impluvios
Fig.
5. Mosaico de matorrales de Genista hispanica y prado de diente denso,
de erosión muy reducida pero baja regulación, en el entorno de
Soncillo (Burgos). Junio de 1998.
La actuación básica es la implantación o cambio de cubierta vegetal, con la menor alteración posible de la superficie del terreno si es inclinado. El cierre de la cubierta vegetal hace inapreciable la erosión laminar, aun para vegetaciones herbáceas de muy baja talla, incrementando la regulación, aunque ésta no llega a lograrse nunca íntegramente. No obstante, la regulación depende de la multiplicación y densificación de los obstáculos al descenso del agua por gravedad y del espesor y estabilidad de la cubierta muerta que reposa sobre el terreno, por lo que la función reguladora es considerablemente mayor para las cubiertas arbóreas que para las frutescentes o herbáceas y, al lograrse menor regulación, la reducción de la erosión longitudinal es también menor. Por ello, estimamos que el actual entusiasmo por las implantaciones de matorral puede tener justificación en el mantenimiento de la diversidad biológica o paisajística, pero no en la función protectora. Para mejorar las condiciones hidrológicas, siempre que sea posible, se tratará de implantar o conservar cubiertas densas arbóreas o, al menos, arbustivas, evitando, salvo por necesidades conservacionistas, la expansión de cubiertas frutescentes o herbáceas, que ya se establecen naturalmente sin necesidad de intervención humana.
Fig.
6. Pinares densos de Pinus halepensis, de protección media,
en las gargantas del Turia al sur del Marquesado de Moya. Mayo de 1996.
En terrenos descubiertos, degradados, bajo clima más o menos árido, tendremos suficiente energía y fuerte escasez de agua (baja precipitación y muy elevada tasa de escorrentía) con escasez de nutrientes o imposibilidad de aprovecharlos. Para obtener éxito, las especies a implantar han de ser heliófilas (resistentes y exigentes en insolación directa), xerófilas (resistentes a la sequía), frugales, colonizadoras (capaces de "toma de tierra" muy rápida), fuertemente arraigantes, de crecimiento rápido, resistentes a calamidades (sequías, calores, vientos, heladas, etc.), expansivas, arbóreas y productoras de cubierta muerta gruesa, esponjosa y estable. Todas estas condiciones apuntan directamente a los pinos como solución óptima, especies que, desde tiempos de los romanos, se han empleado preferentemente para recubrimiento de terrenos con fines protectores. Cuando aun los pinos no resisten las condiciones de vida o no son viables, nos encontramos en las que hemos llamado "áreas críticas", que requieren tratamiento especial (Cf. Ruiz de la Torre, 6).
La secuencia de implantación de cubiertas sobre un suelo desprovisto o escasamente cubierto debe ser: establecimiento rápido de especies arbóreas (pinos), agregación de especies de enriquecimiento (preferentemente leguminosas, gramíneas y ciperáceas), agregación de especies para diversificación (otras especies arbóreas de mayor estabilidad y propias de vegetaciones de mayor madurez ecológica). Al agregar especies habrán de tenerse en cuenta las variaciones de gasto consuntivo de agua por transpiración (mayores en frondosas caducifolias higrófilas) y variaciones estacionales de escorrentías superficiales (mayores también para frondosas defoliadas con las hojas muertas formando capa continua sobre el terreno). El orden de recurso a las diferentes especies debe seguir secuencia de madurez progresiva (Ruiz de la Torre, 7).
Acciones
en la red de drenaje y tramos de depósito
Las
acciones indicadas en cauces y tramos de depósito consisten en general
en obras de fábrica, diques o pequeñas presas para escalonamiento
del perfil longitudinal y retención de sólidos, y muros de encauzamiento
ayudados con rastrillos transversales. Se recordará que el estrechamiento
da lugar a erosión de cauce, con rebaje de la pendiente longitudinal,
y el ensanche produce deposición de sólidos y aumento de la pendiente.
Las obras de cauce originan transferencias de sólidos entre tramos, con
efectos limitados sobre la aportación final a las zonas bajas, debiendo
estar sincronizadas con las actuaciones de restauración de cabeceras.
