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Sediment regime disturbance of river catchments in a changing land cover context: Geoenvironmental and population dynamics

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El estudio de los sedimentos desvela la repercusión de los cambios del suelo sobre los ríos

Los cambios en la cobertura y el uso del suelo pueden afectar a los sistemas fluviales, pero evaluar su impacto puede resultar complicado. Un nuevo método de análisis de los sedimentos podría darnos una imagen más clara de la repercusión sobre las cuencas fluviales.

Cambio climático y medio ambiente

El régimen de sedimentos (la cantidad, tipo y momento de entrada y salida de sedimentos en un sistema fluvial) puede verse afectado por los cambios en la cobertura y el uso del suelo, por ejemplo a causa del desarrollo urbano, la agricultura y la re/deforestación. Esto puede tener consecuencias negativas respecto a las inundaciones, la producción de energía hidráulica e incluso el ciclo del carbono, dado que tanto la vegetación como los sedimentos pueden atrapar carbono orgánico mediante la fotosíntesis. «El régimen de sedimentos solía estudiarse investigando la evolución de la morfología del lecho y las características de los sedimentos», explica Carmelo Juez, beneficiario de una beca Marie Skłodowska-Curie durante el proyecto SEDILAND y perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas. «Sin embargo, los datos suelen ser específicos para el lugar y limitarse a breves periodos de tiempo». Por ello, resulta difícil generalizar las causas y consecuencias precisas de las perturbaciones del régimen de sedimentos a largo plazo en un contexto de cobertura de la tierra cambiante. Para abordar esta cuestión, SEDILAND se propuso adoptar un enfoque más holístico de los cambios en los sedimentos en las cuencas fluviales, donde se prevén cambios de la cobertura continuos y cada vez mayores.

Cambio del régimen de sedimentos

El proyecto, emprendido con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, recopiló y analizó registros hidrológicos y de sedimentos de los últimos quince años. Los datos correspondían a cuencas experimentales ubicadas en los Pirineos españoles. Se seleccionaron cuatro lugares de estudio que comparten características geográficas y geológicas similares, pero un gradiente diferente de modificación de la cobertura de tierra. Los lugares van desde bosques prácticamente inmaculados hasta campos abandonados con una recolonización de plantas progresiva y zonas repobladas. Se examinaron datos actuales y pasados (cantidad, tipo y momento de entrada de sedimentos, etc.) para evaluar los ciclos y tendencias a largo plazo. En particular, Juez quería comprender mejor cómo (y cuán rápido) los cambios en la cobertura de la tierra pueden afectar al régimen de sedimentos de una cuenca fluvial. Otro ámbito de interés fue la identificación de posibles patrones de escala temporal en la producción, la acumulación y el transporte de sedimentos. Todo ello podría contribuir a informar una mejor gestión territorial y medioambiental, así como a garantizar la conservación de los procesos naturales.

Impacto del cambio climático

Los resultados de los análisis de Juez sugieren que los cambios en la cobertura y el uso del suelo determinan las perturbaciones del régimen de sedimentos a diferentes escalas temporales. Las escalas temporales cortas se asocian a patrones de precipitaciones estacionales específicos del clima regional, mientras que, a largo plazo, los periodos alternantes de flujos de sedimentos crecientes y menguantes mantienen el cauce del río en equilibrio. Lo interesante es que, de cara al futuro, el cambio climático probablemente influya en la situación. «Unas temperaturas futuras más cálidas, junto con precipitaciones y sequías más intensas, probablemente reducirán la relevancia de las escalas temporales a corto plazo y reforzarán la relevancia de las escalas temporales plurianuales», afirma. «En consecuencia, unas cuencas boscosas vírgenes con una descarga sedimentaria dominada por escalas temporales plurianuales resistirán mejor al cambio climático. En otras zonas, donde dominen las escalas temporales breves, se suministrará menos sedimentos a los cauces fluviales y probablemente se deteriore el lugar».

Mitigación activa

Esto destaca la necesidad de una gestión de la tierra orientada al futuro para mitigar el impacto del cambio climático y mantener los procesos naturales siempre que sea posible. Estos hallazgos resultan de interés para ecologistas e ingenieros civiles, así como para pescadores y el sector de la energía hidráulica. A continuación, a Juez le gustaría aplicar conceptos del aprendizaje automático para modelizar flujos de sedimentos. Espera que esto anime aún más a sus compañeros a dejar de utilizar la modelización determinista de cuencas fluviales, a favor de variables de modelización más aleatorias.

Palabras clave

SEDILAND, río, sedimento, inundación, clima, carbono, energía hidráulica, agricultura, deforestación

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