Valorando la conectividad ladera-cauce en una cuenca agrícola, utilizando óxidos de tierras raras como trazadores y modelos aleatorios forestales

Resumen

La erosión del suelo en zonas agrícolas es un problema grave debido entre otras razones a los efectos que tiene aguas abajo, tales como la colmatación de embalses. Para evitar que estos sedimentos lleguen a los cauces, embalses y cualquier tipo de lámina de agua, es importante entender la conectividad entre laderas y cauces así como la conectividad dentro de la cuenca. Para determinar el funcionamiento de la conectividad ladera-cauce y el posterior transporte de sedimentos en el propio cauce es necesario obtener información sobre el transporte que se produce desde las laderas a los cauces. De la misma manera, es necesario estudiar los factores que influencian la exportación del sedimento fuera de la cuenca. Con el fin de estudiar la conectividad ladera-cauce, se aplicaron óxidos de tierras raras (REO, del inglés Rare-Earth Oxide) como trazadores en una ladera de una cuenca agrícola en Navarra, en el periodo previo al invierno de 2014-2015. Los resultados mostraron que durante el invierno no hubo transporte de sedimentos desde las laderas al cauce. Para valorar el alcance de los resultados obtenidos a partir de los trazadores REO a escala de cuenca, dos modelos conceptuales de conectividad fueron evaluados a partir del método “Selvas aleatorias” (RF, del inglés Random Forest). Este método se aplicó utilizando datos de transporte de sedimentos medidos en la desembocadura de la cuenca durante un periodo de 15 años. El primer modelo conceptual propone que los pequeños eventos son los que proporcionan sedimentos a los eventos de mayor magnitud, mientras que el segundo modelo propone que sólo son éstos últimos los responsables de la erosión y los eventos pequeños son los que movilizan el sedimento en las zonas próximas al cauce y dentro del cauce. A la hora de predecir el sedimento producido por los eventos pequeños, las variables relacionadas con los eventos previos de gran magnitud fueron las más importantes. Las simulaciones para eventos de gran magnitud no fueron lo suficientemente buenas por lo que no fue posible llegar a ninguna conclusión respecto a si los eventos pequeños influyen en la cantidad de sedimento producido durante eventos de gran magnitud. En la cuenca de Latxaga, tanto los trazadores REO como la metodología basada en RF mostraron que durante los eventos de baja intensidad las laderas no aportan sedimento a los cauces. La dinámica de los sedimentos está controlada por la movilización de los mismos durante eventos de gran magnitud y alta intensidad. La mayor parte de los sedimentos se exportan durante estos eventos, pero en la “memoria” del sistema queda registrada la ocurrencia de estos eventos de gran magnitud, de manera que grandes cantidades de sedimento quedan depositadas en el cauce y zonas próximas a él. Estos sedimentos depositados son gradualmente retirados por los eventos pequeños. Para entender mejor el aporte de sedimentos desde las laderas a los cauces y cómo los eventos de pequeña y gran magnitud interaccionan entre sí se necesitan más datos de campo sobre conectividad ladera-cauce y sobre la dinámica de los sedimentos en los cauces.