Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.-f-
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UNIVERSIDADDE ALICANTE
FACULTADDE CIENCIAS
ANAIISIS DE LOS FLUJOSDE DEPOSICIONGLOBAL, TRASCOLACION,
ESCORRENTIA
CORTICALY DEPOSICIONSECA EN EL
ENCINARMEDITERRANEO
DE L'AVTC
(SIERRA DE PRADES,TARRAGONA)
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Juan Bellot
Diciembre 19BB
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Abad
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
ANALISIS DE LOS FLUJOSDE DEPOSICION
GLOBAL,TRASCOLACION,
ESCORRENTIA
CORTICALY DEPOSICION
SECAEN EL
EI,ICINAR
MEDITERRANEO
DE L'AVIC
(SIERRA DE PRADES)
Memoria presentada por
Juan Bellot
Abad
para optar aI grado de Doctor
en Ciencias Biológicas.
Alicante,
VA BA
EI Director
de Tesis
Dr. Antonio Escarré Estéve
Catedrático de Ecología
de la Universidad de Alicante
il, ,lr,XI---L{1
UNIVERSIDADDE ALICANTE
ALICANTE
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Diciembre 1988.
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
D.
UL
ANTONIOESCARREESTEVE, CATEDRATICO
DE ECOLOGIADE LA FACULTAD
CIENCIASDE LA UNIVERSIDAD
DE ALICANTE
CERTIFICA, como Director
trabajo
del
se ha realizado
en el
laboratorio
Departamento de Ciencias Ambientales y
Recurscrs Naturales
ha
de Ia
Universidatl
mientras que el trabajo
Alicante,
se
eue el presente
de la Tesis¡
llevado
a
cabo
en
la
de
de campo,
estación
experimental de 1'Avic (Prades).
Y
para
que conste a todos
los
efectos
académicos, firma e1 presente certificado.
Alicante, Diciembre de 1988.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
INDICE
I.
II.
INTRODUCCION
Y OBJETIVOS
AREA DE ESTUDIO
1. Localización
2 . C l i n r a t oI o gí a
2.1 Características
2.2 Yariabilidad
pluviométricas
interanual
2 . 3 R e s i m e ne s t a c i o n a l
2.4 Distribución
de los totales
mensuales
2.5 Vientos
III.
3. características
de la cubierta
4. Características
geológicas
vegetal del Monte poblet
4.1 Características
edáficas de I'Avic
4.2 Características
topográficas
de 1'Avic
MATERIAL Y }IETODOS
1. fnstalaciones
de campo
1.1 Medida de la precípitación
1.2 Muestreo de Ia deposición global
1.3 Muestreo de 1a deposición seca
1.4 Medida y muestreo de 1a trascolación
1. 5 M e d i d a y m u e s t r e o d e 1 a e s c o r r e n t í a c o r t i c a l
2. Métodos de muestreo
3. Análisis químico
3. 1 Tratamiento de las muestras en el 1aboratorio
3.2 Determinacionesanalíticas
IV.
HIDROLOGIA PORESTAI,: PRECIPITACI0N INCIDENTE,
TRAscoLAcIoN
Y
ESCORRENTIA
CORTICAI,
rntroducción:
Aproximación
flujos
conceptual
al estudio
de
hídricos en el encinar de I'Avic.
1. Precipitación incidente
1.1 Variabilidad altitudinat
1.2 Variabilidad temporal de la precipitación de 1'Avic
fndice
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
1os
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
1.3 Distribución de las intensidades de 1a precipitación
2. Trascolación
2.1 Yaríabilidad espacial y temporal: espectros de variación
Coeficientes de variación según la cantidad
2.1.1
de precipitación
de
Tendencias temporales en eI coeficiente
2.1.2
variación
de
Frecuencias en la clistribución
2.1.3
colec-
Lores de trascolación
espacial deI agua de trascolación
2.2 Dístribución
2.3 Influencias
tribución
en la dis-
del espesor de la bóveda forestal
del agua de trascolación
2.3.1
Efecto de Ia distancia al tronco
sobre
Ia
trascolación
2.3.2
del
de las vías de circulación
Estabilidad
agua en las copas
2.3.3
Agrupación de 1os colectores
res-
según su
puesta a 1a precipitación
2.4
Relaciones
entre
precipitación
y trascolación
en
el
duración
de
la
y sequedadambiental
en
la
encinar
2.4.1
Efecto
de la intensidad,
precipitación
trascoiación
2.4.2
Variación
del porcentaje
de
trascolación
según la precipitación
2.5
Magnitud del flujo
de trascolación
en el encinar
3, Escorrentía cortical
3.1 Aproximación a su cuantificación
3.2 Escorrentía cortical
3.2.1
y definición
en función del arbol-unidad
C o r n p a r a c i ó nd e l f l u j o
de Escorrentía Corti-
cal en las tres especies
3.2.1 .1
Medida de la contribución
del
diámetro del tronco y Ia cantidad
de precipitación
al
flujo
de escorrentía cortical
3.2.1.2
Aproximacióna la función polinómica de Aussenac
a. Quercus ilex
b. Arbutus unedo
fndice
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
c. Phillyrea media
d.
Valoración del aiuste
pol inómico
3.3
Escorrentía
cortical
en función de Ia
estructura
del
bosque
3.3.1 Factores de Ia precipitación
que influyen en
Ia escorrentia cortical
3.3.1.1
Precipitaciones
y
aisladas
agrupadas
3.3.1.2
C a p a c i d a dd e s a t u r a c i ó n d e l o s
troncos
3.3.2 Cuantificación de 1a escorrentía cortical
1 'Avic
3.3.3 Porcentajes de escorrentía cortical.
en
Máximos
previsibles
4. fntercepción
4.1 Definición
y cuantificación
4.2 Relación entre intercepción
4.3 Relación
entre
y precipitación
intercepción
y
factores
de
Ia
precipitación
4.4 Importancia de la intercepción
en eI balance hídrico
5. Balance anual del agua en la bóveda forestal
5.i
Variación semanal y arrual de ios flujos
6. Estimas de trascolación
analizados
en madroño y labiérnago
a. Medidasdirectas
b. Medidas indirectas
V. QUIMICA DE LA PRECIPITACION
1. Introducción aI análisis
químico de Ia precipitación
2. Determinación de la concentración iónica en Ia precipitación
3. Concentraciones medias
3. 1
Diferencias
altitudinales
de
las
concentraciones
medias
3 . 1 . 1 C o m p a r a c i ó nd e v a r i a n z a s p o b l a c i o n a l e s
3.1.2.AnáIisis
3.2
no iaramétricos:
Test de Wilcoxorr
Diferencias temporales de Ias concentraciones medias
4. Importancia relativa
de las vías de deposición en I'Avic
4.1 Cocientes iónicos
fndice
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
4.1.1 Contribución marina a la deposición seca
5. Variabilidad
6.
temporal de las concentraciones
Relación entre concentraciones iónicas y la cantidad de
pre-
c ipi tac ión
7.
Acidez de Ia precipitación
7.1 Variación de1 pH en I'Avic
7.2 Distribución de frecuencias de pH en las precipitaciones
7.3 Relación entre pH y otros iones en Ia lluvia
7.3.1 Correlaciones simples
7 .3.2 Correlaciones múltiples
7.4 Valoración del problema de las lluvias
ácidas
B. Relaciones iónicas en el agua de lluvia
B. 1 Correlaciones lineales
8 . 2 A n á 1 i s i s d e c o m p o n e n t e sp r i n c i p a l e s
8.3 Análisis
de clasificación
jerárquica
8.4 Relación entre Cloruro Y Sodio
8.5 Relacióp entre Cloruro y Sodio con el Magnesio
8.6 Relación entre el Calcio y el Magnesio
8.7 Relación entre Calcio Y PH
8.8 Relación entre Calcio Y Sodio
8.9 Relación del Sulfato con otros iones
9. Aportes de nutrientes
9.1 Variabilidad
por deposición globa1
temporal
9.2 Estimas de los aPortes anuales
9.2.1 Importancia de los aportes anuales de Nitrógeno
9.2.2 fmportancia de los aportes anuales de Azufre
9.2.3 Importancia de los aportes anuales de FIúor
VI.
TRASCOLACION
1. fntroducción al estudio de la trascolación
1.1
Procesos que alteran
químicamente el agua de Ia
tras-
colación
2. Características
químicas
2.'l Concentraciones medias
2.2 Tasas de enriquecimiento
2 . 3 C o n c e n t r a c i o n e sn e t a s
2.4
Enriquecimientos positivos y negativos en
Indice
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
la
química
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
de trascolación
2.5
Enriquecimiento de amonio
3. Variación espacial en la química de Ia trascolación
3.'l Variación espacial de las concentraciones totales
3.2 Variación espacial de Ias concentraciones netas
4. Aportes iónicos por trascolación
4.1 Aportes totales
4.2 Aportes netos
5" Origen de los iones presentes en Ia trascolación
5.1 Proporciones iónicas
5.2 Cocientes iónicos
6. Variación temporal de J.a química de 1a trascolación
6.1
Variación
temporal de las concentraciones
totales
en Q=
ilex
6.2
Variación temporal de los aportes netos en Q- ilex
6.3
Variación
temporal de las concentraciones
totales
en
A. unedo
6.4
Variación temporal de los aportes netos en A. unedo
6.5
Variación temporal de las concentraciones totales
en
P. media
6.6
Variación temporal de los aportes netos en P. media
7. Correlaciones entre concentración y volúmen de trascolación
7.1 Relaciones entre concentraciones ioLales y volúmen
7 . 2 C o m p a r a c i ó nd e l a s r e l a c i o n e s h i p é r b o l i c a s
7.3 Relación
entre
concentraciones
netas
v
volúmen
de
trascolac ión
7.4 Conparación de las curvas de lavado en trascolación
neta
B. Relaciones iónicas en 1a trascolación
8.1 Relaciones entre concentraciones
8.1.1 Ouercus ilex
t.1 .;Correlaciones
8.1.1.2
AnáLisis de
simpres
c o m p o n e n t e sp r i n c i -
pales
8.1.2
Arbutus unedo
t *
,. , *rrelaciones
B. 1. 2.2 Análisis
simples
de componentes princi-
pales
B. 1.3
Phillyrea media
8. 1.3. 1 Correlaciones simples
Indice
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
A n á l i s i s d e c o m p o n e n t e sp r i n c i -
8. 1.3.2
pales
8.1.4 Valoración relativa
de las diferencias entre
correlaciones
B. 1.5 Variabilidad
espacial de
relaciones
las
iónicas en el encinar
8.2 Relaciones iónicas entre los aportes por trascolación
8.2.1 Aportes totales
8.2.2 Aportes netos
8.2.3 Análisis
9.
del
Influencia
d e c o m p o n e n t e sp r i n c i p a l e s
período seco previo sobre la química
de
la
trascolación
10.
VfI.
vías de penetración de los nutrientes
al suelo forestal
CORTICAL
ESCORRENTIA
'l . Introducción
a la escorrentía
2.Escorrentía cortical
cortical
en Ios árboles estudiados
quimicas
2.1 Características
2.2 Comparación de las concentraciones medias entre especies
2.3 Tasas de enriquecimiento
2.4 Concentraciones netas en escorrentía cortical
3. Escorrentía cortical
en Ia cuenca de ItAvic
3 . 1 C o n c e n t r a c i o n e st o t a l e s e n I ' A v i c
3.2 Tasas de enriquecimiento en I'Avic
3.3 Concentraciones netas en la escorrentía
de 1'Avic
cortical
3.4 Aportes totales anuales en 1'Avic
3.5 Aportes netos anuales en I'Avic
4. Orígen de los iones presentes en la escorrentía
cortical
4.1 Proporciones iónicas
4.2 Cocientes iónicos
5.
