Restauracion_Riberas by Uimp Pirineos

RESTAURACIÓN DE RIBERAS Diego García de Jalón Lastra Escuela de Ingenieros de Montes, Universidad Politécnica de Madrid, Ciudad Universitaria, 28040 Madrid. Tel. +34 913366385. Correo electrónico: dgjalon@montes.upm.es

1. Introducción........................................................................................................................................ 1.1. Estructura y funcionamiento de la ribera...................................................................... 1.2. Conceptos, filosofía y razones de la restauración ...................................................... 2. Diseño de actuaciones....................................................................................................................... 3. Planificación ........................................................................................................................................ 4. Consideraciones geomorfológicas................................................................................................... 4.1. La estabilidad del cauce.................................................................................................. 4.2. Potencia hidráulica........................................................................................................... 4.3. Morfología del cauce...................................................................................................... 5. Técnicas de Restauración ................................................................................................................. 5.1. Técnicas topográficas..................................................................................................... 5.2. Técnicas estructurales .................................................................................................... 5.3. Técnicas paliativas .......................................................................................................... 5.4. Técnicas de revegetación ............................................................................................... 6. Conclusiones.......................................................................................................................................

Resumen En este trabajo se analizan las técnicas de restauración ecológica de riberas a utilizar, atendiendo al concepto de restauración y a la filosofía en que se encuadra. La restauración de la ribera necesita diseñar una estructura física y biológica denominada imagen objetivo cuyo funcionamiento ha de estar en un equilibrio dinámico sostenible con las salidas de la cuenca vertiente. Cuando la imagen objetivo diseñada corresponde al estado natural y prístino del río, nos referimos a una restauración en sentido estricto. Cuando el diseño de la ribera tiene cierta artificialidad nos referirnos a una rehabilitación. Finalmente, cuando lo que se pretende es crear un ‘jardín’ fluvial, cuya necesidad de mantenimiento continuado permite la desconexión de su estructura con su funcionamiento, debemos designarlo como maquillaje. Las actuaciones de restauración deben diseñarse siempre a favor de la corriente, de tal forma que se aproveche la fuerza hidráulica del río para realizar la labor y se potencien los procesos de auto-recuperación. Se debe tener siempre en cuenta que el río necesita espacio para poder funcionar como ecotono y para poder laminar la fuerza de las crecidas naturales. A la hora de planear una restauración de una ribera hay que seguir unas etapas ordenadamente. En primer lugar, es necesario definir la imagen objetivo, es decir, las características de la ribera que queremos conseguir. Para ello tomaremos como referencia las riberas bien conservadas próximas o fotos y descripciones antiguas. Seguidamente debe diagnosticarse la problemática que afecta a la ribera, identificando los factores que impiden alcanzar la imagen objetivo. Las actuaciones de restauración se plantearán exclusivamente sobre estos factores limitantes, y siempre y cuando sean

Diego García de Jalón viables y eficaces en el plano ambiental, económico y social. Finalmente debe hacerse un seguimiento a corto y medio plazo para comprobar que se alcanza la imagen objetivo. Se describen técnicas de restauración de tipo topográfico (recuperar el microrrelieve), paliativo (proveer de elementos deficitarios), revegetación (estaquillas, plantaciones, empalizadas, rulos y faginas) y estructurales (geotextiles y alfombras plásticas, deflectores, azudes, escollera suelta y motas). Palabras clave: Cauce, deflectores, diagnóstico, escolleras, geomorfología, imagen objetivo, maquillaje, módulos de plantación paisaje fluvial, motas, freático, potencia hidráulica, prístino, rehabilitación, restauración, ribera, riparia, río, sinuosidad, taludes, técnicas blandas, técnicas duras, trazado.

1. Introducción La restauración es una actividad que nace como respuesta a la degradación de los ecosistemas, y por tanto los modos de restaurar dependerán del tipo de afección y de su intensidad. Las riberas han sufrido históricamente muchos tipos de impactos: ocupación para huertas, caminos y urbanización, canalización, drenado y desecado, embalse y contaminación. En Estados Unidos la superficie de ribera fluvial actual es de 30 millones de Ha. Estimándose que representan la tercera parte del área que existía en condiciones naturales (Swift, 1984). En España no tenemos ningún dato del estado de conservación de las riberas en la actualidad. De Miguel et al. (1982) estiman la superficie de las riberas españolas en 101.500 Ha, que si las comparamos con la longitud correspondiente de ríos (62.000 km), tenemos una anchura media de 16 metros y es una estimación del tamaño de las riberas. Solo las cuencas del Guadiana y del Duero sus riberas tienen anchuras medias superior a esta media, estando en situación marcadamente deficitaria las correspondientes a las cuencas Norte, Ebro, litoral Catalán y Júcar. La mayor o menor percepción que se tiene de estos tipos de degradación hace que se implementen mas o menos intensamente diferentes tipos de restauración. Algunos de estos tipos de degradación de las riberas tienen su origen fuera de ellas, en su cuenca hidrográfica (vertidos contaminantes, erosión) o en tramos del río aguas arriba (presas, derivación de caudales, erosión del cauce). En consecuencia su prevención, mitigación o solución debe tener lugar también fuera. Este trabajo se refiere solo aquellos problemas cuya restauración se ubica en el tramo fluvial y en su ribera.

