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RESTAURACIÓN ECOLÓGICA EN MINERÍA
Manejo experto de la escorrentía y procesos eco-hidrológicos
José Manuel Nicolau Ibarra
Profesor de Ecología
Universidad de Zaragoza
RESTAURACIÓN DE LA BIODIVERSIDAD Y LOS
SERVICIOS ECOSISTÉMICOS
¿Cuáles son los conceptos básicos en que se ha de
fundamentar una restauración minera?
La práctica de la restauración presenta una casuística muy
variada según:
a) el tipo de explotación
b) las características del entorno
c) el uso final de la restauración
CANTERAS DE FRENTE ROCOSO
CANTERAS DE FRENTE ROCOSO CANTERAS DE FRENTE SOBRE MATERIALES BLANDOS
2
MINERÍA DE CONTORNO (EN LADERA) MINERÍA DE TRANSFERENCIA
Escombreraexterior
Hueco final
Auto-relleno
CANTERAS SUPERFICIALES CANTERAS EN ENTORNOS TURÍSTICOS
CANTERAS EN PARQUES NATURALES CANTERAS EN ZONAS PERIURBANAS
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CANTERAS EN ZONAS PERIURBANAS Y OTROS TIPOS MÁS DE EXPLOTACIONES …
MODELADO TOPOGRÁFICO + Plan Control Erosión y Sedimentación
CREACIÓN DE SUELO (Manejo de la tierra vegetal)
REVEGETACIÓN (+ hábitats para la fauna)
Pero en la mayoría de los casos las actuaciones básicas son:
Suelo biológicamente funcional (Bradshaw, 1988) y estable(Whisenant, 2000)
Para crear ecosistemas funcionales y sostenibles la restauración ha de integrar los tres compartimentos : relieve, suelo y vegetación (Whitford & Elkins, 1986 )
Diseño de formas de relieve estables que favorezcan laestabilidad de los recursos edáficos (Evans, 2000)
Comunidades vegetales productivas con un ciclo denutrientes activo y auto-reemplazamiento de especies a lolargo del tiempo (Carpenter, 1998)
Restaurar es establecer ecosistemas funcionales que generen un flujo de servicios
Ecosistemas auto-mantenibles
e integrados con los del entorno, que nos
proporcionan servicios
Que funcionen los procesos
ecológicos
SUELO BIOLÓGICAMENTE FUNCIONAL
(Bradshaw, 1978)
ESTABILIZAR LOS RECURSOS DEL SUELO
(Whisenant, 2000)
PRODUCCIÓN BIOLÓGICADESCOMPOSICIÓN M. ORGÁNICACICLADO NUTRIENTESINTERACCIONES BIOLÓGICAS
El estudio de Moreno et al. (2009. Ecol. Engineering ) nos puede dar las principales
pistas
¿Y de qué depende en la práctica que la aplicación de este marco
conceptual tenga éxito?
4
Principales trayectorias de evolución y factores de control de laderas restauradas de la minería del carbón a cielo abiert o en Teruel, España
Edad: 14 años Nº spp: 0Cubierta vegetal: 0%
Los sustratos con condiciones químicas
o físicas extremas restringen
drásticamente la colonización vegetal
La distancia a la fuente de propágulos controla la colonización vegetal en condiciones climáticas y
edáficas no restrictivas
Edad 19 añosCubierta 25.3%Nº spp 15Erosión: 2.13 tn/ha/año
Edad 19 añosCubierta 34.54%Nº spp 25Erosión < 2 tn/ha/año
Edad 12 añosCubierta 38.21%Nº spp: 17Spp semb 71.42%Erosión: 3.10 tn/ha/año
Especies sembradas –como Medicago sativa
(alfalfa) - pueden inhibir el establecimiento de
otras especies, retrasando la evolución
de la comunidad
Algunas perturbaciones –pastoreo, ataques fúngicos- pueden hacer progresar la sucesión
Edad 25 añosCubierta < 10%Nº spp 5Spp semb 46.83% - 86.30%Erosión 35-70 tn/ha/año
La escorrentía superficial (concentrada en regueros) también es condicionante
Limita severamente la colonización vegetal
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En intensidades medias de escorrentía se organiza u n patrón de vegetación en manchas exportadoras e
importadoras
La escorrentía superficial (en flujo laminar)también es condicionante
En intensidades bajas de escorrentía, ésta contribuye a la colonización vegetal
Genista scorpius : Isla de fertilidad, especie clave
La entrada de especies facilitadoras (islas de fertilidad) resulta determinante, cuando el suelo y la
escorrentía no son limitantes
Factores que condicionan la evolución de la restauración:
� Las características del sustrato (acidez, texturas extremas)