Influencia
del tamaño det árbol en la química de Ia escorren-
tía cortical
5.1 Variación de la concentración total
con el diámetro
del
tronco
5.2 Variación de las
concentraciones netas con el
diámetro
del tronco
5.3 Relaciones alométricas entre el volúmen de
cortical
v las concentraciones iónicas
fndice
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
escorrentía
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
5.4 Relación entre aportes y tamañodeI arbol
6" Relaciones entre los iones de 1a escorrentía cortical
6.1 Correlaciones simples entre iones
d e c o m p o n e n t e sp r i n c i p a l e s
6.2 AnáLisis multifactorial
7. Influencia
período
del
seco
previo
química
en la
de
la
escorrentía cortical
B. Variación temporal de Ias concentraciones en 1a escorrentía
cort ical
9. Aportes netos efectivos
en eI encinar de I'Avic
10. Vías de penetración de los nutrientes
VIII.
al suelo forestal
DISCRIMINACION DEL ORIGEN DE LOS IONES MEDIANTE EL
ESTUDIO
COUPARATIVO
DE LAS VTASI,DEACCESO: ESTII,IAS'DE DEPOSICION.SECA..
'l
"
Comparación química de las vías de circulación
hídrica
en el
encinar
1 . 1 C o m p a r a c i ó nd e l a s c o n c e n t r a c i o n e s m e d i a s
1 . 2 C o m p a r a c i ó ne n t r e p r e c i p i t a c i ó n
y escorrentía
4.
precipitaciones:
de Ia química de Ia precipitación
cie los flujos
3.
entre
sobre la química
internos
Correlaciones
entre 1as concentraciones iónicas de las
de circulación
hídrica
fnfluencia
y
trascolación
cortical
escorrentía
Influencia
de trascolación
cortical
1.3 Comparaciones
2.
y flujos
d e I a d e p o s i c i ó n s e c a , h ú m e d ay l i x i v i a c i ó n
química de las vías de circulación
vías
en la
interna de 1'Avic
4.1 . Aproximación conceptual
4.2. Experiencias en las medidasde deposición seca
4.3. Aplicación en eI área mediterránea: I'Avic
5. Estimas de deposición seca en I'Avic
5.1. Concentraciones iónicas
en agua de los colectores
de
filtro
5.2. Contribución
de Ia
deposición seca a los aportes
trascolación y escorrentía cortical:
por
modelo de Miller
y
M iI l e r
5.3. Contribución
colación
y
de la lixiviación
a los aportes por tras-
escorrentía cortical:
MiI Ier
Indice
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
modelo de Lakhani y
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
5.1+.Deposición seca
seco
y lixiviación
período
en función del
previo y Ia cantidad de precipitación:
modelo de
Lovett y Lindberg
5.5. Análisis comparativo de los métodosaplicados
6.
Contribución
internos:
IX.
del
Wash-off y la lixiviación
a
los
aportes
modelo Kazda
BASES PARA UN II{ODELOPREDICTORDE LOS NUTRIENTESQUE RECIBE EL
SUELO DEL ENCINAR DN FUNCION DE LA QUI}IICA DE LA PRECIPITACION
'1. Bases conceptuales para el desarrollo
de un modelo: CANSEP
2. Componentesdel modelo y sus interrelaciones
3. Ecuaciones y tasas de variación
funcionales
en el modelo hídrico
4. Ecuaciones y tasas para e1 modelo químico
5. Apticaciones
llo
del
modelo CANSEP:Efecto del estado de desarro-
del bosque sobre la distribución
X. CONCLUSIONES
XII.
BIBLIOGMFIA
Indice
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
del agua y nutrientes
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
CAPTTULO I
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
CAPITTJLOI
INTRODLICCION
El
bosque esclerófilo
mediterráneo de encinas (Quercus itex)
sido estudiado desde diversos puntos de vista
ecofisiología,
a
(1983);
Gracia
(1985)"
producción y utilizacíón
estructura,
sido abordada en múltíples
en los últimos años.
trabajos,
Verdú (1984);
Los aspectos referentes
ha
Su
de nutrientes ha
entre los que es necesario citar
Ferrés (19S4) y Escudero
et
aL.
a los aportes externos por precipita-
ción a estos sistemas han sido abordadospor Rodá (1983), Avila (19s8)
y Bellot y Escarré (1988),
atendiendo a lo que ello
del ciclo
en estos ecosistemas. En lo que respecta a
las
de los nutrientes
respuestas
interesante
Dy,
del encinar como ecosistema,
y completo estudio
representa dentro
(19Bs) aporta
Avila
sobre una pequeña cuenca en el
que se verá completado en breve por los trabajos
un
MontseLLedó y
de M.J.
P. Piñol er¡ los encinares de la Sierra de Prades.
La
contexto
parte de los trabajos
mayor
de
desarrollan
cuencas experimentales
desde
antes citados
dentro de los
1981 en el Barranco de I'Avic
encinar de la Castanya en el Montseny.
Un intento
se enmarcan en
el
proyectos
que
se
en
el
en Prades y
serio de sint.etizar
Ios procesos que acontecen en el encinar meCiterráneo ha sido realizado por Ferrés et al.
(1984) y Escarré et aI.
8or los aspectos de circulación
precipitación
proyecto cuyo fin
Escarré
y de nutrientes
a través de Ia
y el efecto de la vegetación sobre la química del agua
bóveda forestal
de
hídrica
(1984; 1936). Sin embar-
no se conocían con la profundidad requerida
son 1os ciclos
et aI.
un
de nutrientes.
(1986) v Avila
amplia revisión bibliográfica
en
(1988) realizan una exahustiva
desarrollando un extenso análisis
y
críti-
co sobre las ventajas del uso de pequeñas cuencas erperimentales en e1
estudio de ciclos
entrar
y balances de nutrientes.
aún cuandc la metodología empleada y
la
conceptual al tema estudiado están condicionadas por
el
aquí en dicho tema,
aproxima:ión
Por esta razón, no vamos a
enfoque holíst.ico del ecosistema "cuenca forestal".
El
trabajo
que
se presenta estaba encuadrado en
c o o p e r a t i v o I l i s p a n o - N o r t e a m e r i c a n oN q 3 7 0 , c u y o t í t u l o
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
el
proyecto
fué: "Ciclos de
Introduccidn
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
en ecosistemas terrestres
nutrientes
cuencas
(bosques) estudiados en
de pequeña extensión".
Posteriormente fué subvencionadopor la CAICYT
y,
p o r e I P r o g r a m a L U C D E MdEe l I n s t i t u t o
en su última fase,
Nacional
oara Ia Conservaciónde Ia Na.turaleza.
parte
La
Ia cuenca por deposición global
el
dos
y escorrentía
suelo (trascolación
dicha agua al circular
en
de l-a misma por drenaje.
salir
conocer con detalle
requerían
cuenca,
que la recorre
cort,ical)
el
Lógicamente,
Ia
hasta
y los cambios origina-
por el suelo de la
antes
cuenca,
los aspectos
el balance y los flujos
que el agua es el principal
ya
en
( h r i n r e d a) ' s < : c ¿ r ) , r l e l r : f l e c t o d e
sobre la química de1 agua de lluvia
vegetación
desarrollarse
consistía en el estudio de los apcrtes atmosféricos
Barranco de I'Avic
a
que debía
proyecto inicial
del
de
anteriores
hídricos
vector de circulación
en
de
Ia
los
en dicho ecosistema.
nutrientes
2. OBJETIVOSDEL TRABAJO
En
este
presente
conocer la química de la lluvia
y
El segundo
en evaluar el efecto de la cubierta vegetal de la cuenca de
I'Avic,
sobre
ú]timo,
inciar
ciclos
la
principales
3 objetivos
los aportes atmosféricos aI encinar de 1'Avic.
cuantificar
consistía
En primer lugar,
tesis.
de
se definieron
contexto,
química del agua de lluvia
Ia
bases
que se detallan
modelo global
Por
de
a esta sección del modelo.
objetivos
Estos
para la elaboración de un
atraviesa.
en el encinar mediterráneo, aportando la informa-
de nutrientes
ción pertinente
que la
principales
llevan asociados otros
secundarios
a continuación.
1. Aportes de nutrientes al ecosistema
*Características
-Variabilidad
químicas
de
la
precipitación
global
temporal y espacial
-Estimas de la deposición seca
-Pautas
de distribución
cubierta
del agua de lluvia
aI atravesar
Ia
forestal
2. Papel de la cubierta vegetal en relación a los aportes atmosféricos
-Características químicas de la trascolación y escorrentía
cor t ical
-Tasas de enriquecimiento
fntroducción
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
-Aportes de nutrientes al suelo forestal
-Diferencias entre vías de acceso
-Diferencias entre especies arbóreas
-Importancia
de
la
vegetación
como
interceptora
de
deposición seca
3.
Proponer un modelo predictor
de Ios cambios que ocurren sobre
los
iones atmosféricos hasta que llegan al suelo clel encinar a través
de la vegetación.
Ios
3" MODELOCONCEPTUAL
UTILIZADO
Aunque en los capítulos
1o
conceptual
brevemente
principio,
La
utilizado
correspondientes se desarrollará
en este estudio,
en esta introducción
conocer el hilo
unidad
de
es
para que el lector
estudio elegida es la "cuenca
forestal
vista,
la
cubierta
metros
de espesor que cubre toda la cuenca.
tipos
poros difieren
por
cd,
1o
describirlo
pueda,
desde
er
conductor de todo el trabajo.
inventario
diversos
necesario
el mode-
es conocido con detalle.
de
1'Avic",
cuyo
Desde nuestro punto
vegetal juega el papel de un
firtro
Dicho filtro
de poros que dejan pasar el agua a su
de
varios
dispone
través.
de
de
Estos
entre sí en tamaño y en capacidad de interacción químique originan una heterogeneidad espacial en el
agua de
que ésta no tenía antes de atravesar el filtro.
La composición
específica de las copas que constituyen el filtro
es una de las causas
de los diferentes tipos de poros en el filtro,
a d e m á sd e o t r o s a s p e c lluvia
tos estructurales
Otro
de la cubierta.
aspecto importante del moderor
€s
la existencia
de
unos
c o n d u c t o s ( t r o n c o s ) q u e c o m u n i c a ne l f i l t r o
con eI suelo. Estos recogen con mayor eficacia eI agua de una porción del fittro
y Ia conducen
directamente al
suero, por lo que su acción se asemeja a Ia de un
embudo. La composición específica
nan 1a existencia
mente,
de los diferentes
y el tamaño de los árboles determit i p o s d e e m b u d o sq u e , c o n s e c u e n t e -
introducen
una heterogeneidad espacial en la química del agua
que llega aI suelo por ellos.
A d e m á sd e l a d i v e r s i d a d e s p e c í f i c a d e l o s á r b o l e s i n t e g r a n t e s d e l
filtro,
otro factor causante de heterogeneidad espacial en la química
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
fntroducción
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
espe-
gases y aerosoles atmosféri-
en captar partículas,
e individuos
cies
capacidad de 1as distintas
€S la diferente
del agua de lluvia,
cos.
En
vegetal como factor
de heterogeneidad espacial (hídrica
fácil
especie arbórea.
se
de parcela,
hacer valoraciones a nivel
€s decir,
,
en
su
en ocasiones de 1o que pudiera haber sido más
prescindiendo
conjunto,
objetivo,
atendiendo a toda la cuenca
analízan todos los flujos
se
cubierta
y química) det
Es por interés de dicho
agua que llega aI suelo forestal.
que
La
modelo conceptual utiliza
nuestro
definitiva,
Los inconvenientes
pues
de este enfoque son claros'
con otros más globales
mezclan datos de mucho detalle
indivitiuo o
en
paso
un
a toda la cuenca.
necesario a la hora de extrapolar
4. FASES DE LA PRESENTACION
DEL RESULTADO
el
conocimiento
global
de los flujos
hasta el control
hídricos,
a los primeros,
asociados
se ha estructurado
que nos lleva
siguiendo un proceso analítico,
trabajo
químicos
marcados,
dar respuesta a los objetivos
Para
para acabar
con
desde el
flujos
de los
propuesta
una
de funcionamiento de este compartimento.
Los
se presentan entre los
resultados
capítulos
cuarto y nove-
no, con los siguientes contenidos temáticos:
IV.
-Hidrología
aspectos
del
forestal.
referidos
especies
cortical
dominantes,
que sobre estos flujos
En
trabajo
toda
atmosféricos
de Poblet.
química
e intercepción
Ia
aérea
trascolación,
en el encinar o en
tienen distintos
de
"tipos"
al suelo forestal
la
Con este
información
por vía
disponible
húmeda (deposición
las características
precipitación
en Ia
fntroducción
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
sus
efectos
incluyendo el estudio de los
precipitación.