1.1. Estructura y funcionamiento de la ribera La ribera limita el ecosistema fluvial lateralmente, conectándolo con los ecosistemas terrestres, y representa un ecotono entre los sistemas terrestres de la ladera y los acuáticos del cauce de gran diversidad, que confiere estabilidad al cauce. La Ley de Aguas de 1985 restringe las riberas a las partes laterales del cauce, entre el nivel de aguas bajas y el de crecidas ordinarias. Sin embargo, los sistemas de ribera afectan con frecuencia a una zona más extensa que el propio cauce, quedando fácilmente identificada por tener un nivel freático muy alto, debido a su proximidad al cauce, y sustentar una vegetación característica, ligada a la presencia de humedad en el suelo. Esta vegetación en condiciones naturales aparece siguiendo el trazado del río, formando el bosque de galería donde existe una gran diversidad de especies y una elevada productividad.

Restauración de riberas En condiciones naturales, la ribera está cubierta por una densa vegetación freatófila, con frecuencia dominada por árboles. Esta vegetación controla la entrada de energía a los ecosistemas acuáticos y más intensamente en sus zonas litorales mediante la sombra que proporciona, la cual regula la llegada de luz y, consiguientemente, el calentamiento de sus aguas. Al mismo tiempo provee al ecosistema fluvial de detritus de origen vegetal, siendo la principal fuente de energía para la producción secundaria en los tramos altos. La vegetación ripícola influye sobre la calidad del agua del cauce. Es un filtro que atrapa y asimila las partículas y sedimentos que arrastra el agua de escorrentía superficial y subterránea, los cuales pueden enturbiar las aguas o ser contaminantes. A través de su sistema radical modifica la composición química del agua freática antes de llegar al río, principalmente disminuyendo su contenido en nutrientes. También retiene los sedimentos arrastrados por las escorrentías superficiales, al disminuir la velocidad de las aguas aumentando la rugosidad del sustrato por el que discurren. Además, la vegetación de las orillas estabiliza el suelo de las riberas y consolida los taludes laterales mediante su sistema radicular, que forma un entramado que sujeta la tierra. Al evitar la erosión de las orillas ayuda a mantener las pozas del cauce. Esta vegetación ribereña es muy beneficiosa para las poblaciones piscícolas, ya que es donde cualquier pez puede refugiarse cuando hay crecidas y el caudal fluye con mucha fuerza. La existencia de la vegetación de riberas acentúa notablemente la presencia de los cursos de agua en el paisaje, aumentando su diversidad y belleza. El contraste de esta vegetación con el resto del entorno es mucho mayor en los tramos bajos de los ríos, donde el relieve suele ser plano, dominado generalmente por cultivos agrícolas sobre los que destacan notablemente las choperas u olmedas. En los tramos altos donde existen valles más cerrados y con carácter forestal disminuye este contraste de formas y colores. Así mismo, en las zonas más secas el contraste de la vegetación de ribera con el paisaje restante es mucho más marcado que en las regiones húmedas.

1.2. Conceptos, filosofía y razones de la restauración Conviene concretar qué es ‘restaurar una ribera’. Según el Diccionario de la Lengua Española (edición de 1984) restaurar consiste en “reparar, renovar o volver a poner una cosa en aquel estado o estimación que antes tenía”. Esta definición es muy amplia, pues incluye diferentes grados de actuación según el estado anterior de la ribera que consideremos como objetivo a alcanzar. El proceso de degradación de una ribera se escalona en el tiempo en distintos niveles. Cuando el objetivo de la restauración que se propone sea el nivel inicial anterior a toda perturbación humana, correspondiente al estado natural y prístino del río, estamos hablando de restauración en sentido estricto. Los ríos y sus riberas son ecosistemas fácilmente alterables por las actuaciones humanas, ya que no solo responden a las actuaciones humanas realizadas en ellos (embalses, canalizaciones, vertidos) sino que, además, al constituir la red de drenaje del territorio, cualquier actuación en su cuenca vertiente lejos del río (urbanización, minería, agricultura) afecta también a su funcionamiento ecológico. Como el hombre lleva actuando desde tiempos remotos, la mayoría de nuestros ríos se encuentran hoy en día alterados de forma más o menos intensa en todo su recorrido o en algún tramo del mi smo. Ello significa que desconocemos en gran medida cómo serían esos ríos y riberas prístinos y a lo sumo podemos suponer como serían a partir de los tramos fluviales que han sido poco intervenidos o, si lo han sido en el pasado, se han recuperado. Estos 3

Diego García de Jalón ríos y tramos fluviales son los que denominamos "naturales". Por tanto, valoramos su naturalidad en función del grado de su no-perturbación (inafección) por las actividades humanas. En dichos ríos naturales existe un equilibrio dinámico entre los procesos físicos que se desarrollan en la cuenca vertiente (ciclo hidrológico y erosión) y en el cauce del río (régimen de caudales y dinámica geomorfológica fluvial). Adaptada a este equilibrio se desarrolla la vegetación de ribera y sus comunidades animales, cuya composición y estructura responden a sus interacciones con el hábitat fluvial. Es decir, que el sistema fluvial (río y ribera) tiene una estructura que es originada y mantenida por su funcionamiento natural (Figura 1).