� La escorrentía – erosión superficial La estabilidad de los recursos del suelo (Whisenant, 2000)
En ausencia de limitaciones edáficas y/o erosivas:
� La distancia de las fuentes de propágulos y los dispersores de semillas
� El diseño de la revegetación (herbáceas competitiva s, arbustos facilitadores…)
� El régimen de perturbaciones (pastoreo, ataques de hongos)
La acción erosiva de la escorrentía superficial tiene efectos:
a) Sobre las zonas restauradas: limita el desarrollo del suelo y de la vegetación
b) Sobre los cauces naturales aguas abajo: impacto hidrológico
El modelo de explotación-restauración tradicional en talud-cuneta-berma favorece la escorrentía
descontrolada y la erosión, lo que reduce el éxito de las restauraciones a largo plazo
Características de muchas restauraciones mineras (modelo talud-berma-cuneta)
- Laderas de pendiente rectilínea
- Topografías geométricas (terrazas escalonadas)
- Estructuras rígidas (drenajes mediante cunetas …)
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- Formas inestables y vulnerables ante la erosión híd rica(sobre todo en ambientes mediterráneos)
- Altos costes de mantenimiento (y de construcción)
Estabilidad geotécnica pero en muchos casos no hídrica ni ecológica
Principales debilidades e inconvenientes del modelo talud-cuneta-berma (1)
• Escasa capacidad de retención y suministro de agua a las plantas (la escorrentía se evacua, pero no se infiltra)
• Dificultad para el desarrollo de suelos y vegetación• Baja diversidad biológica y ecológica• Baja integración y calidad visual
• Posibilidades de uso posteriorreducidas (agrarios, naturales)
Principales debilidades e inconvenientes del modelo talud-cuneta-berma (2)
Erosión hídrica superficial intensa. Limitaciones p ara el desarrollo del suelo y la vegetación. Impacto
hidrológico
SÍNTESIS DE FALLOS Y FRACASOS EN MUCHAS RESTAURACIONES MINERAS
FALLOS Y FRACASOS EN LAS RESTAURACIONES
Limitaciones para el desarrollo del suelo y la vege tación por erosión hídrica superficial intensa. Impacto hidrológico.
Limitaciones para el establecimiento de la vegetaci ón a causa de la erosión hídrica, también en ambientes tropicales
Fotografía: Verónica de Lima
Limitaciones para el establecimiento de la vegetaci ón por erosión hídrica, también en ambientes tropicales.
Fotografía: Verónica de Lima
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Limitaciones para el establecimiento de la vegetaci ón por erosión hídrica, también en ambientes tropicales.
La generación de escorrentía se ve favorecida por s ustratos impermeables
¡¡¡ Pedregosidad, pedregosidad, pedregosidad !!!
LA TOPOGRAFÍA EN “ESCOMBRERAS” TIENDE AL ACARCAVAMI ENTO A LARGO PLAZO
Contribución escorrentía en cabeceras
Mal funcionamiento / ruptura canales de guarda
(bermas, plataformas, pistas, etc.)
(Porta et al., 1989; Evans, 1997; Hanckock
y Willgoose, 2004)
Aportes de escorrentía desde la cabecera
de las laderas
Erosión en
regueros
La entrada de escorrentía por la cabecera de los ta ludes constituye un factor de inestabilidad
La generación de escorrentía se ve favorecida por “ cejas” abruptas en la cabecera de los taludes
LAS PISTAS Y CUNETAS SON FUENTES DE INESTABILIDAD D E LOS TALUDES
¡¡¡ Hay que estrechar las
pistas !!!
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LAS BERMAS TIENDEN A EROSIONARSE A LARGO PLAZO LAS BERMAS TIENDEN A EROSIONARSE A LARGO PLAZO
El modelo talud-cuneta-berma produce impactos hidro lógicos sobre los sistemas acuáticos naturales
El modelo talud-cuneta-berma produce impactos hidro lógicos sobre los ecosistemas del entorno
EL MANEJO EXPERTO DE LA ESCORRENTÍA HA DE SER LA PIEDRA ANGULAR SOBRE LA
QUE SE CONSTRUYAN LAS RESTAURACIONES MINERAS
Al menos en los climas con precipitaciones energéti cas
EL MANEJO EXPERTO DE LA ESCORRENTÍA SE HA DE REALIZAR EN TODOS LOS PASOS DEL PROYECTO DE RESTAURACIÓN …
√ Formas de relieve que minimicen las tasas de escorrentíay la transporten de forma controlada.
