Bosques y agua

La restauración de los paisajes vegetales en el semiárido español

Un reto para la lucha contra la deser<ﬁcación

Resumen

La historia del hombre sobre la /erra abunda en evidencias de los efectos nega/vos que provoca la perdida de la cubierta vegetal. Desde la colmatación de presas en Mesopotamia, pasando por la deforestación en Europa provocada por la construcción de barcos, o simplemente para des/narla a usos agrícolas. En España, la ganadería ovina de la Mesta necesitó de superﬁcies sin árboles para pastoreo. En su viaje a América, Humboldt ya alertaba sobre la deforestación, con el consiguiente empobrecimiento de los suelos. En España y más recientemente, el Prof. Antonio Ruiz de Elvira, indica que una buena ges/ón del agua permi/ría a España tener este recurso en can/dad suﬁciente con la pluviometria actual.

Parte de la Península Ibérica experimenta una progresiva aridificación, que abarca las zonas adyacentes al Mar Mediterráneo (Este de Andalucía, Murcia, Comunidad Valenciana y sur de Cataluña). Paralelamente se han intensificado los episodios de lluvias mayores que las habituales e inundaciones en Europa del Norte. Los estudios realizados indican que en este fenómeno influye la deforestación de las laderas adyacentes al Mediterráneo. Las brisas cargadas de humedad de esta superficie de agua no reciben el aporte adicional de humedad por parte de la vegetación que permi/ría la generación de lluvias en la zona; estos con lo que estos aires cargados de la humedad del Mediterráneo acaban en Alemania, Holanda, Austria.

La revegetación interesa no solo a nivel local. Existe un cuerpo de conocimientos en relación a las caracterís/cas óp/mas de la vegetación en cuanto a su composición y densidad cuyo aprovechamiento permi/rá cumplir con la responsabilidad de parar el proceso de deser/ﬁcación en la zona este de la Península Ibérica y al mismo /empo evitar fenómenos meteorológicos indeseables en el centro de Europa.

1. Bosques, cambio climá<co y ciclo del agua

Antonio Ruiz de Elvira, UA

La evapotranspiración de los árboles añade gramos de vapor de agua por metro cúbico de aire. El aire, en las laderas mediterráneas está cargado de vapor de agua, pero al moverse sobre laderas desnudas aumenta su temperatura y su punto de condensación. Al incluir vapor de agua, aún en can/dades mínimas al pasar sobre laderas forestadas su contenido en vapor llega al punto de saturación y empieza a llover. Los árboles necesitan agua y la producen.

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2. Bosques y lluvia en la cadena costera mediterránea

Millán Millán, CEAM, Antonio Ruiz de Elvira

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3. Restauración de sistemas áridos en Murcia: abordando los desaMos de las próximas décadas

Rafael Ma. Navarro Cerrillo, UCO

El capítulo explora la restauración de ecosistemas semiáridos en la Península Ibérica. Se analizan desaUos y estrategias para restauras estos sistemas naturales, destacando la importancia de la biodiversidad y la resiliencia frente al cambio climá/co. Se examinan métodos innovadores, como la reforestación selec/va y la ges/ón sostenible del agua, para promover la recuperación de la vegetación. Se abordan también aspectos socioeconómicos y polí/cos que inﬂuyen en el éxito de los proyectos de restauración. Este análisis contribuye a la comprensión de cómo restaurar y conservar los ecosistemas semiáridos, cruciales para la sostenibilidad de los servicios ambientales asociados.

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4. La interceptación de la precipitación por las cubiertas vegetales y sus efectos sobre el suelo y los recursos hídricos

Francisco Belmonte Serrato, UM

Introducción. El proceso de interceptación. La interceptación en cubiertas arbóreas. La interceptación en matorrales. Efectos de la interceptación en el suelo. El concepto de óp/mo de cobertura. Conclusiones.

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5. Erosión y forestación - Una concisa visión integral

José Alfonso Gómez Calero, IAS

Una ladera con árboles frena las escorrenWas violentas que arrastran suelo. La erosión se controla mediante las raíces arbóreas que ﬁjan ese suelo.

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6. Necesidad y posibilidad de la Restauración Forestal en España - Facilidades para su realización Luis Ocaña, Colegio Oﬁcial de Ingenieros Técnicos Forestales

Zonas revegetables (alturas no usables para otros ﬁnes), márgenes de cauces permanentes o intermitentes (?) Polí/cas forestales en España, en la UE. ¿Quién debe liderar, la Administración / Sector privado? ¿Cómo animar al sector privado?

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7. Selvicultura eco-hidrológica en contextos semiáridos: una ges<ón que mira y se ar<cula en base al agua

Antonio J. Molina, UCO, y Antonio del Campo, UPV

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8. Reﬂexiones - Reforestar desde la comprensión del Paisaje

Francisco Marco, AEJE

Pag. 115

Antonio Ruiz de

ant@not-clima.es

Departamento de Física aplicada, Universidad de Alcalá

1. Bosques, Cambio climá<co y Ciclo del agua

Elvira

Contenido

1. Introducción

2. Muy rápida desaparición del hielo de las la/tudes nórdicas y cambio en el “Chorro Polar”

2. El carbono suple las altas demandas de energía

3. El carbono en sus tres formas, mineral, petróleo y gas, emite CO2

4. Disminuye la superﬁcie de hielo, que reﬂeja la energía de nuevo hacia el espacio

5. Captura de la energía del sol

6. El chorro polar se debilita en intensidad por el mayor calentamiento de los polos

7. Desplazamiento del Chorro

8. ¿Cómo y por qué llueve?

9. Para que llueva hacen falta bosques que transpiren vapor y laderas de montes para que el aire ascienda

10. Un pequeño aporte adicional de vapor permite alcanzar el punto de rocío y que llueva

11. Para incrementar la precipitación es necesario llenar las laderas de árboles altos

12. Efecto protector de los bosques en las laderas durante lluvias torrenciales

13. Estudios de reforestación

13.1. Cambios de precipitación inducidos por la forestación en Europa

13.2. Efectos de la forestación en Sahel y norte de Australia

13.3. Meseta de loess del centro de China

14. Conclusión

Resumen

Hemos entrado en una etapa en la que el clima de la Tierra ha cambiado con respecto al de los siglos anteriores y lo hace de forma acelerada.

La caracterís/ca principal de este cambio es la progresiva y muy rápida desaparición del hielo de las la/tudes nórdicas hasta el Polo Norte. Las lluvias en las la/tudes medias del hemisferio norte del planeta están controladas por la corriente atmosférica denominada “Chorro Polar”. Su origen son diferencias de presiones que obedecen a diferencias de temperatura. Ya cambios de origen natural en la trayectoria de esta corriente provocaron la deser/ﬁcación del Sahara.

Las altas demandas de energía provocadas por la industrialización llevaron al uso de carbón mineral y posteriormente sus otras dos formas, petróleo y gas. La u/lización de carbono en cualquiera de sus tres formas emite CO2 a un ritmo que no pueden absorber las plantas ni los océanos.

Un suelo más caliente funde el hielo que lo cubre, la extensión de hielo disminuye y por lo tanto la extensión de superficie que refleja la entrada de energía de nuevo hacia el espacio. El calentamiento de las regiones polares es tres veces más rápido que la media del planeta y disminuye el gradiente de temperatura Ecuador-Polo, lo que afecta al Chorro Polar que se desplaza hacia el norte, acelerando la deser/ficación del sur de Europa.

Ahora el Chorro se está desplazando hacia los 55ºN e incluso llegará, bastante pronto, a los 60ºN. Las lluvias del Oeste están ya disminuyendo mucho, y solo tendremos lluvia suave cuando los meandros muy amplios del mismo la introduzcan, con frecuencias bajas, desde el sudoeste; o tendremos lluvias intensas cuando llegue aire muy frío desde el Ár/co, que causará inundaciones aún mayores que las actuales.

En las zonas del Mediterráneo español, el Levante, a esto se suma la deforestación de zonas próximas a las costas. El aire cargado de humedad, proveniente del Mar Mediterráneo, cuando se encuentra con una ladera comienza a ascender. Si esta ladera está forestada, su vegetación suma humedad a la que trae la brisa marina, lo que permite llegar al punto de condensación y llueve. Si no hay vegetación, esto no ocurre y esa humedad de las brisas mediterráneas llega al norte de Europa, provocando inundaciones.

Diferentes inicia/vas de forestación han demostrado la rela/vamente rápida obtención de resultados favorables en cuanto a mejora del clima, como son el caso del Sahel y en China. Si esto se ha lograda en esas y otras zonas, debe funcionar en España, mucho más si se /ene en cuenta que, al revés que en el Sahel y en China, las zonas con problemas de agua (el Levante español, por ejemplo) están muy cerca del mar, que es una fuente inagotable de vapor de agua.

1. Introducción

Hemos entrado en una etapa en la que el clima de la Tierra ha cambiado con respecto al de los siglos anteriores. Los cambios de clima (que es un concepto no real, sino cienWﬁco, como los promedios al /empo y al espacio de una serie de magnitudes reales, tanto de la atmósfera como sobre todo la temperatura, y por otro lado, la distribución de los con/nentes que facilita o impide la circulación de las corrientes marinas) han sido constantes a lo largo de la historia de la Tierra. En escalas geológicas, decenas de miles de años, los cambios climá/cos más recientes han sido las glaciaciones, consecuencia del cambio de circulación oceánica global debido al cierre del istmo de Panamá. Pero en esta úl/ma etapa de deglaciación, que alcanzó su máximo natural hace unos 10.000 años, se ha desatado un calentamiento adicional, cuya causa no es natural sino humana. Los cambios naturales de la temperatura media global son grandes, pero considerablemente lentos, alrededor de 6ºC en 4.000 años. Este cambio antropogénico presente es extremadamente rápido, 1.5ºC en unos 200 años. El natural presenta una variación de 6 grados entre 40 siglos igual 0.025 grados por siglo, el cambio actual, 0.75. 0.75/0.025 = 30 veces más rápido.

2. Muy rápida desaparición del hielo de las la<tudes nórdicas y cambio en el “Chorro Polar”

La caracterís/ca principal de este cambio es la progresiva y muy rápida desaparición del hielo de las la/tudes nórdicas hasta el Polo Norte. Ahora bien, las lluvias en las la/tudes medias del hemisferio norte del planeta están controladas por la corriente atmosférica denominada “Chorro Polar”. Este es una corriente de aire muy intensa, que circula a unos 11.000 metros de altura sobre la superﬁcie del planeta. Como cualquier ﬂujo de aire, está causada por una diferencia de presiones. Según la ecuación de los gases ideales, que se cumple con gran aproximación en el aire, la diferencia de presiones es equivalente a una diferencia de temperatura entre las zonas ecuatoriales y las zonas polares. La diferencia de presión y el giro de la Tierra/aceleración de Coriolis, causa un movimiento del aire a lo largo de los círculos de la/tud, en el sen/do Oeste-Este, con un máximo en las capas más altas de la troposfera. La intensidad máxima se da en la la/tud de máximo gradiente de temperaturas. Durante la úl/ma etapa glacial, ese máximo se localizaba sobre el Sahara, en las longitudes europeas, debido a la considerable diferencia de temperaturas y la pequeña distancia entre ambas zonas, ya que los hielos alcanzaban la/tudes de 50ºN. En esa etapa de la historia del planeta, el Sahara era una zona húmeda con corrientes de agua, y grandes extensiones de vegetación herbácea.

Tras la deglaciación que terminó hacia el 8.000 A.C., los hielos se re/raron hacia el norte, con extensión máxima en invierno hacia las la/tudes alrededor de los 65ºN. La zona de máximo gradiente se situó hacia los 45ºN, la intensidad de la corriente disminuyó, y la corriente empezó a circular con meandros no muy fuertes que no llegaban al interior del norte de África. El Sahara se secó y se convir/ó en desierto.

2. El carbono suple las altas demandas de energía

Hacia el año 1800 D.C., es decir hace algo más de 200 años, la fuente de energía básica, la energía solar capturada anualmente por las plantas empezó a ser insuﬁciente para los deseos de al menos un grupo de personas, la sociedad de Gran Bretaña. El desarrollo de su expansión marina, y la falta de guerras internas en la isla produjeron una demanda de mayor riqueza, es decir, de mayor disponibilidad de energía. Hasta entonces la energía se obtenía esencialmente de la madera, es decir, de la fotosíntesis de las plantas. Pero este proceso es de muy baja eﬁciencia; en las la/tudes inglesas no llega al 1% anual. El carbón se conocía desde la remota an/güedad, pero era diUcil de obtener y desagradable de quemar.

Pero hacia 1780 la demanda de energía hizo necesario incrementar sustancialmente la extracción de carbón. Las minas se hicieron más profundas y, al estar la mayoría de ellas muy cerca del mar, estaban llenas de agua. Se precisaba extraer esa agua, y esto propició el desarrollo de la máquina de vapor de Newcomen hacia la de James Way, muchísimo más eﬁciente.

Por otro lado, la cultura inglesa había hecho una guerra civil que habían ganado los puritanos, que reconocían el derecho de cada creyente a leer su biblia. Esto propició en la sociedad una independencia considerable del poder organizado. A ello se añadió un acuerdo polí/co con la nueva dinasWa sajona a la que se ofreció la corona al expulsar a la dinasWa Estuardo. Ese acuerdo implicaba un liberalismo muy considerable en la estructura social, incluyendo la capacidad de cualquier empresario de solicitar y recibir permiso para desarrollar sus ideas.

Así, los emprendedores tex/les y de la producción de hierro estuvieron facultados para desarrollar su tecnología independientemente de gremios, o de la tradición social de repar/r el trabajo en pequeñas unidades familiares. Es decir, se empezaron a construir fábricas de telares mecánicos centralizados. A esto hay que añadir la fundición de hierro u/lizando coque.

Los telares centralizados que u/lizaban como energía motriz el agua, empezaron a u/lizar la máquina de vapor de Way. El coque precisa carbón, y mover tejidos y carbón precisa transporte fácil y barato. Se puso

en marcha el ferrocarril, cuya necesidad de madera para las traviesas demandó explotar aún más los bosques ingleses. La economía inglesa, de Gran Bretaña, y poco a poco la del resto de Europa y América y al final la economía mundial, se desarrolló extrayendo la energía solar fotosinté/ca fósil, almacenada en minas, y posteriormente en depósitos de petróleo y gas cerca de la superficie del planeta. Claro, aunque el rendimiento de la fotosíntesis es muy bajo, y la conservación de carbono en el subsuelo reduce aún más esa eficiencia, si se extrae en 200 años lo producido por esa fotosíntesis a lo largo de 20 millones de años, se ob/ene un rendimiento de 10.000, un millón por ciento. La raza humana vive hoy unas 10.000 veces mejor que el reino vegetal y el resto del reino animal.

3. El carbono en sus tres formas, mineral, petróleo y gas, emite CO2

Pero esto implica quemar carbono, en sus tres formas de carbón mineral, petróleo y gas. Y de esta manera se producen can/dades masivas de un gas poliatómico, el CO2, a un ritmo que no pueden absorber las plantas ni los océanos. El CO2 se man/ene en la atmósfera entre 120 y 150 años.

Re/ene, como una manta de lana el calor, la emisión de radiación infrarroja de la Tierra. Puesto que esta recibe a un ritmo ﬁjo energía radiante procedente del Sol, si sale más despacio del ritmo de entrada la superﬁcie del planeta, sólida y líquida, aumenta su temperatura, el planeta se “calienta”.

4. Disminuye la superﬁcie de hielo, que reﬂeja la energía de nuevo hacia el espacio

El proceso es no lineal y realimentado: los océanos, más calientes, burbujean más CO2, como una gaseosa puesta al fuego. Un suelo más caliente funde el hielo que lo cubre. La extensión de hielo disminuye, y por tanto la extensión de superficie que refleja la entrada de energía de nuevo hacia el espacio. Esta energía adicional aumenta aún más la temperatura de la superficie. Más aún, el hielo fundido deja abiertos al aire depósitos grandes de metano en las tundras siberiana y canadiense. El metano /ene un potencial de calentamiento 30 veces superior al del CO2, aunque permanece en la atmósfera solo unos 30 años.

Tenemos un planeta más caliente, y es muy diUcil controlar ese calentamiento. Controlarlo implica disminuir la quema de combus/bles carbonados fósiles. Pero el ser humano, además de humano, es, sobre todo, un ser vivo. La vida se deﬁne como la búsqueda constante y desesperada de energía, búsqueda a todos los niveles, como parte más básica de los genes, de cualquier cadena de ADN, sea de un virus, una bacteria o nosotros mismos.

5. Captura de la energía del sol

Los combus/bles carbonados fósiles son una fuente muy grande de energía, muy fáciles de obtener (lo que llamamos “baratos”) y /enen una gran densidad de la misma. Por el contrario, las células fotovoltaicas /enen una eﬁciencia muy alta, de un 20 a un 30%, pero una densidad baja de energía, no la almacenan y solo funcionan 6 horas al día: Son “caras”.

Los aerogeneradores /enen una eﬁciencia solar baja (el sol debe calentar la superﬁcie del mar para producir el viento del que se aprovecha una pequeña parte), densidad baja de energía, no la almacenan y son muy irregulares en el /empo.

El ansia gené/ca de energía barata de los seres humanos hace diUcil restringir el uso de

combus/bles fósiles. Traducido a lenguaje común, es muy diUcil, no ya detener, sino incluso frenar el cambio climá/co.

6. El chorro polar se debilita en intensidad por el mayor calentamiento de los polos

Como hemos dicho más arriba, en una situación de Cambio Climá/co, de calentamiento global, las regiones polares se calientan unas tres veces más que la media del planeta, y disminuye el gradiente de temperatura Ecuador-Polo, y con él, el gradiente de presiones. El chorro polar se debilita en intensidad y los meandros son más profundos, y el punto de gradiente máximo se desplaza hacia el norte.

Para España eso /ene dos consecuencias. Una, las lluvias disminuyen en frecuencia, y, dos, las lluvias se convierten en torrenciales.

Aunque la atmósfera se mueve con frecuencia en capas más o menos disjuntas, los movimientos de una de ellas controlan, mediante mecanismos de transmisión adecuados, el movimiento de las otras.

La lluvia sobre un punto o región del planeta implica el desplazamiento de masas de aire cargadas de humedad (vapor de agua) que condensa sobre esa región al enfriarse, bien por ascenso del aire, bien por la mezcla con aire frío, bien por un aumento local de la humedad rela/va.

En la Península Ibérica el aire cargado de vapor entra por varias vías:

- Aire del Atlán/co central normalmente siguiendo un meandro del Chorro Polar desde la zona canaria por el cabo San Vicente hacia el noreste. Es aire muy húmedo que se enfría sencillamente al pasar a baja altura sobre un suelo frío o muy frío en otoño, invierno y primavera.

- Aire del Atlán/co norte siguiendo un meandro del Chorro Polar desde la zona entre Canadá y Gran Bretaña entrando por Galicia hacia el sudeste, es aire ya frío, con poca humedad.

- Y aire muy cargado de agua evaporada desde la superﬁcie del Mediterráneo que entra hacia /erra, se calienta sobre las llanuras costeras y asciende por las laderas de la cadena costera mediterránea. Cuando hay un meandro del Chorro Polar inyectando aire ár/co sobre España por el País Vasco, y el Valle del Ebro hacia el Mediterráneo, esas masas de aire húmedo provenientes del mar se enfrían bruscamente y se producen descargas intensas que generan riadas en inundaciones, que destrozan los suelos desnudos y en vez de absorberse por el suelo van directamente hacia el mar otra vez.

Ahora, la frecuencia de las lluvias depende de la la/tud desde donde el Chorro Polar genera los meandros, desde su la/tud media. Si esa la/tud es de unos 35ºN, y el Chorro intenso, los meandros son pequeños e inyectan humedad hacia el Sahara y hacia España, con aire procedente, salvo raras ocasiones, del Atlán/co central. Lluvias suaves y constantes que mojan el suelo, con pocos episodios violentos.

Cuando la la/tud es de unos 45ºN estamos en el caso de una España en los úl/mos, digamos, 4.000 años. Un Chorro menos intenso, con meandros algo mayores, y entradas de agua tanto desde el Atlán/co central como desde el norte.

Una España más seca, pero no un clima extremo.

7. Desplazamiento del Chorro

del mismo la introduzcan, con frecuencias bajas, desde el sudoeste; o tendremos lluvias intensas cuando llegue aire muy frío desde el Ár/co, que causará inundaciones aún mayores que las actuales.

Estos dos efectos producen disminución del agua precipitada, lo que unido a una mayor temperatura durante más días del año, generan un aumento de la sequía, y con ello, problemas para la agricultura y la población.

8. ¿Cómo y por qué llueve?

Ahora: ¿Cómo y por qué llueve? El agua, del mar, de los lagos, del suelo, se evapora al calentarse, al recibir la energía del sol. Las plantas transpiran agua al abrirse los estomas tanto para absorber CO2, como para refrigerar las hojas, y el agua se evapora del suelo sobre el que están enraizadas.

En los suelos secos superficialmente, la transpiración de las plantas que captan el agua del interior de la /erra es lo único que puede proporcionar una humedad local necesaria para el aumento de la humedad rela/va hasta alcanzar el punto de rocío, el punto de condensación del vapor de agua. El proceso permite aflorar agua subterránea hacia la superficie, y es tanto más eficaz cuanto mayor sea la profundidad de las raíces. Esto implica árboles grandes de raíces profundas y no produce una pérdida de agua para los cul/vos mayor que la ya perdida en la superficie, o muy cerca de ella.

La formación de las nubes depende de la humedad rela/va del aire. En el aire siempre hay humedad, es decir, vapor de agua, y tanto más cuanta más evaporación exista en las superﬁcies. El vapor de agua es un gas, mientras que la lluvia es ese vapor de agua vuelto a condensar al estado líquido. La condensación depende de que el vapor pueda perder 540 calorías por gramo de agua. Por eso el vapor se condensa (se convierte en líquido) en go/tas en las paredes de los vasos de cerveza helada hasta en los días más “secos”, más calientes.

La humedad rela/va es la can/dad en gramos, de vapor de agua que hay en 1000 litros de aire (en un metro cúbico) dividida por la can/dad de vapor por metro cúbico necesaria para la condensación. Esta úl/ma es la humedad absoluta de saturación y depende de la presión del aire y sobre todo, de su temperatura. Por ejemplo, a una presión de 1000 hPa (aire a nivel del mar en condiciones normales, es decir ni de baja ni de alta presión), a 40ºC se precisan 51 gramos de vapor/m3 para alcanzar la saturación, mientras que a 10ºC basta con 9,4 g/m3, y a 0ºC, 4,8 g/m3. Es decir, un día “seco” a 0ºC no con/ene casi vapor, mientras que un día caliente el aire puede tener mucho vapor de agua sin la sensación de humedad.

Para la lluvia son precisas al menos dos cosas: la condensación del vapor de agua, es decir, que la masa de aire alcance una can/dad de vapor que haga pasar a la humedad rela/va por encima del 100% correspondiente a su temperatura. Una vez condensado el vapor, las go/tas de agua deben coalescer para aumentar su masa y poder caer contra el rozamiento del aire.

Para esto (dado que en general hay aerosoles de diversos /pos sobre los que se produce la condensación) las masas de aire con vapor condensado deben ascender hacia capas más altas (y por tanto más frías) de la atmósfera. Las pequeñas go/tas de vapor condensado en agua líquida deben colisionar entre sí, para coalescer y aumentar su volumen. El proceso debe repe/rse muchas veces hasta que la gota adquiere un volumen, y por lo tanto una masa, suﬁciente para poder llegar al suelo como gota líquida.

9. Para que llueva hacen falta bosques que transpiren vapor y laderas de montes para que el aire ascienda

La lluvia, ﬁnalmente, depende tanto de la can/dad de agua líquida presente en la nube, cómo del ascenso del agua hasta capas muy frías de la atmósfera. Es decir, bosques que transpiren vapor para saturar el aire ya húmedo procedente del mar, y laderas de montes que fuercen al aire a ascender hacia capas altas. Como se verá más adelante la deforestación reseca el suelo, que pierde su capacidad de absorber agua. Es fácil observar cómo el agua de lluvia no moja un suelo reseco que, si además está caliente produce una nueva evaporación del agua, y escorrenWas superﬁciales.

Cuando llueve sobre un bosque, el agua que cae frena su velocidad y reduce la fuerza del impacto. Al llegar al suelo, este ha retenido algo de humedad incluso en las etapas más secas, de manera que el agua puede mojarlo, y empezar a penetrar hacia el subsuelo, donde se acumulará lejos de la evaporación.

Por otro lado se produce el fenómeno que se explicará en el capítulo siguiente. En la atmósfera el agua condensa de vapor a líquido cuando su humedad rela/va llega al 100%. En las colinas de la cadena costera mediterránea es habitual que el aire se mueva, cargado de humedad, desde el mar hacia las laderas. Su humedad rela/va sobre el mar es cercana al 100% de manera que si llegase a esas laderas sin sufrir modiﬁcación en su temperatura, al ascender se enfriaría y aumentaría la humedad rela/va hasta llegar al punto de rocío, cuando se formarían las nubes.

Pero el aire marino se calienta al pasar sobre las llanuras costeras. Sin aporte de humedad adicional, su humedad rela/va disminuye y se aleja de la condensación.

10. Un pequeño aporte adicional de vapor permite alcanzar el punto de rocío y que llueva Ahora, si cuando asciende y se enfría, recibe un pequeño aporte adicional de vapor, el aire llega al punto de rocío al alcanzar la cima y comienza a llover. Puesto que la lluvia aumenta la humedad del aire y del suelo, el proceso se realimenta y se genera precipitación mientras siga llegando aire del mar.

Ese aporte adicional de agua se ob/ene de la transpiración a unos metros del suelo a través de las hojas o las acículas de los árboles (a nivel del suelo, es decir, de los matorrales, el aire casi no se mueve, es lo que se denomina la capa límite del ﬂujo).

Las condiciones son, entonces, aire del mar cargado de humedad, árboles razonablemente altos en laderas por las que ascienda y se enfríe ese aire, con aporte de humedad a través de las hojas mediante transpiración. Para la condensación basta con que la humedad rela/va llegue al 101%, es decir, 0,5 g/m3 a 40ºC o 0,1 g/m3 a 10ºC. En ese caso condensará en vapor y se empezarán a formar las nubes. El aire /ene que ascender por las laderas de los montes, y al enfriarse suﬁcientemente, se producirá la lluvia, se empapará el suelo y los árboles podrán seguir transpirando. Como en el resto de los procesos naturales, este es también un proceso no lineal en realimentación posi/va.

11. Para incrementar la precipitación es necesario llenar las laderas de árboles altos

Por otro las laderas desnudas no transpiran, o si la única vegetación /ene raíces superﬁciales y no se alzan sobre el suelo, el aire no se mueve sobre ellas, y no recibe aporte de humedad. El aire asciende sin alcanzar la saturación, vuelve al mar sin descargar agua. El suelo desnudo o con matorrales no produce lluvia y el proceso se realimenta nega/vamente.

Se precisa aire cargado de humedad, ascenso hacia las alturas de condensación (normalmente 1000 metros o mayores) y aporte de humedad adicional proveniente de la transpiración.

Para incrementar la precipitación es entonces necesario llenar las laderas de árboles altos, y de raíces profundas. Puesto que la necesidad es reforestar las laderas de las colinas, esa reforestación no interﬁere con los cul/vos de los valles y sí, al contrario, aumenta la disponibilidad de agua para los mismos.

12. Efecto protector de los bosques en las laderas durante lluvias torrenciales

Otro efecto muy importante que /ene la forestación está relacionado con las lluvias torrenciales cada vez más frecuentes, sobre todo en las zonas costeras mediterráneas y del sur, debidas a inyecciones bruscas de aire muy frío arrastrado por los meandros profundos del Chorro Polar consecuencia de su debilitación debida a la paula/na desaparición del hielo ár/co, como hemos dicho más arriba.

Los bosques en las laderas /enen como resultado el frenar considerablemente el impacto de las gotas de agua sobre el terreno, retener el agua en el suelo mediante sus raíces, evitar la erosión del terreno, y conseguir que esa agua no se escape mediante fuertes escorrenWas de nuevo hacia el mar sin quedar retenida en el subsuelo.

13. Estudios de reforestación

España está necesitada de cuidados respecto a algunas de sus regiones.

En la literatura cienWﬁca hay resultados diversos acerca de los efectos de la a/re-forestación sobre la precipitación en ciertas regiones. Si hay estudios que man/enen que reforestar implica una disminución de los recursos hídricos en zonas del Mediterráneo, estos estudios no explican por qué no llueve sobre zonas desnudas como son las laderas de las colinas y montañas de Almería y Murcia.

Es claro que se puede discu/r sobre cuál es la causa y cuál el efecto. No llueve por la carencia de árboles o no hay árboles porque no llueve. Si aceptamos que la forestación disminuye los recursos hídricos en una cierta región, la conclusión inmediata es que para tener una can/dad lo más elevada posible de agua en el suelo debemos eliminar los árboles del paisaje. Esto llevaría a montañas desnudas, cuya vegetación fueran matorrales de no más de medio metro de altura. No parece razonable.

13.1. Cambios de precipitación inducidos por la forestación en Europa

Un estudio muy completo sobre los cambios de precipitación inducidos por la forestación en Europa es “Empirical es/mate of foresta/on-induced precipita/on changes in Europe”, de R.Meier y coautores, de la

Figura 1. A la izquierda, Tabernes, en Almería; a la derecha, Abanillas, Murcia

ETH de Zurich [1]. Para una forestación de alrededor de un 20% de la superﬁcie de cada región, los resultados más importantes son los de la Figura 2.

Figura 2. Cambios de la precipitación en invierno (arriba) y verano (abajo), para el conjunto de modelos de cambio climá/co referidos como como RCP 4.5 (primera columna), una es/mación debida a la forestación (segunda columna) y la suma de los dos efectos

En esta ﬁgura, en la primera columna se representan los cambios en invierno (arriba) y verano (abajo) de la precipitación en el intervalo 2071-2100 rela/vos a 1986-2015, para el conjunto de modelos de cambio climá/co referidos como RCP 4.5 (primera columna), una es/mación debida a la forestación (segunda columna) y la suma de los dos efectos.