CHOPERAS y SAUCEDAS ARBÓREAS

OLMEDAS y FRESNEDAS

Sedimentación de arenas finas

SAUCES ARBUSTIVOS

Acumulación de limos y arcillas

S. purpurea, S. eleagnus, S.salvifdolia,..

ALISEDAS Sedimentación de arenas

VIVACES PIONERAS

Acumulación de limos y arcillas

Epilobium, Mentha, Melilotus, grámíneas Colonización

EROSIÓN

BANCOS de ARENA y GRAVAS

Figura 1. Interacciones entre los procesos geomorfológicos de erosión y sedimentación y la dinámica de las formaciones riparias. En los tramos donde ha habido sedimentación de gravas y arenas (verde) comienza la colonización vegetal con vivaces y posteriormente con salicaceas, cuya rugosidad favorecerá el depósito de elementos cada vez mas finos y la consiguiente formación de suelos aptos para alisedas, fresnedas y olmedas. Inversamente en las zonas sometidas a erosión creciente (rojo) el sistema radical de esta vegetación retrasa la pérdida del substrato de la ribera. Si proponemos como objetivo de la restauración unas riberas con un estado menos degradado que el actual, aunque con cierta artificialidad en equilibrio con las actividades antrópicas actuales, debemos referirnos a ‘rehabilitación’. Muchas veces los factores que degradaron las riberas han desaparecido o disminuido y el sistema fluvial comienza su recuperación hacia un nuevo equilibrio mediante un proceso de reajuste dinámico cuya escala temporal puede ser larga. En estos casos, las actuaciones de rehabilitación de la ribera tienen sentido como catalizador o acelerador de la auto-recuperación. En 4

Restauración de riberas todo caso, la rehabilitación se basa en lograr principalmente un sustrato físico y una comunidad riparia cuya composición y estructura sean consecuencia de su funcionamiento. Finalmente, cuando lo que se pretende es crear un ‘jardín’ fluvial, cuya necesidad de mantenimiento continuado permite la desconexión de su estructura con su funcionamiento, debemos designarlo como ‘maquillaje’. Este tipo de actuación tiene sentido en tramos de fuerte ocupac ión humana (parque fluviales urbanos) y es importante como aporte de elementos para la educación ambiental y cultural. Las razones que justifican socialmente las actuaciones de restauración se basan en la recuperación de las funciones ecológicas de la ribera perdidas por degradación. Podemos distinguir principalmente seis funciones: a) capacidad de sustentar comunidades más diversas y una mayor complejidad ambiental; b) Control de la escorrentía superficial y sub-superficial en términos de cantidad y calidad; c) Estabilización de las orillas; d) Capacidad de almacenamiento de agua y laminación de avenidas; e) capacidad de uso recreativo; y f) valor estético y paisaje. A su vez las razones de la restauración de una ribera difieren según la localización del tramo fluvial en su red hidrográfica: en los tramos de cabecera el control de la calidad de las aguas resulta prioritaria, mientras que la conservación de la naturaleza se hace más importante en los tramos bajos (Large y Petts, 1996). La filosofía de la restauración de las riberas se basa en tres ideas principales: 1. 2. 3.

Las riberas forman parte del ecosistema fluvial. Es necesario comprender el funcionamiento del río antes de actuar. Más vale prevenir la degradación que restaurar un ecosistema degradado.

Las riberas son sistemas de transición entre los ecosistemas terrestres de las laderas y los sistemas acuáticos que bordean, y su estructura y composición son fundamentalmente terrestres debido a que pocas veces al año se inundan y generalmente por cortos periodos. El concepto de ribera, presenta diversas interpretaciones dependiendo de la perspectiva científica y profesional del autor que la defina (ver Brookes y Shields, 1996). En especial queda poco definido debido a su solape con lo que se entiende por lanura de inundación. En principio podemos entender la ribera como la zona cuya frecuencia de inundación por avenidas es mayor (periodos de retorno menores de 10 años), mientras que la llanura de inundación comprende a zonas fuera del cauce inundadas muy raramente (periodos de retorno mayores de 100 años). El sustrato sobre el que se asientan las riberas es consecuencia de la dinámica geomorfológica fluvial, y sobre él se desarrolla la vegetación riparia, que es dependiente en gran medida de los niveles freáticos originados por el río, y ambos sirven de hábitat a las ricas comunidades animales. Por tanto, debemos considerar las riberas como parte del ecosistema fluvial debido a que son originadas por las interacciones jerarquizadas entre el agua circulante por el cauce, los sedimentos que transporta, erosiona y sedimenta, y las formas de vida que produce. Comprender el funcionamiento del río significa conocerle y saber valorarle. Un río es un sistema cuya estructura funciona y se mantiene transformando una energía potencial (representada por volúmenes de agua situados a mayor altitud) en una energía cinética (las corrientes de agua). Un exceso de energía cinética produciría daños en la estructura física del río, por lo que el funcionamiento de un río natural tiene mecanismos reguladores de la misma. Estos mecanismos son principalmente su morfología, los procesos de erosión, transporte y depósito de sedimentos y las propias riberas.

Diego García de Jalón Las formas del río en sus tres dimensiones (vertical, planta y transversal) responden a criterios de maximizar la disipación de energía hidráulica: las pendientes longitudinales del cauce disminuyen con el aumento del caudal aguas abajo, aumentando la sinuosidad; el trazado meandriforme facilita la erosión en las concavidades de lo s meandros, disipando la energía cinética del agua con el transporte de los sedimentos erosionados, que serán depositados en la convexidad de meandros aguas abajo. Los caudales que circulan por los cauces son ocasionalmente muy grandes y con gran poder erosivo. Los ecosistemas fluviales son capaces de resistir sus efectos mediante el efecto de laminación que tiene lugar en las llanuras de inundación y riberas, mediante los desbordamientos originados durante las avenidas. Al inundarse estas extensiones de terrenos ribereños, el agua pierde velocidad y calado que son los parámetros que permiten la remoción del suelo por erosión y arrastre. Al mismo tiempo, los volúmenes de agua detraídos de los caudales circulantes para su inundación permiten disminuir los valores máximos de las avenidas y mitigar sus efectos.