Se analizan
de Ia
de
análisis
hasta llegar
-Química de Ia
al
en la parte
hídricos
los
todos
lluvias.
describe cómo, cuánto y por donde circula
definitiva
agua de lluvia,
V.
al
describe
capítulo
a los flujos
Atiende
bosque.
escorrentía
Este
el
de I'Avic.
título
se incorpora
sobre los
aportes
al
encinar
etobat)
principales
zona, y las
relaciones
de 1a
más
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
importantes entre Ios iones presentes en eIIa.
VI
-Trascolación.
agua
de
lluvia
(filtro)
que llega
al suelo a través
del encinar de I'Avic.
de
copas
las
Se describen 1as influencias
de tres tipos de poros (tres especies
específicas
tes)
estudia en este capítulo la química de1
Se
dominan-
y el efecto del conjunto sobre los aportes de nutrien-
tes al suelo de I'Avic.
VII.
-Escorrentía
iniciada
cortical.
Este capítulo
continúa
La
1ínea
atendiendo en esta ocasión a1 papel
en el anterior
de los troncos como modificadores de la química de la lluvia
y de Ia trascolación,
árbol
sobre
capítulo
comprobando el efecto del tamaño del
Ia canalización
se
realíza
un anáIisis
información disponible
y
VIII.
de nutrientes
-Este capítulo
cortical)
en
nutrientes
especies estudiadas,
análisis
se
(tras-
hídricos
a
Ia
realíza
un
relación
demasiado largo,
y escorrentía
cortical)
y en Ia precipitación
desprende
la
en el encinar.
bajo un título
(trascolación
de
integrando la
comparativo de la química de los flujos
estudio
del
final
papel
del
sobre los dos flujos
escorrentía
circulación
global
A1
sobre la química de la lluvia,
bóveda forestal
colación
de nutrientes.
internos de
en las tres
incidente.
la importancia de los
Del
por
aportes
1o que da pie
deposición
seca al encinar de I'Avic,
aplicación
de diversos modelos para cuantificar
a
Ia
estos apor-
tes .
IX.
-Bases para un modelo;
aunque en é1,
es el útimo capítulo de resultados,
sólo se realiza una
síntesis
todo
1o
anterior.
Se describe un modelo conceptual para eI flujo
de
nutrientes
desde la atmósfera externa
al sistema, hasta que
llegan aI suelo a través de Ia vegetación.
t':aen
las
ecuaciones fundamentales para eI
est.a sección
forestal
de1
modelo global para
de
todo
Ademásr s€
ex-
desarrollo
de
el
ecosistema
del barranco de I'Avic.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
fntroducción
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
importantes entre
VI
-Trascoiación.
I r . p , u ad e
iones presentes en ella.
los
qtle llega
llrrvi;t
sttelo ¡
al
de tres
tes)
-Escorrentía
y de la
árbol
la
sobre
sobre
bóveda forestal
y
colación
en eI
bajo
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un título
de la
(trascolación
nutrientes
se
análisis
lluvia,
ett
la
deposición
seca al
aplicación
de diversos
encinar
final
del
de
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integrando
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la
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un
internos
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relación
encinar-
demasiado largo,
química
de los
y esccrrentía
desprende
del
hídricos
flujos
cortical)
y en 1a precipitación
especies estudiadas,
lluvia
papel
del
papel
aI
tamaño
Al
dos flrrjos
cortical)
escorrentía
capítulo
de la
los
sobre
de nutrientes
circulación
estudio
química
la
disponible
iniormación
global
un análisis
línea
de la
del
efecto
de nutrientes.
canalizaciín
realiza
se
capítulo
-Este
comProbando el
trascolación,
química
de Ia
como modificadores
troncos
ocasión
en. esta
atendiendo
anterior
la
continúa
Este capítulo
cortical.
en eI
iniciada
de los
VIII.
domirran-
especies
suelo de I'Avic.
tes al
VII.
'
c()l).-rs
<lel con.iunto sobre 1os aportes de nutrien-
efecto
!'eI
<!e poros (tres
tipos
rl<' las
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Stl tlt:scril¡erl l¡rs inf-ltren<:ias
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-Bases para un modelo;
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
de
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Cesarrollo
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Además,
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para
para el
tocio
sistenra, hasta que
de Ia vegetación.
fundamentales
de resultados,
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un modelo conceptual
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sección
f orestal
es el
todo
el
ecosistema
Introducción
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Volver al índice/Tornar a l'índex
Para terminar se presentan algunas concrusiones,
dan
respuestas
múltiples
a algunos de los
objetivos
preliminares,
preguntas no planteadas inicialmente,
y dejan en
muchasotras cuestiones para Ias que no obtuvimos solución.
Introducción
6
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
que aunque
resuelven
la
duda
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
CAPITULO II
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
CAPITULOII
AREA DE ESTUDIO
LOCALIZACION
EI
que
trabajo
se presenta
de Prades (Provincia
Sierra
barranco
de I'Avic,
situado
de Tarragona)
en una extensa
conocida por Monte Pob1et (fis.
La
Sierra
de
en esta
Prades
memoria se realí26
en
Ia
y más concretamente
en
el
finca
propiedad
de1 estado
2.1).
se encuentra a unos 40 Km de
la
cosra
m e d i t e r r á n e a d e T a r r a g o n a , e n m a r c a d ae n t r e l a s c o o r d e n a d a s 4 1 a 1 3 ' y
4 1 9 2 4' d e l a t i t u c t N y e n t r e l o s 0 a 5 5| y 1 o 1 2 1 d e l o n g i t u d E d e G r e e n wich.
nía
Desde eI punto de vista
morfoestructural,
pertenece a la Serra-
Catalana y en esta sección sur constituye
Prelitoral
montañoso paralelo
a 1a costa mediterránea.
su pico más alto
conjunto
Este macizo de aproximada-
mente 40 x 35 Km, consta de 3 subunidades montañosas:
NE con
un
La Roquerola aI
en el Tossal de la Baltasana a
1ZO0 m; la
M u s s a r a e n e l s c o n s u s p i c o s d e P u i g P e l a t y M u s s a r a a l o 7 1 y ' 1 0 5 4m
respectivamente;
Gritella
Ios
y
aI NW, culminada por el puig
la Gritella
a 1090 m
la
Estas cumbres suponen la primera barrera seria a
vientos del sE (procedentes del mediterráneo y norte
después de
de
ras colinas de la depresión del Ebro en la
de
Africa)
provincia
de
Tarragona.
El
balance
encuadramiento
de nutrientes
extensión'
barrancos
tiene
sitúa
nos
una extensión
entre
los
trabajo
en un estudio
en cuencas hidrográficas
obligó
de 1'Avic
de este
y la
forestadas
a tomar como unidad de estudio
Teura,
orientadas
amplio
ambas al
pequeña
de
las
cuencas
pendiente media es algo más pronunciada
o
primera
Nf.i. La
de 51.6 ha y una pendiente media de 25.8',
680 y 1018 m de altitud.
sobre
y
se
La segunda ocupa 38.5 ha y su
(28.3'),
situandose
entre
los
730 y 1084 m de altitud.
A d e m á sd e e s t a s c u e n c a s ,
€1 Monte de Poblet ofrece unas 10 a 15
cuencas en condiciones de poder servir
de base para los
estudios
de
balances y ciclos de nutrientes.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
AREADE ESTUDIO 1
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
CASTELLON
VALENCIA
Figura 2.1 tOcAtrzAcrON DE tA STERRA
DE pRADEs(TARRAGON.a)
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
2. CLIMATOLOGIA
2.1 . CARACTERISTICAS
PLUVIOMETRICAS
Las
rísticas
que
estaciones
han servido para configurar
ctimáticas de la sierra de prades,
Pena y Riubadella, todas ellas
ras
caracte-
son las de Montblanc,
La
situadas en su ver:tiente septentrional.
Montblancestá situado a 350 m s.n.m.(sobre el nivel del mar) _y''
dísta de la zona de estudio (L'Avic) unos 12.5 Km en l.ínea recta.
Es
una estación periférica a la Sierra de Prades, situada en su vertiente
NE.
Las series pluviométricas
de que se dispone son las de 1lg0}-1g1h,
1916-1923y 1961-1965, que dan una precipitación
mm(Folch y velasco,
observatorio
del
1974).
situado a 875 m s.n.m.r
sector NE de vertiente
sólo
de
5.5 Km,
pluviométrica
de
€n uno de los puntos más altos
septentrional.
aunque su orientación
su distancia
a
L'Avic
es
es muy diferente.
La serie
d e B a ñ o s ( 1 9 1 6 - 1 9 2 3 ) d a u n v a l o r m e d i o d e 8 0 2. 9 m m / a ñ o .
Riudabella.
dispone
media anual de 541.8
La estación de La pena, corresponde a un
situada
a
570 ms.n.m.
yasóIo
3 Km de
una estación meteorológica con registros
L'Avic,
continuados
pluviosidad y temperaturas. Con Ios datos facilitados
de
por Ia estación,
correspondientes al período 1971-198"1, hemosestimado una
precipita-
ción media de 589.7 mm/año.
2. 2 VARIABILIDAD INTERANUAL
La variabilidad
senta (Fig.
de las precipitaciones
totales
2.2) con un histograma de frecuencias,
anuales se repregue corresponde a
Ios datos de la estación de Riudabella en las series pluviométricas de
1916-1923 (Folch y Velasco 1974) y 1971-1981 (Terradas y Escarré
1 9 8 3) .
En
esta estación disponemosde 'r7 totales
precipitación
media
d e 5 9 6 . 6 m m / a ñ oy u n
anuaresr
coeficiente
(C.V%) de 17.7% coefíciente de variación típico
gu€ dan una
de
variación
de los climas templa-
dos extramediterráneos.
Er histosrama rle frecuencias de las precipitaciones
AREADE ESTUDIO
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
anuales
que
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
i0
a
c
A
q
P R T CP
I ITACION
lNCi DEI.¡TE
1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 c 7 0 0 800 900
Fi gura 2.2
(mmlañó)
- Histograma de f.recuencias de 1a precipitación anual
e n 1 a e b ! a c i 6 r r d e l t i u c l a b e l la
80
7A
60
50
4Q
'4
l0
.!u
t0
25
50
75
ioo l2i
¡m
l 5 0 1 7 5 2 o o z 2 s z i o 2 i 5 3 r J O3 25
3 5 0 3 7i
400
PiiLCll,i TACit)ii
I NCI'r)ii¡iTE j"'!E):
S r-:AI_
(mni)
f-igura
2.4
- Dj.srribución .le la precip.i ración total
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
mensual en RiuCabeila.
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
presenta la fígura 2.2, tiene una distribución
más próxima al Iímite
Ia
inferior.
zona mediterránea,
asimétrica con la media
Esta distribución
es característica
d o n d e e s t á d e s p l a z a d a h a c . i _ ¿f e 5
valores
de
más
bajos de precipitación.
El
valor
mínimo medido es de 441 nn/año (1980) y eI máximo de
827 nm/año (1971), dando un intervalo
r i r r r t e s ¿ r r t uIae s r l e
media anua1.
386 nlnr. En el
para las precipita-
de variación
6 5 7 ,d e 1 o s a ñ o s I I u e v e n r e n o sc i e 1 a
Agrupando los datos por bloques correspondientes a
los
períodos
1 9 1 6 - 1 9 2 3 y 1 9 7 1 - 1 9 8 1 , o b t e n e m o sp a r a e l p r i m e r p e r í o d o u n
v a l o r m e d i o d e 5 9 1. 9 m n / a ñ o y u n c . v .
del '12.3%; para el segundo un
v a l o r m e d i o d e 6 0 0 . 8 m m / a ñ oy u n C . V . i g u a l a I 2 2 . 0 % .
Aunque los
plitud,
períodos de tiempo comparados no son de
y conscientes de que ambosparámetros son (x y c.v.)
del número de años considerados,
te
igual
(1971-1981)
am-
dependen
podemos deducir que en el más recien-
las precipitaciones
fueron
ligeramente
superiores,
dándose además en é1 una mayor irregularidad.