Sobre
la restauración de la vegetación
En la
implantación o modificación de la cubierta vegetal se habrán
de tener en cuenta una serie de directrices, como la de favorecer siempre el
nivel de madurez, que va aparejado de retardo evolutivo o estabilidad, capacidad
de cicatrización de daños y capacidad de reconstrucción
espontánea tras destrucciones. Debe primarse así mismo la conservación
de la biodiversidad, mediante la defensa o estímulo de expansión
de estirpes endémicas y relícticas (escasas, o exclusivas, en
peligro de extinción local o regional) y de sus combinaciones (agrupaciones),
los sistemas en que se integran y los paisajes originales, tanto naturales como
humanizados.
La conservación de la diversidad cultural aconsejará defender la presencia del hombre y sus actividades tradicionales (en cuanto sean compatibles con la mejor gestión hidrológica), incluyendo las aplicaciones ancestrales de los entes naturales (plantas medicinales o de otras aplicaciones, aguas, etc.), según se expone por Ruiz de la Torre.8
La política de espacios naturales protegidos, muy activa en los últimos años, debe tener repercusiones favorables sobre los ciclos hidrológicos.
Fig.
7. Paisaje de pinares densos de Pinus nigra, en el Solsonés.
Baja erosión y apreciable regulación. Febrero de 1995.
La gestión de las cubiertas vegetales debe tener en cuenta el papel de las diferentes especies abundantes o dominantes en los ciclos con incendio. Del problema del fuego forestal interesan incidencia, frecuencia, reiteración, intensidad y efectos, todo lo cual presenta una estrecha relación con la naturaleza de la cubierta vegetal. Grupos de plantas más característicos por su adaptación al fuego periódico son los de los pinos, leguminosas y cistáceas leñosas (con muy rica variedad de representación española) y gramíneas subxerófilas (sobre todo las de tipo "lastón").
Para la mejor conservación de las cubiertas vegetales de las cuencas, como para otros varios aspectos de la gestión territorial, es preciso no descuidar la necesidad de suministrar información seria e imparcial, que logre incrementar el conocimiento de los procesos naturales y el respeto a paisajes, sistemas y componentes. Una información ecológica, socioeconómica e hidrológica adecuada debe servir para estimular la defensa de la Naturaleza y evitar la desinhibición ante la posibilidad de daños o desastres.
Estado
actual del problema de la erosión en España
Para
considerar las modalidades e intensidades de erosión en España,
se puede distribuir el territorio nacional en cuatro unidades, dos peninsulares,
correspondientes a las zonas con apreciables lluvias en verano (Iberia Verde
o Atlántica) y con sequía estival (Iberia Parda o Mediterránea),
y otras dos insulares, con los archipiélagos de Baleares y Canarias.
Fig.
8. Encinar denso en montaña caliza, con acusada protección,
entre el valle de Soba y Ramales (Cantabria). Septiembre de 1999.
En la Iberia Verde, coincidiendo aproximadamente con el conjunto de vertientes al Cantábrico y litoral gallego al norte de La Guardia, es decir, con la demarcación hidrográfica del norte de España, destacan el relieve duro, con laderas de fuerte pendiente y grandes desniveles entre las cabeceras de las cuencas y las desembocaduras de los ríos. La abundancia de precipitaciones va aparejada con su regularidad, no faltando ocasionalmente lluvias extraordinarias, como las que produjeron las crecidas desastrosas en el litoral vascongado en agosto de 1983. La vegetación es densa y rápidamente se autorreconstruye tras incendios u otros daños. En esta región no se han efectuado restauraciones de cubierta vegetal de finalidad hidrológica, aunque abundan las plantaciones de arbolado para producción de madera en turno corto. Hasta hace poco, las plantaciones de ladera se hacían por hoyos, con distribución semirregular o siguiendo líneas de nivel. Recientemente se está generalizando la plantación en surcos siguiendo líneas de máxima pendiente, con lo que la preparación del terreno se abarata por la gratuita cooperación de la fuerza gravitatoria, aunque el precio que podría pagarse, si hay lluvias intensas antes de cerrarse la espesura del arbolado, será el de la transformación de las laderas en campos de barranqueras y cárcavas.