√ Suelos con capacidad de infiltración y almacenamientosuficiente
√ Comunidades vegetales que intercepten los flujos de aguasuperficial, favoreciendo la infiltración del agua a escala deladera
√ Red de drenaje de cauces naturalizados con humedalesintercalados que regulen el flujo hídrico
… PERO ES EL DISEÑO GEOMORFOLÓGICO EL ELEMENTO CLAVE
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¿Pero, cuáles son los efectos de la escorrentía superficial sobre el
suelo y la vegetación?
En el Área Experimental de El Moral (Utrillas, Teruel) se ha estudiado una secuencia de laderas
restauradas que “sólo” se diferencian por el volumen de escorrentía que circula por ellas
2 1
453
Ladera 1 Ladera 2
Ladera 3 Ladera 4 Ladera 5
Área Experimental de El Moral (Utrillas, Teruel)EL VOLUMEN DE ESCORRENTÍA QUE CIRCULA POR LA LADERA
DETERMINA TRES TIPOS DE COMUNIDADES VEGETALES
Moreno-de las Heras, Nicolau, J.M., Merino-Martín, L. & Wilcox, B.P. 2010. Scale dependency of slope runoff and erosion along a gradient of degradation. Water Resources Research, 46 DOI: 10.1029/2009WR007875.
¿Cómo funcionan las laderas con redes de regueros?
Los regueros afectan a la vegetación principalmente por que desecan la ladera e intensifican el déficit híd rico, no
porque reduzcan la fertilidad del suelo
EN LAS LADERAS CON MÁS REGUEROS SE PIERDE MÁS AGUA DE LLUVIA COMO ESCORRENTÍA
SUPERFICIAL: 20% vs 5%
0
5
10
15
20
25
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Tasa
de
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nual
(%
de
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Tasa de erosión en regueros de 1989 a 2006 (t/ha/añ os)
Coeficiente de escorrentía annual: Porcentaje de la ll uviaque sale de la ladera
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Slope 2
Slope 3
Slope 5
Slope 1
Slope 4
EN LAS LADERAS CON MÁS REGUEROS HAY MENOS AGUA EN E L SUELO A DISPOSICIÓN DE LAS PLANTAS
Interrill
Rill Rill
InterrillRill Rill
Interrill
+
MO
IST
UR
E
-
-
LA RED DE REGUEROS TAMBIÉN DETERMINA LA DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LA HUMEDAD EN EL SUELO
Los contenidos de humedad son más elevados en los r egueros que en los inter-regueros
SLOPE Spearman p-level Slope 1 -0,330722 0,000001 Slope 2 -0,324604 0,000028
Slope 3 -0,073094 0,271728
Slope 4 -0,100964 0,144814
Slope 5 -------------- -------------
LA DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LAS PLANTAS ESTÁ CONDICIONADA POR LA DISTRIBUCIÓN ESPACIAL DE LA
HUMEDAD EDÁFICA
Al aumentar la densidad de regueros, los individuos de Medicago sativa son más abundantes en las proximidades de los regueros y de saparecen de los inter-
regueros
InterrillRill Rill
Lateral
Central
El estrés hídrico es menor en las proximidades de l os regueros
LAS PLANTAS DE LAS LADERAS CON MÁS REGUEROS SUFREN UN MAYOR ESTRÉS HÍDRICO
Medidas de potencial hídrico
September 03 July 04October 03 May 04
Soil seed
bank
Emergence in the
field
Flowering Seed
production
Mortality in the field
Aegilops ovata
¿Cómo afecta la reguerización al establecimiento de las plantas por semilla?
Espigares, T., Moreno-de las Heras, M., Nicolau, J.M. 2011. Performance of vegetation in reclaimed slopes affected by soil erosion. Restoration Ecology. 19 (1): 35-44.
.