2. Diseño de actuaciones La filosofía de restauración expuesta debe manifestarse en las actuaciones que nos propongamos realizar. De esta manera deben existir unas condiciones mínimas que debemos exigir para restaurar un río. En primer lugar una ribera ha de estar ligada a un sistema fluvial y, por tanto, debe haber agua en condiciones de calidad y cantidad. Calidad y cantidad para permitir el desarrollo de la flora y fauna autóctonas, en las cuales han evolucionado y a las cuales están adaptadas. Pero quizás debemos dar mayor relevancia a la cantidad, exigiendo unos regímenes ecológicos de caudales, puesto que estos también definen el hábitat físico de la ribera a través de los procesos de dinámica y geomorfología fluviales. Estos regímenes no solo deben atender a unos caudales mínimos de estiaje, sino también a las crecidas y avenidas para mantener su dimensión espacial. El río necesita espacio para poder funcionar como ecotono, laminar la fuerza de las crecidas naturales y mantener una diversidad de hábitats y formas de vida que responda a un funcionamiento estable del ecosistema fluvial. Este funcionamiento, basado en sus procesos geomorfológicos, exige disponer de un determinado espacio en el cual del río desarrolla su trazado y se desplaza libremente, desbordándose periódicamente y manteniendo activa la llanura de inundación. En la mayoría de los casos los problemas de inestabilidad o degradación de los sistemas fluviales han sido provocados por un confinamiento del cauce, reduciendo su anchura y cortando su conexión con la llanura de inundación. Para llevar a cabo la restauración de estos tramos será necesario en muchos casos ampliar el espacio disponible por el río para su desplazamiento lateral, estableciendo una banda de anchura variable a cada lado del cauce. Esta anchura dependerá de la dimensión de éste y de las características geomorfológicas del tramo, y en ellas se podrá llevar a cabo de forma apropiada la restauración del trazado del cauce y el desarrollo de la vegetación. Además, esta mínima extensión es necesaria para que el efecto de borde e influencia de las actividades o usos del suelo adyacentes al río no malogren la restauración, impidiendo la integridad de las funciones acuáticas internas en dicho área. A mayor escala espacial es importante considerar la función de conectividad de la ribera como soporte de corredores biológicos.

Restauración de riberas Deberemos diseñar actuaciones de restauración siempre a favor de la corriente, de tal forma que aprovechemos la fuerza hidráulica para realizar la labor y se potencien los procesos de autorecuperación de la geomorfología, y favoreciendo colonización natural a partir de las semillas y ramas que trae el río. Es ciertamente la restauración más estable y económica. La restauración busca lograr un paisaje fluvial lo más natural posible. Para ello se propone el empleo en la restauración de materiales naturales y, siempre que sea posible, cuyo origen sea la misma ribera o del mismo río. En nuestra sociedad se aprecia cada vez más la Naturaleza y todo lo natural debido a que el intenso e indiscriminado uso de los recursos naturales ha conducido a una escasez de las condiciones naturales. Sin embargo, cuando intentamos definir lo que es la Naturaleza, nos encontramos con ciertas dificultades, debido a que es un concepto un tanto subjetivo y relativo según en el ambiente en que se aplica. En especial depende del nivel cultural y de la educación ambiental de la sociedad. Podemos entender por natural todo aquello que no es artificial, es decir aquello donde no ha habido intervención humana. Sin embargo, la especie humana es parte de la Naturaleza, o al menos lo ha sido en tiempos, por lo que deberemos plantearnos donde está el límite que separa el que su actuación sea natural o artificial. No es el propósito de este trabajo profundizar en este dilema, un tanto filosófico, sino analizar el hecho de que tanto un ecosistema natural como uno modificado artificialmente se rigen por las mismas leyes físicas y biológicas, y son éstas las que nos interesa conocer y manejar en la restauración.

Figura 2. Restauración de un río canalizado por rectificación y constricción (a), utilizando la potencia hidráulica fluvial y la capacidad colonizadora de su vegetación riparia. Las actuaciones se reducen a la construcción de una serie de deflectores alternos (b) que fomentan los procesos de dinámica fluvial y favorecen la colonización vegetal en las zonas de sedimentación (c, d, e), hasta conseguir el trazado y la sinuosidad (f) en equilibrio geomorfológico. 7

Diego García de Jalón A modo de ejemplo de la aplicación de esta filosofía de restauración, vamos a analizar el caso desgraciadamente frecuente- de un río canalizado -rectificado - constreñido por dos motas a cada lado (Figura 2a). El análisis de su problemática indica la necesidad obvia de espacio y la recuperación de la dinámica geomorfológica como objetivos prioritarios en su restauración. El logro de dichos objetivos podría realizarse a través de obras extensas y movimientos de tierras que eliminasen las motas o que las trasladaran hacia el exterior, y el rediseño de un nuevo cauce con unos meandros consistentes con el tipo de tramo fluvial. Sin embargo, una solución más acorde con esta filosofía consiste en construir una serie alternada de deflectores (Figura 2b) con el objeto de incitar los procesos de erosión en las márgenes opuestas a ellos y de sedimentación debajo de los deflectores en la misma orilla (Figura 2c). Estos procesos ocurrirán después de las siguientes avenidas. En la primavera y estío consiguientes la vegetación riparia colonizará las zonas de depósitos, por lo que las avenidas del siguiente invierno se encontrarán allí con un mayor rozamiento y, por tanto, las aguas alcanzarán menores velocidades y los procesos de sedimentación se intensificarán. Como consecuencia de ello el cauce se estrechará debajo de los deflectores, y los procesos de erosión en la orilla opuesta también se intensificaran (Figura 2d y 2e) para con varios años llegar romper la mota. De esta forma, se utiliza la potencia hidráulica del río y la capacidad de recolonización de la vegetación natural para modificar su morfología y repoblar su ribera con costes mínimos, logrando un trazado y una sinuosidad en equilibrio con los caudales circulantes y la dinámica de sedimentos y acarreos (Figura 2f).