Para España, lo que nos interesa es el aumento de precipitación debido a forestación que puede compensar el aumento de sequía debido al calentamiento global.

Estas modelizaciones conﬁrman de algún modo, y siempre some/das a comprobaciones subsiguientes, la bondad de los razonamientos de la primera parte de este arWculo.

13.2. Efectos de la forestación en Sahel y norte de Australia

Un estudio muy interesante sobre el efecto de la forestación en el Sahel (y norte de Australia) es “Largescale semi-arid aﬀoresta1on can enhance precipita1on and carbon sequestra1on poten1al” de Gil Yosef y colegas del Ins/tuto Weizmann de Ciencias, de Israel, publicado en Nature, en 2018.

El Sahel es una banda geográﬁca que va desde el Atlán/co al Mar Rojo, árida, como ciertas partes de España, como hemos visto en las imágenes de más arriba.

En este estudio se observa, como resultado de varios modelos, que la precipitación aumenta en 1 litro por día en una superﬁcie aforestada, en una región árida como el Sahel, la zona de África entre el sur del Sahara y la banda de lluvias tropicales del Golfo de Guinea.

En la Figura 4, el panel izquierdo es el aumento de precipitación en julio, agosto y sep/embre en una situación de aforestación (AFFO) comparada con una situación actual (CON). Esto mismo, a lo largo de los 1 años, se puede ver en el panel central, y en media a los años del estudio, la evolución a lo largo de los meses del año.

Figura 4. Aumento de la precipitación en julio, agosto y sep/embre en una situación de aforestación

Las razones para este incremento se deben a una serie de efectos de la aforestación: En primer lugar, se reduce la temperatura del suelo, y esto reduce la salida de radiación infrarroja hacia el espacio, a lo hay que añadir un aumento de la radiación infrarroja hacia abajo, debido a un crecimiento de la humedad del aire y la nubosidad. La superﬁcie /ene disponible una mayor can/dad de potencia por metro cuadrado, de hasta 9,5 W/m2. A esto se añade mayor disponibilidad de humedad del suelo por efecto de un aumento de la profundidad de las raíces, y de manera realimentada, un aumento de la precipitación.

El parámetro más importante en este ejercicio de modelado es la retención de humedad por las raíces más profundas de los árboles, a lo que se añade su transpiración. La disminución de temperatura de la superﬁcie cambia el gradiente en la dirección de los meridianos, reduciéndolo sobre la zona aforestada e incrementándolo en los bordes de esta zona en contraste con la parte seca fuera de ella. Tales cambios afectan al chorro a baja altura denominado el Chorro Africano del Este, que se desplaza hacia el norte y

Aforestación es el término que reciben las plantaciones recientes de árboles 1

Figura 3. Vista de zona forestada en el Sahel

permite la entrada de humedad del Atlán/co y un aumento del ﬂujo convergente de humedad con los vientos del Oeste, y de la precipitación sobre la zona arbolada.

13.3. Meseta de loess del centro de China

Otro experimento es la aforestación de la meseta de loess del centro de China, al sur del arco norte del rio Amarillo. El arWculo que lo explica es “Large-Scale Aﬀoresta1on Enhances Precipita1on by Intensifying the Atmospheric Water Cycle Over the Chinese Loess Plateau”, de Lei Tian y colegas, en JGR Atmospheres, 2022.

Esta meseta es un desierto de polvo y cárcavas donde había dudas signiﬁca/vas sobre la posibilidad de su aforestación.

Sin embargo, si ha sido posible. El mecanismo lo podemos ver en la ﬁgura siguiente.

Figura 5. Aspecto de la meseta de loess del centro de China antes y después de la aforestación

Figura 6. Transferencias de humedad entre las diferentes partes del sistema; el resultado ﬁnal es un aumento de la precipitación total en un 20% por encima de la existente antes de la aforestaciónón (SM es la humedad del suelo, LAI, el Indice de Área de las hojas, ET, la evapotranspiración, MFC, la convergencia del ﬂujo de humedad, RP, la Precipitación a par/r de la humedad Reciclada, las Fs, diversas medidas de la precipitación, Prec es la precipitación total)

El resultado ﬁnal de todas las transferencias de humedad de unas partes a otras del sistema, es que aumenta la precipitación total en un 20% por encima de la existente antes de la aforestación, y la humedad del suelo en un 3,5%. Aumenta el área de las hojas de los árboles, y el valor neto de precipitación menos la evapotranspiración aumenta en un 32%.

Es notable que, en un desierto del /po de la Meseta de Loess de China, se haya podido aforestar, que la forestación aumente la disponibilidad de agua en el suelo.

14. Conclusión

Si esto se ha hecho en el Sahel, y en China, y más acciones parecidas en otros lugares, debe funcionar en España, mucho más si se /ene en cuenta que, al revés que en el Sahel y en China, las zonas con problemas de agua (el Levante español, por ejemplo) están muy cerca del mar, que es una fuente inagotable de vapor de agua, que necesita el aporte de la evapotranspiración para precipitar.

Índice

1. Introducción

2. Bosques y lluvia en la cadena costera mediterránea

Antonio Ruiz de Elvira (Tomado de Millán Millán)

ant@not-clima.es

Departamento de Física aplicada, Universidad de Alcalá

2. Tipos de precipitación en la CAV

3. Evolución de los /pos de precipitación en la CAV

4. Lluvias en la cuenca del Mediterráneo

5. Comportamiento de la humedad en la atmósfera

6. Cambios en la vegetación – Primer ciclo de realimentación

7. Lluvias torrenciales – Segundo ciclo de realimentación

8. Deser/ﬁcación en el Sudeste Mediterráneo, un proceso contra el que es posible luchar

9. Conclusiones

Resumen

Se describen los resultados de una serie de campañas de medida de variables meteorológicas en la Comunidad Autónoma de Valencia realizadas por el Doctor Millán Millán y su equipo. Se explican los 16 /pos de precipitación en esta región, las lluvias en otras zonas de la cuenca del Mediterráneo y los efectos de los cambios sufridos por la vegetación en las zonas costeras e interiores. La humedad del mar Mediterráneo que llega a /erra no precipita por falta de vegetación que aporte la humedad faltante y ocurren descargas de lluvias torrenciales ya sea en la zona u otras alejadas como países del norte de Europa, provocando erosión del suelo e inundaciones.

1. Introducción

Este capítulo debería haber sido escrito por el Doctor Millán Millán, Director Emérito del CEAM de Valencia. Su triste fallecimiento hace que me decida a exponer sus ideas por la importancia de estas para el problema de la lluvia en una parte importante de España.

En un arWculo de síntesis, “Extreme hydrometeorological events and Climate Change predicciones in Europe” (Millan, 2014) describe los resultados de una serie de campañas de medida de variables meteorológicas en la Comunidad Autónoma de Valencia dentro de una serie amplia de proyectos ﬁnanciados tanto por la UE como por los Gobiernos Español y Valenciano. A eso hay que añadir los análisis

teóricos realizados por el Dr. Millán y su equipo de colaboradores a lo largo de varias décadas. Los resultados pueden aplicarse con las correcciones necesarias al resto de las costas mediterráneas.

Valenciana, y sus /pos (tomada de Millán, 2014)

2. Tipos de precipitación en la CAV

Para la CAV las precipitaciones pueden clasiﬁcarse en tres /pos:

A) Frentes Atlán<cos

Al principio se u/lizó

Figura 1. Precipitación en mm en la CAV, Comunidad Autónoma

Es vapor de agua generado sobre el Atlán/co Central y arrastrado por el Chorro Polar en dirección OesteEste, con aire frío en altura. La precipitación se genera cuando el aire asciende por las laderas, sobre todo de la cordillera ibérica (las cabeceras del Tajo, Júcar, Turia y Mijares). A esto añadimos la convergencia de

este aire con las brisas costeras mediterráneas, y en ocasiones una reducción de presión con aire frío en el nivel de los 500 hPa (unos 5.000 m de altura, que produce precipitaciones intensas sobre la cordillera, que disminuyen a cero sobre la costa. Este /po de precipitación llega a algo menos del 20% de la lluvia caída en la, CAV.

B) Tormentas de Verano

Asociadas con la baja térmica ibérica en verano debida al calentamiento del interior. Derivan de las brisas marinas que ascienden por las tardes por las colinas a una distancia de entre 60 y 100 km de la costa. El agua precipita sobre todo en las laderas orientales de la Cordillera ibérica y contribuyen con entre un 11 a 16% de la lluvia total en la zona.

C) Ciclogénesis Mediterráneas o “Levantes”

Están asociadas con un an/ciclón sobre Europa Central que arrastra en su ﬂanco occidental aire frío del norte de Europa hacia un Mediterráneo aún muy caliente desde otoño hasta el comienzo de la primavera. Si a esto se añade una baja aislada en el Golfo de Cadiz que migra hacia el Mediterráneo Occidental, la precipitación del vapor de agua arrastrado desde el mar hacia /erra, el área es más extensa y la lluvia puede durar hasta una semana, sobre el ﬂanco Este de la Cadena Costera y las áreas de costa. Este /po de precipitación contribuye más del 65% de la lluvia en la región.

3. Evolución de los <pos de precipitación en la CAV

En los úl/mos 50 años la precipitación debida a los frentes atlán/cos ha disminuido de forma con/nua y la asociada a las tormentas de verano ha casi desaparecido, mientras que la asociada con los “Levantes” se ha extendido desde el verano tardío hasta bien entrada la primavera y se conver/do en cada vez más torrencial.

La precipitación de los /pos Tormenta de Verano y “Levantes” llega al 80% de la lluvia en esta zona, y ambos /pos ocurren con el vapor de agua evaporado sobre un Mediterráneo cada vez más caliente y arrastrado hacia /erra por vientos del este (Levantes). Esta lluvia es propia del Mediterráneo y depende adicionalmente de la orograUa.

Figura 2. La línea divisoria entre las zonas de inﬂuencia mediterránea y las de inﬂuencia atlán/ca (tomada de Millan, 2014)

4. Lluvias en la cuenca del Mediterráneo

La cuenca del Mediterráneo occidental está limitada por una divisoria entre los sistemas más locales y las masas de aire atlán/cas. La divisoria la forman las montañas de la cadena costera desde Gibraltar a la Cordillera Ibérica, fuente de los ríos Tajo, Júcar, Turia y Mijares, y algo más lejos de la misma, el Guadiana), desde donde se desplaza a la costa cantábrica y sigue por los Pirineos, siguiendo por el Macizo Central francés, los Alpes y hacia Centroeuropa. De hecho, el Mediterráneo es una zona marina rodeada de montañas casi por todos los lados, una cuenca/caldera cerrada, que genera constantemente vapor de agua en grandes can/dades. Si elegimos un transecto Wpico (y que para este libro nos interesa mucho) a lo largo del paralelo 40ºN desde 40 km mar adentro, hasta 120 km en dirección oeste, con el origen de coordenadas en la ciudad de Castellón de la Plana.

Millán muestra en su ﬁgura 4, el desarrollo de un sistema de circulación cerrada de /po “Levante” para el día 27 de Julio de 1989. Se representa la velocidad ver/cal ω del aire. Las ﬂechas azules indican masas de aire en dirección /erra-mar y descendente en altura; las rojas, masas de aire del mar hacia /erra, y ascendentes en corrientes de convección. El fenómeno, Wpico de esta zona, se desarrolla en las siguientes secuencias. Panel f): 22:00 UTC. El aire más frío desciende de las montañas hacia el mar. Panel a): 02.00 UTC. El aire más frío se calienta sobre el mar y empieza la convección. Panel b) 0:00 UTC. El aire del mar caliente, con vapor de agua, comienza a desplazarse hacia el interior de la costa y genera vór/ces ver/cales de convección, como los que se pueden observar cuando entra el sol rasante por una ventana bajo la cual hay un radiador: Se ven ascender las motas de polvo que cerca del techo vuelven a bajar en un movimiento cerrado.

Panel c) : 12:00 UTC. Las celdas de convección van acoplándose en una secuencia representada en los paneles c, d, e, a las horas 12:00, 14:00 y 18:00 UTC, cuando a esta hora ya solo queda una celda. El aire en altura vuelve hacia el mar, en un ciclo cerrado.

Figura 3. Transecto entre Castellón de la Plana y la Sierra de Javalambre (tomada de Millán 2014)

Figura 4. Celdas de convección (velocidad ver/cal ω) el día 27 de Julio de 1987, desde 40 km al Este de Castellón de la Plana, hasta 120 km hacia al Oeste a lo largo del transecto de la ﬁgura 3 (tomada de Millán, 2014)

Este sistema de circulación combina vientos ladera arriba y brisas marinas, combinación que Millán denomina brisa combinada. En general la trayectoria de las brisas combinadas está condicionada por la orograUa y el desarrollo de las nubes en la zona delantera de propagación del aire es similar al de las nubes en chimenea. Millán define una chimenea convec/va - orográfica como una inyección hacia arriba de aire superficial en una cabecera de avance específica de la brisa combinada. La altura que alcanza cada chimenea crece al avanzar hacia alturas crecientes del suelo, por la altura desde donde empieza a crecer, y porque la temperatura convec/va del aire se incrementa al recorrer una distancia mayor sobre suelo caliente.

La lluvia se produce cuando la masa de vapor de agua en gramos, por kilogramo de aire en un cierto volumen de éste, sobrepasa un valor crí/co que depende exponencialmente de la temperatura. En el día más seco del año en cualquier localidad, un vaso de cerveza fría se cubre de gotas de agua que han condensado al superar la (baja) can/dad de vapor que se precisa cuando la temperatura es fría.

Si el aire al ascender se enfría lo suﬁciente y con/ene una can/dad de vapor de agua adecuada para alcanzar la saturación, es decir una humedad rela/va del 100%, este vapor condensa y se produce lluvia. Si falta vapor para alcanzar la saturación el aire vuelve al mar sin precipitar.

5. Comportamiento de la humedad en la atmósfera

¿Cuál es el comportamiento de la humedad en la atmósfera? Sabemos que la humedad rela/va crí/ca (100% = condensación) depende exponencialmente la temperatura del aire, de manera que este puede acumular mucha humedad mientras la temperatura sea alta, pero condensa con mucha menos humedad con temperaturas bajas.

La relación matemá/ca entre evaporación en litros por metro cuadrado y día, y la razón de mezcla de vapor y aire seco, que es equivalente a la Humedad Rela/va (HR), es bastante complicada para escribirla aquí. Los cálculos de Millán señalan que, con una evaporación de entre 5 a 7 (l/m2 día) en la plana costera, y entre 1 a 3 (l/m2 día) sobre la maleza de las laderas de las colinas, se puede alcanzar una can/dad añadida a la humedad de la atmósfera de entre 5 a 6 g/kg.

El valor climatológico de la razón de mezcla (*) en la costa, era, antes de 1999, de 14 g/kg y la temperatura 26ºC. Si la masa de aire aumenta su temperatura al avanzar sobre una llanura y laderas recalentadas, en 16ºC, esa masa de aire alcanzaría una temperatura de 42 ºC y no alcanzaría en su ascenso hacia capas frías una altura de condensación inferior a los 2.000 m, la máxima altura de la cadena costera en esa región. La altura de condensación se debe a que el aire se enfría al ascender, al alejarse del suelo. Al ir subiendo, la can/dad de aire que /ene encima disminuye, y por lo tanto baja su presión. Pero la temperatura del aire es muy aproximadamente proporcional a su presión, según la relación de los gases perfectos. Por lo tanto, al ascender, el valor crí/co de la razón de mezcla disminuye, y una masa de aire con una razón de mezcla superior a ese valor crí/co dependiente de la altura, condensa y precipita.

Si la brisa combinada se calienta 19ºC, la razón de mezcla /ene que subir a 25 g/kg, es decir, una can/dad procedente de evaporación y transpiración de 11 g/kg, algo a todas luces imposible en las condiciones actuales de suelo tremendamente seco, para la condensación antes de su retorno hacia el mar.

Si en vez de eso, la brisa combinada solo se calentase 13ºC (con una temperatura resultante de 39ºC) el aporte de la evapotranspiración solo debería ser de 4 g/kg para la condensación.

Figura 5. A) Aporte moderado de calor sobre /erra y aporte adicional de vapor de agua desde la llanura húmeda y los árboles: Convección y lluvia. B) Aporte alto de calor y escaso de vapor sobre la llanura y falta de árboles: No hay precipitación y el vapor vuelve al mar.

Cómo hemos visto, en las costas mediterráneas, la lluvia procedente del vapor de agua producido en el mar representa el 80% de la precipitación, necesaria para la economía de esas zonas basada en la agricultura y el turismo. Sin precipitación no torrencial, esas ac/vidades económicas dejan de poder mantenerse. arco de plantación (tomada de Millán,2014)

6. Cambios en la vegetación – Primer ciclo de realimentación

Hace unos 70 años, antes de la desecación contemporánea de las marismas y la disminución radical de los bosques de las laderas mediterráneas, la brisa combinada se calentaba aún menos de 4ºC y la evapotranspiración proporcionaba más de los 4g/kg de vapor. El aire, en su ascenso orográﬁco podía alcanzar la saturación antes de su retorno hacia el mar y el suelo se mantenía húmedo un día tras otro, en una realimentación posi/va constante.

En la ingeniería química hay un par de términos, ‘arrastre’ ( lo que arrastra un componente de un si/o a otro) y ‘ga/llo’, lo que dispara una reacción. Si, por ejemplo, se asume que la can/dad máxima de agua que precipita de una masa de aire con vapor es 1/3 de la can/dad de este, y se precisan 21g/kg para la condensación, los 14 g/kg que entran desde el mar son el ‘arrastre’ que es necesario para la precipitación, pero no es suﬁciente. Los 7 g/kg de la evapotranspiración son el ga/llo que dispara la condensación. En esta zona (14 g/kg procedentes del mar) los 7 g/kg son el límite superior de la can/dad de agua que puede ser retransferida a la atmósfera para la condensación.

Según esto, la misma can/dad de agua que precipita (7g/kg) es la que se evapora, de forma que no se obtendría ninguna ventaja para las necesidades de agua. Pero aquí estamos en una falacia repe/da una y otra vez en los análisis estadís/cos de toda clase de fenómenos desde elecciones polí/cas a situaciones socioeconómicas. La reﬂexión de arriba es para los valores de equilibrio, que se dan muy raras veces. Cuando el ‘arrastre’ es superior a 14 g/kg, los 7 g/kg evaporados proporcionan más de 7g/kg de lluvia. Puesto que esta lluvia, si no es torrencial, queda en el suelo y permea hacia ríos y embalses, el resultado es

posi/vo para las necesidades de agua. Se trata entonces de aprovechar los casos de un arrastre de agua desde el mar superior a los 14 g/kg cuando este arrastre es inferior a 21 g/kg.

La conclusión es que, en un primer ciclo de realimentación, la lluvia llama a la lluvia, en el sen/do de que un suelo húmedo man/ene el aire más frío sobre el suelo y proporciona vapor de agua adicional para alcanzar la saturación.

En este sen/do, es muy interesante estudiar la figura 6 en la que se grafica la escorrenWa anual en la Confederación Hidrográfica del Segura entre 1931 y 2009. Se observa una disminución de unos 170 hm3 a par/r de 1980. El trasvase del Tajo-Segura llegó a este río en 1979. En esa misma fecha se comenzó a comercializar el sistema de riego por goteo. El agua pasó a ser un bien económico que había que pagar. Es posible (debería ser un tema de inves/gación) que se cambiase la humedad del suelo y dejase el aire bruscamente de absorber la pequeña can/dad de vapor que necesita para la condensación, ya que los sistemas de riego por goteo man/enen muy seca la superficie entre goteros.

Figura 6. Gráﬁco de la escorrenWa anual de la cuenca del Segura entre 1931 y 2009 (Tomada de Millán, 2014, a par/r de la CHS y la Profesora Sandra García)

7. Lluvias torrenciales – Segundo ciclo de realimentación

Pero hay otro segundo ciclo de realimentación. En la actualidad, con pocos bosques en las laderas y la plana costera muy seca (incluso muchos cul/vos se realizan gota a gota, manteniendo los suelos completamente secos) no se dan las condiciones para el primer ciclo de realimentación, y el agua evaporada vuelve a las capas atmosféricas sobre el mar en muchos ciclos repe/dos, de manera que el vapor de agua aumenta su concentración localmente en la ver/cal del mar adentro (Modo de acumulación). Esta enorme can/dad de vapor de agua almacenada sobre las aguas puede, tras algunos meses, con ocasión del desarrollo de algún área de baja presión (Ciclogénesis mediterránea) descargar lluvias torrenciales que producen inundaciones con nulo impacto en la disponibilidad de agua, desde el otoño a la primavera. Estas lluvias torrenciales, cayendo sobre laderas desprovistas de árboles incrementan la erosión y producen pérdidas masivas de suelo que podría haber sido fér/l pero que tras décadas de descargas violentas ya re/ene poca fer/lidad. Esto refuerza el primer ciclo de realimentación. El modo de acumulación de vapor sobre el mar puede ser considerado como la memoria a largo plazo de los cambios en los usos del suelo. Este modo de acumulación causa lluvias torrenciales en otras muchas partes del Mediterráneo.

El crecimiento de población de las sociedades exigido por la necesidad racional de aumentar la riqueza de los seres humanos, ha ido llevando, en mul/tud de casos, a un destrozo de la capacidad para ese aumento a lo largo de los años, décadas y siglos. La llanura enormemente fér/l hace unos ocho mil años, del delta de los dos ríos, Tigris y Éufrates, tuvo que ser abandonada al cabo de un milenio, al haberse salinizado por la inyección constante de agua dulce para el cul/vo. Es muy posible que la necesidad de /erras fér/les hiciese a la colonización romana del Mediterráneo desecar las marismas costeras ya hace un par de milenios. Las necesidades aceleradas de madera para una población creciente en un área donde los árboles que prosperan son de crecimiento lento, actúa en la misma dirección. Si a esto añadimos la urbanización extensa de las planas costeras, y los incendios repe/dos con mayor frecuencia que la reposición natural de los bosques, tenemos las condiciones adecuadas para una disminución constante de la precipitación suave y el aumento de los fenómenos extremos. Es interesante notar que la descarga interanual de agua en la Confederación Hidrográﬁca del Segura tuvo una disminución de unos 170 Hm3 a par/r de 1980, como hemos dicho más arriba.

8. Deser<ﬁcación en el Sudeste Mediterráneo, un proceso contra el que es posible luchar

Las costas del Mediterráneo occidental se han ido deser/zando de manera casi constante desde hace al menos dos mil años, con desiertos hoy bastante cerca del mar. Es cierto que si no se ha cruzado un punto crí/co en el cual los suelos aún pueden soportar el crecimiento de árboles, si queda o se puede proporcionar algo de suelo fér/l, se puede tratar de rever/r la primera realimentación posi/va y tratar de recuperar las lluvias suaves y frecuentes sobre las montañas que rodean el Mediterráneo, y con esto, también reducir la segunda realimentación que genera el modo de acumulación y las lluvias torrenciales.

Otro ejemplo de posible cambio de los regímenes de precipitación puede haber ocurrido en las laderas del sur del Atlas. El aire atlán/co que cruza Francia y llega a Sicilia, gira a veces hacia Túnez y empieza un recorrido hacia el Atlán/co recorriendo el sur de esta cadena montañosa.

Fig 7: Parte del sur del Atlas se deforestó, como en Almería, en la segunda mitad del siglo XIX, para diversos usos de la madera, como por ejemplo, traviesas para ferrocarriles. Aunque es preciso repe/r los estudios del /po de este capítulo para las condiciones meteorológicas del Atlas, es muy posible que las masas de aire

de origen atlán/co en camino desde Túnez a las costas marroquíes no precipiten hoy por falta de vapor de agua local y un aumento notable de la temperatura del suelo.

9. Conclusiones

Para ﬁnalizar, dos comentarios del autor de este capítulo:

1) Las “buenas” medidas pueden tener efectos contrarios a lo que se pretende. Los sistemas naturales y socioeconómicos son no lineales y están some/dos a ciclos de realimentación posi/va, que exageran a veces lo que se quería corregir. Es evidente que los sistemas de riego por goteo, y el plantar cul/vos exigentes de agua en zonas áridas, o cul/vos que dejan de producir tras heladas repen/nas, llevan riqueza a esas zonas, pero solo momentáneamente. ¿Cómo se puede compaginar la disminución de pobreza en el momento, con la destrucción de la riqueza acumulada a lo largo del /empo? Las personas /enen derecho a sus cul/vos para acceder a la riqueza que todos queremos, pero … el acceso a la riqueza debe garan/zarse no solo para el momento actual, sino a lo largo de periodos extensos de /empo.

2) Se propone, a veces, eliminar bosques de las cabeceras de las cuencas, con el peregrino argumento de aumentar el caudal de los ríos aguas abajo. Puede ser, pero, ¿cómo aumentar un caudal cuando no llueve, cuando no hay agua, cuando la deforestación a reducido las precipitaciones que mojan el suelo y solo quedan las lluvias torrenciales que no sirven para las necesidades anuales y a más largo plazo de agua? Debemos considerar los problemas en toda su magnitud, en todas sus relaciones de unos sistemas con otros, y no asumir una especialización extrema. Como mejor ejemplo, la situación de la movilidad eléctrica en España en 2024. Se ha propuesto sus/tuir los vehículos de combus/ón de diversos derivados de petróleo y gas, por vehículos eléctricos de baterías. Pero es/mulando la venta de estos vehículos, no se han proporcionado a los usuarios cargadores ultrarrápidos que reemplacen con la misma funcionalidad (dos minutos de carga) a los sur/dores de gasolina y gasóleo. El resultado es que la sus/tución no ha avanzado más allá de los vehículos de alta gama con funciones meramente representa/vas. Se ha dejado de considerar el problema en todos sus aspectos.

(*) Razón de mezcla es la can/dad de vapor de agua contenido en el aire medido en gramos de vapor por kilogramo de aire seco (g/kg)

BibliograMa

Millán, M.M. (2014) “Extreme hydrometeorological events and climate change predic/ons in Europe”. Journal of Hydrology. 518: 206-224.

3. Restauración de sistemas áridos en Murcia: abordando los desaMos de las próximas décadas

Rafael Ma. Navarro Cerrillo rmnavarro@uco.es

1. Introducción 4

2. Desertiﬁcación y sistemas forestales

3. Actuaciones de restauración 8

3.1. Restauración hidrológico forestal 9

3.2. Restauración ecológica de ecosistemas naturales 12

3.2.1 Restauración de formaciones de matorral 14

3.2.2 Programas de restauración de hábitat y especies singulares 16

3.3 Oasiﬁcación e Integración de la restauración en sistemas de agricultura intensiva 18

3.4. Bioingeniería 20

3.5 Otras medidas

3.5.1 Mejoradores de suelo

3.5.2 Componente biológico del suelo

4. Viabilidad de la restauración de zonas áridas

Resumen

La deser/ficación cons/tuye una grave amenaza para el sureste de la Península Ibérica, y afecta al uso de los recursos de los que depende una parte de la economía regional. A nivel nacional, se es/ma que aproximadamente el 20% de las zonas áridas, semiáridas y subhúmedas secas en España sufren procesos graves o muy graves de deser/ficación. El uso excesivo de los recursos suelo y agua, las condiciones climá/cas adversas y el aumento de las perturbaciones ha provocado una disminución en la prestación de servicios ecosistémicos de las áreas con riesgo de deser/ficación, así como una reducción de la resiliencia de los ecosistemas frente a este /po de degradación. A lo largo de más de un siglo, las provincias del sureste peninsular han sido pioneras en la lucha contra la deser/ficación; y, en las úl/mas décadas, se han desarrollado varias inicia/vas nacionales y autonómicas para comba/r la degradación de los suelos, incluida la restauración de sistemas forestales. En este capítulo se revisa el estado actual de los conocimientos sobre la restauración forestal en zonas semiáridas degradadas en España. La experiencia previa muestra que la perspec/va de restaurar este /po de terrenos es técnicamente viable u/lizando un conjunto de medidas pasivas (por ejemplo, exclusión de áreas, regeneración natural asis/da, pastoreo rotacional) y ac/vas (por ejemplo, reforestación, técnicas de oasificación, mejora del componente biológico del suelo, fomento de la biodiversidad), acompañadas, en algunos casos, de medidas de bioingeniería. Aunque no existen ejemplos documentados de todas estas alterna/vas, sí se pueden ilustrar a través de determinadas experiencias de recuperación de sistemas naturales. Sin embargo, el desarrollo de modelos de restauración basados en 27

procesos más complejos requiere de soluciones nuevas, mediante un enfoque de restauración que opere a diferentes escalas (desde microsi/o hasta el paisaje forestal), y que debería adoptarse como marco general para la rehabilitación de ecosistemas de /erras afectadas por procesos de deser/ficación. Se considera que existen una brecha de información y par/cipación social para poner en marcha este /po de inicia/vas, así como un adecuado análisis de costo-beneficio de las intervenciones de rehabilitación; pero no debe olvidarse que el costo de la rehabilitación y de la ges/ón forestal asociada es muy inferior a las pérdidas que se derivan de la inacción. Por lo tanto, la colaboración entre las administraciones y la sociedad es crucial no sólo para generar alterna/vas social y ambientalmente viables, sino también para el éxito a largo plazo de las ac/vidades de lucha contra la deser/ficación en nuestro país.

Palabras clave: deser/ﬁcación, degradación de suelos, erosión, sistemas forestales, restauración, repoblación forestal, oasiﬁcación.