El desarrollo de redes de regueros afecta a la dinámica de la vegetación
La composición florística del banco de semillas es más pobre en los taludes con más regueros
La emergencia de semillas en otoño es menor en los taludes con más regueros
La supervivencia de las plántulas es menor en los taludes con más regueros
La producción de semillas de la especie Aegylopsovata es menor en los taludes con más regueros
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Rill erosion rate (1989-2006; T ha-1 year-1) Rill erosion rate (1989-2006; T ha-1 year-1)
LA EROSIÓN POR REGUEROS REDUCE LA DIVERSIDAD Y LA PRODUCCIÓN PRIMARIA
M. Moreno-de las Heras, T. Espigares, L. Merino-Martín and J.M. Nicolau. 2011. Water-related ecological impacts of rill erosion processes in Mediterranean-dry reclaimed slopes. Catena, 84: 114-124.
LA EROSIÓN POR REGUEROS TAMBIÉN AFECTA NEGATIVAMENTE A LOS PROCESOS EDÁFICOS
Respiración basal
Estabilidad de
agregados
Actividad deshidrogenasa
Actividad fosfatasa
Actividad ureasaActividad glucosidasa
Moreno de las Heras, 2009. Geoderma, 149: 249-252.
¿DÓNDE ESTÁ EL UMBRAL DE EROSIÓN EN REGUEROS A PARTIR DEL CUAL LA COLONIZACIÓN
VEGETAL NO ES VIABLE (EN LAS CONDICIONES AMBIENTALES DE TERUEL)?
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
1 2 3 4 5
Den
sida
d de
reg
uero
s (m
/m2)
0
10
20
30
40
50
60
70
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Tasa
de
eros
ión
en
regu
eros
(t/h
a/añ
o)
√ 8-17 t/ha/año
√ 0,3-0,59 m/m2
Aproximación observacional
¿DÓNDE ESTÁ EL UMBRAL DE EROSIÓN EN REGUEROS A PART IR DEL CUAL LA COLONIZACIÓN VEGETAL NO ES VIABLE (EN LAS CONDICION ES AMBIENTALES DE
TERUEL)?
- La cobertura vegetal mínima para que los sistemasrestaurados sin regueros progresen con éxito es de 13·2% (Vi threshold).
- Por encima de 5·0 kg m–2 es inevitable la evolución ha ciaun sistema de barranqueras (Ec threshold).
- El estado de equilibrio del sistema (no aumenta la eros ión, no aumenta la cobertura) se alcanza con 50·0% de cobe rturavegetal y una erosión en torno a 5·0 kg m–2.
- Todas las trayectorias de los ecosistemas por debajo de l a separatriz les llevan al estado de equilibrio
- Todas las trayectorias por encima de la separatriz lleva n a la degradación, a la formación de un sistema de barranqu eras.
−⋅⋅⋅=
+⋅−⋅
c
EE
Eb
a
V
Vslk
dt
dEah
h
1,0max117.0
1Ecuación para la erosión
en regueros
⋅−⋅⋅⋅= ⋅−
⋅−a
a
EcEc
eB
BBek
dt
dB
max2 1
Moreno-de las Heras, M., Diaz-Siera, R, Nicolau, J.M., Zavala, M.A. 2011. Evaluating restoration of man-made slopes: a threshold approach balancing vegetation and rill erosion. Earth Surface Processes and Landforms, 36: 1367-1377
Ecuación para la biomasa vegetal
Aproximación mediante modelización
Separatriz
¿DÓNDE ESTÁ EL UMBRAL DE COBERTURA VEGETAL HERBÁCEA PARA CONTROLAR LA EROSIÓN?
Una cobertura de vegetación herbácea entre el 30-50% permite controlar los procesos
erosivos
Objetivo de la revegetación: 50%
cobertura herbáceas
Moreno-de las Heras, M., Merino-Martín, L., Nicolau, J.M. 2009. Effect of vegetation cover on the hydrology of reclaimed mining soils under Mediterranean-Continental
climate. Catena, 77: 39-47.
Se organiza un patrón de vegetación en manchas exportadoras ( Santolina sp.) e importadoras ( Lolium sp.,
Brachypodium sp.) de agua.
La vegetación se adapta a la escorrentía
¿Cómo funcionan las laderas con escorrentía laminar intensa, sin redes de regueros continuas?
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G. scorpius (aliaga) es capaz de colonizar, y establece un patrón de manchas exportadoras e importadoras que va cerrándose. La a liaga controla el ciclo del agua. Sería una “isla de productividad biológica hidrológi camente activada” (Rango el al. 2006)
Genista scorpius : Isla de fertilidad, facilitadora, especie clave
¿Y cuando no hay entradas externas de escorrentía y su flujo es reducido?