3. Planificación A la hora de planear una restauración de una ribera hay que seguir unas etapas ordenadamente. En primer lugar, es necesario definir la imagen objetivo, es decir, las características de la ribera que queremos conseguir. Para ello tomaremos referencia en riberas bien conservadas próximas o en fotos y descripciones antiguas. Esta imagen objetivo que diseñemos ha de tener una estructura física y biológica cuyo funcionamiento ha de estar en un equilibrio dinámico sostenible con las salidas de la cuenca vertiente. Éstas son principalmente los caudales líquidos y sólidos, y representan las fuerzas controladoras y determinantes de la geomorfología fluvial. Seguidamente debe diagnosticarse la problemática que afecta a la ribera, identificando los factores que impiden alcanzar la imagen objetivo. Las actuaciones de restauración se plantearán exclusivamente sobre estos factores limitantes, y siempre y cuando sean viables y eficaces en el plano ambiental, económico y social. Debido a la corta experiencia que se tiene en restauración de riberas en ríos mediterráneos es conveniente que los proyectos de restauración se diseñen para periodos largos (dos o más años). Así puede emplearse la técnica de ensayo y error, que ahora se conoce como “gestión adaptativa”. De esta manera el proyecto de restauración debe contemplar en su primera etapa actuaciones que modifiquen la morfología de la ribera tendentes a lograr la imagen objetivo y esperar la respuesta del río en las siguientes avenidas. Si esta respuesta es consistente según lo que hemos sugerido al río que hiciera, se consolidará esta situación mediante revegetación, afianzar orillas y taludes, y con las actuaciones de acondicionamiento proyectadas. En caso contrario, habrá que analizar la tendencia que haya marcado el río y determinar los factores causantes de la misma, para en consonancia rediseñar la morfología del cauce en equilibrio con ella. Las ulteriores actuaciones las planteare mos de manera que apoyen esa nueva situación, siempre actuando ‘a favor de la corriente’. 8

Restauración de riberas Finalmente es importante plantear un seguimiento a corto y medio plazo para comprobar que se alcanza la imagen objetivo. Ello servirá, también, para aumentar nuestra experiencia y conocimiento, mejorando las técnicas empleadas y previniéndonos volver a caer en los mismos errores de cara a la próxima restauración.

4. Consideraciones geomorfológicas Al diseñarse las actuaciones del plan de restauración han de contemplarse tres importantes factores geomorfológicos a fin de compatibilizarlas con los procesos de dinámica fluvial: la estabilidad del cauce, la potencia hidráulica y la morfología del cauce.

4.1. La estabilidad del cauce Una precaución a tomar cuando se planifican las medidas de mejora consiste en asegurarse que el cauce está en condiciones de estabilidad. Aún en el caso de que el cauce sea estable, la mejora del hábitat puede ocasionar su inestabilidad. Aunque todavía hoy en día nuestro conocimiento sobre el equilibrio dinámico de cauces es insuficiente (Heede y Rinne, 1990), la inestabilidad puede detectarse cuando se encuentra un desequilibrio entre la capacidad de transporte de acarreos del cauce y la entrada de sedimentos al mismo. La ecuación propuesta por Lane (1955) es un instrumento práctico para interpretar este desequilibrio: Q × S = α × Qs × ds, donde Q es el caudal, S la pendiente del cauce, Qs es la carga de sedimentos y ds es el tamaño medio del sustrato (α es una constante de proporcionalidad). Un incremento en el caudal o/y en la pendiente del cauce se deberá compensar con un aumento del caudal sólido o del tamaño del sustrato del lecho, y viceversa. Los cambios de caudal sólido como respuesta del río representarán procesos de erosión o de sedimentación dentro del cauce. La inestabilidad del lecho depende del tamaño de las partículas del sustrato y de sus pautas de distribución. Para cada tamaño de sustrato existe un rango de velocidades críticas del agua para el inicio de su movimiento y transporte.

4.2. Potencia hidráulica Cada río tiene una disponibilidad de energía para modificar la morfología de su cauce, mediante la remodelación de sus orillas y el sustrato del lecho. Esta disponibilidad de energía se evalúa mediante la potencia hidráulica por unidad de superficie del lecho (Ω), definida como el trabajo realizado por la tensión de arrastre que ejerce el agua corriente sobre el fondo o la energía potencial que se puede utilizar para el transporte de la carga de fondo. Generalmente se cuantifica mediante la expresión: Ω = δ × g × Q × S (Watts/m2 ) donde δ es la densidad del agua, g la aceleración de la gravedad; Q el caudal y S la pendiente del lecho. Existe un umbral de la potencia hidráulica para mantener un equilibrio general del lecho, separando los sustratos que se erosionan de los que no. Sin embargo, el sustrato se compone generalmente de un mosaico de diferentes tamaños de partículas característicos. Esta distribución en mosaico es un factor clave en la biodiversidad fluvial. La inestabilidad de ciertos mosaicos de importancia biológica (por ejemplo, las gravas de los frezaderos) puede alcanzarse con valores menores de potencia hidráulica que 9

Diego García de Jalón el umbral general de todo el sustrato. Reice et al. (1990) han propuesto una relación entre la inestabilidad del mosaico del lecho y la potencia hidráulica: en la parte ascendente de la curva las gravas se depositan aumentando el área de los frezaderos con la potencia hidráulica, mientras que en la parte descendente las gravas se verán arrastradas y por consiguiente se reducirán y se estabilizarán los mosaicos restantes (Figura 3).