2.3 REGIMENESTACIONAL
E1 régimen estacional
característico
de las precipitaciones
de la mitad oriental
del mediterráneo occidental,
mico de la figura
ra
de la Península Ibérica
2.3. Se producen máximasprecipitaciones
meses de sequía estival,
y regiones
como se desprende deI diagrama ombrotér-
otoño y mínimas en julio
y
en Riudabella es e1
y enero,
en primave-
dándose por término medio
en las que la curva de precipitación
3
se sitúa
por debajo de la curva de temperatura.
2.4 DISTRIBUCIONDE LOS TOTALESMENSUALES
De
pitación
Ia
estación de Riudabella,
correspondientes
a 223 meses, entre
aunque con períodos de discontinuidad.
tación
cero
es de'15,
tenemoslos totales
los
años
de
preci-
1916-1982,
EI número de meses con precipi-
y e l m á x i m ov a r o r r e g i s t r a d o e s d e 3 7 1 m m e n
octubre de 1970.
La distribución
¿.q
d e l o s t o t a l e s m e n s u a l e sS C m u e s t r a e n l a f í g u r a
L o s m e s e sc o n p r e c i p i t a c i ó n
e n t r e 0 y 2 5 mm s o n m á s
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
frecuentes,
AREADE ESTUDIO 3
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
u-¡
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
a u n q u e e x r s t e u n a s e g u n d am o d ae n e l i n t e r v a l o
2.5
100-125mm/mes
VIENTOS
Aunque no se realiza un registro
continuo de los vientos en
la
Riubadella se anota su dirección en 1os días de lluvia.
Este control permite conocer la dirección dominante del viento en 505
d í a s e n t r e 1 9 7 0 y 1 9 8 2 . E n e l 3 2 " 6 %d e l o s d í a s r e g i s t r a d o s
dominan
estación
de
vientos del W, en el 23.3%1os del SE (Fis.
Dado que los días de registro
obtiene
sw'
como resurtado que eI
es decir atlánticas
2.5).
correspondían a días de iluvia,
46.9% de las rlrivias
se
proceden der I{
a través de la península,
y
y el 38.4% son
de
procedencia mediterránea que se producen casi todas
en verano y primavera.
En
resumen,
bajas de la sierra'
frescos y lluviosos
tenemos un clima mediterráneo típico
ccn veranos secos y cáridos,
e inviernos
en ras partes
otoños y primaveras
no excesivamente fríos
y poco
rluviopesar de que la Sierra de Prades está abierta
directamente al mar y a poca distancia de é1
r €r ra zonas interiores
sos'
del
Sin
embargo, a
macizo,
eD alturas
pueden suponer
de 900 a 1200 m,
alternativamente
se reconocen climas que
se
del tipo mediterráneo continental
y
submediterráneo.
3. CARACTERISTICAS
DE LA CUBIERTAVEGETALDEL MONTEPOBLET
La v e g e t a c i ó n
dominante en el área de estudio
cubre la mayor parte
del
sistema
mos
los
tres
encontrar
Quercetum ilicis
es el encinar
de cuencas escogido.
grandes
gallo-provincialis,
tipos
que
En prades podede
encinar:
Q u e r c e t u m m e d i t e r r a n e o - m o n t a n u my
Quercetum rotundifoliae.
nariamente
altitud
ción
El encinar montanor gu€ se extendería origicomo vegetación climácica entre ros 750 y los 1000 m de
en la vertiente
correspondientes,
septentrional,
o las comunidadesde
definen en ro esencial,
degrada-
er paisaje del
área
A d e m á se x i s t e u n a m a n c h a d e r e b o l l o ( e I c a d u cifolio
Quercus pvrenaica) que se limita a la parte arta de arguna de
las cuencas, iunto a una ampria extensión de pinares, que en
Ia parte
(Folch y Velasco 1974).
alta
son de Pinus svlvestris
y en Ia baja de
AREADE ESTUDTO4
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
pinus
pinaster,
pinus
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
DIAGRAMAPORCENTUALDE VIENTOS
RIUDABELLA
N.O. 7.12%
N. 1.98%
N.E"3.16%
o. 32.67%
E. f5.O5%
s.E. 29.96%
14.25%
s. 2.37%
Figura 2.5
porcentual de las direcciones del viento en Ios
Distribución
Los datos proceden de Ia estación meteorodlas de precipitación.
1ógica de Riudabella y corresponden al perlodo 1970-82.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
nisra y Pinus halepensis.
EI
encinar montano procede de 1a regeneración por rebrotes de1
que se taló para carboneo, antes de '1940. consecuencia de
su arta densidad arbórea, con 8450 pies por ha, siendo eI
original
esto
es
6 6 . 4 %d e e n c i n a s ( Q u e r c u s i l e x ) ,
e I 1 6 . 6 % d e m a d r o ñ o s( A r b u t u s u n e d o )
y e r 1 1- B % d e l a b i é r n a s o o f a l s a a l a d i e r n a ( p h i l r v r e a
0tras
especies
sylvestris
arbóreas
pyrenaica
como Quercus
ocupan menosde 0.3 % del estrato
media).
arbóreo.
En la Teula, 1a
distribución
porcentual de estas especies es muy similar,
más elevada en robles y pinos (1 - 2% deL total).
En la cuenca de l'Avic
desprovista
1a
en
albidus,
cuyo caso la vegetación
Phvllirea
inferiores
por un
en menos del 60% de
la forma un
matorral
de
media y _Erig-aar_bpree como dominantes o un
bosque craro de Quercus ilex
está cubierta
aunque algo
2.1) una pequeña porción (2%) está
de cobertura árborea y un 20% cubierta
superficie,
cistus
(Fig.
pinus
y
ssp.
ilex.
El resto de la cuenca
(78%)
encinar joven, con diámetros (a 50 cm del suelo)
a 10 cm en el 81% der arbolado, y só1o con el 1% por encima
de los 20 cm.
4. CARACTERISTICAS
GEOLOGICAS
Er
conjunto
de
secundarios y primarios,
zonas
más bajas
consolidación
del
la
Sierra
prades
de
detectándose terciario
macizo.
antigua.
Los
rocas
primarios
carbonífero, y son esquistos y areniscas silíceas
La
cionadas
mayor parte
en
pizarrosas alternantes,
merados- En
vos
de
eruptivas
las
de
al
(solé sabarí , 1g7z).
cuencas
pízarras
y
selec-
areniscas
a l a s q u e a v e c e s a c o m p a ñ a nn i v e l e s d e c o n g l o -
los niveles detríticos
cruzada y graduada,
en
corresponden
del sustrato georógico de las
el monte Poblet está formado por
terrenos
y cuaternario
Dominan ras
terrenos
comprende
puede observarse
estratificación
y es muy importante la presencia de niveles masi-
areniscas silíceas.
En realidad,
todo el conjunto descrito
puede asimilarse a una serie previamente sedimentaria, compuesta por
minerales
de arcillas
y granos de cuarzo en diferentes
según eI nivel estratigráfico
de que se trate.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
proporciones,
E l m e t a m o r f i s m or e g i o -
AREADA ESTUDIO 5
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
que ejerce
nal,
punto
y areniscas
conglomerados
en otros
su acción principal
vista,
de
minerales
de los
algunos
transforma
conjunto,
sobre el
su acción
al
aportar
es Ia
Desde
nuevos.
de
r¡na matriz
y
eL material
removiliza
nuestro
los
impermeabíIizar
aglutinadora
de
8ra-
nos.
L o s m a t e r i a l e s s o n i m p e r m e a b l e sy s ó l o e n s u s p r i m e r o s r n e t r o s d e
y
ción
repta-
a s o c i á n d o s e a 1 o s f e n ó m e n o sd e d i a c l a s i a m i e n t o ,
afloramiento.
podría
distensión,
existir
un pequeño flujo
de
agua
entre
planos de diaclasas (permeabiticlad sectrndari.a).
4.1
EDAFICASDE L'AVIC
CARACTERISTICAS
El tipo
de
sobre
directamente
materiales
ficación
roca madre y otras
la
coluvión de espesor variable.
de
y que muestran poca alteración
de arcillas
perfil
una
capa
Atendiendo a la
Son suelos de pH ácido,
americana.
la clasificación
desarrolla
se
veces sobre
cuenca
de
clasi-
de suelos pardos-ácidos, y xerochrept según
francesa se trata
eluviación
de que a veces
la única diferencia,
con
I'Avic,
para toda la extensión de la
de suelo es similar
gu€ no presentan
de éstas.
se puede distineuir
de materia
un horizonte A
00
o r g á n i c a n o d e s c o m p u e s t a , c o n u n e s p e s o r d e 2 a 5 c m , que puede ser
En
un
mucho mayor en algunas zonas;
cm;
horizonte B de alteración
un
pizarras
o coluvión.
Las
alta
hasta
profundidades
de
los suelos se han estimado
de microsísmica de martillo
técnica
de5
A de 1 a 2 c m ; u n A
1
0
de 20 a 25 cm, y un horizonte C de
un horizonte
mediante
varían desde 50 cm en
la
la
parte
los torrentes,
Ia cuenca y en las zonas comprendidas entre
'
1
.
5
profundidades superiores a los
m en la parte baja y en los
de
cauces, güe en algunos puntos puede alcanzar hasta los 3 m.
Los análisis
franco-limosa
y,
granulométricos revelan que Ia textura del suelo es
por
tanto,
poseer a La vez suficientes
pueden observarse ligeras
limo-arcillosas.
El
puede considerarse muy equilibrada
a1
coloides y elementos eiruesos. En ocasiones
desviaciones hacia texturas
limo-arenosas
o
c o n t e n i d o e n c a r b o n o e s ¡ n á x i m oe n 1 o s h o r i z o n t e s
húrnicos, presentandovalores alrededor del 5.6%, más abundanteen La.s
AREADE ESTUDIO 6
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
zonas media e inferior
zonte
Ios
orgánico.
La materia
primeros cm,
5
horizontes
de Ia cuenca debido al
de 4.3% entre
determinaciones
con valores
entre
tiene
los
medio de 12.6% en
2.5%
suelos
de 35.43 a 12.11 neq/100 g,
primer
horizonte.
en
ligeramente
La capacidad de intercambio
varia
hori-
los
1983).
de pH muestran
5.15 y 6.30.
un valor
5 y 25 cm y del
(Terradas y Escarré
inferiores
Las
orgánica
mayor espesor de1
presentando valores
ácidos,
catiónico
máximos en
el
2+
2+
.Encuanto a los cationes, el orden de abundancia es: Ca
¡ MB
++2+
> Na > K , con una clara predominancia del Ca , gue alcanza valores
2+
de 40 neq/100 e
Las cantidades de Mg
encontradas son de1 orden de
2+++
10 veces inferiores a las de Ca
y las de Na y K se hallan
entre
0 . 7 9 y 2 . 1 9 n e q /1 0 0 s ( E s c a r r é e t a l .
4.2.
1986).
CARACTERISTICAS
TOPOGRAFICAS
DE L'AVTC
Como se ha indicado antes el barranco de I'Avic
de 51.6 ha y orientación
ficie
su
N-NW. sus cotas máximas son de 1018 m y
pendiente media es de 25.8".
cundarios claramente perfilados
nivel
ambasvertientes
tiene una super-
Está formado por dos
desde los 900 hasta los 740 m.
se cierran
ciende hasta los 680 m de altitud
barraocos
en un solo curso de agua,
donde se sitúa
se-
A este
que (es-
la estación de
aforo
de la cuenca (900 m) es atravesada por una
pista
para caudales.
parte alta
La
que
forestar
permitió
ascender a esa zona e
necesario para eI estudio.
gráfico
los
En la figura
instalación
el
materiar
2.6 se presenta un mapa topo-
de las cuencas de Ia Teula y l'Avicr
relieves más característicos
instalar
€n el que se pueden ver
de ambas, así como los
rugares
de
del instrumental para 1a toma de datos.
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AREADE ESTUDIO 7
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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T
N
LEYENDA
.^
o
I
:F
*
RECOT. DE PRECIPITACION
RECOL. DE TRASCOIACION
RECOL. DE ESCORRENTIA
CORTICAL
PLUVIOGRAFO
ESTACIóNDE AFORO.