La deser/ficación se considera como una de las amenazas más importantes para el bienestar humano y el medio ambiente debido a sus efectos nega/vos sobre la biodiversidad, la degradación del suelo, la perdida de recursos hídricos, y el deterioro de los servicios ambientales (MarWnez-Valderrama et al., 2016). El interés por conocer los efectos nega/vos que produce la deser/ficación, en relación con la seguridad alimentaria y con los servicios ecosistémicos, ha aumentado en los úl/mos 10 años, a pesar de la larga tradición de trabajos relacionados con este tema que se han desarrollado tanto a nivel global (ej., UNCCD, 1994; Charlet et al., 2018, ver Capítulo 5), europeo (Tribunal de cuentas europeo, 2018) y nacional (MAGRAMA, 2008). Todas estas inicia/vas, y otras muchas, prevén contribuciones importantes a la restauración de millones de hectáreas de ecosistemas en todo el mundo. Como resultado, se han lanzado varias inicia/vas (ej., NNUU, 2021; MITECO, 2022; Reglamento (UE) 2024/1991 del Parlamento Europeo rela/vo a la restauración de la naturaleza) para restaurar áreas afectadas por procesos de deser/ficación. La restauración de este /po de ecosistemas degradados se concibe como una solución que aporta un triple beneficio: recuperar la integridad ecológica de los sistemas naturales, mejorar el bienestar humano y aumentar la resiliencia frente al cambio climá/co.

Sin embargo, la ejecución de todas estas inicia/vas requiere no sólo de prác/cas de uso del suelo adecuadas, sino también de modelos de restauración de ecosistemas que incluyan la corrección de los factores que hay detrás de los procesos de deser/ficación, y que aseguren su viabilidad técnica, ambiental y socioeconómica. En este capítulo se hace una revisión breve de algunos de estos aspectos en el marco del sureste de España, dando una visión general de la restauración de áreas afectadas por procesos de deser/ficación, así como proponer algunas medidas de rehabilitación específicas, incluyendo una valoración del costo económico del papel de la colaboración público -privada en su implantación.

2. Deser<ﬁcación y sistemas forestales

Las zonas áridas, semiáridas y subhúmedas secas se definen como aquellas en las que la proporción entre la precipitación anual y la evapotranspiración potencial está comprendida entre 0,05 y 0,65, con un valor de índice de aridez (IA) entre 0,20 y 0,50 (UNCCD 1994). En España eso se corresponde con un 74% (37,5 millones de hectáreas) de la superficie. Los usos dominantes de estos territorios son las /erras de cul/vo, los cul/vos y pas/zales abandonados, los matorrales, y una abundante representación de bosques (Suarez Cardona et al., 1991). Los ecosistemas de zonas áridas y semiáridas proporcionan diferentes servicios de regulación, incluidos el agua, el suelo y el clima, al secuestrar y almacenar grandes can/dades de carbono en el suelo. Por ejemplo, y aunque la biomasa vegetal por unidad de superficie de las /erras áridas es menor que la de muchos ecosistemas terrestres, las reservas totales de carbono orgánico e inorgánico del suelo en las /erras áridas comprenden el 27% y el 97%, respec/vamente, de las reservas globales de carbono del suelo (Lal et al., 2021).

A pesar de ello, estos ecosistemas siguen sufriendo la amenaza de la deser/ficación, comprome/endo la sostenibilidad de muchos de los servicios ambientales que generan. La Convención de las Naciones Unidas de Lucha contra la Deser/ficación (UNCCD 1994) define la deser/ficación como “la degradación de la /erra en las zonas áridas, semiáridas y subhúmedas secas como resultado de diversos factores, incluidas las variaciones climá/cas y las ac/vidades humanas”. En España, se es/ma que alrededor del 74% (37,5 millones de hectáreas) de su superficie está en riesgo de deser/ficación, según el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO, 2024; Fig. 1).

Figura 1. Comunidades Autónomas con mayor riesgo de deser/ficación (Fuente: hyps://www.epdata.es/datos/ deser/ficacion-espana-datos-graficos/393)

De esta superficie, el 20% /ene riesgo alto o muy alto de deser/ficación. Las regiones más vulnerables se encuentran en el sureste del país, especialmente en las comunidades autónomas de Andalucía, Murcia, Cas/lla-La Mancha, Canarias y la Comunidad Valenciana (Tabla 1, Fig. 1). En algunas áreas de estas regiones, más del 50% del territorio ya muestra signos de deser/ficación.

Tabla 1. Riesgos de deser/ﬁcación en España función de las condiciones climá/cas

Tipo de Clima Caracterís<cas Climá<cas Regiones Principales Riesgo de Deser<ﬁcación

Mediterráneo Seco Veranos muy calurosos y secos; inviernos suaves; precipitaciones escasas.

Mediterráneo

Con<nental Inviernos fríos y veranos calurosos; precipitaciones moderadas.

Subtropical

Temperaturas suaves todo el año; precipitaciones irregulares.

Mediterráneo Húmedo Inviernos suaves; veranos cálidos; precipitaciones abundantes.

Atlán<co Clima húmedo, con temperaturas suaves y abundantes precipitaciones.

Sureste de Andalucía, Murcia, Alicante Alto a Muy Alto

Cas / lla-La Mancha, interior de Cataluña

Islas Canarias (especialmente las orientales)

Moderado a Alto

Moderado a Alto, especialmente en áreas áridas

Cataluña, Comunidad Valenciana (norte) Bajo a Moderado

Galicia, Cantabria, País Vasco Bajo

La deser/ﬁcación es un problema ambiental complejo que combina causas antrópicas, condiciones climá/cas adversas (ej., sequías prolongadas o recurrentes, torrencialidad, etc.) y antrópicas (ej., prác/cas agrícolas inadecuadas, mala ges/ón del riego, pastoreo excesivo, expansión urbana; MAGRAMA, 2016; MITECO 2022). A menudo estas causas actúan al unísono, creando procesos de retroalimentación que agravan el problema (MarWnez Fernández y Esteve Selma, 2005). Una vez iniciado estos procesos, las zonas

semiáridas son muy sensibles a la deser/ﬁcación, y el proceso se acelera a través de la erosión hídrica y eólica, la degradación química (ej., la salinización, el agotamiento de la fer/lidad y la disminución de la capacidad de retención de ca/ones), la degradación Usica (ej., la compactación del suelo, la erosión, etc.) y la degradación biológica (ej., reducción del carbono total y de la biomasa, disminución de la biodiversidad terrestre y del suelo, etc.) (Sivakumar 2007). En par/cular, los ecosistemas áridos y semiáridos son muy vulnerables a la deser/ﬁcación por tener precipitaciones muy escasas, sequías recurrentes, suelos frágiles, y escasa cubierta vegetal (CEDEX, 2017; MAGRAMA, 2016).

A pesar de los importantes procesos de deser/ficación en muchas zonas del sureste peninsular, aún es posible iden/ficar la estructura y las funciones básicas del paisaje, a través de la conec/vidad hidrológica y de las relaciones fuente-sumidero de los recursos básicos como son el suelo, el agua, la biodiversidad y el C (Puigdefábregas et al., 2005; Bau/sta y Mayor, 2021). La conec/vidad hidrológica define las relaciones entre la escorrenWa, que conecta cada una de las unidades del paisaje (ej., microsi/os, laderas, red de drenaje), con la recepción de recursos hídricos. Estos procesos vinculan la distribución de los recursos (ej., agua, suelo, nutrientes) con el mosaico del paisaje (ej., vegetación natural, cul/vos) y la función de los ecosistemas (ej., regulación hídrica, ciclos biogeoquímicos), y determinan su estado de degradación (Bau/sta et al., 2007; Mayor et al., 2019). La conec/vidad, y funcionalidad, así entendida, son procesos naturales que se modifican por el uso humano de la /erra. La inves/gación realizada en España sobre deser/ficación ha iden/ficado los vínculos que existen entre la distribución de los recursos en los mosaicos de vegetación a escala del paisaje, las funciones de los ecosistemas y su estado de degradación (MarWnezValderrama, 2016). Los resultados obtenidos permiten entender mejor los procesos fundamentales que regulan las funciones de los ecosistemas afectados por la deser/ficación de cara a su restauración, y ayudan a iden/ficar las principales causas antrópicas sobre estos ecosistemas que resultan en la deser/ficación y en la pérdida generalizada de funciones y servicios ecosistémicos asociados.

Por otro lado, el cambio climá/co está exacerbando estos procesos mediante la alteración de los patrones espaciales y temporales de la temperatura, las precipitaciones, la radiación solar, los vientos y un aumento del albedo de la superficie terrestre (MAGRAMA, 2016). Esto acentúa el efecto que la deser/ficación /ene sobre la pérdida de biodiversidad (MarWnez Valderrama, 2018), e incrementa los efectos nega/vos del cambio climá/co global a través de la pérdida de capacidad de secuestro de carbono (Lal et al., 2021). La deser/ficación puede liberar una fracción importante de este carbono a la atmósfera, con importantes consecuencias de retroalimentación para el sistema climá/co global. Se es/ma que cada año se liberan 300 MtC a la atmósfera provenientes de sistemas semiáridas (Evaluación de los Ecosistemas del Milenio 2005). El impacto del cambio climá/co en estos sistemas también debe considerarse en paralelo con los efectos de las presiones antrópicas existentes, causadas por una ges/ón insostenible de recursos como el agua, el suelo o la biodiversidad, que generan un impacto acumulado cuyo resultado es muy superior a la simple acción individual de cada uno los factores (MarWnez Valderrama, 2018; Fig. 2).

Figura 2. Factores de riesgo asociados con la deser/ﬁcación (Fuente: hyps://op.europa.eu/webpub/eca/specialreports/deser/ﬁca/on-33-2018/es/)

La degradación de las zonas áridas y semiáridas conduce a una sucesión regresiva de los ecosistemas y los convierte en formaciones vegetales con menor complejidad estructural, biodiversidad, produc/vidad y resiliencia. En general, se es/ma que entre el 4 y el 10% de la producción primaria neta potencial de las zonas áridas españolas se pierde cada año debido a la deser/ficación (MITECO, 2022). Esto compromete la produc/vidad agrícola de los suelos a largo plazo, con un impacto muy grave al reducir el rendimiento de aproximadamente el 16% de las /erras agrícolas en el sureste de la Península Ibérica, especialmente en las /erras de cul/vo en Murcia, Almería y Comunidad Valenciana. La agricultura intensiva (que es la forma más produc/va de sistema de cul/vo en zonas áridas) es uno de los principales sistemas de cul/vo que se prac/can en el sureste peninsular (MarWnez Fernández y Esteve Selma, 2004, 2005). Los cul/vos intensivos representan alrededor del 25% del uso de la /erra en la provincia de Murcia (Porcel y Marín, 2024), y han contribuido ampliamente a crea una matriz de usos del suelo que interactúa con los sistemas naturales de forma directa (competencia por los usos del suelo) e indirecta (competencia por los recursos hídricos). Las razones del incremento de la agricultura intensiva son complejos; pero, entre otras cosas, se debe al aumento de la demanda de los mercados, y a las prác/cas agrícolas inapropiadas (Corominas y Cuevas Navas, 2017; MarWnez Fernández, 2020). La degradación de las /erras agrícolas aumenta, aún más, cuando se incrementan los periodos de sequías severas, que reduce temporal pero drás/camente la produc/vidad del suelo, aumentan la erosión hídrica y eólica, la salinización, la compactación del suelo, la disminución de la materia orgánica del suelo, y el agotamiento de nutrientes (Okur y Örçen, 2020). Con el /empo, en los casos más extremos, la degradación del suelo en zonas áridas conduce a procesos irreversibles de deser/ficación. Estos procesos son par/cularmente graves en las zonas del sureste peninsular, donde la producción agrícola busca aumentar el rendimiento de los cul/vos, lo que hace previsible una presión cada vez mayor sobre el suelo (y los recursos derivados, como el agua) para mantener la viabilidad económica de los cul/vos. Sin embargo, la escasez de agua en las zonas áridas promueve procesos de salinización del suelo, que es una de las principales causas de la degradación y deser/ficación de las /erras secas (Okur y Örçen, 2020), que a menudo está asociada con planes de riego o con el aumento de la explotación de aguas subterráneas. Con el /empo, en los casos más extremos, la degradación del suelo en zonas áridas y

semiáridas conduce a procesos irreversibles de deser/ﬁcación. Estos procesos son par/cularmente graves en las zonas del sureste peninsular, donde la producción agrícola busca aumentar el rendimiento de los cul/vos, lo que hace previsible una presión cada vez mayor sobre el suelo (y los recursos derivados, como el agua) para mantener la viabilidad económica del modelo de agricultura actual. En Murcia, casi el 50% de las /erras agrícolas /ene algún grado de problema de salinización (Soto García et al., 2014). Además de la salinización, el uso inadecuado de las aguas de riego también ha provocado la contaminación del agua, la eutroﬁzación y la explotación insostenible de los acuíferos subterráneos (Lecina et al., 2010).

3. Actuaciones de restauración

Las actuaciones de restauración de sistemas naturales afectados por la deser/ﬁcación están orientadas a recuperar la funcionalidad ecológica de paisajes altamente degradados, donde la restauración al estado original es imposible. Existe una abundante literatura en España que revisa estas actuaciones, y que aportan un marco conceptual general de las posibles alterna/vas técnicas, así como diferentes estudios de casos que muestran su viabilidad (pero también, sus limitaciones) mediante el análisis de los resultados obtenidos en el campo (ver Mola et al., 2018; Navarro-Cano et al., 2017; Pemán et al., 2021, Tabla 2).

Tabla 2. Modelos, actuaciones y escalas de restauración en ambientes semiáridos (modiﬁcado de Navarro-Cano et al., 2017). Se excluyen las áreas afectadas por la minería.

Recuperación1

Repoblaciones forestales con dinámica “bloqueada”

Sus<tución2

Situación de par<da

Cárcavas y ramblas parcialmente erosionadas

Cul/vos marginales abandonados Aterrazados erosionados sin restos de vegetación en la plataforma y/o en la entre terraza

Matorrales antropizados

Zonas de pastoreo extensivo abandonadas

Hidrotecnias (principalmente diques) con procesos de recolonización de la vegetación

Cul/vos leñosos abandonados sobre terrazas con procesos incipientes de colonización de la vegetación natural

Poblaciones de especies de ﬂora amenazadas

Restauración ecológica

Repoblación forestal

Hidrotecnias (principalmente diques) sin procesos de recolonización de la vegetación

Suelos agrícolas abandonados en paisajes de baja diversidad

Cul/vos leñosos abandonados sobre terrazas sin procesos de colonización de la vegetación natural

Transformación3

Cárcavas y ramblas fuertemente erosionadas

Áreas crí / cas con procesos avanzados de deser/ﬁcación

Áreas crí / cas para poblaciones vegetales vulnerables

Cul/vos en terrazas con pérdida de las estructuras hidraulicas

Actuaciones de restauración

Repoblación forestal

Restauración ecológica

Enriquecimiento y diversiﬁcación Oasiﬁcación

Restauración de biocostras

Bioingeniería

Escala más frecuente de las actuaciones

Repoblación forestal

Restauración ecológica

Oasiﬁcación

Restauración hidrológico forestal Oasiﬁcación

Cuencas o subcuencas

Usos del suelo

Hábitat o microhábitat

1Recuperación, 2Sus/tución pasiva, en caso de que se detectara una sucesión espontánea hacia el ecosistema de referencia o sus/tución ac/va que, conlleva la restauración de hábitats concretos. 3Transformación mediante la creación de un ecosistema de novo.

Sobre la base de estos principios rectores de un proyecto de restauración forestal, en este capítulo se describen cuatro actuaciones generales de restauración de áreas afectadas por procesos de deser/ficación: i) restauración hidrológico forestal, ii) restauración ecológica de ecosistemas sensibles, iii) oasificación, y iv) otras medidas (ej., componente biológico del suelo, bioingeniería, etc.). Este trabajo no pretende abordar de forma exhaus/va cada una de estas categorías, dado el alcance del texto, pero sí ofrecer un análisis de su potencialidad y viabilidad para la lucha contra la deser/ficación en el sureste peninsular; y por extensión, a otras zonas de España afectadas por procesos de deser/ficación.

3.1. Restauración hidrológico forestal

La Restauración Hidrológico Forestal (RHF) de cuencas es un conjunto de estrategias y prác/cas diseñadas para mejorar el funcionamiento de las cuencas hidrográficas mediante la restauración y la conservación de los ecosistemas forestales y la red hidrológica asociada. Estas estrategias se centran en la ges/ón y en la rehabilitación de las áreas de captación de agua (las cuencas) para garan/zar la disponibilidad y la calidad del recurso hídrico, así como para prevenir y mi/gar los impactos nega/vos de fenómenos como la erosión, las inundaciones y la degradación del suelo (TRAGSA, 1994). Los fines de la RHF son variados y se centran en la regulación hidrológica, la reducción de la erosión, la prevención de inundaciones, la mejora de la calidad del agua, y la conservación de la biodiversidad, como más importantes. En par/cular en climas mediterráneos o con tendencia a la aridez, es muy frecuente la existencia de fenómenos torrenciales. Se trata de un /po de evento meteorológico caracterizado por precipitaciones intensas y de corta duración que generan un rápido incremento en el caudal de ríos y arroyos (García Nájera, 1962; Pérez-Soba, 2015). Estos eventos pueden tener efectos devastadores debido a la velocidad a la que se acumula y desplaza el agua. Los riesgos asociados al fenómeno torrencial son significa/vos y pueden incluir inundaciones repen/nas (aumento súbito del caudal y el flujo de agua), el arrastre de sedimentos, rocas y flujos de materiales (lo que puede obstruir ríos y dañar estructuras cercanas), la erosión del suelo en laderas y áreas desprotegidas, la destrucción de infraestructuras (carreteras, puentes, edificios y otras infraestructuras), el peligro para personas y núcleos de población, y la contaminación del agua (transportar productos químicos, desechos y contaminantes en el agua), entre muchos otros. Entre los trabajos des/nados a la restauración hidrológica forestal se incluyen como actuaciones principales las siguientes (TRAGSA, 1994):

• Repoblación y restauración de sistemas forestales, lo que implica actuaciones de repoblación forestal en áreas deforestadas o degradadas y la recuperación de ecosistemas riparios, lo que ayuda a reducir la erosión, ﬁltrar sedimentos y contaminantes, y proporcionar hábitats para la fauna y ﬂora.

• Ordenación de los usos del suelo para crear paisajes que op/micen la integración de los cuerpos de agua y las áreas agrícolas-forestales-urbanas con el ﬁn de reducir la escorrenWa, los contaminantes agrícolas, mejorar la calidad del agua e incrementar la can/dad y la calidad de los hábitats.

• Construcción de estructuras de control de la erosión (hidrotecnias) que se corresponden con un conjunto de obras de corrección para ayudar a retener el suelo y reducir la escorrenWa. Esto previene la erosión y la sedimentación en los cursos de agua.

• Restauración de corredores ﬂuviales para recuperar la funcionalidad ecológica de las áreas ribereñas y de los corredores naturales para especies de ﬂora y fauna, así como mejorar la calidad del agua.

• Restauración de humedales y zonas de inundación, que desempeñan un papel importante en la regulación del ﬂujo de agua y la puriﬁcación del agua.

Las provincias del sureste peninsular han sido de las que históricamente más se han beneﬁciado de los proyectos de RHF. Algunas de las primeras grandes actuaciones de corrección de cuencas hidrográﬁcas se hicieron en Murcia, desde la restauración de Sierra Espuña (Azorín, 2024), a otras menos conocidas como la

Sª del Ricote, Yecla, la Sª de Carrascoy y El Valle, entre otras (Fig. 3, Gómez Mendoza, 2002, Cas/llo et al., 2009).

Más recientemente, estas CCAA se han visto beneﬁciadas por importantes inversiones dentro del Programa de RHF del Gobierno central (Castañeda et al., 2019; Fig. 4). Es indiscu/ble que los sistemas forestales creados por la RHF han sido uno de los resultados principales del Plan Nacional de Repoblaciones (Pemán et al., 2017), contribuyendo a crear mosaicos heterogéneos de vegetación con diferentes usos del suelo y aumentando la funcionalidad ecológica. Los resultados, aunque sujetos a crí/cas (Díaz y Serrato, 2008; Gu/érrez et al., 2012), han mejorado, en numerosas ocasiones (-a veces injustamente olvidadas-), las funciones ecológicas clave que operan a escala de paisaje, así como a la recuperación de la integridad ecológica y servicios ambientes de interés social en paisajes degradados (Navarro-Cerrillo et al., 2008; Cas/llo et al., 2009).

Sin embargo, a pesar de su vigencia, y posiblemente su urgente necesidad en algunas cuencas torrenciales del sureste, el costo de estos proyectos, el contexto polí/co- administra/vo y la percepción social, limita, cuando no imposibilita, su desarrollo actual. Sería deseable un análisis y un debate pausado y serio sobre los proyectos de RHF en el marco de una polí/ca hidrológica nacional, que necesita el sureste peninsular, y abordar de forma consensuada su desarrollo (ver Capítulo Antonio Molina y A del Campo).

Figura 3. Actuaciones hidrológico-forestales en Murcia

Figura 4. Inversión en los Convenios de colaboración en materia de Restauración Hidrológico-Forestal total y rela/va a superﬁcie forestal en el periodo 1985-2010

3.2. Restauración ecológica de ecosistemas naturales

Los ecosistemas naturales de las zonas áridas se cuentan entre los de mayor biodiversidad en España (Alcaraz Ariza et al., 2000) y son de una extraordinaria singularidad (Ministerio de Medio Ambiente, 2003). Por ejemplo, la Región de Murcia /ene una superﬁcie de 511.000 ha ocupada por hábitat naturales y seminaturales, destacando algunos hábitats vegetales de enorme interés y fragilidad (Fig. 5; Alcaraz Ariza et al., 2008), y con una ﬂora vascular silvestre que supera las 2000 especies. Varios de estos hábitats se corresponden con formaciones amenazadas por factores naturales (ej., la degradación pasiva de los suelos, el cambio climá/co, las especies invasoras)eventos climá/cos extremos de origen natural, cambios a largo plazo de los hábitats, etc.) o antrópicos (ej., la agricultura intensiva, la sobreexplotación de acuíferos, las especies invasoras, urbanización, etc.),.); y, en consecuencia, de la alteración de las funciones y de los servicios de los ecosistemas derivados. Por tanto, es necesario considerar, como parte de las actuaciones restauradoras, la ges/ón y restauración de estos hábitats.

Debido a su naturaleza resiliente, la restauración pasiva de los hábitat naturales y seminaturales de zonas áridas son una de las mejores opciones para su conservación, y para mejorar su funcionalidad ecológica (Esteve et al., 1990; Mola et al., 2018). Esto implica, en la mayoría de los casos, regular los factores clave de su degradación. La exclusión de áreas frente a cualquier /po de usos (ej., Tetraclinis ar1culata (Vahl) Masters) y la regeneración natural asis/da, son formas de restauración pasiva, rela/vamente simples y de bajo costo de ejecución, y que se pueden u/lizar para la rehabilitación sistemas forestales de zonas áridas. Su obje/vo es proteger las áreas de interés de las perturbaciones humanas y animales, mejorando así la regeneración natural, la diversidad de plantas y animales, la biomasa vegetal y las propiedades Usicas y químicas del suelo. A nivel de hábitat, la estrategia de restauración forestal pasiva en zonas áridas debe ser especíﬁca de cada localización, y depende, entre otros factores, de la proximidad a las fuentes de semillas, de los bancos de semillas del suelo, de las poblaciones de animales que actúan como dispersores de semillas y de la historia del si/o y, par/cularmente, de los regímenes de perturbación pasados (Bainbridge, 2012).

Figura 5.- Distribución del hábitat de Tetraclinis ar1culata en las sierras orientales de Cartagena y La Unión (azul: distribución potencial, rojo: presencia actual, naranja: posible expansión, rallado: áreas protegidas). Fuente: Esteve Selma et al. (2019).

Sin embargo, los métodos de restauración pasiva pueden ser insuﬁcientes para rehabilitar si/os gravemente degradados, por lo que, en esos casos, la única opción sigue siendo los enfoques de restauración ac/va (Pemán et al., 2021). Entre las acciones de restauración ac/va se encuentran la reforestación, la recuperación de poblaciones y comunidades de especies vulnerables, la creación de bosques islas, el control de especies invasoras, y en algunos casos, el restablecimiento de los cortejos ﬂorís/cos mediante proyectos de restauración a diferentes escalas (van Andel y Aronson, 2012). Los métodos de restauración ac/va en zonas áridas son costosos, potencialmente arriesgados (y más en un contexto de cambio climá/co), requieren de condiciones técnicas y social a veces diUciles de cumplir, y están some/dos a numeras incer/dumbres (del Campo et al., 2020), por lo que es par/cularmente importante ajustar muy bien las condiciones técnicas de los proyectos asociados a este /po de actuaciones, sea cual sea el enfoque que se le quiera dar (Mola et al., 2018; Pemán et al., 2021). Aspectos, a veces poco cuidados o directamente olvidados, como la selección de los materiales de base de los materiales forestales de reproducción, la calidad funcional de la planta de vivero, el diseño de la restauración, las técnicas de establecimiento, o los cuidados culturales son cruciales para lograr un éxito aceptable de estas actuaciones, y no comprometer la supervivencia y el establecimiento temprano (que es la etapa de desarrollo más vulnerable) de las especies implantadas (del Campo et al., 2021).

3.2.1 Restauración de formaciones de matorral

Un caso par/cular de hábitat en las zonas áridas son las formaciones de matorrales. Se trata de ecosistemas complejos que cubren alrededor del 40% de la superﬁcie de las provincias del sureste español, de la cual más del 80% se encuentran en zonas áridas (San Miguel et al., 2008). Los matorrales son importantes proveedores de bienes y servicios ecosistémicos crí/cos, incluidos la biodiversidad, la regulación hídrica, y los medios de vida para muchas especies de ﬂora y fauna alto valor ecológico. Este /po de formaciones ha experimentado una rápida transformación durante el siglo XX y XXI, pasando de estar some/dos a presiones insostenibles, a experimentar un importante proceso de recuperación (Alados et al., 2004), que incrementa

su funcionalidad ecológica e hidrológica, contribuyendo a los procesos de edafogénesis y a la mejora de la composición de la vegetación (Maestre et al., 2007).

En las laderas áridas y semiáridas, debido a sus caracterís/cas geomorfológicas (forma y pendiente), los matorrales actúan como sistemas fuente-sumidero donde las “matas” de vegetación, en un determinado número, tamaño y distribución, funcionan capturando, concentrando y conservando recursos (ej., agua, suelo y nutrientes) (Puigdefábregas, 2003, Tongway et al., 2004; Maestre et al. 2003; Navarro-Cano et al., 2017; Fig. 5 a). Este fenómeno supone una circulación tridimensional de los ﬂujos hídricos, y la concentración de otros recursos (nutrientes, materia orgánica, propágulos, etc.), formando “islas de fer/lidad” (Navarro Cano et al., 2014, 2015; Fig. 5 b y c). Sin embargo, los matorrales también pueden verse afectados por una reducción sostenida de la produc/vidad biológica como consecuencia de procesos de degradación derivados de los cambios socioeconómicos y climá/cos, con un fuerte impacto en su biodiversidad, en los procesos de erosión del suelo, y en las alteraciones del ciclo de nutrientes del suelo y de los procesos hidrológicos (San Miguel et al., 2012; Fig. 5c).

Figura 5. Formación de esparto en Murcia (superior), y efecto de la mortalidad de chumberas en un ambiente semiárido (inferior) (Fotos Rafael Mª Navarro Cerrillo)

La ges/ón de estos sistemas no es sencilla ya que, tradicionalmente, han estado asociados al pastoreo extensivo y al aprovechamiento de productos forestales no maderables (ej., esparto, plantas aromá/cas), por lo que no existen alterna/vas de restauración que resulten sencillas y/o viables. Integrar la heterogeneidad ambiental de las formaciones de matorral en zonas semiáridas en las actuaciones de restauración, aunque atrac/vo desde un punto de vista cienWﬁco, resulta complejo de forma prác/ca (Maestre et al. 2003; Tongway et al., 2004). En ese sen/do, para la restauración de formaciones de matorral se han propuesto alterna/vas de restauración ac/va (Padilla et al., 2009), aunque estas actuaciones no son fácilmente generalizables, siendo más recomendables las actuaciones puntuales (“focos de dispersión” en el sen/do de Rey-Banayas et al. 2021), o prác/cas de restauración pasiva (ej., acotamientos temporales; Cubas et al., 2017).

Una de las prác/cas de restauración pasiva más inmediata es la reducción/ordenación del pastoreo en las formaciones de matorral (sin que ya sea necesaria la exclusión de la herbivoría, dada su baja incidencia actual) durante un período de /empo es una técnica que permite rehabilitar los matorrales moderadamente degradados (MarWnez et al., 2012). Por ejemplo, en formaciones de atochar de la provincia de Alicante se ha encontrado mayor biomasa herbácea, cobertura de pastos, riqueza y diversidad de especies cuando se ha ges/onado.

En matorrales moderadamente degradados, donde todavía hay algo de cubierta vegetal, ésta puede servir como base para mejorar la dinámica de la vegetación, contribuyendo a aumentar la biodiversidad, incrementar la biomasa y la cobertura, y modiﬁcar la estructura de los componentes herbáceos y leñosos, contribuyendo, así, a reducir la degradación (Pérez Solís, 2001). El análisis de las interacciones de los grupos funcionales (nodrizas-facilitadas-pioneras, sensu Navarro-Cano et al., 2017) de especies presentes en algunas formaciones de matorral, y su integración en actuaciones concretas de restauración podría contribuir de forma signiﬁca/va a la restauración de algunos sistemas de matorrales en zonas áridas.

3.2.2 Programas de restauración de hábitat y especies singulares

Otro caso par/cular de restauración de la vegetación en zonas áridas son los programas de recuperación de especies y hábitat singulares. Algunos ejemplos son las actuaciones realizadas para la restauración de artales (Ziziphus lotus (L.) Lam.) en Andalucía (o de la sabina de Cartagena (Tetraclinis ar1culata, Esteve Selma et al., 2019). En ambos casos, existen programa de restauración de sus poblaciones que sirven para ilustrar la recuperación de sus hábitats, considerados HIC en la Red Natura 2000 (Fig. 6). En el caso del hábitat “Matorrales arborescentes con Ziziphus” (Direc/va 92/43/CEE), del que el arto blanco es especie clave, se considera como prioritario para la conservación de zonas litorales en zonas áridas. Las poblaciones de estas especies están muy fragmentadas y en gran parte desconectadas entre sí, lo que indica un declive en su estado de conservación actual (Agulló Samper, 2021).