Figura 3. Relación entre la potencia hidráulica de un caudal circulante por un cauce y la inestabilidad del substrato del lecho (tomado de Reice et al., 1990). Ciertas granulometrías del substrato (graveras) tienen una gran importancia biológica al constituir un hábitat intersticial básico para la cría y reproducción de muchas especies fluviales. Al aumentar la potencia hidráulica aumenta el medio intersticial por lavado de finos, mientras que si la potencia sigue creciendo las graveras son también arrastradas, quedando el substrato dominando por afloramientos rocosos. Brookes (1992) ha analizado la recuperación de 60 cauces fluviales que fueron sometidos a proyectos de restauración en Gran Bretaña, concluyendo que aquellos que tuvieron mayor éxito tenían una potencia hidráulica próxima a 35 Watts/m2 . En estos ríos la erosión o/y la sedimentación excesivas no representan ningún problema para la estabilidad de las actuaciones de restauración. Como consecuencia, Brookes (1992) hace unas recomendaciones para la restauración de cauces teniendo en cuenta la potencia hidráulica y el aporte de sedimentos, bien de la cuenca de drenaje aguas arriba, o bien de la erosión del cauce: a) En ríos de gran potencia (>>35 W/m2 ) las actuaciones de mejora siempre tendrán un riesgo de fallo por erosión. Si hay suministro de sedimentos son posibles reajustes que remodelen el cauce a morfologías compatibles con las mejoras. Si el suministro de sedimentos es precario se deben esperar erosiones en el cauce y las mejoras serán poco efectivas.

Restauración de riberas b) En ríos de escasa potencia (<<35 W/m2 ) las actuaciones de mejora tendrán un riesgo muy pequeño de ser erosionadas. En los casos de suministro de sedimentos abundantes se formarán taludes en las orillas como consecuencia de su acumulación, fácilmente estabilizados por la vegetación; las pozas tendrán un desarrollo limitado, y las estructuras que se construyan (por ejemplo deflectores) pueden quedar enterradas en los depósitos de sedimentos. Si los sedimentos son limitados no existirán procesos de reajuste morfológico, y las mejoras del hábitat podrán ser efectivas.

4.3. Morfología del cauce * Secuencias de rápidos y remansos. Las pozas son importantes como refugios, especialmente si hay caudales de estiaje, y los rápidos como zonas productoras de alimento para los peces. Por consiguiente, la proporción de ambos debe mantenerse por razones de estabilidad geomorfológica y por razones biológicas. Leopold et al. (1964) han estimado un espaciamiento natural de rápidos y remansos de alrededor 6 veces la anchura del cauce, que ha sido recomendado para la restauración de ríos por numerosos autores (Bestha y Platts, 1986). Los principales mecanismos hidráulicos para la formación de pozas y remansos en ríos son los siguientes (Bestha y Platts, 1986): § § §

Arrastre del sustrato por la concentración de caudales debido a convergencia de flujos. Este mecanismo se da con frecuencia debajo de los rápidos en el centro del río si el cauce se estrecha. Deflexión del caudal hacia la orilla opuesta. Este proceso tiene lugar en los meandros ocasionados por las barras de depósitos. Obstrucciones en el cauce que provocan arrastres del sustrato al pasar las aguas por encima, debajo o al lado de piedras, troncos, ramas y otros materiales.

Los rápidos se forman con las aguas altas o durante las crecidas y con frecuencia producen acumulaciones y depósitos de cantos rodados y materiales gruesos, localizándose en los tramos en que el thalweg (línea del cauce que une longitudinalmente los puntos de mínima cota) se eleva. En ríos meandriformes los rápidos se encuentran entre dos meandros consecutivos, en el tramo recto del cauce. El cociente entre las longitudes de los rápidos/remansos del río ha sido sugerido como un criterio de la bondad del hábitat para las poblaciones de ciertas especies fluviales (Platts et al. 1983). * Sustrato. Debido a que la velocidad del agua en un tramo depende de los caudales circulantes, sus frecuencias y magnitudes controlan el transporte de sedimentos y las remodelaciones del cauce (Carling, 1988). La magnitud y las frecuencias de las crecidas pueden relacionarse con un porcentaje del caudal dominante o generador de la forma del cauce. Reice et al. (1990) han supuesto las siguientes relaciones: §

El 60% del caudal generador de la forma del cauce arrastra los sedimentos finos pero no origina reajustes morfológicos, aunque produce unos beneficios biológicos al mejorar la capacidad intersticial del medio hiporreico.

Diego García de Jalón §

Con el 60-90% del caudal generador de la forma del cauce las gravas situadas en la superficial del le cho son arrastradas, pero no las piedras grandes y los cantos rodados, por lo que el sustrato del lecho rápidamente se reestabiliza ya que el sustrato grueso impide el arrastre de las gravas y finos más profundos.

Con más del 130% del caudal generador de la forma del cauce todo el sustrato del lecho puede removerse al ocasionarse intensos arrastres de material. En estos casos la ribera puede verse modificada por depósitos y erosiones que afecten a su morfología.