Figura
ESCALA l: 10.000
0 50 r00
ffi
200
s
400
5oo
2.5 Mapa topográfico del área estudiada en la Sierra de Pradesr €tr
la que se indica la situación de los diferentes tipos de recolectores y medidores.
A ) B a r r a n c o d e L r A v i c , B ) B a r r a n c o d e La Teula
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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CAPITULO III
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
CAPITT]LO III
I'IATERIAI. Y UETODOS
Las técnicas para la toma de datos, la metodorogía aplicada y el
instrumental requerido se presentarán estructurados en 4 bloques: 1)
rnstalaciones de campo, 2) Métodosde muestr€o, y
3) nnátisis
de 1as
muestras.
INSTALACIONES
DE CA}ÍPO
En Ia fígura
de
y
I'Avic
utilizados
en
2.6,
se presentó un mapa topográfico
la Teula en el que se situaban las
el muestreo.
uno en la parte baja de las cuencas,
otro
las cumbres a 950 m s.n.il.r
forestal
figura
que transcurre
3.1
parcelas
o
puntos
se puede ver que éste se reaLízó
niveles:
en
de las cuencas
a nivel
a dos
700
750 m s.n.m., y
aproximado de la
por esa cota y facilita
las
muestra una panorámica de la cuenca de
pista
operaciones.
lrAvic
desde
La
la
cumbre hacia la parte baja.
1 . 1 . M E D I D AD E L A P R E C I P I T A C I O N
Los
dio
volúmenes de precipitación
a tres niveles altitudinales.
se tomaron durante todo el estuuno en la parte alta
del 1'Avic
a
950 m s.n.m.,
otro, en la parte baja de la cuenca (750 m s.n.m.) y el
tercero en Ia parte externa de la misma, a unos 700 m s.n.m. donde se
situaba Ia estación de aforo.
La
estación
de muestreo más baja constaba de un pruviógrafo
de
cubetas basculantes (weather Measure) conectado a un aparato de registro contínuo que anotaba,
además, er nivel
estación de aforo. La calibración
do
a su superficie
de agua der arroyo en
del pluviógrafo
se realizó
la
atendien-
de recolección y número de impulsos registrados
en
Iluvias
d e v o l u m e n c o n o c i d o , c o r r e s p o n d i e n d o c a d a i m p u l s o a 0 . 2 8 m md e
precipitación.
Las lecturas del pluviógrafo proporcionan, para cada
lruvia,
el volumen totar de precipitación,
la duración y el espectro
de intensidad durante la misma.
E n l a s d e m á se s t a c i o n e s , e n l a b a s e y e n l a c u m b r e d e I ' A v i c , s e
d i s p u s o d e 2 t i p o s d e m u e s t r e a d o r e sp a r a v o l ú m e n e s ( F i e . 3 . 2 ) . u n o s d e
tipo cuña, situados a 30 cm del suelo y con capacidad para lluvias de
Material
y Métodos
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Figura 3.1
Vista de la ladera este de la cuenca de I'Avic cubierta por un denso encinar formado por rebrotes de zoca.
iriqura 3.2
Estación pluviornétrica v cierecolección de la deposición global situada en la parte alta dc Ia cucnca de l'Lvic. a
900 m s. n. m. Se aprecian los cinco pluviórnetros de cuña y dos de los rccrtlecto,-es <le dcposicicn giobai.
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
formados por colectores
150 mm, y otros
En
tenía
un bucle para limitar
a la
}a evaporación,
recipiente
embudo con eI
tubo que comunicaba el
eI
últimos,
estos
de hasta 85 mm.
para precipitaciones
suelo y con recipientes
a 1 m del
g1oba1, situados
de deposición
protegía
vez que se
de Ia luz.
general,
En
los
Ias cantidades
era baja,
en el
capítulo
y eI
colectores
pluviógrafo,
en el
como se demuestra
Ninguno
de
los
se encontraban
aunque
que se refiere
situaron
a la
en lugares
distancia
a más de 10 m del
La recolección
de cada precipitación
de
cuña
eI
lluvias
medidas de estos
significativas,
IV.
capítulo
colectores
las
ser
tampoco resultaron
por
fV se darán alÉirrnos
colectores
entre
diferencias
Respecto a las
recogidas
incJ-uso en las
nunca superó eL 20i6,
de variación
de poco caudal.
los
entre
En todo caso,
respecto.
aI
coeficiente
tal
entre
colectores
distintos
datos
la variabilidad
de protectores
dispuso
protegidos
viento,
de
En
topográficamente.
desde la vegetación,
los
1o
se
colectores
más cercano.
árbol
inmediatamente después
de Ias muestras se efectuó
e n e I B 0 %d e l o s c a s o s y
antes de
en eI resto,
48 horas después de ocurrida ésta. Para los cálculos de aportes atmoshemosutilizado 1os valores promedio en cada estación y desde
féricos
éstos e1 valor medio para Ia cuenca.
DE LA DEPOSICIONGLOBAL
1.2. MUESTREO
4
Los aportes atmosféricos se muestrearon con B colectores,
cada
una
de las dos estaciones de muestreo,
situadas a 950 y 750
30
cm de diámetro,
recipiente de 6 litros
otro tubo,
(Fig.
de menor luz,
agua destilada,
evitar
1 9 7 7) y c o n s t a b a d e u n e m b u d o d e p o l i e t i l e n o ,
unido por un tubo también de
m
en Hubbard
s.n.m. Cada colector se construyó según el modelo utilizado
Brook (Likens et al .
en
polietileno
de
a
un
3.2). Del tapón de este recipiente salía
que conectaba corl un depósito de 250 ml con
para facilitar
una salida de aire
pérdidas por evaporación.
aI depósito grande y
U n a m a l l a d e n y l o n d e 1 m md e p o r o ,
situada en el cuello de cada embudo, impedía el paso de insectos y de
que hubieran podido caer en
materiales
grosero
estaban a
1 m de altura
sobre el suelo,
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
elIos.
sostenidos
llaterial
Los
por
y Métodos
embudos
una
barra
2
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
como se ve en la
tal
metálica,
3.2
figura
Todo eI agua de precipitación
se recogía en los depósitos excep-
to unos 25 - 30 ml que quedaban en e1 bucle del tubo,
9üe se incorpo-
a la muestra si ésta era escasa o se despreciaban si el volumen
De cada colector se recogían 1as muestras y
recogido era suficiente.
raban
se guardaban por separado para su análisis.
y recipientes
embudos, tubos
Los
cada recoeida.
Se utilizó
para tal
algunas
ocasiones,
comprohando en
de timol
cristales
algunos
apenas
lavados
9u€ los últimos
tras
abunrlancia,
en
agua destilada
ízada. En los depósitos se
del agua util
incrementaran la conductividad
colocaban
fin
t'in situtt
se limpiaban
para evitar
de
crecímiento
el
microorganismos .
SECA
DE LA DEPOSICION
1.3. MUESTREO
vamente
separada gracias
embargo, existen
el colector
se utilizó
(19S0),
y Miller
por Miller
puesto
la
Para captar más eficazmen-
tran en el bosque por otros procedimientos.
te algunos de estos materiales,
sin
de
aerosoles y gases que pene-
de pequeño tamaño,
de partículas
parte
recogen la
seca que se deposita por gravedad,
deposición
multitud
deposición global
de
colectores
Los
que origina
pro-
efecti-
fracción
Qüe aumenta ia
a la turbulencia
de filtro
en las corrien-
tes de aire con desplazamiento horizontal.
EI
consta de
filtro
de
colector
construídos de una malla de pIástico
concéntricos
cilindros
dos
de 1 cm de 1uz, situados sobre un
embudo de 20 cm de diámetro del que sobresalen 30 cm por encima de
reborde.
En
colectores.
|a
se puede ver con detalle
figura
3.3a
se
instalaron
Estos
uno
en la cumbre de 1'Avic
torre que los elevaba 3 metros por encima de las copas (ris.
torre
con
llevaba 4 colectores a los que un tubo de polietileno
los
depósitos
durante 6 meses,
rea!ízaba
"in
situados en la base.
desde julio
situ"
mientos ya descritos.
y Métodos
dispositivo
hasta diciembre de 1983.
tras cada precipitación
por los
Una cuerda de nylon permitía
res y el tubo para su limpieza.
Material
Este
3
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
de
sobre
su
los
una
3.3b). La
conectaba
funcionó
La limpieza se
mismos procedibajar los colecto-
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
o
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q
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.4
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
L a m u e s t r a s e a l m a c e n a b ae n e l r e c i p i e n t e
cidad
y con igual sistema de salida de aire
6 litros,
era
de
recipientes
de la base, cuya capa-
global.
deposición
La recogida de las
que
muestras
se
glo-
con la misma frecuencia que en el caso de la deposición
efectuó
los
anotando el volumen de agua recogido y guardando la muestra para
bal,
posteriores.
análisis
1.4. MEDIDAY MUESTREO
DE LA TRASCOLACION
El
estudio de Ia trascolación
atendiendo
se
efectuó
a la densidad y diversidad de las especies arbóreas de
Como ya se indicó
cuenca.
de1 encinar de lrAvic
en el capítulo
con porte arbóreo son tres
:Q-: ilex.
ff,
la
las especies dominantes
A. unedo, y P. media, aunque con
gran predominio de 1a encina.
Atendiendo a estas característicasr
tores
situados
1'Avic (Fis.
mayoritariamente
con
50
espacial.
colectores
por
exclusivamente
ron árboles aislados,
Para
de trascola-
una
zona
cubierta
encinar
del
de
aladierna
o labiérnago,
homogéneas,
se muestrea-
de los 50 colectores de trascolación
un criterio
de dispersión aI azar,
en giros de 90" y pasos al frente,
La
foliar
un luxómetro para medir,
en cada punto del sotobosque.
punto por el Dr.
Carlos Gracia,
describe en Gracia (1983).
de índices foliares
se
de La zona estudiada se
de forma
indirecta,
El método fué
el
puesto
a
de la Universidad de Barcelona quien
Para conocer en I'Avic
o leaf area index,
la distribución
simbolizado en 1o sucesivo por
efectuaron medidas en dos transectos que
laderas de los dos torrentes
traducían
en las cuatro estaciones.
comprobación de Ia representatividad
utilizando
bajo
mediante un
automático de generación de números aI azar que se
sistema
r
de
colocando dos colectores por especie.
la distribución
Ias encinas se utilizó
LAI
aL azar en
especie y representativa
tanto eI madroño como en Ia falsa
1o
hídrico
En las especies que no forman masas arbóreas
25 x 35 m
índice
cuenca
la
La encina fué la especie mejor estudia-
distribuidos
dicha
de
Todos los recolectores quedan englobados en un rectángulo de
1'Avic.
efectuó
en la parte alta
, 9u€ permitían medir el flujo
2.6)
ción y su variación
da,
s€ diseñó una red de colec-
principales
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
recorrían
de la cuenca y en dos
Material
y Métodos
ambas
parce-
4
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
las
una
situarlas,
la parte
en
la
r-lefrecrrencjas cle los
distrjl¡uciórr
LAI
valor
del LAI,
la
general
50
comprobandoc¡ue
c . la s e s
5tJ ¡rrrntos crrbre l¿rs
en 1a distribución
frecuentes
más
se n¡idiri el
de trascolación,
colectores
cle
baja
¡ r u n t o s r " l o n c l ee s t a b a n s i L u a d o s I o s
descle los
cuenca. Posteriormente,
y otr¿r er¡ 1a parte
alta
de Ia
cle
(TabJa
cuenca
4.s).