Los programas de restauración de hábitat y especies singulares permiten valorar el estado de fragmentación de las subpoblaciones en una localidad determinada, proponer un estatus de conservación adecuado para las poblaciones residuales y, por úl/mo, sugerir estrategias para mejorar su estado de conservación. Algunas actuaciones pueden ir encaminadas a la ubicación y priorización de poblaciones claves para la interconexión de las subpoblaciones, el refuerzo de las poblaciones, la eliminación de especies invasoras, y la reducción de los factores de presión antrópica como puede ser la salinización de acuíferos (ej., azofaifo), o los incendios (ej., sabina de Cartagena). Asimismo, es recomendable la creación de programas de migración asis/da entre áreas potenciales (ej., en escenarios climá/cos esperados) del sureste peninsular, puesto que, según las proyecciones, debido al cambio climá/co este /po de especies pueden sufrir presiones climá/cas muy severas (Agulló Samper, 2021).

Figura 6. Formación de sabina de Cartagena y de arto en Murcia. Cartel del plan de recuperación del arto en Andalucía

3.3 Oasiﬁcación e Integración de la restauración en sistemas de agricultura intensiva

El termino oasificación hace referencia a las técnicas de restauración hidrológico forestal que integran actuaciones dirigidas a aumentar la disponibilidad hídrica y la mejora Usica y química del suelo junto con el establecimiento de especies vegetales adecuadas, normalmente a pequeña escala, y aprovechando condiciones topográficas favorables. La oasificación se u/liza principalmente en zonas áridas y semiáridas, y contribuyen a rever/r los procesos de degradación hídrica, edáfica y de la vegetación asociada a procesos de deser/ficación (MarWnez de Azagra, 2000; MarWnez de Azagra y Mongil, 2001). Su origen se remonta a las técnicas de cul/vo en zonas áridas de la zona oriental del Mediterráneo (ej., limanes), y su uso se generalizó como técnica restauradora forestal en Israel (Dor-Haim et al., 2023). En España el grupo de inves/gación liderado por MarWnez de Azagra y colaboradores, de la Universidad de Valladolid, ha sido un gran impulso de estas técnicas.

La osificación se orienta a la “recolección de agua” mediante micro embalses convenientemente dimensionados y construidos con diferentes materiales como mampostería en seco, gaviones o /erra (Fig. 7). Estas construcciones capturan e infiltran el agua de escorrenWa (sistema/zación primaria), mejoran la humedad del suelo y favorecen el crecimiento de la vegetación leñosa. Además de recolectar agua, la oasificación permite la captura de nutrientes y de suelo, lo que a su vez contribuye al control de la erosión hídrica y a rever/r los procesos de deser/ficación comunes en zonas áridas y semiáridas (Manso y MarWnez de Azagra, 2007). Las zonas restauradas permiten el desarrollo de una vegetación más evolucionada, puesto que existen mejores condiciones hídricas y edáficas en las “trampas” que recogen agua y suelo de forma ar/ficial, lo que contribuye a la restauración ecológica de las laderas degradadas. Los sistemas de oasificación funcionan estableciendo relaciones funcionales desde las zonas de aprovisionadores de agua y nutrientes (ej., laderas degradadas) y las áreas de recepción (ej., red de drenaje), que se convierte en una zona que recibe sedimentos, materia orgánica, restos vegetales, nutrientes y agua. Estas áreas de recepción actúan como “oasis” para la restauración de la vegetación, y protegen al suelo frente a la erosión facilitando su evolución hacia un perfil más fér/l, profundo y maduro (MarWnez de Azagra et al., 2006).

Las técnicas de oasificación requieren de una sistema/zación hidrológica primaria de las laderas y de la red de drenaje, que consisten básicamente en microcuencas endorreicas (MarWnez de Azagra, 1996, 2000), basado en un balance hídrico local, buscando el máximo de infiltración del agua, y creando áreas de impluvio y áreas de recepción. En las primeras la escorrenWa alimenta a las segundas, que tendrán sus correspondientes microembalses bien dimensionados (en cuanto a la altura de su murete), para que puedan recoger toda el agua que escurre. Una vez lograda la sistema/zación hidrológica, es posible proceder al establecimiento de la vegetación, principalmente mediante plantaciones sobre las estructuras hidrológicas (ej. microcuencas en las laderas, y diques/albarradas en la propia red de drenaje, Fig. 8). Los diseños repobladores son muy variados (MarWnez de Azagra y Mongil, 2001), aunque, se debe conseguir formaciones cons/tuidas por un número mínimo de plantas. En muchos casos, las actuaciones de oasificación recomiendan densidades bajas (<100 pies ha-1), distribuidos en forma de bosquetes (“bosques islas") sobre estructuras hidrológicas (marco aproximado de 6 × 6 m) (Fig. 7). En el caso de redes de drenaje muy torrenciales se deberá renunciar a la regularidad de la plantación; y se ubicarán las plantas sobre pequeñas estructuras de retención como albarradas o pequeños diques de mampostería en seco (o gaviones) donde sea posible aprovechar los sedimentos retenidos.

El resultado final es una estructura dendrí/ca revegetada por golpes, agrupada en las localizaciones más favorables, dejando sin repoblar las zonas con más dificultad. En este caso hay que orientar la plantación a aquellos microhábitats con mayor disponibilidad hídrica y mayor profundidad de suelo, y donde puede emplearse una densidad en torno a 100-50 pies ha-1 (pueden aparecer en formas de pequeños bosquetes sobre las estructuras hidráulicas, sin un patrón regular) con especies leñosas bien adaptadas a condiciones de aridez (ej., Olea europaea var. sylvestris Brot.; Ceratonia siliqua L., Ficus carica L., Tamarix sp.). La densidad irá disminuyendo progresivamente hacia las partes más alejadas del cauce, que se dejarían para otras especies propias de matorrales xeroU/cos o repoblaciones protectoras ya existentes (ej., Pinus halepensis Mill) y en densidad variable. La estructura creada conseguirá proporcionar una matriz de vegetación más compleja, y al ser moderada la competencia, las plantas se man/enen con un elevado vigor vegeta/vo, y una buena ramificación (Fig. 7).

A pesar de lo que podría pensarse, este /po de plantaciones suele tener un porcentaje de marras bajo, dada las condiciones de establecimiento (compensación hídrica), y la facilidad de suministrar cuidados culturales adecuados a la plantación (pequeños riegos de establecimiento, tubos protectores, mulch de piedra, etc.). Una especie muy interesante en técnicas de oasificación es el algarrobo, dada su gran resistencia a la sequía dada la gran rus/cidad de la especie, que en condiciones adecuadas crece con rapidez, por lo que se recomienda como planta forestal para reducir procesos de deser/ficación en áreas sensibles, contribuyendo a mejorar los flujos hídricos en cuencas torrenciales. Además, en estas condiciones, contribuye a mejorar las condiciones fisicoquímicas del suelo, lo que mejora su estructura y, por lo tanto, su capacidad de infiltración. Esto permite (de forma simultánea o progresiva) la introducción de otras especies (ej., olivo e higueras). La abundante producción de frutos a lo largo de prác/camente todo el año hace de esta especie un elemento importante en ambientes muy degradados, donde contribuye a la alimentación de la fauna domés/ca y silvestre (Fig. 7).

Figura 7a. Plantación de oasiﬁcación de algarrobo en zonas áridas de Israel (Ashkenazi et al. 2020)

Figura 7b. Plantación de oasiﬁcación de algarrobo en Almería (QUERAT, 2024)

Figura 7c. Ac/vidades de oasiﬁcación en el desierto del Néguev (Israel)

3.4. Bioingeniería

Una ac/vidad similar a la oasificación es la bioingeniería, que se caracteriza porque integra el uso de la vegetación, sola o en combinación con materiales estructurales (normalmente de madera o biodegradables) para crear soluciones técnicas funcionales y aumentar la calidad ecológica del si/o (Hacker y Johanssen, 2012). Este campo de la ingeniería combina las áreas clásicas de la ingeniería civil (p. ej. estructuras, materiales, construcción, geotecnia, ingeniería hidrológica) con la restauración forestal. Los efectos beneficiosos de este /po de obras van desde la restauración ecológica hasta la adsorción de contaminantes del suelo (Rey et al., 2019; Ye et al. 2019), y pueden contribuir a reducir la deser/ficación de manera significa/va (Giupponi y Gain, 2017). En las dos úl/mas décadas, se ha prestado cada vez más atención a la idea de combinar los fines de la bioingeniería y la restauración en paisajes seminaturales y agrícolas, en par/cular en el marco de diferentes marcos regulatorios que incluyen la Direc/va Marco Europea del Agua y más recientemente la Estrategia Europea de Infraestructura Verde.

Estas técnicas se u/lizan ampliamente en trabajos ﬂuviales, corrección hidrológica o estabilización de riberas, así como en terrenos con fuertes pendientes. En conjunto, la bioingeniería op/miza el uso de estructuras que aportar la estabilidad y rigidez necesaria para que las plantas tengan el /empo necesario para crecer y proporcionar la estabilidad necesaria. Las principales limitaciones de la bioingeniería están relacionadas con la naturalización de las obras (Tardio y Mickovski, 2016). Aún faltan aspectos sobre la forma en que los elementos estructurales se degradan (cuando son de materiales biodegradables) o la forma en que el proceso de estabilización se transﬁere entre el elemento inerte y la vegetación, especialmente en el Mediterráneo (ej., caso de las hidrotecnias propias de la restauración hidrológicoforestal). Dada la fragilidad de la evolución del componente vegetal, el análisis del éxito de las intervenciones de bioingeniería debe evaluar los aspectos relacionados con la cobertura y la diversidad de especies vegetales introducidas, así como integrar la dinámica y estabilidad de las laderas, el incremento de la biodiversidad, o la regulación hidrológica como indicadores funcionales para evaluar el rendimiento de este /po de actuaciones (Fig. 8).

3.5 Otras medidas

3.5.1 Mejoradores de suelo

Por úl/mo, cabe citar el uso de mejoradores del suelo en zonas áridas. La incorporación compost de origen urbano o de biochar, han sido prac/cas documentadas para la restauración de suelos en zonas árida, y ha ganado cada vez más atención como acondicionador del suelo para programas de restauración (Lagar et al. 2016). Otra solución técnica es el uso de polímeros sinté/cos y biopolímeros para mejorar las propiedades Usicas del suelo, como la retención de agua y la capacidad de inﬁltración del suelo. Además, al aumentar la estabilidad estructural del suelo, los polímeros reducen la erosión y la escorrenWa del suelo (Maghchiche et al. 2010). Como los polímeros diﬁeren en su peso molecular, conformación molecular, /po de carga y densidad de carga, la selección del polímero correcto depende de la estructura y composición del suelo degradado y de las condiciones ambientales a las que está expuesto (Ben-Hur 2006).

No obstante, y a pesar de su potencial importancia, las experiencias desarrolladas a escala opera/va en España no han tenido el éxito esperado por diferentes razones (Marando, 2013), por lo que debería promoverse proyectos piloto sobre estas técnicas de restauración.

3.5.2 Componente biológico del suelo

Los cambios en el uso del suelo en zonas áridas y semiáridas están relacionados con los cambios en la cobertura de las biocostras del suelo (costras formadas por cianobacterias, líquenes y musgos que adhieren parWculas del suelo). Es un ámbito de estudio muy reciente en España, pero con importantes contribuciones cienWficas (ver Cantón et al., 2021). En conjunto, estos trabajos ponen en evidencia la importante función ecológica que desempeñan las biocostras en los medios áridos y semiáridos, relacionados con la infiltración de agua del suelo, la escorrenWa superficial, el ciclo de C, y la produc/vidad biológica de los suelos, influyendo de forma significa/va en la dinámica hidrológica de las laderas (Maestre et al., 2011; Chamizo et al., 2017). Dado que los suelos degradados en zonas áridas y semiáridas suelen tener unas condiciones fisicoquímicas muy restric/vas (ej., textura, salinidad, escasa profundidad efec/va, etc.), el componente biológico del suelo puede contribuir a su rehabilitación (Antoninka et al., 2020).

Las medidas biológicas de recuperación del suelo mediante el componente biológico del suelo pueden hacerse mejorando la presencia de cianobacterias, que son capaces de realizar la fotosíntesis y ﬁjar N; contribuyendo así con can/dades sustanciales de carbono y nitrógeno a los suelos de zonas áridas (Cas/lloMonroy y Maestre, 2011; Navarro-Cano et al., 2014, 2015). Éstas forman el componente principal de las costras macrobió/cas del suelo en ambientes áridos, y mejoran las propiedades bioquímicas y Usicas del suelo: /enen un mayor contenido de materia orgánica y nitrógeno, man/enen la estabilidad de la superﬁcie, disminuyen el efecto de la erosión y aumentan la capacidad de retención de agua de los suelos (Rodríguez Caballero et al., 2018). Debido a sus efectos de mejora del suelo, las cianobacterias se han u/lizado como inoculantes para mejorar la estructura del suelo, aumentar su fer/lidad y recuperar las costras dañadas (Román et al., 2021). Al igual que en el caso anterior, y a pesar de su potencial importancia, existen muy pocas experiencias sobre la mejora del componente biológico del suelo a escala opera/va en zonas áridas en España, por lo que debería promoverse proyectos piloto sobre estas técnicas de restauración.

4. Viabilidad de la restauración de zonas áridas

En futuros escenarios de cambio climá/co, las metodologías y enfoques que respalden la ejecución de estrategias de restauración de zonas áridas y semiáridas son par/cularmente urgentes en la región mediterránea. Por lo tanto, se deben desarrollar/integrar nuevas metodologías, enfoques, esquemas de trabajo, herramientas e inves/gación que aseguren actuaciones adecuadas. A pesar de contar con es/maciones aproximadas sobre las pérdidas económicas asociadas a la degradación de los sistemas áridos (MITECO, 2022), es sorprendentemente diUcil obtener información sobre el costo potencial de evitar la deser/ﬁcación frente al costo de restaurar las /erras áridas degradadas. Ante la falta de información precisa sobre el costo de la rehabilitación, un argumento común a favor de la acción es sumar los llamados "costos

dañados" o ingresos perdidos, incluidas las pérdidas de productos y servicios debido a la degradación, y el costo aproximado de la rehabilitación en un área par/cular. Esto generará un gran valor monetario que hace rentable cualquier esfuerzo de rehabilitación (Nkonya et al. 2016). La Economía de los Ecosistemas y la Biodiversidad (TEEB) y la Plataforma Intergubernamental sobre Biodiversidad y Servicios de los Ecosistemas (IPBES) son dos de las inicia/vas internacionales que trabajan para mejorar la precisión de las valoraciones económicas (Libros Blancos sobre las implicaciones económicas y sociales de la deser/ficación, Low 2013), así como los costos y beneficios de abordar estos temas (Poulsen 2013). Desafortunadamente, la información necesaria para evaluar el costo económico de la rehabilitación de las /erras áridas o incluso evaluar el costo total de la degradación de las /erras áridas falta en gran medida en la literatura cienWfica (Stapleton et al., 2024).

No obstante, en la valoración de costos debería tenerse en cuenta los aspectos económicos derivados de las /erras afectadas por la salinización, los efectos nega/vos en la agricultura y las infraestructuras, las opciones de manejo de paisajes o cuencas hidrográficas, las medidas de compensación, la reintroducción de la vegetación en zonas degradadas o los efectos de la degradación de las /erras en otros componentes del medio ambiente y social. Estas es/maciones incluyen pérdidas para la agricultura, la calidad del agua e las infraestructuras, pero excluyen otros costos ambientales y sociales. Aun así, es diUcil es/mar la relación cowsto-beneficio de las inversiones en la lucha contra la deser/ficación. En el caso del sureste español, ha habido compromisos financieros y varios programas desde la década de 1940 para restaurar las zonas áridas del sureste peninsular, y se han realizado esfuerzos para garan/zar que las inversiones sean ambientalmente rentables y que los programas estén bajo un seguimiento regular; sin embargo, parte de los problemas con/núan y se espera que los costos aumenten en las próximas décadas.

En defini/va, hace falta una mayor conciencia sobre los efectos nega/vos de la deser/ficación, y los beneficios socioeconómicos de la restauración de los sistemas afectados. Los profesionales de la restauración no han logrado vender la idea de la restauración como una “inversión valiosa para la sociedad”, a pesar de las evidencias que ya existen de la importancia de “tomar medidas”. Afortunadamente, en los úl/mos años ha habido un esfuerzo considerable para vincular la restauración de las zonas áridas y semiáridas con los servicios ecosistémicos y los obje/vos de desarrollo sostenible. La reciente Ley Europea de Restauración de la Naturaleza, a pesar de sus posibles crí/cas, intenta crear un marco regulatorio y financiero para reducir la degradación de los ecosistemas y hábitat europeos y mejorar su rehabilitación, incluidas las zonas con riesgos altos de deser/ficación. Es responsabilidad de las administraciones públicas, las universidades y centros de Inves/gación, las empresas privadas y la ciudadanía, hacer esto posible.

Agradecimientos

Este trabajo forma parte de las acciones de divulgación del proyecto DesFutur (Fundación BiodiversidadMITECO and European Union-NextGenera / onEU”/PRTR RYC2021-033138-I-MCIN/AEI/ 10.13039/501100011033).

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Índice

1. Introducción

4. Erosión y forestación – Una concisa visión integral

José Alfonso Gómez joseagomez@ias.csic.es

Ins1tuto de Agricultura Sostenible CSIC

2. Erosión del suelo y sus mecanismos

3. Daños debidos a la erosión

4. Causas de la erosión

5. Impacto de la forestación para control de la erosión

6. Ejemplos de éxito y de fracaso de forestación y control de erosión

Resumen

La erosión del suelo es una amenaza para la sostenibilidad de los ecosistemas y las sociedades humanas. Ante ello, la forestación es una estrategia clave dentro de polí/cas orientada a su control y a ofrecer múl/ples beneﬁcios ambientales y sociales. Para alcanzar dichos beneﬁcios es necesario un entendimiento adecuado de los retos y oportunidades, técnicas y socioeconómicas, que envuelven cualquier proyecto 53 de forestación en función de las condiciones locales. Su éxito depende además de implementación de polí/cas adecuadas que permitan integrar el esfuerzo público y privado, y garan/zar la inversión adecuada para su implantación y ges/ón futura.

1. Introducción

La erosión y la reforestación son dos procesos naturales interrelacionados con un elevado potencial antropización. Cuando esto ocurre, adquieren una dimensión completamente diferente, por su intensidad y efectos ambientales y sociales. En el contexto de este capítulo hablaremos de ellos en su dimensión antrópica, en la que la acción humana acelera la pérdida de suelo y la magnitud de los ﬂujos hidrológicos, y la forestación contribuye a mi/gar estos efectos y a restaurar los ecosistemas degradados.

Este capítulo hablará sinté/camente sobre los procesos erosivos, cómo la forestación ayuda a regular los mismos, y también expondrá algún ejemplo de éxito y fracasos para servir de introducción al tema.

2. Erosión del suelo y sus mecanismos

La erosión del suelo es un proceso natural en el que la parte superior del suelo es arrastrada y transportada fuera de su lugar de origen mediante dis/ntos procesos de los que hablaremos a con/nuación. En ecosistemas naturales esta intensidad de erosión es baja y cercana a la velocidad de formación de suelo, por lo que normalmente el espesor de suelo fér/l se man/ene estable o, incluso crece muy lentamente.

Conviene recordar dos aspectos esenciales:

1- que el suelo es casi siempre una delgada capa, de un espesor de entre unas decenas de cenWmetros hasta un par de metros, cuya formación requiere una compleja combinación de procesos Usicos, químicos y biológicos que requieren mucho /empo. Lo que hay debajo es el material parental de que se forma el suelo, pero este material no puede soportar la vegetación;

2- La velocidad de formación de suelo es muy lenta, con un promedio de alrededor de 0.036 mm por año (Montgomery, 2007) Sin embargo, cuando la ac/vidad humana acelera los procesos erosivos, normalmente eliminando o reduciendo la erosión (Figura 1), esta pérdida de suelo es muy superior a la tasa de formación de suelo. Las es/maciones de pérdida de suelo en zonas sin medida de conservación están en un promedio de 3.9 mm por año, en un rango de 0.1-60 mm año, (Montgomery, 2007). El resultado ﬁnal de este desequilibrio sólo puede ser la degradación absoluta del ecosistema.

la erosión y deforestación en la parte Hai/ana de la Isla de la Española (izquierda) en contraste con el lado forestado de la parte correspondiente a la República Dominicana (derecha). Fuente NASA, Public domain, via Wikimedia Commons.

Existen dis/ntos /pos de erosión que se puede resumir, ver Figura 2, en:

1- Erosión hídrica: causada por la lluvia y escorrenWa;

2-Erosión eólica: ocasionada por el viento;

3- Erosión gravitacional: desplazamiento de suelos por la fuerza de la gravedad. como por ejemplo cuando rueda ladera abajo al labrar, o en los deslizamientos de ladera.

Figura 1. Imagen mostrando

Figura 2. Diferentes /pos de erosión, hídrica (a), eólica (b) y gravitaciones (c). Fuente: Žížala et al. (2018) bajo Crea/ve Commons Ayribu/on-NonCommercial License

Normalmente, los /pos de erosión más frecuentes son la erosión hídrica (que afecta a un 55-70 % de los suelos erosionados del mundo) y eólica (alrededor del 20-28% de los suelos erosionados del mundo (UNCCD, 2017; IPBES 2018). En este capítulo hablaremos fundamentalmente de erosión hídrica. Para entender bien los procesos erosivos, hay que entender que actúan a múl/ples escalas, en los que intervienen diferentes mecanismos, y en los que la importancia de cada mecanismo varía con la escala. Así, en el caso de la erosión hídrica hay cuatro mecanismos fundamentales (ver Figura 3):

1- La erosión por el impacto de la gota de lluvia, en los que la energía ciné/ca de la lluvia la arranca del suelo y la desplaza, si no hay una lámina de agua que cubra el suelo, unos cenWmetros. Esta actúa a la escala más pequeña;

2- Después esta la erosión por flujo superficial, en la que la energía de la escorrenWa superficial arranca el suelo y los transporta ladera abajo. Este mecanismo de erosión es uno de los dominantes a escala de ladera;

3- A medida que la ladera aumenta de longitud, y en función de su microrelieve, la escorrenWa se acaba concentrando en pequeños canales, y entonces hablamos de erosión en regueros. En este mecanismo de erosión, al concentrase la energía de la escorrenWa en una superﬁcie pequeña, se intensiﬁca su capacidad erosiva;

4- A medida que aumentamos la escala y se concentra la escorrenWa de superficies más grandes, hablamos de erosión en cárcavas o erosión en cauces. La diferencia está en tu tamaño y persistencia. Cárcavas normalmente se refieren a vaguadas en las que se forma un cauce debido a un evento de erosión intenso, mientras que erosión en cauces se refiere a cauces permanentes (en las que el flujo puede ser con/nuo o estacional) normalmente de un tamaño mayor que la cárcava (Figura 3). No obstante, la dis/nción entre ambos es algo difusa, con cárcavas que se pueden conver/r en cauces permanentes con flujo estacional.

Entender, aunque sea de manera esquemá/cas esta actuación a escala e integración de mecanismos es fundamental para abordar de manera racional el control de la erosión.

. Diferentes mecanismos de erosión h´ñidrica.Fuente: Autor excepto Salpicadura (US Department of Agriculture, Public domain, via Wikimedia Commons).

3. Daños debidos a la erosión

Cuando se habla de daños debido a la erosión, es también muy ú/l dis/nguir entre daños “in situ” y daños “ex situ”. Los primeros son aquellos daños que ocurren donde /ene lugar la erosión, mientras que los segundos /enen lugar en zonas fuera de donde se ocasiona la erosión. La Tabla 1 muestra algunos de los principales daños debidos a la erosión.

Tabla 1. Principales daños in situ y ex situ de la erosión

In situ Ex situ

Pérdida de fer/lidad de los suelos

Pérdida de capacidad de almacenamiento de agua del suelo

Pérdida de cul/vo por arrastre de semillas o arranque de plantas.

Fraccionamiento de la propiedad por las cárcavas y regueros.

Daños a infraestructuras: e.g. colmatación de embalse

Aumento de los daños de inundaciones, al colapsar las redes de drenaje por el sedimento.

Contaminación difusa de cursos de agua por los nutrientes y agroquímicos transportados en el sedimento.

Pérdida de cul/vos al ser enterrados pro sedimento de fuera de la parcela.

La magnitud económica de estos costes varía mucho en función de las circunstancias locales, aunque existen trabajos que permiten dar un orden de magnitud. Uno de los más interesante es el de Pimentel et al. (1995) en la que asigna unos costes a estos daños ex situ e in situ de 124 y 83 € por ha y año (conver/dos a euros y actualizados por la inﬂación a fecha de 2024 por el autor). Esta cuan/ﬁcación nos permite apreciar dos ideas.

1- que los costes de la erosión no son despreciables, aunque no desorbitados; 2- que en muchos casos los daños ex situ son de mayor relevancia.

El corolario de ambos es que, hasta que el ecosistema esté cerca del colapso con síntomas alarmantes, por ejemplo, descenso en la cosecha, el agente responsable de la erosión /ene poco incen/vo para actuar de manera inmediata en su control. Esto ocurre en especial en situaciones en las que el agente /ene otras preocupaciones más urgentes, e igualmente legi/mas, como mantener a su explotación agrícola o forestal viable ante gastos inmediatos. A esto se una que es muy diUcil repercu/r el coste ex situ a los responsables, y estos acaban soportados por otros agentes, o en el caso de bienes públicos (e.g. infraestructuras, calidad del agua, …) por la sociedad en su conjunto.

Esto explica que el control de erosión requiera en muchos casos la intervención del sector público, tanto a la hora de establecer regulaciones sobre todo el territorio, ejecutar y/o ﬁnanciar actuaciones, y proveer apoyo técnico a usuarios ﬁnales del sector agroforestal.

La Tabla 2 ofrece otra /pología de clasiﬁcación de los daños de la erosión, que ayuda a redundar en la idea de que los daños debidos a la erosión son múl/ples y con una amplia repercusión.

Ambientales

Pérdida de fer/lidad de los suelos

Degradación permanente de los suelos, deser/ﬁcándolos.

Sedimentación de cursos de agua, afectando la calidad del agua y la biodiversidad

4. Causas de la erosión

Socioeconómicos

Pérdida de produc/vidad agrícola, reduciendo la seguridad alimentaria.

Coste de restauración: de suelos degradados o de infraestructuras afectadas (e.g. dragado de cursos de agua).

Migraciones forzadas, ya que la degradación de los sueles puede forzar a emigras a comunidades enteras.

En el medio agroforestal las causas de la erosión se deben fundamentalmente a los factores que se sinte/zan en la Figura 4. La primera es una reducción de la cobertura vegetal que reduce la protección mecánica del suelo (ayudando a los mecanismos de erosión por salpicadura y laminar) y reduciendo la capacidad de infiltración del suelo, lo cual aumenta la escorrenWa y ayuda a intensificar la erosión laminar, por reguero y en cárcavas y cauces. El segundo es una modificación del tránsito sobre el terreno por animales y máquinas que va en la dirección de empeorar propiedades clave para resis/r frente a la erosión (reducción de materia orgánica y de estabilidad de los agregados del suelo) y su capacidad de almacenar e infiltrar agua (aumento de la compactación y reducción de la velocidad de infiltración de agua del suelo).

Tabla 2. Clasiﬁcación de principales daños de la erosión

Figura 4. Efecto de la deforestación (izquierda) y forestación (derecha) sobre la erosión

Esta reducción de la cobertura y empeoramiento del manejo se puede ver fundamentalmente como:

1- Deforestación: La tala de árboles reduce la cobertura vegetal, dejando el suelo vulnerable;

2- Agricultura con prác/cas inadecuadas: Las prác/cas agrícolas que se diseñan sin proveer suﬁciente cobertura de suelo y mejora de sus propiedades acaban acelerando la erosión;

3- Urbanización: El sellado de suelos limita la inﬁltración de agua, aumentando la escorrenWa y la erosión en las zonas donde se concentra;

4- Cambio climá/co: Existen zonas donde el cambio climá/co la intensidad de lluvias y sequías, cada uno de los cuales puede intensiﬁcar la erosión.

Las causas úl/mas de la erosión, aunque /ene un enfoque técnico son de carácter socio-económico, ya que estos factores son los que regula la manera que las sociedades humanas ges/onan sus recursos naturales. Para poder prevenir y mi/gar la erosión es necesario que factores hay detrás del cambio del ecosistema que ha dado lugar a la misma. Estos factores pueden ser muy diversos, por ejemplo, la necesidad de los habitantes de un territorio a superar sus límites para sobrevivir al corto plazo, la voluntad de maximizar el beneﬁcio económico por avaricia sin preocuparse de la degradación del suelo, o el desconocimiento al aplicar estrategias válidas en otras condiciones.

5. Impacto de la forestación para control de la erosión

La forestación implica plantar árboles en áreas previamente deforestadas o degradadas y puede ser de dos /pos:

1- Reforestación: Restauración de bosques donde ya exisWan; 2- Forestación: Creación de bosques en áreas donde no había cobertura forestal.

En ambos casos es una estrategia muy adecuada para el control de erosión siempre que estén bien

diseñada, ver Figura 4, ya que ayuda proteger el suelo, a regular el ciclo hidrológico y a mejorar la calidad del aire y agua, ya que los bosques ﬁltran contaminantes y almacenan carbono. Es importante recordar que un buen control de la erosión a escala de cuenca requiere no sólo la forestación, sino en ocasiones la realización de obras complementarias como, por ejemplo, terrazas o diques de retención para evitar la erosión en cárcavas y cauces (Figura 5). Esto es lo que se engloba dentro del concepto amplio de restauración hidrológico-forestal (e.g. Mintegui, 2008).