Merino-Martín L, Breshears DD, Moreno-de las Heras M, Camilo Villegas J, Pérez-Domingo S, Espigares T, Nicolau JM. 2011. Ecohydrological Source-Sink Interrelationships between Vegetation Patches and Soil Hydrological Properties along a
Disturbance Gradient Reveal a Restoration Threshold. Restoration Ecology 19: doi: 10.1111/j.1526-100X.2011.00776.x.
La proporción de manchas y claros y elfuncionamiento hídrico dependen de lapluviometría, según Lavee et al . (1998)
En los ambientes mediterráneos secos la vegetación no alcan za un cubrimientocontinuo sino que presenta un mosaico en manchas y claros, as ociados a fuentes ysumideros de escorrentía
Las laderas restauradas constituirían una SITUACIÓN AZONAL donde también se daría este patrón a causa de:
� Impermeabilidad de los sustratos� Entradas exógenas de escorrentía
¿Cómo funcionan estas laderas con un sistema de vegetación en manchas, de claros y matas?
Siguen el modelo de Activación-Transferencia-Reserv a-Pulso postulado para ambientes semiáridos
(TTRP, Trigger-Transfer-Reserve-Pulse; Ludwig et al. 1997; 2005)
¿Cómo funcionan estas laderas con un sistema de vegetación en manchas, de claros y matas?
Las manchas de vegetación obstruyen el flujo de esc orrentía. El agua retenida incrementa el crecimiento de la mancha, lo que a su vez
retroalimenta el control de la escorrentía del sist ema
“Tiger bush ” de NigerStipa tenacissima , Almería
Lolium (L)
So
il de
pth
(cm
) 10
20
30
40
50
0 10 20 30 40 50
Medicago (M)
may jun jul ago sep oct nov dic
Soi
l dep
th (
cm) 10
20
30
40
50
Brachypodium (B)
Soi
l dep
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cm) 10
20
30
40
50
Genista (G)
Soi
l dep
th (
cm) 10
20
30
40
50Thymus (T)
So
il d
epth
(cm
) 10
20
30
40
50
Soil water content (%)Dactylis (D)
So
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epth
(cm
) 10
20
30
40
50
Santolina (S)
may jun jul ago sep oct nov dic
Soi
l dep
th (
cm) 10
20
30
40
50TimTimee
SpringSpring AutumnAutumnSummerSummer
Las manchas de vegetación interceptan la escorrentía y retienen la humedad
Hay manchas que almacenan más agua (sumideros) que otras (fuentes)
La humedad interceptada en las manchas produce un estímulo biológico (pulso)
G B L T D S1 S3 M
Den
sida
d se
mill
as
(se
mill
a m-2)
0
2000
4000
6000
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16000
aab
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G B L T D S1 S3 M
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0
1
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0
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12
14
16
a
ab b
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c ab
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A mayor contenido en humedad aumenta la complejidad biológica de las manchas: la riqueza de especies y la diversidad
G B L T D S1 M0
1
2
3
4
5
6a
ab
abab
ab
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G B L T D S1 M0
2
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a
ab ab abab bab
G B L T D S M0
20
40
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abab
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G B L T D S1 M0,0
0,2
0,4
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0,8
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1,2
1,4
1,6
1,8
a
bcd
bc bcb
d Densidad aparente (g cm -3)
Dureza superficie del sueloSoil (kg)
Sinks Sources Sinks Sources
También se han identificado fenómenos de retroalime ntación positiva
Los sumideros muestran tasas de infiltración y cont enidos en materia orgánica más altos y menores densidades aparentes y dureza superf icial, lo que puede reforzar su
función de sumideros
La retroalimentación positiva de los sumideros ha l levado a hablar de islas de fertilidad (Cammeraat &Imeson, 1998; Puigdefábregas et al., 1999 ) y de islas de productividad
biológica hidrológicamente activada (Rango et al., 2006)
Tasa de infiltración final (mm h -1
Materia orgánica (%)
13
G B L T D S M0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
aab
abc
ab
bcbcc
G B L T D S M0
10
20
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40
50
Los sumideros presentan índices de germinación más eleva dos a la vez queuna mayor densidad de semillas
Los sumideros presentan índices de germinación más eleva dos a la vez queuna mayor densidad de semillas
Non-parametric bi-factorial ANOVA F7,192=13.643, p<<<<0.001
Kruskal-Wallis testH=36.155, p<<<<0.01
Germination suitability index Seed density (seed m -2 )
Otro fenómeno de retroalimentación positiva se rela ciona con las mejores condiciones de germinación en los sumid eros
Las inter-relaciones entre los procesos hidrológico s y la vegetación son claves en la sucesión ecológica de l as laderas
restauradas
Merino-Martín L, Breshears DD, Moreno-de las Heras M, Camilo Villegas J, Pérez-Domingo S, Espigares T, Nicolau JM. 2011. Ecohydrological Source-Sink Interrelationships between Vegetation Patches and Soil Hydrological Properties along a
Disturbance Gradient Reveal a Restoration Threshold. Restoration Ecology 19: doi: 10.1111/j.1526-100X.2011.00776.x.