Los
en
part.e alta
la
maclroño y
parte
para la
de trascolación
colectores
clue
€fl tanto
de I'Avic,
correspondientes
'Avic y
en
baja cle I
al
que
se
los
se sj tlraron en Ia parte
labiérnago
sólo
encina se situaron
la
al ta cle la Teula.
constaba cle un recipiente
colector
Cada
embudo llevaba
conectado un tubo que,
ción,
hasta el
fondo del
eI
de otro
tubo que permitía
entrada
de agua.
del
madroño
por
medio
y labiérnago
de barras
global.
deposición
la
a las
En 1as otras
unedo y TPH para F.
colector
y Ia zona de localización.
media,
volumen de trascolación
también
a tal
la
situa-
se
efecto.
suelo
sobre el
fueron
clave
de
colectores
marcados con Ia
y
con
prefijado
de
específica,
TA,
de encinar
itinerario
Los
se daba un número que indicaba
tras
se medía en cada colector
con la misma frecuencia
global..
en el
de nylon para
de encinar
parcela
especies además de la
para A.
sición
encina
Este
evapora-
cuando se producía
realizados
en la
50 según su posición
recolección.
precipitación,
de la
la
disponían
empleadas en los
trascolación
1 al
aire
3.4).
de evitar
a 1 m de altura
se situaron
similares
un número det
El
(Fis.
y una malla
en 1a parcela
Los colectores
TP para indicar
clave
del
en agujeros
suelo,
fin
Los recipientes
salida
utilizados
Los 50 colectores
en el
la
con el
recipiente
paso de hojas e insectos.
impedir
ron directamente
sobre el
un embudo de 17 cm de diámetro
colocaba directamente
llegaba
de 6 I
Ifás tarcle se procedía
el
cada
con que se hacía para 1a depoa c¿rlcular e1 r'alor
medio
para
c a c l a e s p e c i e r : r - r n rj o¿ r ¡ r ¡ i ¡. ci ¿t ra r j t n i e L i L - ; i ( . i ( is L r s r L ' S l r 1 ' 1 [ i r , r - c r ) l ( ( t { ) r ( . ' s .
E1
tuó
util
men.
llaterial
n r u e s L r e o p ¿ 1 r ¿cr o n t f o l
r¡uínrico cle este flrrjo
izanclo los nlismos recolectores
En ei
madroño y el
y Métodos
latriérnago
hídrico
enrpleados para nedir
se {:fecel
t'olu-
se tonró una muestra de cada colec-
5
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
F i g ¡ lr a 3 . 4
al azare¡una parcelade la parte superiordc la cuencade I'Avic
Recolectores
de trascolaciónd.ispuestos
Fi g u r a 3 . 5
F..:colcctor
de cscorrenda c<.rnical
en una encina de
diámetro mediano.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
excepto cuando el volumen era pequeño, eo
en cada lluvia,
tor
se unían ]as muestras de los colectores
caso
los
encina
para volumen.
colectores utilizados
pitaciones
y
ellos
se midió Ia conductividad,
Durante las cinco primeras preciPH y alcalinidad
de cada uno de
Comparando los valores obtenidos en estas lluvias
de cada punt-o se decidió
LAI
colectores
tomar B
y
atendiendo
para
análisis
Estos se agruparon por parejas de forma que cada una perte-
químicos.
a una de las clases de LAI presentes en la parcela.
necía
de
agrupamiento
su
orientado a reducir e1 trabajo anal ítico.
posterior,
al
Ia
número de
elevado
esta información para optimizar
se utilizó
En
de cada especie.
dado el
fueron diferentes
muestreos
cuyo
TP30-TP31, perteneciente a
Ia
TP16-TP47, con LAI entre 3-5 y 4-5;
la
este modo las parejas siguientes:
a 3.5;
zona con LAI inferior
Resultaron
TP25-TP3Bcon LAi entre 4.5 y 5.4 y la pareja TP22-TP23 como representante de los puntos con LAf superior a 5.4.
muestreo
Este
tras cada
que
precipitación
y con la misma frecuencia que la deposición
flujo
1as
se realizó
global,
generó
guardando
mrrestras por separado y uníendolas por especie cuando los volúmeLa limpieza de los colectores
nes eran insuficientes.
situtt tras cada muestreo,
depósitos
los
todos
utilizando
utilizados
abundante agua
se realizaba'fin
A
desionizada.
para muestreo químico
se
añadieron
de timol para impedir crecimiento de microorganismos.
cristales
,I.5. MEDIDAY MUESTREO
CORTICAL
DE LA ESCORRENTIA
La
árboles
cortical
escorrentía
de
distintos
se midió utilizando
10s
diámetros pertenecientes a las
de
datos
tres
20
especies
estudiadas, de forma que 10 pertenecían a la encina y 5, a cada una de
las otras dos especies.
La elección de los árboles a controlar
aportada por el estudio de tres transectos
información
diferentes altitudes
transversales
en el barranco de I'Avic
y
cuyos
realizados
a
resultados
completos se presentan en Terradas y Escarré (1983).
transecto
de
Cada
de parcelas de 3 x
3
m,
otra por 75 m de distancia y que discurrían
a
1o
se componíade un número variable
separadas una
la
se efectuó utilizando
largo de tres cotas altitudinales
(750,
850 y 950 m s.n.m.).
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Material
y llétodos
En
las
6
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
parcelas
m a r c a b a nt o d o s l o s i n d i v i d u o s c u y o d i á m e t r o a 0 . 5 m d e l
se
de los que el 66.4% pertenece a
media de 8450 pies/ha,
se
controlados
y la clase diamétr íca a que pertenecen.
un
por clases
muestra en la tabla 4.14 iunto al número de
diamétricas
el
ilex,
a=
i1.B% a P. media y cuya distribución
unedo y el
1 6 . 6 %a A .
densidad
una
De esta forma se estimó
superior a 2 cm.
fuese
suelo
árboles
Se procuró tomar
i n r l i v i d r ¡ o r l e c a c l ac l a s e r e p r e s e n t a d a y d o s p a r a
las
más
cl ases
frecuentes.
árboles estudiados se distribuían
Los
y la Teula,
barrancos de I'Avic
La
(de
que no formaran el
pequeño diámetro)
evitar
importante
de
treo
tales
sotobosque
jóvenes
procedería de Ia
Es
otros.
de
pues de 1o contrario
circunstancias
vía de circulación
esta
aladierna
falsa
radicó en la elección de árboles
las mayores dificultades
2.6.
en busca de los árboles idóneos. Una
obtigó a este grado de dispersión
de
los
como se muestra en la fieura
masas arbóreas formadas por madroñoy
de
falta
tal
en 4 zonas dentro de
el
muesdel
trascolación
bosque maduro.
para escorrentía
El colector
cortical
está formado por un anillo
Qü€ reacciona y
mezclado con poliol,
de isocianato de poliuretano
expande ocupando todo el espacio que le deje libre
c á m a r aq u e 1 o c o n t i e n e .
árbol
det
tronco
adosadas al
mezcla
la
en
Se adhiere al tronco de forma
de la corteza e impide el paso del agua
que se incrusta en 1as grietas
desde las copas. Posteriormente, se construye un
canal en su parte superior para recoger el agua de escorrentía
cal
que es canal ízada mediante un tubo de polietileno
piente de almacenaje,
e I t a m a ñ od e l á r b o l .
plena
el polímero aumenta considerablemente de volumen
hasta ocupar todo el espacio disponible.
que escurre por ellos
o la
el recipiente
bolsas de plástico
y depositamos en su interior
expansiva,
reacción
Si utilizamos
se
cuyo volumen oscila
En la figura
corti-
hasta un reci-
entre los 30 y 100 l,
3.5 se ve uno de estos
según
colectores
en la parcela de encinas.
Las
en
todos
caudal
los
cubicando
árboles
Posteriormente,
pasaba
densidad
Material
a
que circula
medidas del
l/ha
de
a partir
de los
y a I itros/día
árboles
y lfétodos
en la
el
por ésta
agua recogida
vía,
en
se realizaban
cada
depósito.
caudales registrados
en
para cada
atendiendo
especie,
cuenca y a su distribución
7
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
cada árbol
en
las
a
se
Ia
clases
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
diamétricas
a las que pertenecen los árboles estudiados.
tomaban muestras de cada uno de ellos
químico.
la
La periodicidad
trascolación,
Además, s€
por separado para
su
análisis
fue ra misma que para ra deposición grobar y
siempre que e1 volumen de precipitación
fuese sufi-
ciente para generar flujo.
La limpieza de ios anillos,
situ"
utilizando
depósito
al
tubos y recipientes se efectuaba "in
abundante agua desionizada o bien,
s€ lrevaba el
laboratorio
cuando requería una limpieza
Todos los depósitos contenían cristales
miento. de
anillo
microorganismos y,
con el depósito,
evitar
más profunda.
de timol para evitar
en la boca del tubo que
s€ disponía
el creci-
conectaba
u n a m a r r a d e 1 m md e
el
Luz para
1a entrada de insectos y restos de otros materiales.
cada
refería
árbol disponía de un código de identificación
la especie,
su lugar de localización
en er que s e
dentro de ras cuencas
v
el número de serie dentro de la especie.
2. METODOS
DE MLTESTREO
EI muestreo se realizaba
tación o transcurrido
pauta
inmediatamente después de cada precipi-
el menor tiempo posible al finali
de muestreo tras lluvias
individualizadasr
B0% de los casos gracias a la disponibilidad
situado
zar ésta.
Esta
se corrsiguió en
de un
Iaboratorio
el
base
en el pueblo L'Espluga del Francolí,
localizado a unos 10 Km
de las cuencas y desde el que se montaba guardia permanentemente.
cada
de
36
tiempo
muestreo requería
ra medida d,e 92 volumenes y la
muestras para análisis
se
químicos en er
laboratorio.
lavaban los materiales de campoy se
observaciones
y circunstancias
teriormente la interpretación
anotaban
recogida
Al
todas
especiales que pudieran facilitar
mismo
ras
pos-
de argún resultado anómalo.
3. ANALISIS QUIMICO
3.1 TRATAMIENTO
DE LAS MUESTRASEN EL LABORATORIO
rnmediatamente después del muestreo se medía er pH, la conductividad y Ia alcarinidad de la muestrar y se procedía ar firtrado de ra
Material
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
y Métodos
8
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
d e 0 . 4 5 ¡ - r md e p o r o . P o s t e r i o r a menosde 6 "C hasta
m e n t e s e a l m a c e n a b a nl a s m u e s t r a s e n f r i s o r í f i c o
d e m e m b r a n aM i l I i p o r e
m i s m ac o n f i l t r o s
se analizaban los aniones por cromatografía iónica en el
que
número de muestras era muy elevado o
el
reaLízaba
o a 1o largo de las siguientes semanas
después de cada precipitación,
si
de aniones se
El análisis
de L'Espluga de Francolí.
torio
labora-
producían
se
problemas
técnicos.
Una vez
frigorífico
hasta que,
canter,
procedía
s€
los aniones,
analizados
la muestra era
guardada
una vez transportada a la Universidad de
Ali-
de cationes por .espectroscopía
análisis
al
en
de
absorción atómica.
ANALITICAS
3.2 DETERMINACIONES
La
tátiI
conductividad
Crison,
La
se midió con un
electrica
conductímetro
por-
modelo 747 con compensación manual de temperatura.
determinación del pH se efectúa electrométricamente
mediante
un pHmetro Radiometer, modelo PHM-82 con compensación manual de temperatura.
La
sulfúrico
E1
alcalinidad
se determinó mediante neutralización
0.002 N, según el método descrito
indicador
utilizado
en la vaLoraciín
con
e n C h a p m a ny P r a t t
fué indicador
ácido
(1973).
mixto de
verde
de bromocresol y rojo de metilo.
El
amonio se determinó por el método colorimétrico
comose describe en Allen et aI.
espectrofotómetro portátil
Fluoruros,
fía
líquida
Small et al.
sido
(1974), y Ia lectura se realizó en un
Hach.
y sulfatos
cloruros
se han analizado por cromatogra-
en un cromatógrafo iónico Dionex 10,
(1975).
tal
Nessler
Los patrones utilizados
mixtos y cada día de análisis
técnica descrita
para la calibración
se pasaban tres patrones con
en
han
con-
centraciones que estuvieran en eI rango de las muestras.