Figura 5. Imagen de presa de retención para restauración hidrológico-forestal. Fuente: HylgeriaK (2010, hyps:// commons.wikimedia.org/wiki/File:Check_dam_barcelonneye.JPG#ﬁle ) bajo Crea/ve Commons Ayribu/on-Share Alike 3.0 Unported

6. Ejemplos de éxito y de fracaso de forestación y control de erosión

Esta sección muestra algunos ejemplos para ilustrar el hecho de que un buen control de erosión mediante una restauración hidrológicos forestal depende de dos factores esenciales:

1- Una buena forestación que sea capaz de proporcionar una masa arbórea sana, y manejables, adecuada a las condiciones edafoclimá/cas y socioeconómicas de la zona;

2- Complementar esta forestación con todas las infraestructuras necesarias para completar el control de erosión y la regulación del ciclo hidrológico.

Un buen ejemplo exitoso es la restauración de la Sierra de Espuña, en Murcia. Esta obra fue liderada por Ricardo Codorníu (López, 2013), para comba/r la grave deforestación de esta Sierra tras siglos de explotación agrícola, ganadera y de madera, teniendo lugar entre ﬁnales del siglo XIX y principios del XX. Entre 1891 y 1920, se plantaron millones de pinos, principalmente carrascos, para recuperar el suelo, proteger los recursos hídricos y frenar la deser/ﬁcación. Gracias a ello, la Sierra de Espuña es hoy un espacio protegido con rica biodiversidad y atrac/vo turís/co (Figura 6).

En otras ocasiones, la forestación no ha sido capaz de controlar la erosión y restaurar el suelo. Un ejemplo son restauraciones en áreas de minería a cielo abierto en diferentes zonas de España (Figura 7). En ellas, una mala evaluación previa de la composición del suelo alterado por la minería y las condiciones climá/cas locales dio lugar a que las especies plantadas no lograran establecerse bien ante las malas condiciones del suelo, y las especies elegidas a estas condiciones extremas.

Figura 6. Masa forestal alrededor del Morrón de Espuña. Fuente: Lorenzo Soriano, mediante Crea/ve Commons Ayribu/on-Share Alike 4.0 Interna/onal. Interna/onal.

Figura 7. Falta de implantación de masa arbórea en an/gua mina de carbón restaurada en la provincia de Córdoba. Fuente: Google Earth, elaboración propia.

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5. La interceptación de la precipitación por las cubiertas vegetales y sus efectos sobre el suelo y los recursos hídricos

Francisco Belmonte Serrato franbel@um.es

Departamento de GeograLa, Universidad de Murcia

Contenido

1. Introducción

2. El efecto de la interceptación en el balance hídrico

2.1. Almacenamiento de agua en la cubierta vegetal

2.2. Precipitación neta y pérdidas por interceptación

2.3. Ganancias de lluvia por interceptación

3. La precipitación en el suelo bajo las cubiertas vegetales

3.1. Distribución espacial de la trascolación y la escorrenWa cor/cal

3.2. Distribución de la precipitación bajo cubiertas arbóreas

3.3. El "efecto borde" en laderas

3.4. Distribución de la precipitación bajo cubiertas de matorral

4. Cubierta vegetal, erosión del suelo y recursos hídricos - Óp/mo de cobertura

4.1. El efecto de la cubierta vegetal en la protección del suelo frente a la erosión hídrica

4.2. El impacto de la interceptación en la reducción de los recursos hídricos

4.3. El concepto de “óp/mo de cobertura vegetal”

5. Conclusiones Resumen

Las cubiertas vegetales, ya sean bosques o matorrales naturales, repoblaciones forestales para explotación silvícola o para la protección del suelo frente a la erosión, o cul/vos arbóreos o herbáceos en su máximo periodo vegeta/vo, desempeñan funciones esenciales para la sostenibilidad ambiental y la lucha contra el

cambio climá/co. En este sen/do, son, junto con océanos (el más importante) y los suelos, grandes sumideros de carbono, esenciales para absorber el exceso de carbono que la ac/vidad humana está enviando a la atmósfera. Ejercen una función esencial en la protección de los suelos frente a la erosión, reduciendo, en muchos casos, la energía ciné/ca liberada en el impacto de las gotas de lluvia contra el suelo, causante de la erosión por salpicadura (splash) y que cons/tuye el inicio de la erosión hídrica; actúan como reguladores térmicos, consumiendo en la transpiración calor ambiental que envían a la atmósfera como calor latente de vaporización y, además, favorecen la biodiversidad. Pero también /enen un efecto nega/vo en la disponibilidad de recursos hídricos, sobre todo en regiones áridas y semiáridas, que deriva de su papel de interceptación y almacenaje temporal de la precipitación, y la evaporación de una parte importante de ella de vuelta a la atmósfera.

Este capítulo aborda ese papel de interceptación de la precipitación por la vegetación y sus efectos en mul/tud de procesos, especialmente en el balance hídrico, la distribución del agua de lluvia en el suelo, en función de los dis/ntos /pos de cubiertas y el concepto de "óp/mo de cobertura", que relaciona la pérdida de agua por interceptación con la pérdida de suelo por erosión.

1. Introducción

En áreas cubiertas de vegetación, no toda la precipitación incidente, es decir, aquella que llega a la parte superior de la cubierta vegetal, ya sea en forma de lluvia o de nieve, alcanza el suelo. Una pequeña parte de la precipitación atraviesa la cubierta vegetal sin ser obstaculizada en su camino al suelo, pero la mayor parte de ese ﬂujo de precipitación es interrumpido o interceptado por el dosel vegetal y queda retenido temporalmente en las hojas, ramas y troncos (Figura 1).

El ﬂujo de precipitación que es interceptado por la vegetación arbus/va y el matorral, acaba fraccionado en tres partes:

(1) Trascolación (throughfall), que es el ﬂujo de goteo o “lluvia” bajo la cubierta (Návar y Bryan, 1990; Belmonte Serrato, 1997; David, et al., 2005), a consecuencia del reagrupamiento de una parte de las gotas de lluvia interceptadas por las hojas, que acaban cayendo con tamaños considerablemente mayores que los de las gotas de la lluvia incidente y, en muchos casos, con una liberación de energía ciné/ca también mayor al impactar en el suelo, debido al aumento de masa, que compensa la disminución de altura de caída (Roldan Soriano, 2009).

La precipitación "libre", es decir, aquella que llega al suelo bajo la cubierta vegetal sin ser interceptada, y cuyo volumen es muy variable dependiendo de la densidad de cada cubierta vegetal, es casi imposible de contabilizar separada del ﬂujo de trascolación, de modo que se contabilizan conjuntamente.

Figura 1. Lluvia retenida por la vegetación (almacenaje)

(2) EscorrenPa o flujo cor1cal (stemflow), que es el flujo que discurre por ramas y tronco, alcanzando el suelo, como flujo concentrado, en puntos concretos del perímetro del tronco (Belmonte Serrato, 1997; Crockford y Richardson , 2000)

(3) Interceptación el agua total retenida (almacenada) por la cubierta vegetal (ver ﬁgura 1) y evaporada de vuelta a la atmósfera.

En cubiertas vegetales arbóreas, sin matorral ni herbáceas bajo la cubierta y en matorrales sin herbáceas bajo la cubierta, los dos primeros flujos, cons/tuyen la precipitación que consigue traspasar el dosel vegetal y llegar al suelo como precipitación neta, y la interceptación, cons/tuye una pérdida del agua precipitada, ya que desde la cubierta vegetal se evapora sin llegar al suelo (Figura 2). En cubiertas vegetales arbóreas con sotobosque de matorral, el proceso se mul/plica; la trascolación desde la cubierta arbórea, se convierte en la precipitación incidente para el sotobosque de matorral, el cual vuelve a replicar el proceso de trascolación, flujo cor/cal, almacenaje y evaporación. Y, si bajo cualquiera de las cubiertas vegetales anteriores hay herbáceas, en estas se vuelve a repe/r el proceso. La precipitación final trascolada y escurrida por los troncos, /ene todavía que pasar el úl/mo almacén: el man/llo de hojarasca, que también retendrá y, desde ahí se evaporará otra parte de la precipitación (Figura 3).

Figura 2. Proceso de interceptación

Figura 3. Esquema del proceso de interceptación en cubiertas vegetales arbóreas con sotobosque de matorral, herbáceas y man/llo de hojarasca

La suma de toda el agua retenida en los dis/ntos estratos del dosel vegetal y evaporada antes de llegar al suelo, se denomina interceptación neta, pérdida por interceptación o simplemente interceptación (Belmonte Serrato, 1997; Groen y Savenije, 2006; Pérez Arellano et al., 2016) y supone una pérdida neta de agua (de lluvia o nieve) respecto a la registrada en los pluviómetros (Navarro, 2009) que, frecuentemente, no se /ene en cuenta en los balances hídricos, y es, junto con la evapotranspiración, responsable de la disminución apreciable de los recursos hídricos que causan las cubiertas vegetales (Tucci, 2001), la cual puede llegar a ser muy importante en regiones semiáridas y áridas.

No obstante, la interceptación de la vegetación también puede suponer una ganancia de recursos hídricos cuando se producen episodios de niebla (precipitación horizontal). En estos casos, la vegetación actúa como superﬁcie de captación de las minúsculas gotas de agua que se adhieren a las superﬁcies de hojas, ramas y troncos, facilitando el aumento de tamaño por coalescencia entre ellas, y el consiguiente goteo bajo la cubierta o el escurrimiento por ramas y troncos, que no se produciría en ausencia de vegetación. (Cavelier, et al., 1996; Braojos Ruíz, 2010; Riyer, et al., 2008; 2010; Aboal, et al. 2013; Navarro Hevia, 2009)

Los primeros trabajos de los que se /enen referencia en el estudio de este proceso se remontan a Horton (1919), pero será a par/r de los años cuarenta del siglo XX, cuando se empiecen a incrementar de forma exponencial los trabajos que abordan las múl/ples implicaciones de la interceptación en muchos procesos hidrológicos, edafológicos, geomorfológicos y biológicos (Belmonte Serrato y Romero Díaz, 1999b), en una gran variedad de cubiertas vegetales y ámbitos climá/cos (Romero Díaz, 2013).

En su mayoría, y sobre todo, en el inicio de los estudios de intercepción de la vegetación, los trabajos se han desarrollado en bosques de clima frío, templado y tropical (Ruyer, et al., 1971; Thompson, 1972; Gash et al., 1980; Dolman, 1987; Cape et al. 1991; Lankreijer et al., 1993; Bellot, y Escarre, 1998; Liu, 1998; Valente et al., 1997; Schellekens, et al., 2000; Rodrigo y Ávila, 2001; Raat, et al., 2002; Gerrits et al., 2006; Dohnal, et al., 2014). Pero, dada la importancia de este proceso en el balance hídrico de zonas semiáridas y áridas, y a pesar de las diﬁcultades para encontrar instrumentación adecuada para el estudio del proceso en matorrales, arbustos y herbáceas, los estudios en estos ambientes han aumentado considerablemente. (Merriam, 1961; Leyton et al., 1967; Aston, 1979; Tromble, 1988; Návar y Bryan, 1990; Derouiche, 1996; Belmonte Serrato, 1997; Belmonte Serrato y Romero Díaz, 1994, 1998b; Carlyle-Moses, 2004; Cantú y Silva, 2005; Dunkerley, 2000, Belmonte Serrato et al., 2013), desarrollando, incluso instrumentación especíﬁca y técnicas de medida (Belmonte Serrato, 1997; Belmonte Serrato y Romero-Díaz, 1998a; García-Estrínaga et al., 2006 López Lambrano, 2007), o aplicando instrumentos desarrollados para los estudios de erosión como los simuladores de lluvia (Carlyle-Moses, 2004; Belmonte Serrato, 2001; Shachnovich, et al., 2008; Love, et al., 2010).

El proceso de interceptación está implicado en la interrelación suelo-planta-atmósfera, afectando a la escorrenWa, a la humedad y a la erosión del suelo. (Pressland, 1976; Calder 1990; Belmonte Serrato y Romero Díaz, 1998; Belmonte Serrato et al., 1999; Méndez, 2013; Pérez Arellano et al., 2016). Por otro lado, el proceso se ve afectado por la /pología y estructura de la vegetación, así como por la biomasa presente en el momento de la lluvia (Bellot y Escarre, 1989; Cabezas et al., 1991; Bellot et al, 1999; Belmonte Serrato y Romero Díaz, 1999; Crockford & Richardson, 2000; García Estringana, 2011; Wani & Manhas, 2012; Frasson, R. & Krajewski, W., 2013; López Lambraño et al., 2017); por la intensidad y duración de la lluvia (Belmonte Serrato, 1997; Schowalter, 1999; Komatsu, et al., 2008); por la temperatura y velocidad del viento (Belmonte Serrato y Romero Díaz, 1999a; Ringgard et a., 2014); o por el efecto de pantalla derivado de la pendiente de la ladera (Serrato y Romero Díaz, 1999).

En España, los primeros estudios se realizan a ﬁnales de los años 70 del siglo pasado. Alvera (1976, 1977), Calabuig et al., (1978), Calvo de Anta et al. (1979), relacionados con el balance hídrico de interceptación. Durante los años 80, diversos trabajos estudian la interceptación en relación al balance de nutrientes por pluviolavado como: Escudero et al. (1985), Bellot (1988), González del Tanago (1988), López Sánchez (1989) y Bellot y Escarré (1989). Pero será a par/r de los años 90, cuando los estudios sobre interceptación de la lluvia por la vegetación adquieran un gran desarrollo, con mul/tud de trabajos entre los que se incluyen 14 tesis doctorales, que incluyen entre sus obje/vos la evaluación de la interceptación en su relación con los ﬂujos de pluviolavado de nutrientes, o que cons/tuye su principal objeto de estudio (Romero Díaz, 2013), como las de: Moreno Marcos (1994); Belmonte Serrato (1997); Aboal (1998); Gómez (1998); Rios Velasquez (2000); Mateos Rodríguez (2001); García OrWz (2006) y García Estringana (2011).

2. El efecto de la interceptación en el balance hídrico

2.1. Almacenamiento de agua en la cubierta vegetal

Todo el proceso de interceptación de la precipitación por la vegetación, o más bien, la pérdida de precipitación por interceptación, se sustenta en lo que se conoce como "capacidad de almacenaje de la vegetación" (Horton, 1919, Zinke, 1967), o también: "valor de saturación de la cubierta" (Leyton et al, 1967). Aunque todo el proceso también se ve muy afectado por la velocidad del viento y la temperatura durante el episodio de lluvia, en los intervalos entre episodios y tras el cese total de precipitación, que influyen, en gran medida, en la evaporación y, en consecuencia, en las sucesivas cargas y descargas del agua almacenada (Belmonte Serrato et al., 1999a; Crockford y Richarson, 2000; Córcega Pita y Silva Escobar, 2011). La capacidad de almacenaje puede definirse como: la máxima can/dad de lluvia que puede retener una cubierta vegetal sin que llegue a caer al suelo (Belmonte Serrato, 1997). Es decir, el valor máximo de agua que una cubierta vegetal (hojas, ramas y troncos), puede retener adherida en su superficie. Ruyer et al. (1971), dice que: "esta es comparable con la capacidad de campo del suelo, fácil de entender en la prác1ca pero diLcil de definir con precisión". En realidad, no es diUcil de definir, pero sí de medir con

precisión. El propio Ruyer et al. (1971), en su modelo de predicción de la pérdida de lluvia interceptada, dis/ngue entre "capacidad de almacenaje" y "agua en la cubierta". Esta úl/ma sería el agua que permanece en la cubierta durante todo el episodio de lluvia, parte de la cual se va evaporando durante ese /empo y, en presencia de viento, también arrastrada hacia el flujo de goteo (trascolación) o escorrenWa cor/cal. Mientras que la capacidad de almacenaje sería el agua que queda retenida en la cubierta tras el cese de los flujos de trascolación y escorrenWa cor/cal. Lo cual ocurre, según el propio Ruyer et al. (1971), cuando el flujo de trascolación es inferior a 0,002 mm/minuto. Lo que según Gash (1979), acontece entre 20 y 30 minutos después de cesada la lluvia.

Esta capacidad de retención o almacenamiento, depende del /po de cubierta vegetal (arbórea, arbus/va o herbácea), de las estructura, como la mayor o menor rugosidad de ramas y troncos, así como de su disposición (cónica, dicotómica, ver/cal, horizontal) y el /po y tamaño de hoja de cada especie (acicular, oblonga, redondeada).

En la tabla 1 se presentan algunos valores de capacidad de almacenaje en cubiertas de árboles, arbustos y herbáceas. Los valores más altos, como es lógico, se ob/enen en cubiertas arbóreas, y oscilan entre 2 mm y 4.5 mm, obtenidos en condiciones de lluvia natural. Entre arbustos y herbáceas los valores no diﬁeren demasiado y oscilan entre 0.3 y 1.9 mm.

Sin embargo, en hojarasca o residuos vegetales (mulch), algunos autores aportan valores más elevados que los de arbustos y herbáceas, que alcanzan valores de almacenaje de las cubiertas arbóreas. Helvey (1964) da valores de almacenamiento de un 3% de la precipitación anual. Putuhena y Cordery (1996) dan valores en torno a 2.8 mm en hojarasca de pinos y 1.7 mm para hojarasca de eucaliptos. Guerrits, et al (2007), reﬁeren valores de almacenamiento de hasta el 34% de la precipitación, en la hojarasca de un bosque de Fagus sylva1ca (haya común) en Luxemburgo, medidos otoño, es decir, en el máximo periodo de acumulación de hojarasca.

Como ya se ha comentado, los valores de capacidad de almacenaje representan el valor de saturación de la cubierta vegetal y, en consecuencia, el valor de precipitación a par/r del cual se inicia, primero la trascolación (el goteo desde la cubierta) y con posterioridad la escorrenWa cor/cal. Aunque, en realidad, ambos ﬂujos se inician con valores más altos de precipitación, ya que durante el /empo que se necesita para la saturación de la cubierta, la evaporación no se de/ene.

Tabla 1. Algunos valores de capacidad de almacenaje para dis/ntas especies de árboles, arbustos y herbáceas.

Tipo de cubierta

Árboles (copa)

Almacenaje en mm (l/m2 de cubierta)

Referencia

Pinos (Uppsala) (lluvia natural) 2.1 Saxena (1986)

Pinus pínea (lluvia natural) 3.7 García Apaza (2005)

Pinus pínea (lluvia natural) 4.4 Pérez Arellano et al. (2016)

Coníferas (Velen Suecia) (lluvia natural) 2 Bringfelt y Harsmar (1974)

Pinus silvestris (lluvia natural)

Ruyer (1975)

Pinus nigra (lluvia natural) 1 Ruyer (1975)

Picea abies (lluvia natural) 1.5 Ruyer (1975)

Pinus eliot II (lluvia natural) 1.8 Changyuan Tang (1996)

Pinus radiata (lluvia natural 2 Crockford y Richarson (2000)

Pinus halepensis (lluvia natural) 2 Belmonte Serrato (1997)

Arbustos

Pistacia len1scus (simulación de lluvia) 0.3

Erica mul1ﬂora (simulación de lluvia) 0.4

Quercus Coocifera (simulación de lluvia) 0.9

Juniperus oxicedrus (lluvia natural)

Derouiche (1996)

Belmonte Serrato (1997)

Thymus vulgaris (lluvia natural) 1 Belmonte Serrato (1997)

Rosmarinus oﬁcinalis (lluvia natural)

Thymus vulgaris (simulación de lluvia)

Rosmarinus oﬁcinalis (simulación de lluvia)

Belmonte Serrato (1997)

Belmonte Serrato (2001)

Rosmarinus oﬁcinalis (lluvia natural) 0.6 Gonzalez Hidalgo (1992)

Rosmarinus oﬁcinalis (simulación de lluvia) 1.9 Gonzalez Hidalgo (1992)

Cistus ladanifer (simulación de lluvia)

García-Estríngana (2011)

Cistus ladanifer (simulación de lluvia) 1 Pérez Arellano et al. (2016)

Herbáceas

Brachypodium retusum (simulación de lluvia) 1.8 Derouiche (1996)

Mezcla de herbáceas (simulación de lluvia) 1.2 Lopez-Lambraño et al. (2017)

Hojarasca

Pinos (lluvia natural) 3 Helvey (1964)

Pinos (lluvia natural) 2.8 Putuhena y Cordery (1996)

Eucaliptos (lluvia natural) 1.7 Putuhena y Cordery (1996)

Fagus sylva1ca (lluvia natural) 34 Guerrits, et al (2007)

Estos valores indican el límite en el que un episodio de precipitación es capaz de atravesar cada /po de cubierta vegetal y aportar agua a los estratos inferiores, o directamente al suelo. Es decir, precipitaciones por debajo de ese valor se evaporan directamente sin llegar al suelo bajo las cubiertas vegetales y, en consecuencia, deberían eliminarse directamente en el cálculo de un balance hídrico. Y, en el caso de cubiertas con varios estratos de vegetación (arbóreo, matorral, herbáceo, man/llo), hay que tener en cuenta los almacenajes de cada estrato que elevaran el almacenamiento. Por ejemplo, considerando que en ambientes mediterráneos semiáridos es frecuente encontrar la asociación de Pinus halepensis, con arbustos como len/sco, romero, tomillo y jaras, así como Brachypodium retusum y u/lizando los valores medios de la tabla 1, en cubiertas vegetales compuestas por esos tres estratos, más el man/llo de hojarasca, el valor de almacenaje se sitúa por encima los 5,5 mm, a los que hay que sumar el almacenaje de los troncos, con lo que se alcanzaría los 6 mm. Es decir, en episodios de lluvia inferiores a 6 mm, muy poca agua alcanzará el suelo bajo estas cubiertas con el 100% de cobertura.

Hay que resaltar que, en ambientes mediterráneos semiáridos, los episodios de lluvia inferiores a 6 mm representan un porcentaje muy signiﬁca/vo de la precipitación total anual. En el estudio sobre la interceptación de la lluvia por la vegetación mediterránea semiárida, llevada a cabo en el campo experimental de El Ardal (Mula, Murcia) por Belmonte Serrato entre 1992 y 1995 para su tesis doctoral, los episodios de lluvia registrados en esos cuatro años con valores superiores a 0.2 mm (límite inferior del pluviógrafo), fueron 163, que sumaron una precipitación total de 902,8 mm. Entre 0.2 y 1 mm se registraron 78 episodios que sumaron 32,2 mm, y entre 1 mm y 6 mm se registraron 51 episodios que sumaron 144,6 mm. En total, los episodios inferiores a 6 mm fueron 129, es decir, el 79% de todos los episodios de lluvia; contabilizando 176,8 mm de lluvia, el 19.6% de la lluvia total (Belmonte Serrato, 1997). Esto se agrava en años secos, en los que, lo frecuente, son episodios de poca cuanWa de precipitación, como lo fue 1995, en el

que se registró una precipitación total de 117,2 mm ocurrida en 43 episodios, de los que 20 fueron episodios de entre 0,2 y 1 mm que dejaron 3.2 mm de lluvia y 17 fueron episodios inferiores a 6 mm, que dejaron 44 mm de lluvia. Es decir, los episodios inferiores a 6 mm fueron 37 el 86% de todos los episodios de ese año, dejando 47,2 mm, el 40,27% de la lluvia total (Belmonte Serrato, 1997). Hay que tener en cuenta, no obstante, que en años secos la vegetación reduce su biomasa y, por consiguiente, su capacidad de almacenaje, pero no como para compensar la reducción de episodios de precipitación de pequeño volumen.

Estos valores de almacenaje están referidos a episodios de precipitación con/nuos, es decir, sin interrupciones; pero con mucha frecuencia, los episodios de precipitación no son con/nuos, sobre todo los asociadas a frentes. Lo normal, es que dentro de un mismo episodio, haya intervalos en los que la precipitación se interrumpe, pero no así la evaporación, ni el viento, en caso de que lo haya. Esto signiﬁca que, aunque en el primer intervalo de precipitación la cubierta haya alcanzado la saturación, en los periodos de interrupción de la precipitación, la cubierta, en mayor o menor grado, "se seca", permi/endo en el siguiente intervalo con precipitación un nuevo almacenaje completo o parcial. De modo que, será la suma de todos estos almacenajes sucesivos, la que proporcione el valor total de lluvia perdida por interceptación (Belmonte Serrato, 1997). Siendo en ambientes templado-cálidos áridos y semiáridos en los que con mayor intensidad se manifestará esta situación, haciendo que las pérdidas por interceptación sean más acusadas que en ambientes templado-fríos y húmedos.

2.2. Precipitación neta y pérdidas por interceptación

Antes de alcanzar la saturación de la cubierta, un parte de la precipitación alcanza el suelo sin llegar a ser interceptada; es la denominada "trascolación libre", y su valor varía entre prác/camente 0% en cubiertas densas, hasta valores cercanos al 100% en lugares sin apenas coberturas vegetales, aunque siempre habrá algunas herbáceas u hojarasca. Salvo en el caso de ausencia total de cubierta, la mayor parte de la precipitación será interceptada y acumulada en la cubierta hasta que esta alcance la saturación, tanto del follaje como de ramas y troncos, dividiéndose en tres ﬂujos hídricos: trascolación (goteo de cubierta), escorrenWa cor/cal y evaporación. Los dos primeros ﬂujos cons/tuyen la precipitación neta, la que alcanza el suelo, y el tercero cons/tuye la pérdida por interceptación.

En las siguientes tablas se muestran los valores de trascolación, escorrenWa cor/cal y pérdidas por interceptación, en dis/ntas especies de árboles (Tabla 2) y arbustos (Tabla 3).

Tabla 2. Algunos valores de trascolación, escorrenWa cor/cal e interceptación, en porcentaje de la precipitación incidente, para dis/ntas coberturas/especies de árboles, al 100% de cobertura. T (Trascolación), EC (escorrenWa cor/cal); LLN (Lluvia neta); I (Pérdida por interceptación).

de cubierta

Aussenac (1968) Pinus

Pinus sylvestris (España)

Pinus

Pinus sylvestris (España)

Pinus pinaster (España)

Pinus halepensis (España)

Ruyer (1963)

Alvera (1976)

Llorens et al, (1997)

Serrano-Muela et al. (2012)

Ibarra et al. (2003)

Minaya-Gallego et al. (1997)

Domingo et al. (1998)

Belmonte Serrato (1997)

Pinus halepensis (España)

Pinus pinea (España)

Pinus pinaster (España)

Pinus

Pinus eliot II (China)

Pinus desnsiﬂora (Japón)

Pinus

Olea europaea (España)

Castanea sa1va (España)

Ibarra et al. (2003)

Manrique-Alba et al. (2015)

Minaya-Gallego et al. (1993)

González-Hdez et al (1993)

Gras et al (1993)

Rodríguez Suarez et al. (2009)

Changyuan Tang (1996)

Crockford y Richarson (2000)

Gómez et al. (2001)

Ayuso et al. (2013) Eucalipto (España)

Eucalipto (España)

Fagus sylva1ca (España)

González-Hdez et al (1993)

Gras, et al (1993)

Serrano- Muela et al. (2012)

En árboles, el goteo desde la cubierta (trascolación), varía desde un 90% de la precipitación incidente hasta el 61% y la escorrenWa cor/nal desde un 0.5% hasta un 14%. Como se ha comentado en la introducción, la disparidad en los valores de goteo y escorrenWa cor/cal, en las dis/ntas especies depende mucho del estado fenológico de la planta y la biomasa presente durante el periodo de muestreo (árboles de hoja perenne o caduca, situaciones de sequía, etc.), así como de la /pología y estructura de la cubierta (rugosidad de la corteza, /po de hojas, etc.).

Pero, en mayor o menor medida, se demuestra que la interceptación de la precipitación por la vegetación supone una pérdida de agua precipitada que oscila, en los datos aportados en la tabla 2, entre el 7 y 15% en eucalipto, en condiciones mediterráneas húmedas, hasta el 38% en pino carrasco, en condiciones mediterráneas semiáridas. En general, observando los datos de la tabla 2, los pinares ocasionan mayores pérdidas por interceptación que otras especies. En general, los bosques de coníferas están entre las formaciones vegetales con mayor capacidad de interceptación, con pérdidas de entre el 21% y el 38% de la precipitación media anual (Carlyle-Moses, 2004).

Tabla 3. Algunos valores de trascolación, escorrenWa cor/cal e interceptación, en porcentaje de la precipitación incidente, para dis/ntas coberturas/especies de arbustos, al 100% de cobertura. T (Trascolación), EC (escorrenWa cor/cal); LLN (Lluvia neta); I (Pérdida por interceptación).

Tipo de cubierta T EC LLN I Referencia

Matorral submontano (México) -

Acacia farnesiana

Ulex eriocladus

Cistus crispus -

Navar y Bryan (1990)

Navar (1993)

Cabezas et al. (1991)

Cy1sus scoparius - - 57 43 Cabezas et al. (1991)

Rosmarinus oﬃcinalis (Huesca) - -

25.5 González Hidalgo (1992)

Juniperus oxicedrus (España)

30 Belmonte Serrato (1997)

Belmonte Serrato (1997)

Thymus vulgaris (España) 40.2 32.9 73.1 26.9 Belmonte Serrato (1997)

Retama sphaerocarpa (España) 72 7 79 21 Domingo et al. (1998)

Anthyllis cy1soides (España) 40 20 60 40 Domingo et al. (1998)

Matorral mediterráneo (Alicante) - - 76.1 23.9 Bellot, et al (1999)

Acacia berlandieri (México) - - 82.2 17.8 Cantú Silva y González (2005)

Acacia rigidula (México) - - 85.1 14.9 Cantú Silva y González (2005)

Diospyros texana (México) - - 78 22 Cantú Silva y González (2005)

Acacia rigidula (México) - - 81.3 18.7 Návar et al. (2008)

S1pa tenacíssima (España) - - 54.7 45.3 Belmonte Serrato et al. (2013)

Rhamnus lycioides (España) - - 74 26 Belmonte Serrato et al. (2013)

Quercus cooiferas (España) - - 71 29 Belmonte Serrato et al. (2013)

Pistacea len1scus (España) - - 71.3 28.7 Belmonte Serrato et al. (2013)

Matorral (México) - - 81.4 18.6 Flores Ayala et al. (2018)

Retama sphaerocarpa (España) - - 90 10 García Estringana (2011)

Dorycnium pentaphyllum (España) - - 64 36 García Estringana (2011)

Colutea arborescens (Guadalajara) - - 80.1 19.9 García Estringana (2011)

Medicago strasseri (Guadalajara) - - 61.1 38.9 García Estringana (2011)

Aunque tampoco son desdeñables las pérdidas del 20% de la precipitación, ocasionadas el olivo; sobre todo, si tenemos en cuenta que es un cul/vo some/do a poda anual. También hay que tener en cuenta, que estos valores de goteo, escorrenWa cor/cal e interceptación, se reﬁeren a los árboles individuales, sin tener en cuenta los estratos de vegetación que hay bajo ellos (arbustos, herbáceas y hojarasca) que, as u vez, ocasionan también pérdidas considerables.