La intensidad de la interacción es mayor en laderas restauradas no intensidad de la interacción es mayor en laderas restauradas no reguerizadasreguerizadas
Los procesos eco-hidrológicos son muy influyentes en la
evolución de las restauraciones mineras (estabilidad recursos del
suelo)
Hay que conocerlos para manejar la evolución de las mismas
¿Cómo se aplica el concepto de “manejo experto de la
escorrentía” en la práctica de la restauración?
En cada tipo de explotación la aplicación del concepto puede dar lugar a distintas soluciones
prácticas
- Diseño y reconstrucción topográfica - Diseño y reconstrucción de la arquitectura del sustrato- Consideración y manejo de los procesos
geomorfológicos
Restauración geomorfológica de minas de fosfatos, U tah, Estados Unidos
INTRODUCIR CRITERIOS GEOMORFOLÓGICOS ES LA CLAVE
PARA EL MANEJO EXPERTO DE LA ESCORRENTÍA
14
Forma de relieve:
- Cóncavo
- Talud recto + berma
Sustrato:
- Coluvión
- Tierra Vegetal
- Estériles (control)
DISEÑO GEOMORFOLÓGICO
Un ejemplo de control de la escorrentía para evitar el impacto
hidrológico aguas abajo.
Minería de transferencia, MFUSA
LA RESTAURACIÓN EN CUENCAS DE MFUSA EN TERUEL FUE
UN INTENTO PIONERO PARA LA MINERÍA DE
TRANSFERENCIA
La cuenca hidrológica como
unidad de restitución del
relieve
El modelo “Cuencas” de la compañía Minas y Ferrocar ril de Utrillas S.A.
El relieve se organiza en cuencas hidrológicascompuestas por laderas y cauces y estructuras deseguridad para prevenir los efectos destructivos de loseventos extremos
La cuenca hidrológica como unidad topográfica y unidad de restauración
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Manejo experto de la escorrentía en canteras
EL MODELO “FRENTE-SURCO-PEDIMENT” (Cantera “La Revilla, Segovia, España)
A) Topografía inicial de la ladera sobre la que se ubicó la cantera La Revilla; B) Topografía‘tipo’, posterior a la explotación; C) Reconstrucción topográfica realizada en la restauración;D) Hipótesis de evolución geomorfológica (los números indican unidades morfológicas, condistintos procesos geomorfológicos activos). (en Martín Duque et al., 1998).