Los cationes
determinado
Material
metálicos
sodio,
en un espectrofotómetro
y Métodos
potasio,
calcio
de absorción
I
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
y magnesio, se han
atómica
Perkin-Elmer
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Volver al índice/Tornar a l'índex
373,
utilizando
para la
calibración
de cada elemento 5 patrones espe-
cíficos.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Material
y Métodos
10
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
CAPITULO IV
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
CAPITULOIV
HIDROTOGIA FORESTAL: PRECIPITACION
IÑCIDENTE,
TRASCOLACION Y
ESCORRENTIA
CORTICAL
INTRODLICCICN: APROXIMACIONCONCEPTUALAL
ESTUDIO DE LOS FLUJOS
H I D R I C O SD E L E N C I N A RD E L ' A V I C .
Dadas las características
estructurales
case eI abordaje del problema.
es
ilex
a-
bóveda forestal
vegetal
s€ pensó en un modelo conceptual que simplifi-
del encinar de 1'Avic,
dominante
de la cubierta
C o m os e d i j o
y se distribuye
anteriormente,
la especie
formando una densa y
continua
por la presencia de aIeún
ocasionalmente interrumpida
ejemplar de A. unedo y P. media.
Desde el punto de vista
nutrientes,
el
objetivo
y
de
es conocer el efecto global de
la
del estudio
principal
de balances hídricos
vegetación sobre los cambios químicos que ocurren en el agua de lluvia
cuando atraviesa
te
estimar
los
dicha cubierta.
Sin embargo, no deja de ser importan-
efectos diferenciales
atribuibles
a
las
distintas
especies presentes en dicha bóveda.
Como consecuencia de dicho enfoque,
4.1) que tomaba la cubierta
forestal
(copas) como un filtro
variable
(entre 4-6 m) situado a unos 3 metros del suelo.
dispone
de distintos
Iluvia
estos
desde
poros
de1 mismo.
de espesor
Este filtro
el paso del agua de
EI tamaño y
distribución
está condicionado por los claros del bosque y
espacios abiertos
éstos
tipos de poros que facilitan
Ia parte alta
entre ramas y hojas de las copas.
pueden tener distinto
(Fig.
se discñó un modelc
tipo de influencia
de
por
los
Según la especie,
sobre Ia química
del
agua que pasa por ellos.
Las características
la propia precipitación,
hacen que dicho fluir
a o t r a m o d i f i c a n c l oa s í ,
el reparto de agua en el suelo. Segúnnuestro
modelo, eI filtro
filtrado)
budos,
estaría
mediante
físicas
del filtro
sea variable
y
de
de una vez
comunicadocon el suelo (parte receptora del
una serie de troncos que actuarían a modo de
c a p t . a n d oa g u a d e u n a s e c c i ó n d e l f i l t r o
em-
y canalizándola direc-
tamente al suelo.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
é*%
i? ltet'rirm¿
19.
3 ¿ ¡ c¡ $
Hidrología
1
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
PRECIP ITACfON
Cubiertq
o Bóvedo
ForestoI
Poros en
Bóvedo
Embudos
c
_--+
0 ilex
A unedo
EC' escorrentiqcorticqt
P medio
TR.-troscoloción
F i g u r a 4 . 1 E s q u e m au t i l i z a d o p a r a d e s c r i b i r e l s f m l l e s t a b l e c i d o e n t r e
Ia bóveda forestal
y un filtro
capaz de
introducir
heterogeneidad en la qufmica y en el reparto del agua de
lluvia.
La trascolación se produce por los diversos tipos
de poros que hay en éI,
y la escorrentfa cortical
se
asemeja aI
p a p e l d e u n e m b u d oq u e r e c o g e e I a g u a d e u n
sector del
y ra canaliza a través de los troncos
filtro
hasta el suelo.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
El barranco de I'Avic
a l e s q u e m ad e l a f i g u r a
responsables
visto
4.1.
de una cierta
a través de este modelo, respondería
Las especies arbóreas dominantes serían
heterogeneidad en la eficacia
cada embudo, por 1o que su frecuencia y distribución
de
barranco de I'Avic,
correspondiente a los troncos.
está
compuestopor 6009 pies/ha de Q=
superficie
de Ia bóveda;
En I'Avic,
ilex
Para eI control
€1 estrato
corticaL
que ocupan el 11.8%.
de este modelo, se diseñó un dispositivo
bóveda o filtro
de la cuenca.
tores
situados
cortical
trascolación
de
escorrentía
se midió,
impor-
mediante 50 recolec-
€n una zona del barranco y
Ia
escorrentía
se controló en 20 troncos pertenecientes a las 3 especies.
Los
resultados del estudio hídrico,
junto a los
estudios
y demográficos realizados en la cuenca de I'Avic,
tructurales
efectuar
hídrico
experi-
mismos en las especies más
La trascolación
aL azarr
de
y los flujos
forestal,
mediante la medida de los
tantes
arbóreo
unos 1466 pies /ha de A. unedo representando
mental gue centraba los esfuerzos en conocer el flujo
de
del
que ocupan eI 71.6% de La
el 16.6% de la bóveda y 985 pies/ha de P. media
nivel
dentro
son un factor a considerar a la hora de estimar eI
flujo
a
canal izadora
la extrapolación
correspondiente
es-
permiten
y conocer el funcionamiento
de una parte importante del ecosistema forestal
del encinar de
I'Avic.
PRECIPITACION
INCIDENTE
En un ecosistema hidrológicamente confinado como es el
de
las
L'Avic,
pizarras,
estructurado sobre un substrato impermeable de
entradas
balances
barranco
de agua proceden de la atmósfera,
hídricos
cuenca cerrada,
y de nutrientes
es un objetivo
los aportes hídricos,
estudios
En los
en los que se utiliza
el modelo de
importante eI conocer la magnitud
su distribución
de
de
temporal y su posible variación
e s p a ci a l .
1. 1 VARIABILIDADALTITUDINAL
Los datos de precipitación
mensual (Tabla 4.1) registrados en la
zona de
estudio desde Agosto de 1981 a Diciembre de
observar
algunas diferencias
ciones de cumbre,
Hidrología
1983,
entre Ios valores medidos en
base y de Ia presa. Dichas diferencias
2
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
permiten
Ias
esta-
son pequeñas
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
BAgE
72A t
PRESA
650 n
Vrron i
ClrHCf
1981
33.1
Agosto
$ e p t i e m b . 2 3. 4
51.5
Octubre
0.0
l{oviemb.
46.3
Diciemb.
15{.?
?otal
3 8. 5
t{. {
47.6
0.0
54.7
155.2
0.0
44.5
-
35.8
23.4
49.5
0.0
5 0 .5
159.2
1982
Enero
Febrero
Harzo
Abril
l{ayo
Junio
Julio
Agosto
Septienb.
Octubre
Noviemb.
Diciemb.
Total
6 3 .7
136.2
28.0
5 5 .?
8.5
81.6
0.7
LLB.2
38.8
155.5
142.8
4.8
625.9
61.5
131.6
32.6
50.9
7.7
72.0
0.5
L22.3
3 0. 6
156.{
14?.5
{.8
E 1 8. 4
64.0
1 3 1 .5
48.?
2 8. 2
8.5
6{ .7
3.0
Lzt,2
35.5
1 ? 0 .2
1{1.0
827.5
62.6
136.2
30.3
5 6 .?
8.1
?6.8
0.6
1 2 0 .3
38.9
170.2
1ls.1
{.8
850.6
1983
0.0
Enero
Febrero
2{.8
9.0
Marzo
Abri I
L2.7
30.0
Hayo
Junio
20.4
6.6
Jul io
65.5
Agosto
0.0
Septienb.
Octubre
r3.5
Noviemb. 176.2
Di c i e m b.
42.0
TotaI
400.7
0.0
23.9
10.5
1 5 .5
2 7. 7
2 0. 0
7.1
tl.8
0.0
1 2. 3
7 74 . 0
{8.0
382.8
0"0
1 9. 2
8.5
L1.2
30.2
18.5
7.s
101.2
0.0
1r.5
155.5
366.3
0.0
24.4
9.8
1{. r
28.8
20.2
6.9
1 0 1 .2
0.0
12.9
17s.1
{5.0
{38.4
cttt{BRE
960 r
Tabla
4 . 1 V a l o r e s m e n s u a l e s d e p r e c i p i t a c i ó n ( m m )r e g i s t r a d o s a t r e s
altitudes
dentro del barranco de I'Avic.
En la hltima
columna se da el valor medio considerado representativo de
toda Ia cuenca en e s t e e s t u d i o .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
y
algo superiores en la parte más alta de Ia cuenca,
de 1983 en la presa,
agosto
atribuibles
las otras estaciones de control.
ha estudiado utilizando
a excepción de
a algún error de muestreo en
La relevancia de estas diferencias se
eI test de rangos y signos de Wilcoxon,
según
s e d e s c r i b e e n S n e d e c o ry C o c h r a n ( 1 9 8 0 ) , p a r a l o s 7 0 p a r e s d e v a l o r e s
de precipitación
base).
registrados
Como criterio
en dos estaciones de la cuenca (cumbre y
del test,
se toma el valor
rangos negativos T=1145 por ser el menor.
del
Utilizando
este valor de T,
calculamos el parámetro Zc como- Zc=((n(n+1)/4)-I-0.5)/
dió e1 valor de 0.56.
cias
apreciadas
((2n+1)/6) que
La comparación de este resultado con el
sugerido de Zc > 1.96 (para un nivel
de
sumatorio
límite
del 95%), indica que las diferen-
entre las medidas de precipitaciones
de ambas esta-
ciones no son significativas.
Una prueba más de la poca variación
altitudinal
nuestras estaciones, la proporciona la figura
sentan
l-as
cada
ecuaciones
960 y 720 m,
estación,
grafo
de regresión
situado a 680 m,
encontrada
en
4.2, en la que se repre-
halladas
entre
las
y los valores registrados
en donde se observa la casi
medidas
de
en el pluvió-
total
identidad
entre las rectas representadas.
S e h a c o n s i d e r a d o e n t o d o m o m e n t oe I v a l o r m e d i o d e l o s r e c o l e c tores en funcionamiento dentro de cada estación,
en la que só1o se disponía de un pluviógrafo
muestreo,
calculó
eI error
para este fin.
Para cada
standard de 1a media y los % de
ese
standard. Los resultados indican que en la mayoría de los casos,
error
el
s€
excepto en la presa,
E.S.
s u p e r a e l 5 0 %d e l a m e d i a y s ó I o e n
no
contadas ocasiones
supera e1 100%.
Después de
representativo
eI
estas comprobaciones,
c o m p u e s t a sp o r u n t o t a l
dos
altitudinales
presa.
das
de
de 10 recolectores
equidistantes
de los límites
m
por
y situarse a
de cumbre y
En ocasiones, cuando e1 valor medio no se ajustaba a las mediLrascolación del encinar estudiado cerca de
cumbre, s€
agosto
como dato
valor medio de las estaciones a 960 y 720
estar éstas,
niveles
se decidió tomar
t o m a b ae I v a l o r d e d i c h a e s t a c i ó n .
de 19B3se tomó comoválido eI registro
la
de
estación
En octubre de 19B2 y
del
pluviógrafo,
por
ajustarse mejor a Ias medidas de trascolación y escorrentía cortical.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
flidrología
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
E
5
IJ
(n
co
¡
(¡
ul
É.
fL
10 20 30 40 50 60 70 80
(mm)
CUMBRE
aiustadas
F i q u r a 4 . 2 R e p r e s e n t a c i ó ng r á f i c a d e I a s e c u a c i o n e s l i n e a l e s
(
m
m
)
e
s
tación de
I
a
en
e n t r e l , : : I ' o I ú m e n ¡ : sd e p r , : c i p i t a c i ó n
c
u
enca de
cumbre y las estaciones de base y presa en la
ItAvic. Las funciones ajustadas son:
= 0.993, n = 58)
Base = 0.991 ' Cumbre 0.848 (r
= 0.989¡ n = 58)
(
r
'
=
Cumbre 0.140
0.960
Presa
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
1 . 2 . V A R I A B I L I D A DT E M P O R ADLE L A P R E C I P I T A C I O E
NN L ' A V I C
La
irregularidad
período
el
de
anual de la precipitación
fue notoria
Se observa (Tabla 4.1) que los
trabajo.
meses más
han sido noviembre de 1983 con 175 mm , octubre y noviembre
lluviosos
d e 1 9 8 2 c o n 1 5 6 y 1 4 5 m mr e s p e c t i v a m e n t e , y f e b r e r o d e
1 3 4 m md e p r e c i p i t a c i ó n .
con
durante
este mismo año
Sin embargon en noviembre de
1981 no
l l u e v e n a d a y 1 o m i s m o p o d e m o sd e c i r e n e n e r o y f e b r e r o d e 1 9 8 3 f r e n t e
a estos mismos meses en 1982.