En arbustos, aunque por tamaño y can/dad de biomasa inferiores a los árboles, /enen una capacidad de almacenaje ligeramente inferior (ver tabla 1), lo cierto es que eso no se reﬂeja en la pérdida de precipitación por interceptación que ocasionan. De hecho, presentan mayor porcentaje de pérdida media, como puede observarse en la tabla 3, en la que se ve que los valores de pérdida por interceptación en dis/ntas especies de arbustos, oscila entre el 21% y el 45% de la precipitación incidente. Belmonte Serrato (1997), concluye que el matorral, genera mayores pérdidas por interceptación que el arbolado y García Estringana (2011), concluye que: "Los arbustos pueden generar pérdidas por interceptación de una magnitud similar a la de los bosques"

Aunque, como puede observarse en la tabla 1, los árboles presentan una capacidad de almacenaje ligeramente superior a la de los arbustos, el hecho de que estos puedan generar mayores pérdidas por interceptación, podría explicarse por las diferentes condiciones microclimá/cas que generan cada /po de cobertura. El arbolado, con mayor altura y densidad de cubierta, obstaculiza con mayor efec/vidad la radiación solar incidente, disminuyendo la temperatura en el interior y bajo el dosel vegetal, además de obstaculizar el efecto del viento, ocasionando un menor ﬂujo de evaporación. En cambio, los arbustos, con copas mucha más cercanas al suelo, /enen menos capacidad para obstaculizar la radiación solar y el viento, en consecuencia, para reducir la temperatura en el dosel vegetal y debajo del mismo, favoreciendo así la evaporación.

2.3. Ganancias de lluvia por interceptación

Como ya se ha comentado en la introducción, en ocasiones, la interceptación puede generar una ganancia de agua de lluvia que no se obtendría sin ella; es el caso de los episodios de niebla, en los que las pequeñas gotas, normalmente menores de 50 micras, quedan depositadas en la superficie foliar y/o sobre epífitos y pueden, o bien incorporarse directamente a la planta a través de la superficie foliar, o cohesionarse unas con otras hasta que adquieren la masa crí/ca necesaria para precipitar como goteo desde la cubierta (Aboal, et al. 2013). En este caso, la interceptación de la cubierta vegetal es la arWfice de lo que se denomina "precipitación horizontal", para diferenciarla de la precipitación incidente o "ver/cal" (Aboal, et al. 2013). Evidentemente, la precipitación horizontal (el goteo) sólo se iniciará a par/r de la saturación de la cubierta, es decir, cuando se haya superado su capacidad de almacenaje, igual que sucede en las precipitaciones ver/cales.

No es fácil es/mar el aporte de lluvia por interceptación de niebla, por dos razones: la primera, porque se necesitan nieblas densas y persistentes para superar la capacidad de almacenaje de las cubiertas vegetales, y la segunda, porque es diUcil separarla de los episodios de precipitación ver/cal. En general, estos aportes pueden es/marse cuando se ob/enen datos de interceptación nega/vos. En Laurisilva canaria Aboal et at. (2013), indican valores de interceptación de entre "-9%" y 51%; y en pinares de entre "-38%" y 32%. Es decir, los valores de aportes de lluvia por interceptación de nieblas oscilarían entre el 9% y el 38% de la precipitación ver/cal anual. Braojos Ruíz (2010) evalúa la aportación media de agua captada por la vegetación en los episodios de niebla en la isla de Tenerife, y concluye que se produce una captación media de 55 mm al año, de los que 14 mm se evaporan y 41 mm alcanzan el suelo como lluvias neta. Riyer, et al (2008), en un estudio en el Parque Nacional de Garajonay, en La Gomera (islas Canarias), concluyen que el aporte de la interceptación de la niebla supone un incremento de entre un 20% y un 45% de la precipitación ver/cal anual. Prada et al. (2009) en un estudio en brezales de gran al/tud y laurisilva, en Madeira (Portugal), reportan un volumen de interceptación de niebla de 5.100 mm, que supone un 171% superior al volumen de precipitación ver/cal para el mismo, que se sitúa en 2.996 mm.

Todo esto evidencia que en zonas climá/cas con abundancia de nieblas, el papel de la interceptación de la vegetación como recolectora de agua iguala o supera, su efecto de pérdida por evaporación. Pero en estos ambientes, por lo general, con abundantes precipitaciones ver/cales, esa función recolectora de "ganancia" de agua de precipitación, no /ene una transcendencia, ni mucho menos, comparable al efecto de pérdida de recursos hídricos que la interceptación ejerce en medios áridos y semiáridos.

3. La precipitación en el suelo bajo las cubiertas vegetales

3.1. Distribución espacial de la trascolación y la escorrenpa cor<cal

Además de la importante inﬂuencia que la interceptación de la precipitación por la vegetación /ene sobre el balance hídrico, sobre todo en zonas áridas y semiáridas, se ha de considerar su efecto sobre la distribución del agua en el suelo.

Como se ha comentado en la introducción, una vez interceptada, la precipitación que accede al suelo lo hace por dos vías: goteando desde la cubierta saturada (trascolación) y escurriendo por las ramas y troncos (escorrenWa cor/cal). A par/r de aquí, la variabilidad en el volumen de agua aportada al suelo por una u otra vía depende factores intrínsecos de las cubiertas vegetales, como el /po de estructura o su estado fenológico, y de factores externos como la velocidad del viento durante la lluvia.

3.2. Distribución de la precipitación bajo cubiertas arbóreas

En las cubiertas arbóreas, por lo general, la precipitación que alcanza el suelo por goteo (ﬂujo disperso) oscila entre el 60% y el 90% de la precipitación incidente, mientras que la que lo hace a través del tronco (ﬂujo concentrado) oscila entre el 1% y el 10% (ver tabla 2). Pero, mientras que la escorrenWa cor/cal se

concentra en la base del tronco, la trascolación no se distribuye bajo la cubierta de forma homogénea, sino que, muy al contrario, presenta grandes variaciones en los volúmenes de agua que alcanza el suelo bajo la cubierta. Belmonte Serrato (1997), en una parcela con pino carrasco de 252 m2 en la que se instalaron 63 pluviómetros, ob/ene diferencias de precipitación en el suelo de entre el 55% y el 125% de la precipitación incidente. En la ﬁgura 3 se muestran dos ejemplos de distribución espacial de la trascolación en dos parcelas de pino carrasco en ambientes dis/ntos de la Región de Murcia (Belmonte Serrato et al., 2013), en las que puede observarse la gran diferencia de trascolación en el suelo entre dis/ntas zonas bajo la cubierta. En el caso de la parcela de El Ardal, con una precipitación incidente de 574 mm, se registraron zonas en los que la trascolación alcanzó los 818 mm y otras en las que no llegó a 200 mm. En las barracas, con una precipitación incidente de 511 mm, se registraron zonas en las que se superó ese valor (hasta 536 mm) y otras en las que apenas superaron los 200 mm.

Figura 4. Ejemplos de distribución espacial de la trascolación bajo cubiertas de pino-matorral Fuente: Belmonte Serrato et al (2013)

Estas diferencias en el volumen de agua que alcanza el suelo bajo las cubiertas vegetales afectarán a las propiedades tanto Usicas como químicas de los suelos, y también a la escorrenWa derivada de una saturación más rápida del suelo en determinados puntos, que favorecerá el establecimiento de áreas preferenciales de inicio de la erosión hídrica (Belmonte Serrato y Romero Díaz, 1999a). Por otro lado, se producen también diferencias en el contenido de humedad entre unos sectores y otros, afectando a la erosionabilidad, la estabilidad de agregados, y la compactación del suelo; y también, a la distribución de raíces que tenderán a concentrarse en los sectores más húmedos. (Belmonte Serrato y Romero Díaz, 1990a).

3.3. El "efecto borde" en laderas

En laderas con elevada pendiente y, sobre todo, en repoblaciones forestales en terrazas, con presencia de viento "remontante", las diferencias de trascolación entre el lado de barlovento y el de sotavento, pueden ser extremadamente acusadas, superiores al 150% de la precipitación incidente (Belmonte Serrato y Romero Díaz, 1999a). Esto se produce debido a que, a la trascolación bajo la cubierta, hay que sumar la lluvia directa que llega al suelo sin ser interceptada. Es decir, cuando la lluvia, inclinada por efecto del viento, penetra en el interior del área cubierta y se suma a la trascolación, generarse lo que puede denominarse “efecto de borde”, que ocasiona importantes diferencias de agua en el suelo con respecto al área de sotavento, y que, en el caso de las laderas aterrazadas incide directamente sobre el talud de las

terrazas, incrementando en ellos la escorrenWa, y, por tanto, el potencial erosivo que puede acelerar la rotura y acarcavamiento de los taludes y acelerar los procesos de degradación de la ladera (Belmonte Serrato y Romero Díaz, 1999a).

Figura 5. "Efecto borde" de la interceptación de las forestaciones en laderas aterrazadas.

3.4. Distribución de la precipitación bajo cubiertas de matorral

Lo matorrales difieren sustancialmente de los árboles en el modo de distribuir la precipitación interceptada en el suelo. Estos, derivan una gran parte de la precipitación hacia la escorrenWa cor/cal, es decir, al flujo concentrado en la base del tronco. Mientras que los árboles dirigen hacia la escorrenWa cor/cal entre el 1% y el 10% de la precipitación incidente, los matorrales derivan entre el 10% y el 45% hacia este flujo concentrado, que, en algunos casos, supera al flujo de trascolación, como el medido por Belmonte Serrato (1997) en Rosmarinus officinalis (ver tabla 3) y en Thymus vulgaris en condiciones de lluvia simulada (Belmonte Serrato, 2001) Esto parece indicar que, de algún modo, la vegetación arbus/va, sobre todo en medios áridos y semiáridos, ha desarrollado estrategias para llevar el mayor volumen de precipitación posible hacia la base de los trocos como flujo concentrado, facilitando así su infiltración a capas de suelo más profundas y accesibles a las raíces, aumentando la disponibilidad hídrica de las precipitaciones. Podría decirse que han desarrollado estrategias para "manejar" en su propio beneficio el proceso de interceptación, aumentando así sus posibilidades de supervivencia en ambientes con escasas precipitaciones.

Domingo et al. (2013), concluyen que: en Retama sphaerocarpa, An1lys cy1soides y S1pa tenacissima parece exis1r una estrecha relación entre la estructura de la parte aérea de la planta y la de la parte subterránea. Sus copas favorecen la reconducción de la lluvia por la vía que mejor pueda ser aprovechada por el sistema radicular de la planta, es decir, vía escorrenPa cor1cal en especies con sistema radicular profundo y vía goteo en especie de sistema radicular superﬁcial". Algo que ya sugería Belmonte Serrato en su tesis doctoral (Belmonte Serrato, 1997).

4. Cubierta vegetal, erosión del suelo y recursos hídricos - Óp<mo de cobertura

4.1. El efecto de la cubierta vegetal en la protección del suelo frente a la erosión hídrica

En regiones áridas y semiáridas, la degradación y erosión de los suelos y la escasez de recursos hídricos son los mayores problemas ambientales. Ambos problemas están estrechamente ligados, de modo que la reducción de recursos hídricos lleva en, muchas ocasiones, al abandono de /erras de cul/vo, a la reducción de la cubierta vegetal, al aumento en el riesgo de incendios y, en deﬁni/va, a la degradación del suelo y aumento de la erosión hídrica (Belmonte Serrato et al, 1999c).

Es sabido que la mejor forma de evitar la degradación y erosión de los suelos es la conservación, res/tución o aumento de la cubierta vegetal. La vegetación /ene una función decisiva en el proceso de edafogénesis y la protección y conservación del suelo. De forma directa, actuando mediante su sistema radicular y favoreciendo la incorporación de materia orgánica. Y, de forma indirecta, interceptando la precipitación y evitando así el impacto directo de las gotas de lluvia contra el suelo, modificando su intensidad (Ruyer et al., 1971, Aston, 1979; Angulo-MarWnez y Beguería, 2013) y el diámetro de gota (Brandt, 1989; Salles, y Poesen, 2000; Roldan Soriano, 2009), que, aunque /ende a ser considerablemente mayor, liberan una menor can/dad de energía ciné/ca al impactar, normalmente, desde menor altura (Wainwright et al., 1999), generando así una menor alteración en la capa superficial del suelo, favoreciendo su permeabilidad y una mayor capacidad de infiltración (Zapata-Sierra y Manzano-Agugliaro, 2008). Aunque también, dependiendo de la altura del dosel vegetal, el mayor tamaño de las gotas puede ocasionar un aumento de la energía ciné/ca al impactar en el suelo (Roldan Soriano, 2009).

Pero no siempre el aumento de la cubierta vegetal o la sus/tución de una cubierta de matorral por otra arbórea, implica una disminución de la erosión. En experiencias llevadas a cabo en la cuenca de Mula (Murcia), se concluyó que en suelos cubiertos por matorral bien desarrollado, las tasa de erosión son del mismo orden que las que se dan en suelos bajo arbolado (Fracis y Thornes, 1990).

4.2. El impacto de la interceptación en la reducción de los recursos hídricos

Como se ha visto en el punto 2, tanto las cubiertas arbóreas como las de matorral, provocan una reducción, en promedio, de entre un 10% y un 40%, de la precipitación anual incidente. Pero esta pérdida puede superar, con mucho, estos valores, si consideramos cubiertas forestales densas con todos los estratos de vegetación; árboles, arbustos, herbáceas y hojarasca, que, como se ha visto en la tabla 1, /enen valores de capacidad de almacenaje similares.

Este gran porcentaje de precipitación interceptada y perdida por evaporación, que no llega al suelo en las zonas cubiertas de vegetación, repercute en una disminución en los volúmenes infiltrados y percolados, a pesar del aumento de la capacidad de infiltración de los suelos cubiertos (Pérez Cu/llas et al., 2018), y, en consecuencia, reduce también la recarga de acuíferos (Belmonte Serrato et al, 1999c). El aumento de la cubierta vegetal provoca también un aumento de los valores evapotranspiración (Farley et al. 2005; Noseyo et al. 2005; Molina et al. 2015; Pérez Cu/llas et al., 2018), que contribuyen al, ya de por sí, importante descenso causado por la interceptación, en la disponibilidad de agua superficial de la cuenca (Farley et al. 2005, Noseyo et al. 2005), que ocasionan, a menudo una, disminución en los caudales (Bosch y Hewley,1982; Gallart y Llorens 2004; Buendia et al. 2016).

Trimble y Weirich (1987), hablan de una reducción de los aportes de los arroyos en el Sureste de Estados Unidos, por efecto de la reforestación. Meuser (1990), calcula que unas pocas décadas después de reforestar, la escorrenWa superﬁcial se reducirá en un 50% y la traspiración aumentará un 35%, por lo que la recarga de acuíferos se reduciría en un 40%.

En la cuenca del río Taibilla, afluente del río Segura, Pérez Cu/llas et al., (2018), observan una reducción significa/va del caudal, así como un descenso en la ap/tud de la cuenca para producir escorrenWa superficial. Hecho que se refleja en el descenso generalizado de los coeficientes de escorrenWa y el aumento de la evapotranspiración potencial a lo largo del período analizado.

En sen/do inverso, Muñoz Villers, et al. (2015), ob/enen resultados que muestran que la conversión de bosque a pas/zal en el centro de Veracruz provoca un incremento signiﬁca/vo en el rendimiento hídrico anual en las cuencas, explicado principalmente por la reducción de la evapotranspiración; he indican, que si se promueve la regeneración natural del bosque, se esperaría una disminución en el rendimiento hídrico anual debido al progresivo aumento de la interceptación.

4.3. El concepto de “óp<mo de cobertura vegetal”

Estas pérdidas por evaporación del agua almacenada, o por el incremento de la evapotranspiración, lógicamente, están directamente relacionadas con la densidad de la cubierta vegetal, que puede expresarse en porcentaje de cobertura. Los valores de interceptación, trascolación y escorrenWa cor/cal incluidos en este trabajo, corresponden a coberturas del 100%. Lógicamente, a medida que se reduce la cubierta vegetal, se reducen las pérdidas en una proporción que es directamente proporcional al porcentaje de cobertura (Belmonte Serrato et al, 1999c). Es decir, para una cubierta vegetal concreta, el valor cero de interceptación se corresponde con el valor cero de cobertura vegetal y el máximo de interceptación, ya sea 20%, 30%, 40% etc. siempre se obtendrá con un 100% de cobertura.

Por otro lado, se sabe que las pérdidas de suelo por erosión hídrica se reducen de forma exponencial al aumentar la cobertura vegetal (González Hidalgo, 1992; Romero día et al., 1998; Belmonte Serrato et al. 1999d). En este caso, el porcentaje máximo de erosión, corresponda con el valor que corresponda, dependiendo del /po de suelo, pendiente, uso, etc., se obtendrá en ausencia total de cobertura vegetal (0%), pero su valor mínimo, nunca será cero, aunque la cobertura vegetal sea del 100% (González Hidalgo, 1992; Belmonte Serrato et al, 1999c).

Dicho esto, el "óp/mo de cobertura vegetal", para cada /po de cubierta (arbolado, matorral, herbáceas o cobertura mixta), en relación a las pérdidas por erosión y a las pérdidas de recursos hídricos por interceptación, se situaría en aquel porcentaje de cobertura para el cual, tanto las pérdidas de suelo por erosión como las pérdidas de lluvia por interceptación, resulten equilibradas. De forma gráﬁca, se situaría en el punto de intersección de las curvas de erosión del suelo y de la pérdida por interceptación, en relación al porcentaje de cobertura (Belmonte Serrato et al, 1999c).

En un estudio llevado a cabo en el campo experimental de "El Ardal" (cuenca de Mula, Murcia); en un grupo de 7 parcelas experimentales con dis/ntos grados de cobertura de matorral mediterráneo semiárido y con dos porcentajes dis/ntos de pendiente (4 con 25% y 3 con 11%), Belmonte Serrato et al (1999c), ob/enen que el óp/mo de cobertura, para ese /po de matorral se situaría entre el 58% para las parcelas con el 11% de pendiente y entre el 64 y el 65%, para las parcelas con el 25% de pendiente (Figura 6). Con esos porcentajes de cobertura, las pérdidas de lluvia por interceptación, se reducen hasta el 15-17% de las que se obtendrían con una cobertura vegetal del 100%. Como esta se sitúa en torno al 23% de la lluvia incidente, ese porcentaje de cobertura reduciría la pérdida al 4% de la precipitación incidente.

Lo mismo sucede con las pérdidas de suelo por erosión que, con ese porcentaje de cobertura, se reducirían también al 15-17% de las que se obtendrían en suelo desnudo. Es decir, se reduciría hasta las 0,08 t/ha/año, frente a las 0.5 t/ha/año que se producen en esas parcelas con suelo desnudo.

Figura 6. Óp/mo de cobertura vegetal en parcelas de matorral mediterráneo semiárido, en relación a las pérdidas de suelo por erosión y las pérdidas de lluvia por interceptación, con pendientes de 11% y 25%. Fuente: A par/r de Belmonte Serrato et al (2009c)

5. Conclusiones

Todo el proceso de interceptación de la precipitación por la vegetación, o más bien, la pérdida de precipitación por interceptación, se sustenta en lo que se conoce como "capacidad de almacenaje de la vegetación". Los valores de almacenaje varían de unas especies a otras, y también entre especies arbóreas, arbus/vas y herbáceas. En promedio, el almacenaje en las especies arbóreas oscila entre 1 mm y 4.5 mm; en arbustos entre 0.5 y 2; las herbáceas, aunque con muchos menos muestreos presentan una capacidad de almacenaje elevada, entre 1.5 mm y 2 mm, y la hojarasca, también /ene una elevada capacidad de almacenaje de entre 1.5 mm y 3 mm.

No obstante, las pérdidas de precipitación por interceptación son muy superiores a estos valores, debido a que durante el /empo de duración de los episodios de precipitación, la evaporación no cesa en ningún momento y, además, en la mayoría de episodios la precipitación no es con/nua en el /empo, sino que se intercalan periodos de lluvia y periodos sin ella, con lo que se producen, dentro de un mismo episodio, varias "cargas" y "descargas" del almacenaje que elevan los volúmenes evaporados. Así, se alcanzan valores de pérdidas de precipitación por interceptación que oscilan, en promedio, entre el 10% y el 40% de la precipitación anual, sin que haya diferencias signiﬁca/vas entre las especies arbóreas y arbus/vas. Las diferencias son más signiﬁca/vas entre la vegetación de ambientes húmedos y los semiáridos y áridos, que son los que suelen presentar mayores porcentajes de pérdidas.

Donde si hay diferencias signiﬁca/vas, es en el comportamiento entre especies arbóreas y de matorral, respecto a la forma en que distribuyen los ﬂujos de trascolación (goteo) y escorrenWa cor/cal. En las

especias arbóreas predomina, muy significa/vamente, el flujo de goteo desde la cubierta, que oscila en promedio entre el 90% y 50% de la precipitación incidente, mientras que el flujo de escorrenWa cor/cal oscila entre el 1% y el 4%. Las especies arbus/vas, en cambio, efectúan un reparto mucho más equilibrado de ambos flujos, alcanzando incluso el flujo de escorrenWa cor/cal valores superiores al de goteo, como ocurre en Rosmarinus officinalis. Es decir, mientras que los árboles optan por la estrategia de dispersar el flujo, los arbustos optan por concentrar la mayor can/dad de agua posible en la base del tronco, quizá como estrategia para aprovechar al máximo las exiguas precipitaciones que se producen en medios áridos y semiáridos.

En cualquier caso, la interceptación de la vegetación es responsable de la pérdida por evaporación de una parte importante de la precipitación anual que no llega a alcanzar el suelo, y numerosas inves/gaciones han relacionado estas pérdidas con el descenso de caudales en cuencas forestales o reforestadas, en porcentajes similares a los porcentajes de pérdida por interceptación. Lo cual ha de ser tenido en cuenta en los planes de reforestación en cuencas, sobre todo, en medios áridos y semiáridos.

Los estudios encaminados a determinar el valor de cobertura vegetal óp/mo, en el cual se equilibren los valores de pérdidas de lluvia por interceptación con los valores de pérdida de suelo por erosión, son también muy necesarios antes de abordar trabajos de reforestación.

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6. Necesidad y posibilidad de la Restauración Forestal en España Facilidades para su realización

Luis Ocaña Bueno locana956@gmail.com

Colegio Oﬁcial de Ingenieros Técnicos Forestales

Índice

1. Introducción

2. El potencial de los montes en la captura de agua, en la absorción de CO2 y en la protección del suelo

2.1. Síntesis de la evolución y situación de la superﬁcie forestal española

2.2. Captura de agua por las masas forestales

2.3. La ges/ón forestal para la absorción de CO2

2.4. La cubierta vegetal en el control de la erosión

3. La propiedad forestal en España

3.1. Distribución de la propiedad

4. El marco estratégico y legisla/vo para la repoblación y la selvicultura en Europa y en España

4.1. Estrategia Europea a favor de los Bosques para 203013

4.2. Reglamento sobre la Restauración de la Naturaleza 14

4.3. Estrategia y Plan Forestal Españoles15

4.4. Ley de Montes17

5. Los incen/vos para la repoblación y la ges/ón forestal en España

Resumen

Los bosques y otras formaciones forestales contribuyen a la conservación de la biodiversidad, y a la creación y desarrollo de los suelos sobre los que se asientan. Ese papel es especialmente importante en las regiones españolas con riesgo de deser/ﬁcación, dando especial relevancia a algunos de los aspectos más protectores de los bosques: la conservación del suelo, la regulación hídrica y la ﬁjación de CO2.

El capítulo analiza el potencial de los montes en la captura de agua, absorción de CO2 y protección del suelo y remarca que alcanzar los obje/vos en estos ámbitos requiere la ges/ón de las masas forestales resultantes mediante una selvicultura orientada a su cumplimiento.

En España la mayoría de la propiedad forestal es privada (un 72%). Por las limitaciones de clima y a veces de suelo la rentabilidad de la explotación de montes es muy reducida, lo que unida al minifundismo, remarca la importancia de poner en prác/ca los numerosos instrumentos de planiﬁcación, legales y de incen/vos para regular, impulsar y proteger la mul/funcionalidad de lo bosques. El autor repasa los principales disponibles, todos con aspectos de interés, y la dotación de Fondos de Naturaleza, en su caso reforzados para las regiones con mayor riesgo de deser/ﬁcación.

1. Introducción

Los bosques y otras formaciones forestales contribuyen a la conservación de la biodiversidad, la creación y desarrollo de los suelos sobre los que se asientan y conforman, la regulación hídrica, la lucha contra la deser/ﬁcación y la mejora de la calidad del agua y del aire. Además de ser un almacén de carbono y una reserva de energía renovable, son proveedores de recursos y servicios esenciales para la vida y el bienestar de los ciudadanos, cons/tuyendo una fuente de empleo e ingresos en las comunidades rurales1.

En toda España, la situación biogeográfica y la geomorfología hacen que el territorio sea muy sensible a los procesos erosivos y los riesgos hidrológicos, y par/cularmente vulnerable a los efectos adversos del cambio climá/co. Esta situación está especialmente presente en las regiones españolas con riesgo de deser/ficación, dando especial relevancia a algunos de los aspectos más protectores de los bosques: la conservación del suelo, la regulación hídrica y la fijación de CO2. Todo ello en un espacio dotado de gran biodiversidad2

En este contexto, el crecimiento y la ges/ón de las superﬁcies forestales es de gran importancia tanto para la conservación del medioambiente como para el aprovisionamiento hídrico, la seguridad de los cul/vos y el bienestar de las poblaciones situadas aguas abajo.

En España, el crecimiento de las superficies forestales en estos /empos se está produciendo por dos vías complementarias: por un lado, por un proceso de colonización natural de superficies abandonadas por la agricultura y por otro por las repoblaciones ar/ficiales. Ambas vías son importantes en estos momentos, y en ambos casos hay que dar relevancia a otro factor: la ges/ón silvícola adecuada.

El cambio climá/co, unido al abandono de muchas zonas forestales, ha puesto de maniﬁesto vulnerabilidades que amenazan la conservación de los bosques al debilitar a los árboles y hacerlos más propensos a plagas y enfermedades y a incendios forestales. La maximización de la penetración del agua en el suelo (como se pone de maniﬁesto en otro trabajo de esta publicación) y de la absorción de CO2, requieren no solo repoblar, sino realizar una selvicultura que mantenga las masas forestales en condiciones idóneas para cumplir estas funciones, al /empo que se mejoran los aprovechamientos y se previenen los incendios forestales.

Es preciso por tanto no solo repoblar, sino también ges/onar las masas generadas con el ﬁn de garan/zar la salud de los bosques y conseguir los mejores resultados medioambientales, sociales y económicos. Y esto debe realizarse, en el caso de las regiones con riesgo de deser/ﬁcación, en unas condiciones de baja rentabilidad, con una propiedad generalmente muy fraccionada, y con escasez de recursos técnicos y económicos.

El marco legisla/vo, el sistema de incen/vos de la Polí/ca Agraria Común de la UE (PAC) y los mercados voluntarios de Carbono, permiten dotar de recursos ﬁnancieros a la realización de las tareas forestales, tanto de repoblación como de ges/ón silvícola, si bien estas ayudas son todavía muy inferiores a las que se proporcionan a otros sectores rurales, y en cierto sen/do están some/das a mayores exigencias en cuanto a instrumentos de ges/ón para acceder a ellas. Es necesario en este sen/do avanzar hacia la plena integración del sector forestal en el sistema de incen/vos de la PAC, o hacia la creación de una polí/ca forestal especíﬁca que apoye al sector para garan/zar la obtención de los importantes servicios que los bosques aportan a la sociedad.

2. El potencial de los montes en la captura de agua, en la absorción de CO2 y en la protección del suelo

2.1. Síntesis de la evolución y situación de la superﬁcie forestal española

La superficie forestal en España supera los 27,8 millones de ha, más del 55% de la superficie del país. Dos terceras partes de esta superficie son arboladas, y el resto desarboladas. Pero esto no quiere decir que esta superficie desarbolada tenga como des/no ideal su repoblación: muchas superficies de matorrales y otras superficies no arboladas están protegidas, y son un componente muy importante de la biodiversidad.

Históricamente, la superficie forestal arbolada, que sufrió su úl/ma caída importante tras las desamor/zaciones del siglo XIX, ha tenido un crecimiento con/nuo en el siglo XX, especialmente a par/r de 1940, cuando se aceleró la ejecución de los planes forestales diseñados en el primer tercio de este siglo. Desde la fecha mencionada, las repoblaciones forestales, desarrolladas tanto por las polí/cas forestales nacionales como por la forestación de /erras agrarias de la PAC, de la Unión Europea, a par/r de finales del siglo pasado, han supuesto una cifra próxima a los 5 millones de ha, a lo que habría que sumar el crecimiento natural de las superficies arboladas como consecuencia del abandono del medio rural. En los úl/mos 25 años, el crecimiento medio anual de la superficie arbolada es de 60.000 ha.