* Taludes de orilla. Corresponde a la parte del cauce que en sección transversal limita el movimiento lateral de las aguas, y desempeña un importante papel en el control de la productividad del ecosistema fluvial, suministrando refugios y nichos diversos para los peces. Su estabilidad está muy controlada por la vegetación de ribera. * Sinuosidad de los meandros. La sinuosidad de un río aluvial es un mecanismo para disipar su exceso de energía. Cuando las medidas de restauración modifican la morfología de los meandros se puede causar una inestabilidad en el cauce (Hasfurther, 1985). En los casos en que se parte de rectificaciones y canalizaciones antiguas, deberemos rediseñar el trazado en planta del cauce de tal manera que sea estable. Leopold et al. (1964) han analizado en cauces naturales las relaciones entre las longitudes de los meandros (M) y la anchura del cauce (W), encontrando la siguiente relación: M = 11,03 × W1,01, donde ambos parámetros están expresados en metros (Figura 4).

Figura 4. En los ríos meandriformes en condiciones naturales, el equilibrio geomorfológico del cauce y los procesos de dinámica fluvial origina una morfología en la que la anchura del cauce (incluyendo las riberas inundables) y la longitud de los meandros están correlacionadas.

Restauración de riberas

5. Técnicas de restauración Una vez definidos y plasmados en un proyecto escrito una imagen objetivo de la ribera que queremos pasaremos a las actuaciones que implementen el plan de restauración. Estas actuaciones se realizan utilizando las técnicas de restauración más convenientes en cada caso. Las técnicas son instrumentos para alcanzar la imagen objetivo y, por tanto, debemos tener claro que: § § §

No existen técnicas buenas o malas, sino adecuadas y eficaces, o no, para el fin que se propone. El simple hecho de utilizar una determinada técnica (aún siendo ‘blanda’, ‘e cológica’ y ‘verde’) no significa que se haya realizado una ‘restauración’. Tanto si se emplean técnicas ‘duras’ como ‘blandas’ se pueden cometer errores y destrozar una ribera.

Como la restauración pretende recobrar los procesos naturales y el funcionami ento ecológico de la ribera, el empleo de estas técnicas debe dirigirse en lo posible a ‘sugerir’ o ‘inducir’ al río que con su energía hidráulica y potencial biológico realice el trabajo proyectado. Esta "colaboración" del río ayudará a lograr antes un paisaje natural y bajará los costes económicos del proyecto. Solo en casos puntuales y por razones sociales importantes se podrán utilizar técnicas estructurales duras que rigidicen el comportamiento del río. Las principales técnicas de restauración de riberas las podemos clasificar en cuatro tipos: 1. 2.

3. 4.

Técnicas topográficas: para recuperar el relieve. Técnicas estructurales: cuyo empleo tiene por objetivo limitar o dirigir los procesos erosivos en el cauce y evitar inundaciones en riberas. Se trata de geotextiles y alfombras plásticas, deflectores, azudes, escolleras y motas. Técnicas de tipo paliativo: proveer de elementos deficitarios, como son gravas y cantos rodados con el fin de facilitar los procesos geomorfológicos y proveer de hábitat intersticial. Técnicas de revegetación: Consisten en estaquillado, plantaciones, empalizadas, rulos y fajinas, y tienen por objetivo la colonización y cobertura de las riberas por la vegetación para estabilizar el cauce, y al mismo tiempo recrear un hábitat para las especies animales, tanto de ribera como acuáticas.

5.1. Técnicas topográficas Los procesos de geomorfología fluvial determinan que en la ribera se establezca un mosaico dinámico de zonas a diferente cota, con distinto sustrato, niveles freáticos más o menos superficiales y diferentes periodos de inundación. En algunas riberas, en vez de un mosaico irregular, se forma una estructura en terrazas o bandas paralelas. En la restauración deberemos recuperar este mosaico heterogéneo para su posterior colonización por los distintos tipos de vegetación rípicola que originará una variedad de biotopos en la ribera. Con este fin será necesario recuperar y potenciar los fenómenos de dinámica geomorfológica naturales, que implica exigir regímenes de caudales con las avenidas ordinarias o de bankfull propias del tramo en intensidad y frecuencia. Además, será necesario eliminar o trasladar a los límites de la ribera las 13

Diego García de Jalón motas y escolleras que a menudo impiden la circulación de las aguas altas por la ribera. Cuando los cauces han sido constreñidos por motas y escolleras, el río puede ser forzado a un proceso de incisión. La restauración de la ribera en estos casos necesita de más espacio, por lo que es necesario la eliminación o traslado de motas y escolleras mediante movimiento de tierras. En el caso de dificultades para recuperar la dinámica geomorfológica, habrá que acudir a movimientos de tierras con maquinaria para lograr artificialmente una heterogeneidad espacial en mosaico o en bandas.

5.2. Técnicas estructurales En la restauración de ríos hay muchas veces condicionantes o restricciones que debemos asegurar, principalmente evitar la inundación de zonas urbanas y vías de comunicación, por lo que hay que recurrir a las soluciones más predecibles y rígidas de la ingeniería convencional de estructuras o de la ingeniería naturalística (Palmeri, 2001). En otras ocasiones, se trata de proteger temporalmente taludes o zonas en proceso de revegetación frente a posibles avenidas o, simplemente, fijar unos puntos del trazado fluvial a partir de los cuales la ribera desarrolle libremente su morfología natural. En todos los casos en que apliquemos estas técnicas estructurales debemos tener en cuenta que suponen una perdida de grados de libertad de los que dispone el río y, por tanto, el resultado de la restauración es menos natural. Por ello deben restringirse lo más posible tanto en número como en extensión. La técnica empleada debe ser la más idónea para resolver el problema planteado, haciendo el menor uso posible de materiales artificiales y evitando el sobredimensionamiento de la actuación. Las estructuras más empleadas en riberas se refieren a: 1) geotextiles y alfombras plásticas utilizados para proteger de la erosión superficies o taludes que se han sembrado o estaquillado; 2) deflectores y azudes que actúan en la lámina de agua, los primeros para promover una dinámica geomorfológica y los segundos para evitar los procesos de incisión del cauce; 3) escolleras, gaviones, entramados y motas con el objetivo de reconducir e impedir el paso de las aguas en avenidas, construidos con grandes piedras, gravas contenidas por red metálica y troncos, respectivamente (Palmeri, 2001).