Como ejemplos de embalses de esta demarcación con diferentes condiciones de aterramiento están, en Asturias, el de Alfilorios, para el que las cifras de cubicación del CEDEX-CEH dan una vida total útil de 38 años, de los que restan ahora 29, y el de Peñarrubia, con 104 años de vida total de los que faltan 66. En las cuencas de ambos embalses hay proporción notable de cubiertas vegetales densas, más en el primero, pero las explotaciones mineras e industriales originan mayores aportaciones sólidas retenibles en el caso del primero.
La Iberia Parda abarca aproximadamente el 80% de la España peninsular. La creación del Servicio Hidrológico-Forestal en 1901, el contenido del Plan Nacional de Obras Hidráulicas de 1933, el Plan Nacional de Repoblación Forestal de 1940 y la realización parcial de su primera fase, han dado lugar a extensos trabajos de restauración de cuencas, conducentes a reducir la erosión y mejorar la regulación y calidad de las aguas de las escorrentías. A medida que progresaba la realización del Plan de Repoblación Forestal se fueron incorporando procedimientos de preparación mecánica del terreno, generalizándose en la década de los setenta el aterrazado, pronto objeto de fuerte contestación ecologista.
El aterrazado, ideado en países semiáridos, tiene por objeto facilitar el enraizamiento de los nuevos pies implantados y poner a su disposición el incremento, en cantidad y tiempo, del agua que puede retenerse en el considerable volumen de porosidad y huecos en terraplenes y explanaciones subsoladas.
Hubo abusos, al incrementarse los porcentajes de terreno trabajado, aproximar o ensanchar las terrazas, al aplicar el método en regiones de fuerte tempestuosidad o al aterrazar terrenos inadecuados, como margas o arcillas muy plastificables. En conjunto, el resultado ha sido positivo, por una baja coincidencia de lluvias extraordinarias tras los trabajos y porque normalmente el escalonamiento de las pendientes se borra en un par de décadas.
Desafortunadamente, las críticas al aterrazado han facilitado el que ahora se haya extendido el laboreo en líneas de máxima pendiente, favorecedor de intensas erosiones, aunque, por no figurar en los elencos de actividades dignas de oposición, está pasando inadvertido incluso para los más activos críticos.
De los 38 embalses actualmente en cubicación periódica por el CEDEX-Centro de Estudios Hidrográficos, cuatro presentan vida total igual o inferior a 53 años, que son los de Embarcaderos, Estanca de Alcañiz, Guajaraz y Ríosequillo. Vida útil entre 53 y 150 años dan los de Argos, Cazalegas, Guadalest, Las Torcas, Sant Ponç y Taibilla. Con vida entre 150 y 250 años resultan los de Águeda, Alfonso xiii, Aruis, Barasona, Beniarrés, Burgomillodo, El Torcón, Foix, Gallipuén, Gérgal, La Bolera, La Cierva, La Toba, Moneva, Oliana, Puentes, Renegado, Ribarroja, San Juan, Valuengo, Valdeinfierno y Zújar. La vida más larga calculada resulta para los embalses de Aracena, Cueva Foradada, Guadalmellato, Mequinenza, Talarn-Tremp y Torre de Abraham. Otros dos embalses que se sondaron en años anteriores son los de Doña Aldonza y Pedro Marín, en el Guadalquivir medio, con aterramiento completo ya prácticamente, funcionando como azudes de derivación, donde los sólidos aportados por el río pasan en buena parte aguas abajo, son derivados o contribuyen a la elevación del cauce aguas arriba. La vida útil de estos dos embalses ha sido algo superior a los veinte años, mitad de su edad actual, en razón a que no hay deposición de una gran parte de los sólidos que bajan por el río.
En el grupo de embalses para cubicación periódica se dio cabida a variados tipos de cuenca en cuanto a erosionabilidad, con preferencia a los de evidente rapidez de aterramiento y atendiendo las sugerencias o necesidades de las Confederaciones Hidrográficas y Comisarías de Aguas. En la velocidad de aterramiento, aparte de la influencia de relieve, litofacies, cubierta vegetal y actividades del hombre, se advierte una correlación estrecha con la cercanía de la presa al origen del río, lo que parece confirmar que, en régimen ordinario, los sólidos son objeto en su mayoría de transferencias parciales, no haciendo recorridos largos sino los elementos más finos o los acarreos de las crecidas más extraordinarias.