Los bosques y las superﬁcies forestales en general son por su naturaleza mul/funcionales, y así está reconocido en la legislación. Es decir, cumplen varias funciones, la mayoría de ellas sin compensación económica directa: como ya se ha mencionado, contribuyen a la conservación de la biodiversidad, a la creación y la conservación del suelo, a la regulación hídrica, a la lucha contra la deser/ﬁcación y a la mejora de la calidad del agua y del aire, además de sus funciones sociales y económicas. En la mayor parte del territorio español, los servicios ecosistémicos, entre los que destacan la captura de agua, la conservación del suelo y la absorción de CO2, /enen una mayor relevancia que las funciones produc/vas.

El Noroeste de España y la Cornisa Cantábrica se encuentran entre las zonas más produc/vas de Europa, si bien son una parte pequeña del país, en torno al 15%. Desde esas regiones, hay una evolución progresiva hacia condiciones más áridas. En el Levante y Sureste del país se localizan las zonas de mayor diﬁcultad para el establecimiento y el crecimiento de las masas forestales.

En este contexto, las necesidades prioritarias de restauración forestal se centran en terrenos con alto riesgo de deser/ﬁcación y degradación de /erras, fundamentalmente zonas afectadas por incendios forestales en las que no se prevea una adecuada regeneración natural de la vegetación a corto plazo, y superﬁcies con graves pérdidas de suelo y elevados riesgos hidrológicos de avenidas e inundaciones. Estos terrenos son una parte considerable del país (Ver nota 2).

La Estrategia Forestal Española Horizonte 2050 (EFE), prevé una reforestación de 20.000 ha anuales, que sin duda serán superadas por el avance de los bosques, de manera natural y de las plantaciones forestales

comerciales, muchas veces sobre superﬁcies agrícolas abandonadas. Sin duda las regiones en riesgo de deser/ﬁcación del Levante y el Sur españoles son de las zonas más necesitadas de estas actuaciones.

No debemos olvidarnos de que, para alcanzar los obje/vos de captación de agua, absorción de CO2 y protección del suelo, que son la razón principal de la restauración forestal en estos ámbitos, es necesaria la ges/ón de las masas resultantes mediante una selvicultura orientada al cumplimiento de estos obje/vos.

En este sen/do, un dato relevante es la superficie forestal ordenada, importante para reflejar la intensidad de la ges/ón forestal, y necesaria para el acceso a los incen/vos para la ac/vidad forestal. Esta superficie ha crecido sustancialmente en lo que va de siglo, habiendo alcanzado a finales de 2021, úl/ma cifra disponible a nivel nacional, 6.108.384 ha, el 21,5% de la superficie forestal total3. El incremento de este porcentaje y el asociacionismo forestal para superar los problemas que genera el minifundismo son dos de las principales ambiciones de la polí/ca forestal nacional.

2.2. Captura de agua por las masas forestales

El viaje del agua sobre los ecosistemas terrestres empieza con las precipitaciones descomponiéndose en diversas rutas a par/r de encrucijadas llamadas puntos de par/ción. En los sistemas forestales (Agua Forestal), el primer punto de par/ción lo cons/tuyen las copas de los árboles que interceptan parte del agua de lluvia (Intercepción). Esta es devuelta a la atmósfera por evaporación directa, sin llegar a tocar el suelo.

La otra parte de precipitación atraviesa el follaje y cae al suelo una vez que las hojas se saturan de agua. Al llegar al suelo, se divide en varias porciones4:

I. Una porción escurre por la superﬁcie del mismo a favor de la pendiente, camino de cotas más bajas (EscorrenWa).

II. Otra se evapora directamente volviendo a la atmósfera (Evaporación). Como esta úl/ma suele caer sobre vegetación herbácea con mayor o menor cobertura, para simpliﬁcar se incluye dentro del concepto de intercepción.

III. Una tercera porción se inﬁltra en el suelo (Inﬁltración). De esta:

➢ Una porción es retenida por el suelo quedando a disposición de los sistemas radicales de las plantas y volviendo a la atmósfera por transpiración.

➢ Otra porción se infiltra hacia zonas más profundas hasta alcanzar los acuíferos y desde ellos, de forma muy lenta, aflora de nuevo a la superficie a través de la red hidrográfica, camino del mar.

➢ La tercera porción, se desplaza cercana a la superficie, a favor de la gravedad, aflorando en forma de fuentes o manan/ales más o menos lejanos de donde se infiltró (infiltración subsuperficial).

Par/mos de la consideración de que a través de la selvicultura y la ordenación de las masas forestales se puede inﬂuir en los des/nos del Agua Forestal y por tanto que sus gestores puedan inﬂuir en la op/mización de los dos conceptos que la componen. El agua verde es la suma de la intercepción, evaporación y transpiración, y es equivalente al concepto conocido como evapotranspiración. En clima mediterráneo y suelo cubierto de vegetación leñosa o pastos, supone aproximadamente un 75/80% de las precipitaciones. De este 75/80%, la suma de intercepción y evaporación (Intercepción total), suele ser un valor próximo al 25% del agua verde. La transpiración supone el otro 75% y se puede decir que es directamente proporcional a la temperatura.

El agua azul, es la suma de la escorrenWa y la infiltración profunda y subsuperficial. Es la que de una forma u otra va a parar a la red hidrográfica: arroyos, ríos, lagos y embalses. En clima mediterráneo y sobre suelo cubierto de vegetación leñosa o pastos, supone aproximadamente un 25% de las precipitaciones. El agua

azul de una cuenca mediterránea, varía dependiendo de la estacionalidad de las precipitaciones y de la temperatura. Si los máximos de precipitaciones son invernales y los inviernos son frescos, la fracción de agua azul es mayor que si los máximos de precipitación son primaverales y los inviernos templados.

La ges/ón de los recursos hídricos en /erras forestales mediterráneas se basa en la intervención interesada sobre todos estos procesos. Las actuaciones de ges/ón a favor de un mayor volumen de agua verde tendrán como obje/vo disminuir la erosión, aumentar la cubierta vegetal de un /po u otro o aumentar la producción de productos, y servicios ambientales asociados, entre los que suelen primar la biodiversidad, el paisaje y el recreo. Las actuaciones a favor de un mayor volumen de agua azul, /enen como obje/vo principal el incremento de caudales para el uso domés/co, el riego, la producción de energía… en deﬁni/va para su almacenamiento en embalses5.

La transformación de los montes para abordar una situación donde el recurso hídrico pasa a ser esencial en la toma de decisiones se plantea aplicando contenidos de otras disciplinas tradicionales a este nuevo punto de vista. Sobre algunos temas casi no se dispone de información, aunque poco a poco la inves/gación está rellenando las lagunas existentes. Por este mo/vo la norma principal de actuación será la prudencia, el conocimiento intenso de la zona donde se va a actuar y la necesidad de contemplar cada actuación bajo todos sus efectos posibles.

De forma ma/zable con el clima y la situación del suelo y la vegetación, una mayor cobertura vegetal implica una menor producción de agua azul en la cuenca. En cambio, esa agua azul será de peor calidad si se disminuye dicha masa. La ges/ón debe buscar el equilibrio entre protección del suelo, can/dad y calidad de agua azul. En las condiciones de los territorios españoles en riesgo de deser/ﬁcación, por lo general será preferente la producción de agua a la producción forestal.

Las zonas de vocación principal para la producción de agua azul son aquellas donde las precipitaciones de noviembre a marzo son claramente superiores a la evapotranspiración. Estas zonas /enen precipitaciones superiores a 500 mm en general.

Se debe dividir el territorio en unidades de planiﬁcación, que pueden ser cuencas y subcuencas hidrográﬁcas. Se tendrá en cuenta la orientación de las laderas: en las solanas la apertura de la masa boscosa será prudente para evitar erosiones.

Lo siguiente a tener en cuenta son las pendientes: al menos se establecerán dos divisiones, mayores y menores del 20%. En estas úl/mas, la densidad de la vegetación puede ser mínima, en función fundamentalmente de la textura de los suelos. En general, las cubiertas forestales no deben sobrepasar el 50%-70% dependiendo de las pendientes.

Se debe favorecer la permeabilidad de los suelos, para favorecer la inﬁltración en profundidad. Para ello se debe proceder a:

• Restaurar todas aquellas superﬁcies con suelos desnudos o procesos erosivos en marcha, a par/r de la plantación de vegetación con muy bajo nivel de exigencias en agua.

• Disminuir la carga ganadera o cinegé/ca sobre dichos puntos, con lo que además se mejora la calidad del agua en los manan/ales.

• Realizar laboreos que aumenten la inﬁltración como, pueden ser subsolados y acaballonados.

2.3. La ges<ón forestal para la absorción de CO2

Los bosques españoles fijan actualmente alrededor del 19% de las emisiones totales de CO2 producidas en España, lo cual les confiere un papel transcendental en el ciclo del carbono. Con este dato, una selvicultura que incorporase la fijación de CO2 por las masas forestales como uno de sus obje/vos puede resultar

económicamente rentable y debería ser tenida en cuenta dentro de los programas de ges/ón sostenible de nuestros bosques6

Se es/ma que, combinando estrategias de conservación forestal con proyectos de restauración forestal en todo el mundo, los bosques podrían resultar un sumidero neto de carbono a largo plazo, permi/endo secuestrar entre un 20 y un 50% de las emisiones netas de CO2 a la atmósfera. Los bosques no pueden ﬁjar todo el carbono que se emite pero /enen cierta capacidad de ﬁjación y almacenamiento. Esto permite mi/gar el problema durante un /empo, es decir, los bosques ofrecen la oportunidad de «comprar el /empo necesario» para poner en marcha nuevas estrategias que logren la reducción de emisiones.

Las estrategias de reducción de Carbono atmosférico se integran en tres actuaciones fundamentales en el ámbito forestal:

• Conservación: evitando deforestaciones masivas, grandes incendios y otras catástrofes naturales o ar/ﬁciales.

• Ges/ón sostenible: aplicando estrategias selvícolas capaces de op/mizar la ﬁjación de carbono y de inﬂuir en el /po de productos extraídos a través de los aprovechamientos, favoreciendo la regeneración de la masa, adelantándose a la acción de la naturaleza y fomentando la aplicación de programas de selvicultura preven/va contra incendios.

• Reforestación: ejecutando programas de reforestación de áreas degradadas, protección de cuencas de embalses, plantaciones forestales capaces de obtener productos para, por ejemplo, la construcción de viviendas en sus/tución, cuando sea posible, de otros más contaminantes (hierro y hormigón).

El secuestro de Carbono en los sumideros forestales es compa/ble tanto en masas forestales que cumplan función protectora como en las que tengan ﬁnalidad productora.

La ges/ón forestal puede contribuir al secuestro de carbono a través de acciones enfocadas a aumentar la producción de biomasa forestal, la descomposición lenta de los residuos vegetales, mejorar la estructura forestal o planiﬁcar el des/no y los futuros usos de los productos obtenidos, para maximizar el secuestro de carbono por los bosques. Claras, cortas, podas, densiﬁcaciones o una adecuada ges/ón de residuos son algunos de los tratamientos que pueden potenciar el efecto sumidero de los bosques.

El desarrollo de programas selvícolas para la mejora de los sumideros de Carbono pasa por una transformación de la selvicultura tradicional, con el ﬁn de orientarla a la conservación de masas forestales orientadas a aumentar a largo plazo la ﬁjación de CO2 atmosférico. Esto dependerá de los siguientes factores:

Planiﬁcación

• Elección de especies

• Conﬁguración de la estructura de la masa

• Planiﬁcación de las rotaciones y turnos

• Planiﬁcación del i/nerario selvícola

• Integración de unidades de resiliencia

Ejecución de los trabajos

• Ejecución de las labores con menores emisiones

• Reducción del impacto ambiental de la maquinaria forestal

• Planiﬁcación del uso forestal de los productos

El aprovechamiento de madera de forma ordenada y sostenible puede ayudar a la ﬁjación de CO2 por los bosques debido al rejuvenecimiento que este aprovechamiento puede producir en la población de árboles, y tanto más cuanto más largo sea el ciclo de vida de los productos derivados. En cambio, si el aprovechamiento se produce de forma desordenada y abusiva, sus efectos pueden ser muy perjudiciales en todos los aspectos.

En la actualidad, se están desarrollando los Mercados Voluntarios de Carbono, que son plataformas a través de las que conectar a los sectores no regulados de la economía con el sector forestal con un obje/vo común: la lucha frente al cambio climá/co. En estos mercados, aquellos que generen o potencien los sumideros de carbono pueden comerciar con el CO2 absorbido como un bien canjeable a través de la ﬁgura del crédito de carbono7, pudiendo cons/tuir una vía de ﬁnanciación para las actuaciones de repoblación forestal y de selvicultura.

Ahora bien, para optar a esta financiación, sería necesario un crecimiento rela/vamente rápido al menos de las plantaciones de restauración, cosa que no suele suceder en las regiones españolas con riesgo de deser/ficación, tal como refleja el siguiente cuadro, del que se deducen los crecimientos de dos de las especies forestales más abundantes en este territorio.

Cuadro 1. Crecimiento acumulado, en toneladas de madera por pie, de Pinus pinaster, en diferentes zonas de la península, y de Pinus halepensis. Fuente: Proyecto Life FORESTCO28. Véase las diferencias de crecimiento entre las zonas del N del país y el resto.

En este sen/do, aunque en estos momentos las principales vías de financiación privada apuntan a los créditos de Carbono, se comienza a plantear la necesidad de considerar la mul/funcionalidad de los bosques, por lo que en el futuro es previsible que, desde el punto de vista de apoyo financiero, se consideren no solo los “mercados de CO2”, sino que se pase a un concepto más amplio de “mercados de la naturaleza”9 en los que se incluyan otros conceptos. En este contexto, en el caso de las regiones españolas con riesgo de deser/ficación, habría que tener en cuenta que las principales funciones de los bosques serían la protección del suelo, la conservación de la biodiversidad y la captura de agua azul.

2.4. La cubierta vegetal en el control de la erosión

Los dominios mediterráneos con riesgo de deser/ﬁcación son espacios de alta fragilidad y vulnerabilidad. La escasez de lluvias, junto a las elevadas temperaturas, han originado un entorno muy frágil, caracterizado ante todo por la debilidad de la cubierta vegetal y la erosionabilidad de los suelos. En el área mediterránea española, la alteración de los precarios equilibrios morfodinámicos por una compleja interacción de factores Usicos y hechos humanos ha conducido a una pérdida del potencial biológico de los suelos de amplias áreas del territorio.10

En relación con este proceso de erosión-deser/ﬁcación, son bien conocidos los múl/ples daños que provoca, tanto a nivel internacional, donde alrededor de 2.500 millones de personas se ven afectadas por el

problema, como en España, país especialmente sensible a esta fenomenología por una serie de circunstancias, de entre las que destacan:

• OrograUas accidentadas, con extensas superﬁcies de elevada pendiente.

• Clima de /po mediterráneo en la mayor parte del territorio, con marcada alternancia de períodos húmedos y secos, y precipitaciones irregulares, a menudo torrenciales.

• Suelos pobres, a veces esquelé/cos, con unas caracterís/cas en cuanto a textura y estructura que favorecen su disgregación y lavado.

• Falta de una adecuada cubierta vegetal, suﬁciente tanto para ofrecer protección al suelo frente a la deser/ﬁcación, como para suavizar y regularizar la escorrenWa de las aguas.

En gran parte de España, por tanto, el problema de la erosión es importante porque puede conducir a la deser/ficación del suelo, secuencia final del proceso erosivo, propiciando con ello su deser/zación, entendiendo como tal el abandono de la población asentada en ella, al no encontrar ésta los medios y servicios suficientes para alcanzar y mantener un adecuado nivel de vida11.

La cubierta vegetal reduce sustancialmente tanto la energía de impacto de la lluvia como la energía para producir escorrenWa. A par/r de aquí hay diferentes opiniones sobre la eﬁcacia de los dis/ntos /pos de vegetación en la protección frente a los fenómenos erosivos. Experiencias realizadas en la zona con diferentes /pos de cubierta, dieron los siguientes resultados:

• Las cubiertas de pinar con sotobosque de matorral, pinar con pas/zal seco, matorral y pas/zal seco tuvieron niveles de escorrenWa y erosión bajos, incluso con fenómenos de lluvia propios de DANA, siempre que la cobertura fuera superior al 70%.

• Las cubiertas con espartal y el suelo sin vegetación tuvieron niveles de escorrenWa y erosión signiﬁca/vamente superiores12.

Las cubiertas forestales, concluyendo, son necesarias para regular el ciclo hidrológico, permi/endo el almacenamiento de las aguas de manera regulada, absorben can/dades considerables de CO2 y proveen de otros múl/ples servicios a la sociedad: conservación de la biodiversidad, paisaje, aprovisionamiento de materias primas y contribución a la evitación de la despoblación.

Es necesario por lo tanto apoyar la creación de estas cubiertas, y su ges/ón para alcanzar el máximo rendimiento posible en la provisión de estos servicios, valorando en cada caso según el potencial del territorio y sus necesidades. En las regiones españolas en riesgo de deser/ﬁcación, hay que tener en cuenta que habrá situaciones en que las limitaciones del suelo y el clima reduzcan las posibilidades de implantación de la vegetación, pero en cualquier caso es necesaria la restauración vegetal para alcanzar aunque solo sea niveles adecuados de protección del suelo y de evitación de la erosión.

3. La propiedad forestal en España

3.1. Distribución de la propiedad

En España la mayoría de la propiedad forestal es privada, si bien hay una considerable proporción de propiedad pública, aproximadamente un 28%, la mayoría en manos de la Administración local y de las Comunidades Autónomas.

Tabla 2. A Titularidad de la superﬁcie forestal en España

De la superficie forestal, aproximadamente las dos terceras partes son arboladas y la tercera parte desarbolada. No hay una diferencia sustancial en esta distribución de superficies entre las superficies públicas y privadas.

El progresivo abandono del territorio ha llevado al avance de las superﬁcies arboladas, si bien hay que tener en cuenta dos situaciones en las que el obje/vo no será la consecución de una masa arbolada:

1. Los matorrales, superﬁcies que en ocasiones suponen el óp/mo de vegetación por las condiciones de clima y suelo en que se sitúan, son también importantes desde el punto de vista de la conservación de la biodiversidad y de los suelos. No siempre se deben plantear como una superﬁcie a repoblar.

2. Especialmente en las zonas con riesgo de deser/ﬁcación muy alto, hay zonas que pueden ser restauradas de diversas maneras para conservar la biodiversidad, el suelo e incrementar la cubierta vegetal, pero no pueden ser objeto de reforestación en sen/do clásico por las limitaciones de las condiciones de suelo y clima.

Para la movilización de los recursos que este potencial territorial podría aportar, hay al menos dos importantes limitaciones:

• En gran parte del territorio, por limitaciones de clima y a veces suelo, la rentabilidad de la explotación de los montes es muy reducida.

• El condicionante anterior, en una parte muy importante de la propiedad, se ve acentuado por un minifundismo que limita mucho las capacidades ﬁnancieras y tecnológicas de la propiedad forestal.

4. El marco estratégico y legisla<vo para la repoblación y la selvicultura en Europa y en España

Tanto a nivel europeo como nacional existen mul/tud de instrumentos de planiﬁcación, legales y de incen/vos para regular, impulsar y proteger la mul/funcionalidad de los bosques, de manera que cumplan sus ﬁnes medioambientales, sociales y económicos. Los principales son los siguientes.

4.1. Estrategia Europea a favor de los Bosques para 203013

Su obje/vo es “aumentar la contribución equilibrada de unos bosques mul/funcionales a los obje/vos del Pacto Verde y su Estrategia de la UE sobre la biodiversidad”.

Dado que las polí/cas forestales en la UE siguen siendo nacionales, la Estrategia en este ámbito solo puede es/mular la aplicación de los principios de subsidiariedad y de proporcionalidad en el desarrollo con un enfoque que refuerce la coordinación en la UE, con el ﬁn de facilitar los logros del Pacto Verde Europeo y cumplir los compromisos internacionales de la UE. Entre otros obje/vos se plantea abordar:

• Los retos climá/cos y medioambientales de la UE

• Proteger la naturaleza y la biodiversidad.

• Generar una economía eﬁciente en el uso de los recursos, neutra en Carbono y plenamente circular y compe//va.

• Encontrar un equilibrio adecuado entre las múl/ples funciones de los bosques: Socioeconómicas, medioambientales y climá/cas.

4.2. Reglamento sobre la Restauración de la Naturaleza 14

El Reglamento pretende contribuir a:

• La recuperación con/nua, a largo plazo y sostenida de una naturaleza rica en biodiversidad y resiliente en todas las zonas terrestres y marí/mas de la Unión, mediante la restauración de los ecosistemas;

• La consecución de los obje/vos generales de la Unión en materia de mi/gación del cambio climá/co y adaptación a este;

• El cumplimiento de los compromisos internacionales de la Unión.

Establece un marco en el que los países miembros deberán poner en marcha medidas de restauración efec/vas que, en conjunto, abarcarán al menos el 20% de las zonas terrestres y marí/mas de la Unión antes de 2030, y de todos los ecosistemas que necesiten restauración antes de 2050.

En cuanto a ges/ón de los bosques, deberán contribuir a plantar 3.000 millones de árboles hasta 2030, fomentando la diversidad de especies y la conec/vidad de los espacios naturales en el territorio.

4.3. Estrategia y Plan Forestal Españoles15

La EFE es el documento de referencia para establecer la polí/ca forestal española y el Plan Forestal Español (PFE)16 es el instrumento de planiﬁcación a largo plazo de la polí/ca forestal española, que desarrolla la EFE.

Entre los obje/vos de la EFE se encuentran:

1. Impulsar decididamente la ges/ón forestal, fomentando su desarrollo y la ejecución de actuaciones selvícolas acordes a las necesidades de los sistemas forestales.

2. Proporcionar servicios mul/funcionales a toda la sociedad: mi/gación de los efectos del cambio climá/co; ges/ón de los incendios forestales y lucha contra la deser/ﬁcación; conservación de

la biodiversidad, de los ecosistemas y de los recursos gené/cos forestales, favorecer la conec/vidad entre ecosistemas y territorios; regulación del régimen hídrico; provisión de agua de calidad, y protección, mejora y formación de suelos.

3. Fomentar y op/mizar la capacidad de los montes y el sector forestal para la generación de ac/vidad económica y empleo en el medio rural y promover el asociacionismo forestal y las fórmulas de ges/ón forestal conjunta.

4. Potenciar un modelo de gobernanza territorial y ges/ón de los montes compar/do con las poblaciones locales y con el conjunto de la ciudadanía.

4.4. Ley de Montes17

El obje/vo de esta ley es “cons/tuirse como un instrumento eﬁcaz para garan/zar la conservación de los montes españoles, así como promover su restauración, mejora y racional aprovechamiento apoyándose en la indispensable solidaridad colec/va”.

Un aspecto importante es que se designa a las Administraciones autonómicas como responsables y competentes en materia forestal, de acuerdo con la Cons/tución y los estatutos de autonomía, una cues/ón importante para la ges/ón forestal en nuestro país.

Son los propietarios de los montes los que primero y más directamente se responsabilizan de su ges/ón sostenible. Pero es importante que, para garan/zar tal ges/ón, la ley pretende el impulso decidido de la ordenación de montes, a través de instrumentos para la ges/ón. Para ello, la ley prevé medidas de fomento de la ges/ón sostenible de los montes, mediante subvenciones y otros incen/vos por las externalidades ambientales, además de considerar incluidos entre los fines de interés general los orientados a la ges/ón forestal sostenible, a efectos de la Ley 49/2002, de 23 de diciembre, de Régimen fiscal de las en/dades sin fines lucra/vos y de los incen/vos fiscales al mecenazgo.

La ley considera a los montes como infraestructuras verdes para mejorar el capital natural y mi/gar el cambio climá/co. Considera que cumplen una función social relevante entre otros mo/vos por su provisión de servicios ambientales, incluyendo la protección del suelo, la regulación del ciclo hidrológico y la ﬁjación de carbono.

Los montes considerados importantes para la protección del suelo y la regulación del ciclo hidrológico pueden ser declarados montes protectores, lo que les supone unas reglas de ges/ón más exigentes, pero también un acceso más fácil a ayudas.

Determina que las Administraciones públicas promoverán ac/vamente las fundaciones, asociaciones, y coopera/vas de inicia/va social, existentes o de nueva creación, que tengan por objeto las materias que se tratan en la Ley y, en par/cular, la ges/ón sostenible y mul/funcional de los montes, y que puedan colaborar con la Administración en el ejercicio de sus competencias.

Podrán ser objeto de subvención, en los términos ﬁjados en las respec/vas convocatorias, las ac/vidades vinculadas a la ges/ón forestal sostenible.

5. Los incen<vos para la repoblación y la ges<ón forestal en España

Tanto la EFE como la Estrategia europea a favor de los bosques y la Ley de montes prevén superﬁcies importantes de repoblación, que en España se completan con el avance de la renaturalización de /erras agrícolas abandonadas. Y por otro lado, los instrumentos legales y de planiﬁcación en España apoyan la ordenación de la ges/ón forestal, y plantean un especial impulso a la selvicultura, cues/ones que son de

relevancia para obtener los obje/vos que se plantean en esta publicación: La restauración en los territorios españoles en riesgo de deser/ﬁcación, como instrumento de lucha contra este fenómeno.

La EFE plantea un aumento de la inversión forestal para conseguir los obje/vos previstos, con un obje/vo de 100 € por ha forestal y año, que es algo más del doble de la inversión actual en ges/ón de los montes, excluida la lucha contra los incendios forestales. Para alcanzarla se plantea el uso de fondos tanto públicos como privados.

La principal fuente de estos incen/vos llega a través del Reglamento de desarrollo rural. El FEADER (Fondo Europeo Agrario de Desarrollo Rural) es el principal instrumento ﬁnanciero a través del que se aplica este Reglamento en el sector forestal. Su des/no es principalmente agrícola, si bien también se apoyan a través de él actuaciones forestales. Ha tenido gran importancia en /empos recientes en la reforestación de /erras agrarias.

El FEDER (Fondo Europeo de Desarrollo Regional) también ﬁnancia actuaciones orientadas al medioambiente y la lucha contra el cambio climá/co, si bien su obje/vo no es la repoblación y la selvicultura. Igual sucede con el actual Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia18. En este caso, hay que tener en cuenta el carácter coyuntural de este Plan, aunque su dotación económica es muy importante.

Otros posibles apoyos podrían venir por el lado de la ﬁscalidad. Actualmente se están proponiendo apoyos mediante regímenes ﬁscales adecuados para ac/vidades, como las forestales, con rendimientos aWpicos y en períodos plurianuales, y apoyos, mediante deducciones de cuota, a las inversiones forestales.

En resumen, podemos decir que aunque la legislación vigente apunta a un apoyo mediante incen/vos públicos a la generación de servicios ecosistémicos por parte del sector forestal, estos incen/vos aún son muy escasos, y en general las dos fuentes principales, el FEADER y el comercio de derechos de emisión son poco signiﬁca/vos para las regiones españolas con riesgo de deser/ﬁcación más alto, por el predominio de la agricultura para la captación de estos fondos en el primer caso, y por la escasez de crecimiento, y por lo tanto del potencial de captura de CO2 en el segundo.

Realizar repoblaciones y una selvicultura que maximice la captura de agua y la absorción de CO2 requiere el convencimiento de los actores, y la dotación de los incen/vos para fomentar estas actuaciones. Las condiciones de las regiones con riesgo de deser/ﬁcación requieren condiciones de apoyo especiales por las siguientes razones:

• En regiones con escasa precipitación y con grandes necesidades hídricas, los bosques pueden contribuir a incrementar sustancialmente la captura de agua.

• En estas regiones la protección de los suelos es especialmente necesaria para el mantenimiento de la biodiversidad y la seguridad de la población, dada la frecuencia y agresividad de los fenómenos torrenciales.

• Por el contrario, el escaso crecimiento y la falta de rentabilidad económica hacen muy diUcil la atracción de inversiones privadas, incluso con el actual incremento de las inversiones para compensar CO2.

Según los datos que aporta el Anuario de Estadís/ca Forestal de 2021, úl/mo publicado, se pueden destacar los siguientes datos:

• Las existencias medias de madera en las provincias bañadas por el mediterráneo, desde Cádiz hasta Castellón están entre 20 y 50 m3/ha. En comparación, en el arco atlán/co, entre Pontevedra y Guipúzcoa son entre 126 y 190 m3/ha.

• En 2021 se repoblaron en España 15.776 ha, de ellas solo 1.110 en Andalucía, Murcia y la Comunidad Valenciana, un 7% en un territorio que es el 24% del total nacional. La mayoría de las repoblaciones es con ﬁnalidad productora (53%), y privadas (63%), lo que puede explicar la ausencia de ac/vidad en las zonas con mayor riesgo de deser/ﬁcación.

• En cambio, la superﬁcie forestal ordenada es superior en términos rela/vos en estas regiones a la media nacional.

La ﬁnanciación de las repoblaciones /ene los orígenes que muestra la Tabla 3.

Tabla 3. Fuentes de ﬁnanciación de las repoblaciones forestales

El FEADER se ar/cula a través de un Programa Nacional y de Programas Autonómicos que lo aplican en las respec/vas CCAA, siendo la base fundamental de la ﬁnanciación de las actuaciones de restauración y de ges/ón forestal.

Estos datos nos indican que las condiciones obje/vas para el impulso de la restauración forestal en las regiones en riesgo de deser/ﬁcación son complicadas desde el punto de vista económico, si no hay un impulso público decidido: El crecimiento en madera, o la posibilidad de aprovechamientos no maderables es escaso; muchas repoblaciones se están ﬁnanciando por empresas privadas para la captura de CO2, que tampoco es interesante si no hay crecimiento.