5.3. Técnicas paliativas Cuando la explotación de la ribera ha sido intensa, su sustrato ha perdido parte de sus características y componentes. Por ejemplo, la extracción de áridos causa que el suelo de la ribera pierda permeabilidad por desaparición de gravas y arenas y rellenos con materiales extraños. Estas técnicas se refieren a la traída de materiales que han desaparecido o son deficitarios, y necesarios en la ribera para el crecimiento de la vegetación (limos, arenas y tierras fértiles) o para la estabilización de su morfología (bolos, cantos y gravas). También se refieren a las técnicas para compensar las características perturbadas: drenajes en los casos de pérdida de permeabilidad, laboreo y remoción de suelos en los casos de compactación y retirada de escombros y restos en casos de ruinas y antiguas construcciones.

Restauración de riberas

5.4. Técnicas de revegetación Siempre y cuando sea posible, lo mejor será fomentar la colonización de la ribera por la vegetación natural. Tenemos a nuestro favor el hecho de que la mayoría de las especies ripícolas son colonizadoras y de crecimiento rápido, y sobre todo que la vegetación ripícola de los tramos fluviales de aguas arriba sirve de almacén para la repoblación natural. Después de cada crecida del río, en la ribera se depositan gran cantidad de semillas, rizomas, ramillos y troncos con una gran potencial de arraigo. La actuación más efectiva consiste en facilitar la inundación de la ribera en épocas de crecidas, que podría complementarse con cuidados culturales (laboreos, podas, riegos) que faciliten el arraigo de las especies mas interesantes. La colonización natural, aunque no es lenta, está sometida a la impredecibilidad de la meteorología, lo cual está reñido con los esquemas socioeconómicos con que actúa nuestras administraciones burocráticas (presupuestos anuales, cerrados e inflexibles). Por ello, lo más frecuente es que en toda restauración convencional se plantee una revegetación por plantación, estaquillado o siembra. La revegetación de orillas es una de las actuaciones que mayor cuidados exige, pues están sometidas a las fuertes corrientes de las crecidas cuando todavía no ha enraizado la plantación. Por ello se utilizan sistemas de protección como entramados y rulos de ramas, o incluso rulos de fibras vegetales con plantas ya desarrolladas en vivero. Un plan de revegetación exige conocer la vegetación natural de la ribera donde actuamos en cuanto a su composición y requerimientos de microhábitat, estructura o formación y dinamismo. En este sentido, es conveniente visitar otras riberas bien conservadas, en un tramo fluvial de similares características, y analizar los aspectos que intentaremos reproducir. Para ello, podemos diseñar módulos de plantación siguiendo las pautas de distribución de la vegetación natural, distinguiendo los tipos de manchas de vegetación y de bandas riparias a través de sus características edáficas, sustrato, conexión con el nivel freático y frecuencia de inundación. De esta manera, a cada tipo de hábitat ripario le asignamos al menos un tipo de módulo de plantación con las especies, densidades y distribución de pies característicos. Por razones estéticas deben evitarse módulos con formas geométricas elementales (rectángulos, al tresbolillo, líneas rectas) y es conveniente dejar espacios sin plantar entre los módulos. La planificación de una plantación en una restauración riparia comprende un análisis del tramo de plantación, selección de especies, preparación del terreno, plantación y cuidados posteriores (González del Tánago y García de Jalón, 1995). Salvo en casos excepcionales o sitios simbólicos, es conveniente repoblar siempre con planta joven de 1 a 3 savias de edad, con objeto de que arraiguen adaptándose al terreno y a la dinámica fluvial. Especialmente en orillas es mucho más efectivo estaquillar con sauces, chopos, tarays y tilos (Salix, Populus, Tamarix, Tilia), entre otras, pues su rápido enraizamiento permite la estabilización de taludes sometidos a la erosión fluvial.

6. Conclusiones Hoy en día, los valores ecológicos de las riberas son ampliamente reconocidos, y su estructura y funcionamiento son bien conocidos, pero, sin embargo, la información práctica que tenemos hoy en día para su restauración es escasa y poco consistente. Ello es debido, por un lado, a que la restauración de 15

Diego García de Jalón riberas, se ha hecho generalmente a impulsos inconexos y sin ningún seguimiento después de terminar las obras. Por otra parte, cada río es diferente y no existen recetas de uso general. Como consecuencia, la restauración de riberas se debe plantear como un proceso adaptado a las condiciones de cada río, y estructurado en etapas. En la primera etapa las actuaciones van destinadas a sugerir al río las formas y mecanismos para su restauración, y las sucesivas etapas se concretarán después de evaluar la respuesta del río a las actuaciones anteriores, de tal manera que se favorezcan los procesos de auto recuperación y de colonización natural de las especies. Sin embargo, las técnicas a emplear en cada caso dependerán de los objetivos que planteen para la restauración, y en todo caso responderán a una estrategia diseñada en función de la problemática y tipo de degradación diagnosticados para el tramo de río a restaurar.

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