• Acantilado (frente de explotación)
• Plaza
• Escombreras
16
• Acantilado
• Surco• Pediment
2 sectores y 2 funciones
Evolución paisajística del conjunto Evolución paisajística del conjunto
LA RESTAURACIÓN EN VAGUADAS COMO ALTERNATIVA PARA E SCOMBRERAS
PLATAFORMA-TALUD: EL CASO DE LA CANTERA DE LA HIGUE RA, SEGOVIA Cantera abandonada de La Higueraescombrera + ladera original
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Diseño (modelo) hidro-geomorfológicoPequeñas cuencas hidrográficas en laderas
Vaguadas
Lomas
Balsas
Modelo dirigido, de manera prioritaria, a manejar y controlar la escorrentía, eliminando la erosión y la emisión de sedimentos fuera de la cantera
– Formas que copian el paisaje natural: laderas suaves y redondeadas, canales sinuosos…
– Manejo del agua: estructuras de control de la erosión y sedimentación
Estructuras de control de la sedimentación
Balsas de retención de agua y sedimentos (dimensionadas para las características de precipitación de la zona)
A partir de formas de relieve estables y garantizad a la estabilidad de los recursos edáficos, se acomete la
revegetación
Si el suelo presenta una cierta fertilidad para gar antizar la germinación de la flora espontánea, NO es necesario revegetar con herbáceas
(hidrosiembras) y se puede realizar directamente la plantación de árboles y arbustos
A escala de explotación la clave para el manejo experto de la
escorrentía es construir una red fluvial de drenaje, de canales,
estable
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DISEÑO DE FORMAS DE RELIEVE MEDIANTE EL PROGRAMA INFORMÁTICO NATURAL
REGRADE module with GeoFluv TM (U.S. Patent )Nicholas Bugosh
Geofluv transforma los diseños plataforma-talud-cuneta tradicionales sin red de drenaje natural …
… En morfologías con red de drenaje capaces de evacuar la escorrentía y formas de ladera estables
El planteamiento es que el manejo de la escorrentía se ha de fundamentar en la construcción de una red flu vial
estable y funcional
El paisaje resultante está constituído por una red de cauces y lomas (laderas y divisorias)
El desarrollo del suelo y la vegetación no cuentan ya co n restricciones abióticas limitantes
Los diseños se realizan a partir de paisajes natura les que se toman como referencia
19
Paisaje de referencia para diseñar las formas de relieve
restauradasPaisaje construido a partir de las
características del paisaje de referencia
LA RECONSTRUCCIÓN GEOMORFOLÓGICA DE LA CANTERA DE SOMOLINOS (GUADALAJARA)
UN MODELO QUE COMBINA EL MODELO ESCARPE-SURCO-LADER A CÓNCAVA Y EL MODELO RED FLUVIAL MEDIANTE “GEO-FLUV
NATURAL REGRADE”.
J.F. Martín Duque (UCM), J.M. Nicolau Ibarra (UZAR) (dirs.)
Proyecto de Investigación CoordinadoCGL2010-21754-C02
Referente geomorfológico e inputs para Somolinos
PARÁMETROS PARA EL DISEÑO (INPUTS) Unidades Valor
Pendiente en la desembocadura del canal principal % 1
Coeficiente de escorrentía Tanto por uno 0,3
Precipitación producida por una lluviade 1 hora de duración y periodo de retorno de 2 año s
cm 1,84
Precipitación producida por una lluviade 6 horas de duración y periodo de retorno de 50
añoscm 8,52
Densidad de drenaje m/ha 80
Longitud de los tramos que forman el patrón de canales zig-zag
m 12,58
Referente geomorfológico e inputs para Somolinos
Diseño de la reconstrucción geomorfológicaEjecución de la reconstrucción geomorfológica
Apertura de canales principales (bulldozer)
Canal principal Divisoria
principal
20
Sub-divisoria
Sub-divisoria
Drenaje secundario
Divisoria principal
Construcción de sub-cuencas en las lomas principale s (bulldozer)
Ejecución de la reconstrucción geomorfológica
Extendido de formaciones superficiales coluvionares (bulldozer)
Estériles areno -arcillosos
Coluvión carbonático
Con coluvión
Sin coluvión
Ejecución de la reconstrucción geomorfológica
Antes de la restauración (Abril, 2011)
Restauración de la cantera de Somolinos, Guadalajar a
Después de la restauración (Julio, 2011)
La resconstrucción geomorfológica de Somolinos constituye el primer ejemplo en Europa que sigue el método GeoFluv y el software Natural Regrade, completado a su vez con el modelo ‘escarpe-surco’
1ha = 30.000 euros
3. Generar una mayor heterogeneidad de ambientes ecológicos que favorecerá la diversidad biológica
El procedimiento de reconstrucción geomorfológica p ara la restauración ecológica de la cantera de Somolinos h a conseguido:
1. Garantizar la estabilidad geomorfológica de la superficie restaurada (a falta de nuevos datos y seguimiento)
2. Reducir los costes de mantenimiento de la restauración
4. Sentar las bases para restaurar los servicios ecosistémicos perdidos como consecuencia de la actividad minera y una deficiente restauración
es preciso conocer los procesos ecohidrológicos
PARA FINALIZAR
Para conseguir ecosistemas funcionales (suelos biológicamente funcionales, con
sus recursos estabilizados)
a fin de construir la restauración minera
a partir de un manejo experto de la escorrentía
MUCHAS GRACIAS