En este contexto, las posibilidades futuras para dotar de recursos a la restauración y la ges/ón forestal en las regiones en riesgo de deser/ﬁcación en España se pueden orientar en dos líneas principales:

1. La dotación de “fondos de naturaleza”, como complemento de los actuales vinculados a la absorción de CO2. Estos fondos estarían totalmente alineados con el espíritu de la actual legislación tanto nacional como europea, y cubrirían otros aspectos de la mul/funcionalidad de los bosques, como son la biodiversidad, la conec/vidad de los espacios naturales, la regulación de los regímenes hidrológicos y la prevención de riesgos por avenidas, que actualmente son frecuentes en las regiones del Levante y el Sureste español.

2. La dotación de recursos específicos para las regiones españolas con riesgo de deser/ficación, para corregir este fenómeno. Como consecuencia de la Conferencia de las Naciones Unidas sobre la Deser/ficación de Nairobi (1977), España apareció como el único país de Europa Occidental con superficies considerables en esta situación. Como consecuencia, se creó el proyecto LUCDEME (Lucha contra la Deser/ficación en el Mediterráneo)19, que ha desarrollado una serie de importantes trabajos para estudiar el problema. Actualmente, este proyecto está vigente, aunque poco ac/vo. Podría ser la base para el desarrollo de actuaciones de lucha ac/va contra los procesos de deser/ficación, una actuación que en las actuales condiciones de cambio global es cada vez más importante en buena parte de nuestro territorio.

Luis Ocaña Bueno Madrid, junio de 2024

Las imágenes a con/nuación ilustran la diversidad de montes en la Península: Desde la Cornisa Cantábrica, pasando por las dehesas, abundantes en el centro y Sur y los montes áridos del Sureste (la foto es de Tabernas, Almería)

Notas

1- Estrategia Forestal Española Horizonte 2050.

2- En este texto tendremos especialmente en cuenta a los territorios españoles que en la cartograUa elaborada en la Conferencia de las Naciones Unidas sobre Deser/ficación de 1977 se clasificaron con riesgo de deser/ficación muy alto: las provincias de Málaga, Granada, Almería, Murcia, Alicante, Valencia y Castellón. En esa misma cartograUa aparecen con riesgo moderado gran parte del Valle del Ebro, la Meseta Central, Extremadura y Huelva.

3 -Anuario-estadis/ca-forestal-2021.pdf (miteco.gob.es)

4 - 17 GUIA PRONTUARIO DE AGUA FORESTAL.pdf - Google Drive

5 - También es importante considerar la posibilidad de la recarga ar/ﬁcial de acuíferos. InformeGRAL (miteco.gob.es) ; Microsoí Word - estado y Experiencias de AR en el Mundo-2.doc (tragsa.es)

6 - Distrito Forestal - Producción de biomasa y ﬁjación de CO2 por los bosques españoles

7 - Presentación de PowerPoint (lifeforestco2.eu)

8 -E7.02.CATALOGO_def_subir_web-1.pdf (lifeforestco2.eu)

9 - (384) Seminario de presentación del proyecto ECO2FOR - YouTube

10 - hyps://publicaciones.unirioja.es/ojs/index.php/cig/ar/cle/download/929/824/828

11 - INES RESUMEN 2022.pdf (miteco.gob.es)

12 - hyps://rua.ua.es/dspace/handle/10045/23459

13 - Textos aprobados - Nueva Estrategia de la UE en favor de los Bosques para 2030: ges/ón forestal sostenible en Europa - Martes 13 de sep/embre de 2022

14 - Reglamento sobre la restauración de la naturaleza (europa.eu)

15 - Estrategia Forestal Española horizonte 2050 (miteco.gob.es)

16 - Plan Forestal Español 2022-2032 (miteco.gob.es)

17 - BOE-A-2015-8146 Ley 21/2015, de 20 de julio, por la que se modiﬁca la Ley 43/2003, de 21 de noviembre, de Montes.

18 - Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia Gobierno de España (planderecuperacion.gob.es)

19 - Proyecto LUCDEME (miteco.gob.es)

7. Selvicultura eco-hidrológica en contextos semiáridos: una ges<ón que mira y se ar<cula en base al agua

Antonio J. Molina Herrera y Antonio D. del Campo García

aj.molina@uco.es y ancamga@upv.es

Universidad de Córdoba y Universidad Politécnica de Valencia

Índice

1. Introducción

2. La importancia de los bosques en el contexto regional: de los procesos eco-hidrológicos a los servicios ecosistémicos

3. La ges/ón forestal y el agua: la selvicultura adapta/va con base eco-hidrológica

3.1. Deﬁniciones

3.2. Posibles actuaciones de SEH

4. Principales retos y desaUos para una implementación efec/va de la selvicultura eco-hidrológica

Resumen

El estado actual de gran parte de la superficie forestal arbolada en el sureste de la Península Ibérica implica una alta vulnerabilidad a agentes tanto bió/cos como abió/cos que pueden afectar gravemente su persistencia en el /empo y con ello la gran can/dad de bienes y servicios que proporcionan. La jus/ficación económica de la ges/ón forestal en estos contextos semiáridos de limitada producción y altos costes de ejecución en base exclusivamente a la provisión de bienes tales como la madera se muestra a día hoy insuficiente, si bien poco a poco es un material que va ganando protagonismo en el sector de la construcción así como otros subproductos valorizables ligados a su aprovechamiento.

Adicionalmente, si consideramos el /empo tan dilatado que necesita un bosque para alcanzar su estado adulto, unido al deterioro acumula/vo de las condiciones ambientales necesarias para mantener un ecosistema forestal como consecuencia de afecciones cada vez más recurrentes (por ejemplo, zonas afectadas por varios incendios que han propiciado una escasez de suelo ú/l que merma drás/camente las probabilidades de éxito de actuaciones de repoblación forestal), hacen que el manejo ac/vo debiera ser una prioridad que propicie la adaptación de los ecosistemas forestales y con ello aminore su riesgo de desaparición. Sin embargo, la dotación de recursos económicos e incen/vos para la ges/ón de nuestros montes dista mucho de la requerida para mantenerlos en buen estado.

Se hacen necesarios otros enfoques que cuan/ﬁquen el rol tan importante que la ges/ón juega en el ciclo hidrológico de ecosistemas forestales propios de ambientes caracterizados por poca can/dad de lluvia irregularmente distribuida, no sólo en lo que se reﬁere a la regulación de las escorrenWas sino también en el incremento de recursos hídricos disponibles que puede conllevar un manejo adecuado, así como de otras externalidades posi/vas que se ar/culan en base al agua tales como la reducción de la vulnerabilidad frente a incendios.

En este sen/do, este capítulo pretende profundizar en el rol que la selvicultura eco-hidrológica puede jugar en ecosistemas forestales semiáridos, para lo cual se hace necesario un marco conceptual que sistema/ce los /pos de actuaciones selvícolas, así como de una descripción y cuan/ﬁcación de los procesos ecohidrológicos que se verán afectados y posteriormente traspuestos a diferentes servicios ecosistémicos. Por úl/mo, se discu/rán los principales retos y desaUos que se han de abordar desde la sociedad para propiciar una implementación efec/va de esta ges/ón forestal que mira al agua y que se ar/cula en base a ella.

1. Introducción

La restauración ecológica puede deﬁnirse como el proceso por el cual se potencia la recuperación de un ecosistema que ha sido degradado, dañado o destruido (SER, 2004, en hyps://www.ser.org/page/ serdocuments). Una dis/nción fundamental entre la restauración ecológica y otras formas de recuperación de ecosistemas es que la restauración ecológica busca "ayudar a la recuperación" de un ecosistema natural o seminatural en lugar de imponerle una nueva dirección o forma (SER, 2004), de manera que se busca un ecosistema de referencia como imagen obje/vo. Sin embargo, en un contexto como el actual, con un aumento en la magnitud y la frecuencia de las perturbaciones propias del ambiente semiárido, puede ser necesario el replanteamiento del ecosistema de referencia como aquel que se encuentre mejor adaptado a las nuevas condiciones ambientales, y que por tanto puede ser diferente a un ecosistema /po que se base en especies y estructuras forestales pasadas. Por otra parte, este empeoramiento de los regímenes de las perturbaciones, en especial los incendios, pueden imponer condicionantes muy limitantes para que repoblaciones forestales con especies arbóreas se consoliden en zonas con suelos muy pobres y esquelé/cos y cuya potencial comunidad climácica sea ya de porte arbus/vo (Peris-Llopis et al., 2024), tal es el caso de laderas recurrentemente quemadas en zonas forestales del sureste español.

En estos contextos, es de vital importancia realizar actuaciones selvícolas preven/vas que potencien estructuras forestales mejor adaptadas a las condiciones venideras para aminorar al máximo posible el riesgo de perder masas forestales de manera irreversible, esto es, restaurar ges/onando. Así, creemos necesario enmarcar la restauración forestal en un contexto más holís/co, donde tratamientos preven/vos de manejo forestal que modiﬁquen la cobertura, estructura y/o composición de especies del bosque (y con ello su funcionalidad), se considerarían también actuaciones restauradoras (Jones et al., 2022) (Figura 1).

Figura 1. La restauración forestal, en contexto de mayor adversidad climá/ca, debería considerar de manera decisiva la ges/ón forestal adapta/va como herramienta que reduzca la vulnerabilidad de los bosques y potencie su resiliencia a 103

través de cambios en su estructura y funcionalidad, y con ello, en los servicios hidrológicos tan importantes que provisionan.

En contextos semiáridos esta selvicultura adapta/va debería basarse fuertemente en el recurso hídrico, no sólo por ser el principal limitante para los propios ecosistemas forestales sino también por sus relaciones directas e indirectas con la provisión de bienes y servicios ecosistémicos (crecimiento en biomasa, disponibilidad hídrica, etc.) y otros aspectos centrales de la ges/ón forestal como el riesgo de incendio (hidratación del complejo vegetación-suelo y reducción de la carga de combus/ble) o el efecto “cooling” de la vegetación (Figura 2).

Figura 2. La ges/ón forestal con base eco-hidrológica impacta en el recurso hídrico disponible pero también en otros aspectos clave como la reducción del riesgo de incendio por mayor hidratación del complejo vegetación-suelo y la consecuente reducción de la inﬂamabilidad del combus/ble. En este ejemplo, una mayor recarga del agua del suelo promovida por una reducción en el número de árboles hace que el combus/ble vivo y muerto tenga un mayor grado de humedad, lo que se traduce en métricas de comportamiento de incendio potencial de menor magnitud (calor liberado y altura de llama). Imagen cortesía de L. Blanco

2. La importancia de los bosques en el contexto regional: de los procesos eco-hidrológicos a los servicios ecosistémicos

Los ecosistemas forestales proporcionan una serie de bienes y servicios ecosistémicos (en adelante SE) tales como la producción de madera, la regulación del ciclo hidrológico, el control de la erosión, la mejora de la calidad del aire, la preservación de la biodiversidad o el secuestro de carbono, sin olvidarnos de otros no menos importantes de /po recrea/vo y cultural (Thorsen et al., 2014). De forma general, los SE /enen una relación directa con la composición, estructura y procesos que ocurren en los bosques, de manera que un ecosistema forestal puede ser entendido como un sistema eco-sociológico en base a las conexiones que aparecen entre sus caracterís/cas ecológicas y la repercusión en la sociedad (Peñuelas et al., 2017; Fu et al., 104

2013). Los ecosistemas forestales en España ocupan algo más de vein/siete millones de hectáreas, de las cuales casi quince millones están arboladas y unas doce desarboladas, que suponen respec/vamente el 29% y el 23% del territorio nacional. Tradicionalmente estos ecosistemas se han dis/nguido entre proveedores de bienes (especialmente madera) o proveedores de servicios relacionados fundamentalmente con la regulación de escorrenWas y la consecuente reducción de la erosión del suelo. Esta dicotomía se refleja de forma clara cuando se comparan las dos grandes regiones climá/cas de nuestro país, la “España húmeda” y la “España seca”, de manera que la producción se ha venido primando en la primera, mientras que el rol protector predomina en zonas semiáridas de clima mediterráneo donde normalmente las lluvias torrenciales pueden llevar asociados fuertes fenómenos de erosión de suelo y la rentabilidad de la obtención de madera y subproductos de ésta dista mucho de la primera. En este sen/do, si bien es cierto que la realidad forestal en nuestro país no sólo se enmarca en estos dos grandes planteamientos simplificados (generación de bienes versus conservación y protección de recursos), no existe actualmente un marco conceptual que sistema/ce de manera clara y concisa las funciones, procesos e indicadores necesarios para una correcta evaluación de todos los SE generados en un determinado ecosistema forestal, así como de los potenciales impactos esperados de la ges/ón forestal en éstos. Así, mientras que para la cuan/ficación de algunos SE tales como el control de la erosión o el secuestro de carbono se u/lizan aproximaciones más o menos similares (Lecina-Diaz, 2021; Fu et al., 2013), otros SE presentan todavía una caracterización y evaluación más diUcil, siendo especialmente compleja, las de aquellos relacionados con la preservación de la biodiversidad y la regulación del ciclo hidrológico.

Figura 3. Procesos eco-hidrológicos que gobiernan el ciclo hidrológico

Tenemos una idea bastante clara sobre la relación existente entre los bosques de alta y media montaña y los recursos hídricos que están disponibles aguas abajo en can/dad y calidad suﬁcientes, esto es, su rol tan importante en la provisión de agua de calidad. Sin embargo, tenemos un menor conocimiento sobre los procesos eco-hidrológicos que directamente gobiernan el ciclo hidrológico y su trasposición a métricas que permitan cuan/ﬁcar servicios ecosistémicos, pasando de una evaluación cualita/va a otra cuan/ta/va (Figura 3). ¿Cuánta can/dad de agua intercepta y transpira la vegetación?, ¿cómo, cuándo y cuánto se recarga un acuífero y/o cuánto escurre por las laderas a través de las escorrenWas?, ¿cómo varia a lo largo del año la evapotranspiración (evaporación directa desde el suelo y transpiración forestal)? ¿cómo varía el caudal de un río a lo largo del año? ¿cómo se relaciona el agua disponible y el crecimiento de la vegetación?

Esta cuan/ﬁcación es especialmente importante en contextos semiáridos donde el agua juega un papel crí/co como recurso hídrico y principal limitante para la funcionalidad óp/ma del ecosistema forestal. Por ejemplo, si queremos es/mar para una determinada cuenca como se reparte la lluvia entre consumo de la vegetación (agua devuelta a la atmósfera a través de la interceptación y la transpiración) y agua libre (escurre por las laderas y/o recarga acuíferos), y con ello cuan/ﬁcar el recurso hídrico disponible para uso humano “aguas abajo” del bosque, es indispensable abordar una medición espacial y temporal de los citados procesos eco-hidrológicos de una manera robusta (Figura 4). En este sen/do, en los úl/mos años están produciéndose avances notables en el campo de la sensorización ambiental que permiten acceder a datos de sensores instalados en regiones forestales remotas basados en el “internet de las cosas”, lo que implica poder disponer de información cuan/ta/va de manera instantánea.

4. La sensorización ambiental en el campo de la eco-hidrología es fundamental para monitorear y entender procesos. Sensores como pluviómetros, ﬂujos de savia, de capacitancia para la humedad del suelo, etc. son habituales en estudios realizados en contextos forestales

3. La ges<ón forestal y el agua: la selvicultura adapta<va con base eco-hidrológica

3.1. Deﬁniciones

El manejo adapta/vo podría deﬁnirse como un proceso sistemá/co con el cual se produce una mejora con/nua de las prác/cas de manejo y enfoques a través de un aprendizaje en base a resultados. Concretamente en el ámbito forestal, la selvicultura adapta/va debe incluir un conjunto de intervenciones cuyo obje/vo sea a) reducir la vulnerabilidad de los bosques a las nuevas condiciones climá/cas y b) potenciar la resiliencia y la capacidad de adaptación de los bosques (Lindner, 2010). Estos obje/vos en contextos de aridez elevada deberían cristalizarse en base al agua, por cons/tuir el factor más limitante para alcanzarlos de manera adecuada. Así, tal y como describimos anteriormente, la cuan/ﬁcación de los procesos eco-hidrológicos son la base para obje/var la provisión de servicios ecosistémicos, no sólo por su correcta evaluación sino también porque permite conocer el margen de acción que /ene la selvicultura para potenciarlos.

La ges/ón forestal con base eco-hidrológica (SEH) está convir/éndose poco a poco en una realidad en nuestro país, si bien es importante mencionar experiencias previas desarrolladas desde hace décadas en otros países orientadas a la producción y provisión de agua (Figura 5).

Figura

Figura 5. Experiencia de cuencas pareadas (cuencas con/guas, en una se trata realiza una corta en diferentes parches y en la otra no se interviene); en la cuenca tratada se llevó a cabo una eliminación del 24 % de la cobertura forestal en 240 claros. El caudal aumentó un 17 % en la cuenca tratada (Troendle et al., 2001).

Los cambios de las relaciones bosque-agua con la ges/ón forestal dependen en gran medida del /po de bosque, suelo/fisiograUa, régimen dominante de precipitación y meteorología durante la lluvia. Tras una clara, como ejemplo de intervención forestal, la par/ción de la lluvia resultante será diferente según la estructura forestal específica dónde se actúe y las caracterís/cas meteorológicas de la lluvia (Llorens et al., 1997; Mateos y Schnabel, 2001). Así, el aumento de la precipitación neta en una estructura forestal aclarada podría contrarrestarse con una mayor evaporación desde el suelo y/o menor precipitación bajo condiciones semiáridas (Sadeghi et al., 2015), con lo que podría argumentarse en contra sobre la efec/vidad de la SEH para mejorar el estado hídrico. Con respecto a la redistribución del agua infiltrada, los procesos hidrológicos subterráneos se relacionan también con la estructura forestal por su papel determinante en la dinámica de la ladera y la hidrología del suelo (Deviy y Smith, 2002; Coenders-Gerrit et al., 2012). La ges/ón forestal puede aumentar la humedad del suelo y la recarga del agua subterránea, pero esto depende mucho de la heterogeneidad subsuperficial y dinámica de flujo espacio-temporal (conec/vidad y patrones de flujo preferencial en laderas), que a su vez depende de las caracterís/cas de la lluvia, el estado de humedad del suelo antecedente, la hidrofobicidad, el /po de suelo y el espesor y la topograUa (Lin y Zhou, 2008). La termicidad e irregularidad del clima (precipitaciones) son factores que no contribuyen a la efec/vidad en la producción de agua con la selvicultura (Del Campo et al., 2019). Estos autores encontraron una mayor importancia rela/va de la convec/vidad de la lluvia en la recarga de humedad del suelo y otros procesos relacionados con la producción de agua (recarga acuíferos y escorrenWa) en las zonas semiáridas (los períodos húmedos son casi ausentes) que en las zonas sub-húmedas más frías. En este úl/mo caso, se dan estaciones húmedas marcadas, con temporales concatenados durante varios días, lo que hace que el régimen de humedad del suelo se mantenga en capacidad de campo y por tanto que aguaceros de poca magnitud, duración e intensidad sean capaces de generar flujos sub-superficiales y subterráneos.

Conviene también dis/nguir entre agua azul y verde cuando nos referimos a la ges/ón forestal. Así, la primera /ene que ver con las reservas tanto de agua superﬁcial (ríos, lagos y embalses) como subterráneas (acuíferos), mientras que el agua verde se corresponde con aquella que es interceptada o transpirada por la vegetación. En este sen/do, diferentes trabajos han evaluado cómo pueden ser afectadas dichas “aguas” tras una intervención forestal que se base en la reducción de densidad (Figura 6).

Figura 6. Izquierda: Relación lineal entre el ra/o de agua azul sobre agua verde y la cobertura forestal, mostrando que cuanto mayor sea la reducción de la densidad forestal más incrementada será el agua azul frente al agua verde; derecha: cambio en el ra/o según las condiciones climá/cas medias para una masa de repoblación de pinar sin tratar y otra tratada según intensidad media. En González-Sanchis et al. (2015)

De esta manera, el obje/vo de la SEH podría ser el de modificar las relaciones eco-hidrológicas en los bosques, intentando conocer la estructura forestal óp/ma que mejore la funcionalidad del bosque (respuesta frente a sequía, incendios y patógenos) y a su vez pueda incrementar el recurso hídrico “aguas abajo”. Así, podemos definir la SEH como como aquella que /ene por objeto incrementar la infiltración del agua de lluvia y su posterior almacenamiento en suelo (consumida como “agua verde”) y/o en el subsuelo y capas subterráneas (“agua azul”), proveyendo de una correcta hidratación y manteniendo así la ecoresiliencia de los ecosistemas forestales objeto de actuación.

3.2. Posibles actuaciones de SEH

La SEH puede concebirse en base a la ap/tud de la zona de estudio para producir y proveer agua más allá del bosque donde ésta se plantea, es decir, incrementando también la disponibilidad hídrica en la cuenca donde se localiza el rodal. En este sen/do, podemos clasiﬁcar las actuaciones en dos grandes grupos: aquellas focalizadas en mejorar el agua verde (ciclo hidrológico local) o aquellas que, además de incrementar el agua verde, hacen lo propio con el agua azul, de manera que el impacto de dichas actuaciones es mayor en cuanto a su escala espacial.

A afectos de intentar sistema/zar la información disponible y con ello considerar uno u otro /po de actuación, podríamos enumerar una serie de caracterís/cas potenciales del medio para hablar de actuaciones de SEH focalizadas principalmente en el agua azul:

- Cobertura forestal densa o muy densa (por encima del 80 % de cobertura), donde una intervención silvícola afectará notablemente la evapotranspiración del sistema (componentes interceptación y transpiración).

- Precipitación mínima anual de 550 mm

- Laderas con pendientes entre el 15 y 30 %

- Suelos bien desarrollados con buena capacidad de retención

Por otra parte, para las zonas de agua verde, tendríamos estas otras:

- Precipitación por debajo de 550 mm, siguiendo un trabajo recientemente elaborado por del Campo et al., (en revisión).

- Pendientes por debajo del 15%

- Indiferente en cuanto a la /pología edáﬁca

En resumen, zonas con alta y adecuada distribución temporal de su pluviometría, suelos bien desarrollados con buena capacidad de retención y orograUa adecuada pueden considerarse zonas potencialmente aptas para plantear acciones que favorezcan el incremento significa/vo del recurso hídrico a escala de cuenca. En estas zonas cabe esperar una mejora de las condiciones hídricas locales (rodales donde se lleva a cabo la intervención forestal) pero también en la recarga de las aguas subterráneas, de manera que las aguas líquidas circulantes “aguas abajo” no se vean incrementadas sustancialmente como consecuencia de la intervención gracias a la alta capacidad de los suelos forestales para controlar las escorrenWas superficiales y subsuperficiales. Por otra parte, encontramos zonas donde, si bien la pluviometría no permite que la SEH sea del /po anterior, su efecto posi/vo en el incremento del agua del suelo será tal que los procesos ecosistémicos locales sean mejorados como consecuencia de la intervención.

Figura 7. Las cortas de mejora son las actuaciones que más se han estudiado en el ámbito de la ges/ón forestal ecohidrológica en nuestro país, en especial las aplicadas en reforestaciones de pinar en estado adulto y con exceso de densidad (primer caso de la ﬁgura).

La SEH puede abarcar un amplio abanico de tratamientos forestales al vuelo y/o al suelo, incluyendo cortas de mejora (ej. reducción de la densidad), de regeneración (ej. cortas a hecho), mejora de pas/zales/ sistemas agrosilvopastorales, fuego técnico, etc. Las actuaciones más estudiadas se enmarcan en las cortas de mejora (“thinning” en inglés), donde se elimina un porcentaje de árboles para favorecer a los remanentes (Figura 6). En esta ges/ón se mejora notablemente el crecimiento de los árboles como consecuencia de una mayor entrada de agua al sistema en el corto plazo (Molina y Del Campo, 2012; Del

Campo et al., 2014; Del Campo et al., 2019), si bien dependiendo de la intensidad de corta la mejora en las condiciones hidrológicas se man/ene más o menos /empo condicionada por la incorporación de una mayor carga de sotobosque y/o la tangencia de copas de nuevo entre los árboles remanentes. En este sen/do, existen evidencias de que una intervención que elimine al menos el 50 % del área basimétrica puede traer 9-10 años de efectos posi/vos tanto para la masa remanente como los recursos hídricos liberados aguas abajo (aguas verde y azul), siempre y cuando la precipitación supere el umbral de los 550 mm (Molina et al., 2021; Del Campo et al., 2022).

4. Principales retos y desaMos para una implementación efec<va de la selvicultura ecohidrológica

Hemos visto que existen cada vez más evidencias cienWﬁcas que avalan una ges/ón forestal que mire y se ar/cule en base al agua, especialmente en contextos áridos y semiáridos de nuestro país donde se argumenta con demasiada frecuencia en base a la escasa rentabilidad de los aprovechamientos forestales por una conjunción de costes altos y poco volumen de madera de calidad. La SEH, como selvicultura adapta/va que es, pretende generar resultados y datos que permitan aprender haciendo y con ello dote de fundamentos robustos la ordenación forestal cuando el obje/vo mayoritario sea la generación de recursos hídricos, si bien existen otras consecuencias indirectas posi/vas sobre aspectos tales como la reducción de la carga de combus/ble y su mejor hidratación (y con ello el riesgo de incendio), el aumento de la resiliencia climá/ca de la masa forestal (menor dependencia de la precipitación), etc. Sin embargo, la SEH también puede generar mayor propensión de la masa forestal a caídas masivas de árboles en tormentas de viento (árboles muy esbeltos por crecer en competencia durante muchos años), así como otros impactos nega/vos relacionados directamente con las consecuencias eco-hidrológicas (tasas muy elevadas de evaporación directa desde el suelo que compensen las ganancias por interceptación y transpiración). Como cualquier externalidad, se necesitan pues más estudios que permitan cuan/ﬁcar los impactos en el corto y largo plazo para, al menos, las /pologías forestales más representa/vas de nuestro país, de manera que podamos ir viendo como poco a poco el agua pase de ser una externalidad a un obje/vo prioritario cuando diseñemos y mone/cemos los tratamientos forestales en todas sus dimensiones.

En este sen/do, creemos que uno de los principales retos de la SEG es llegar a generar i/nerarios selvícolas que sirvan de base a las personas gestoras de nuestros montes, de manera que puedan relacionar cambios en variables Wpicas de inventario forestal con impactos directos en el recurso hídrico para un periodo de /empo que abarque al menos la revisión del proyecto de la ordenación forestal (documento donde se diseñan las intervenciones en el monte para un largo periodo de /empo), que para el caso de por ejemplo Andalucía se trata de 10 años.

Por úl/mo, en el plano divulga/vo, es necesario realizar una mayor labor de difusión que ahonde en las bondades del rol de la ges/ón forestal en la adaptación de nuestras masas forestales al cambio climá/co, y, par/cularmente, sobre el gran campo de acción que la SEH /ene como una herramienta indispensable para enfrentarnos al gran reto de la sequía en nuestro país. Hemos de ser capaces de que los tomadores de decisiones consideren la ges/ón forestal como una alterna/va más para incrementar las reservas de agua disponibles para consumo humano, generando a su vez con ello un mejor estado de nuestros montes.

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8. Reﬂexiones - Reforestar desde la comprensión del Paisaje

La mirada que une Naturaleza y Cultura

Francisco Marco

aeje2011@gmail.com

Si únicamente como medio de desarrollo de la vida humana, porque solo nos preguntamos qué podemos percibir de ella, qué recursos nos proporciona y cómo los vamos a extraer, nos hemos equivocado, hemos formulado las preguntas inadecuadas.

Nuestra visión materialista del medio natural ignora por completo los límites de los recursos que obtenemos de la Tierra.

Las cues/ones que debemos afrontar son muy claras, ante la pérdida alarmante de biodiversidad, ante la creciente degradación y con/nua fragmentación de los ecosistemas naturales, ante las consecuencias nefastas que ya sufrimos por los múl/ples efectos nega/vos del cambio climá/co que provocamos con nuestras acciones,…, ¿qué estamos haciendo por la conservación de la Naturaleza? ¿cuáles son nuestras prioridades de cara al futuro? ¿nuestro crecimiento y desarrollo económico es inﬁnito? La respuesta a todas estas cues/ones puede resultar compleja pero… si sabemos que la Naturaleza es la respuesta, ¿qué importan las preguntas?

En primer lugar debemos entender que la Naturaleza es valiosa en sí misma y por sí misma. Recuperar el equilibrio ecológico de los ecosistemas y de su diversidad biológica es una necesidad urgente. Cuidar de la Naturaleza, en deﬁni/va, signiﬁca cuidar de nosotros mismos, porque somos parte de ella y reconocer con humildad nuestras limitaciones nos hace tomar conciencia de que somos una especie interdependiente e interrelacionada por completo con la Naturaleza que le rodea, con su medio y con las formas de vida que alberga cada rincón del Planeta.

Cuando hemos sido capaces de trabajar con la Naturaleza y no contra ella, cuando hemos valorado su riqueza y hemos aprovechado sola una parte de los recursos que nos proporciona, pero sin comprometer su disponibilidad para las generaciones futuras y para el sustento de la vida, solo entonces, hemos sabido crear, con su ines/mable ayuda, paisajes resilientes que perduran en nuestra memoria. Paisajes que son fruto del esfuerzo de mucha gente que ha sabido comprenderla, que ha trabajado a su favor desarrollando una cultura vinculada a su conservación.

Debemos seguir trabajando en educar la mirada del paisaje, una mirada que permita conocer nuestro vínculo con la Naturaleza, que nos descubra sus secretos y su riqueza, un conocimiento imprescindible para restaurar su equilibrio y para restaurarnos como personas, como individuos y como sociedad, desde el compromiso y la acción que suponen los trabajos de reforestación.

Estudiar y entender el paisaje contribuye a sen/rse parte del mismo, a querer colaborar y cooperar en las labores de reforestación, para conseguir hacer realidad una verdadera par/cipación ac/va de los diferentes actores sociales que forman parte del territorio.

Estudiar y entender el paisaje posibilita, al mismo /empo, reforestar con criterios técnicos y cienWﬁcos basados en la Restauración Ecológica, una garanWa fundamental para lograr el éxito de los trabajos realizados.

El paisaje une sociología y ecología, une tradiciones y lugares, nos relaciona con lo que somos, cultura y natura.