En Baleares, el embalse más importante es el mallorquín de Gorg Blau, con cuenca de montaña de vegetación en progresión tras la limitación del intenso pastoreo anterior a su establecimiento. La expansión de poblaciones densas de "cárritx" (Ampelodesma mauritanica) propicia escorrentías bastante reguladas y de aguas limpias. No hay cubicación reciente del vaso, estimándose por el estado de la cuenca que la vida previsible es larga.
En Canarias hay profusión de pequeños embalses en cabeceras de barranco, en especial en la isla de Gran Canaria. Es típica la extracción periódica de las tierras depositadas, que son vendidas como fertilizante para los cultivos de tipo tropical, de gran rendimiento económico. Las cuencas son de fuertes pendientes y están vestidas en su mayoría de matorrales claros o pinares (caso del embalse de Soria, el principal del archipiélago).
Los trabajos de restauración han tenido, en conjunto, un papel beneficioso, estabilizando las tierras de las cabeceras y prolongando las vidas previsibles para los embalses en las condiciones de partida.
Como consecuencia de la despoblación humana de las áreas rurales y forestales, con abandono de agricultura marginal, ganadería extensiva y aprovechamientos de finalidad energética, en las superficies no cultivadas se observa hoy una evolución hacia cubiertas vegetales más extensas, densas y elevadas, con colonizaciones por matorral de terrenos abandonados por el secano de bajo rendimiento. Las áreas de matorral están siendo invadidas, con apreciable intensidad y rapidez, por especies arbóreas. Ambos procesos hacen incrementarse el área forestal española. El aumento del área forestal produce visiblemente reducciones de erosión y mejoras de la regulación de escorrentías superficiales, aparte de la mejora de las recargas de acuíferos.
Por otro lado, se ha producido en los últimos años un incremento de las superficies dedicadas a cultivo intensivo en varias regiones. Una parte de ellas corresponde a regadíos en llanos o en laderas suaves y abancaladas, lo que supone escaso problema erosivo. Como contrapartida, se extiende la puesta en cultivo de terrenos inclinados, en secano o con riego por goteo, con laboreo intenso, lo que da notable incremento de la erosión y del consumo de agua, a la par que reduce la regulación de las escorrentías.
Se advierte la necesidad urgente de considerar la cuenca hidrográfica como un "sistema de interacción", en el sentido de Sachsse, Naveh y Lieberman,9 e integrar complejos de cuencas que deben ser objeto de ordenación integral de actividades. La gestión del agua, como elemento interactivo integrado, debe reconsiderar el problema de la erosión y la reducción y control de sus efectos. Dentro de los programas de organización de la gestión del agua es indispensable y urgente que se acometan programas de experimentación y mediciones directas encaminadas a la obtención o mejora del conocimiento cuantitativo de los procesos erosivos en nuestro país, papel protector y regulador de diferentes estructuras de vegetación y efectos de las posibles medidas correctoras. n
Bibliografía
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3. Einstein, H.A., "The bed-load function for sediment transportation in open channel floods", USDA Tech.Bull., 1026, Washington DC, U.S. Department of Agriculture, 1950, total.
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5. López Cadenas de Llano, F. (Dir.), Restauración hidrológico-forestal de cuencas y control de la erosión, 2ª ed., Madrid, Tragsa, Ministerio de Medio Ambiente & Ed. Mundi-Prensa, 1998, total.
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8. Ruiz de la Torre, J., "Conservation of plant species within their native ecosystems", en Plant conservation in the mediterranean area, editor C. Gómez Campo, Junk, Dordrecht, Junk Publishers, 1985, pp. 197-219.
9.
Naveh, Z. & Lieberman, A.S., Landscape Ecology, Springer-Verlag,
New York, Berlin, Heidelberg & Tokyo, 1984, pp. 26-99.