Es decir,
relativamente
zona.
importante en Ia
Cuandoconsideramos la figura
mensuales
lluvias
y puntuales,
singulares
En
representación
se
ve un reparto
de
presentándose mínimos
(enero-83),
siendo los
que cae en
cada
1982 y
estación
muy homogéneo. Entre el 20-30 % dei
anual cae en cada estación (Fie. 4.3b).
Respecto
importante
cayeron
aI total
entre
anteriormente,
anual,
la tabla 4.'t presenta una
los dos años completos
1a irregularidad
estudiados.
850.6 mm, en 1983 la precipitación
precipitación
anual,
diferencia
Como se
dijo
es la tónica pues mientras que en 1982
sólo fue de 438.4 mm. EI
valor medio de los dos años completos de estudio,
de
es
bastante
febrero y octubre de 1982 y noviembre de
al % de la precipitación
cuanto
climatológica,
total
dando una
y agosto) así como invernales
meses más lluviosos
1983.
dependen prácticamente
a 1o largo de todo e1 estudio,
(julio
estivales
interanual
4.3a, vemos que Ios valores medios
todo el período estudiado
durante
desequilibrada
la variabilidad
resulta
ser 64l+.5 mm
algo superior aI citado por Folch y
Velasco
(1974) para la zona.
Estos autores anaLízan los datos de Ia estación
de Riudabella entre (1916 - 1924) dando una media de 591.8 mm/año. En
este
mismo trabajo
tomado de
(Folch y Velasco
Walter y Lieth
(1960) que
1974) incluyen un
proporciona
una
climatograma
precipitación
de 583 mm. Con los datos proporcionados por la propia estación
Riudabella correspondientes aI período de 1971 - 77 y 1980 - 81,
anual
de
hemos calculado una pluviosidad media anual para Ia zona de 586.7 mm.
El año hidrológico (Oct.-Sept.) calculado con todos los datos disponibles,
se
aportes
estimó en 570.4 mm, cifra
anuales
y
facilitar
que se utíLízará
l a c o m p a r a c i ó nc o n l a s
cuenca por escorrentía.
Hidrología
4
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
para
salidas
calcular
de
Ia
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
PRECIPITACIO
MNE N S U A L
E N L A C U E N C AD E L ' A V I C
ASONDJFMAMJJASONDJ
I rsar I
rsez
I
FMAMJJASONO
1s8J
I
MESES
-4-
cuuBRE -{-
BAsE
--€F
PRESA
J
<{o
ó
g
z
O¿U
4
8
lo
E
PRFIévERA
Figura
4.3
vERAl.to
oroÑo
lwlER¡o
a ) D i s t r i b u c i ó n m e n s u a ld e I a p r e c l p i t a c l ó n ( m m ) e n l a s
tres altitudes controladas en lrAvic.
b) Distr ibución
porcentual (t) de las precipitaciones de I fAvic en las
e s t a c i o n e sc l i m á t i c a s .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
1 .3 DISTRIBITCION
DE LAS INTENSIDADES
DE LA PRECIPITACION
En
m e n s u a l e ss e g ú n d i f e r e n t e s
intervalos.
eI período lIuvioso,
senta
estudio
(mm/hora)
l a t a b l a 4 . 2 s e r e s u m e nl o s v a l o r e s d e i n t e n s i d a d
seco
fue
intensidades
C o n s i d e r a n d oq u e s ó l o s e r e p r e -
se deduce que casi eL 97%del período
en tanto que del 3% restante,
la
mitad
a 1 mm/horay sólo un 0.05% de1
inferiores
de
presentó
total
tuvo
intensidades superiores a 10 mm/hora. La intensidad media del período
de 2 nn/hora y la máxima encontrada,
fue
de 57 mm/hora en agosto
de
19 8 3 .
y
Verano
otoño
aparecen como las estaciones
intensas a juzgar por la figura
se
caracterizan
intensidades
dades,
por
inferiores
4.4, en tanto que invierno
presentar Ia mayor parte del
lluvias
y primavera
tiempo
a 1 mm,/hora. Esta distribución
más
de
lluvioso,
intensi-
a que el verano es la estación con menos lluvias,
unido
indica el carácter más torrencial
El interés
estudiada,
de
s€
llos
de las precipitacj,ones estivales.
de conocer las intensidades más frecuentes en la zona
debe a su influencia
en la hidrología
papel en la capacidad de lavado en las copas.
indican que 1a intercepción
forestal
y a
su
I,lilliams et a1s. (1987)
por Pteridium aquilinum puede ser del 90 %
cuando la intensidad es de 2 nn/h, mientras que sólo es eL 32 % cuando
la intensidad alcanza los 6 mm/h.
Bollinne et a1. (1980) utilizan
de
la lluvia
el concepto de capacidad erosiva
en base a Ia energía cinética de Ia misma. Esta energía
cinética
en
c a l c u l a d a s e g ú n l a t a b l a W i s c h e m e i e ry S m i t h ( 1 9 5 8 ) V c i t a d a
C E O T M A( 1 9 B 4 ) , n o s i n f o r m a r á d e l a c a p a c i d a d d e l a l l u v i a
para
arrastrar
partículas desde las superficies de hojas y troncos de
á r b o l e s . A s u m i e n d ou n a c o r r e s p o n d e n c i a e n t r e l a e n e r g í a c i n é t i c a
los
apli-
cada al suelo y Ia correspondiente aI lavado de vegetación y en base a
la fórmula propuesta de Ec= 12.142 + 8.877 log I,
para nuestros intervalos
Ia energía calculada
fue:
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
' -.-:------
Hidrología
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
ir,nilhora
PERIODO
t9BL-82
Dicienbre
Enero
Febro
lfa,tzo
Abri I
l{ayo
Junio
JuIlo
Agosto
Septiernbre
Octub:'e
ilovlembre
1982-83
Diciembre
Enero
Febrero
l{arzo
Abril
l{.yo
Junio
Julio
Agosto
Septierubre
Octubre
l{ovienbre
\ I
22
24
28
L9
I
t7
I
4
16
6
25
32
20
9
t0
r-¿
2-5
4
7
7
8
19
6
7
I+
10
6
7
2
3
4
5
t2
L5
Lu
^
32
2
2
2
2
I
24
2
2
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¿
1
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11
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^
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10
t
14
7
19 AffO
2S AftO
2LO
1L0
B9
4L
89
a^
9
TOTAL
320
130
123
4+
50.9
L
t
I
T2
>L0
.I
3
3
e7
5- L0
20.7
L9.6
?q
7.0
I
lt,
1.B
intens idades de
mensual y anual de las
Tabla {.2 Distribución
precipitación registradas en intervalos de I hora. SóIo se
considera e1 tiempo de lluvia¡ Por Io que se excluyen Lodas
Ias horas con intensidad cero.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
o/o
60
_FEBRERO
DIC¡EMBRE
MARZO- MAYO
50
50
lr0
l-0
30
30
20
20
10
r0
1-2 2-5 5-10 >10
<1
1-2 2-5 5-i0 >t0
m¡n/hora
o/o
nm/hora
JUNIO.AGOSTO
- NOVIEMBRE
SEPTIEMBRE
50
lr0
30
1-2 2-5
5-10 >iilg
<l
m¡n/hora
Figura
1-2 2-5
5-10 >10
mm'/hora
4.4 Distribución
porcentual de los intervalos de intensidad,
definidos en lrAvic, entre las estaciones clirnáticas.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
% del tiempo
lluvioso
E n e r g. c i n é t i c a
ke/nn/ha
1)
9.47
50.9
2)
13.74
20.7
3)
16.97
1 9. 6
4)
19.92
7.O
s)
>22.58
1.8
máxima energía registrada
La
fue d,e 27 .72 Kg/rnn/hota correspon-
de 57.7 nm/hora.
diendo á una intensidad
Probablemente, estos valores
que ofrecen las
ya que Ia resistencia
subestiman la realidad,
culas del suelo a ser erosionadas por.la
lluvia
debe de ser mayor a Ia
que se deposita
particulado
que ofrece el polvo y material
partí-
sobre hojas
y troncos.
podría
de mayores intensidades
coincidencia
La
sobre eI de escorrentía cortical
agua por los troncos.
la
trascolación
Probablemente,
Ia
del
canalización
Esto, unido a que en dichos períodos Ia deposi-
ción seca puede ser más intensa.
cimiento
en dicho período.
los chaparrones puede dificultar
de
intensidad
de
en el predominio del flujo
su reflejo
tener
en períodos más secos
del agua de lluvia
tendrá una repercusión
que atraviesa
en el eurique-
la vegetación.
Y de la escorrentía cortical Puede
quizás por estos procesos d u r a n t e l o s p e r í o d o s e s t i v a l
La química de la trascolación
verse influida
y otoña1 principalme4te.
2. TRASCOLACION
estima
La
se
Prades
descrito,
tada,
y
de
la trascolación
ha llevado a cabo,
en el encinar de
mediante eI
la
Sierra
modelo conceptual
de
antes
atendiendo principalmente a la encina, especie más represensus principales
a
falsa aladierna).
acompañantes de porte arbóreo (madroño y
El número de recolectores utilizados
en el muestreo
fue de 50 para Ia encina y dos colectores por especie para el
y labiérgano, con el fin
de trascolación
madroño
de contrastar resultados. Los 50 recolectores
permiten conocer la magnitud de este flujo
a través de
la bóveda, distribuyéndol..r entre las especies dominanLesen función de
Hidrología
6
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
su abundancia.
2.1.
V A R I A B I L I D A D E S P A C I A LY T E M P O R A L : E S P E C T R O
DS
E VARIACION
La variabilidad
por
abordada
espacial
de la
numerosos autores
en diferentes
hecho
de que el
otros
ha sido puesto en evidencia
sin
embargo,
también
Aussenac (1970),
coefi.ciente
de variación
Helvey y Patric(1965)
acostumbra
de precipitación.
variabilidad,
primero
a
viento,
tercero
desfronde
la
en varias
(1970)
a la
intensidad
aspectos
Kimmins (1973),
estadísticos
A u s s e n a c( 1 9 6 8 ) ,
número de recolectores fijos
v
de
importancia,
velocidad
del
lugar,
aI
desventajas.
En
subestimar este
la utilidad
eu€ tratan de
del sistema de
de
recolectores
que permite economizar eI número de los mis-
este sentido,
flujo
abordan en
para medidas con un determinado grado
requerido y tratan
como alternativa
se
Czarnowski (1970),
existentes,
número elevado (50) de colectores
un
orden
de
1as cuales permiten establecer el
mos. Conscientes de las limitaciones
de
los
responsables
de esta variabilidad
proporcionar expresiones sencillas,
móviles
aumentan
existente.
Los
precisión
cuando
y en último
lluvia
que el
indican
segundo a la
de la
a
pues
regularidades
factores
por
cita
El
ocasiones (Kimmins 1973);
a disminuir
a los
bosques.
mucho de unos días
ciertas
de precipitación,
cantidad
de
y Kimmins (1973)
En cuanto
Aussenac
en un bosque ha sido
tipos
oscile
se han encontrado
de variación
caudalgs
esta
coeficiente
trascolación
fijos
optamos por un diseño
para
minimizar
Aussenac (1968) indica que
si se utilizan
pocos colectores y
se
su
las
puede
distri-
bución es fija.
La
figura 4.5
recolectores,
así
m u e s t r a u n e s q u e m ad e l a d i s t r i b u c i ó n
de los
50
c o m o d e l o s á r b o l e s c i r c u n d a n t e s a l o s m i s m o sy s u
área de proyección.
Tanto los pluviómetros colocados como los árboles
considerados, están englobadosen una parcela de 950 m= que ha servido
para analízar y tipificar
La información
también nos sirve
tor
aI
cubierto
tronco
los flujos
utilizada
para calcular
del árbol
que le
hídricos en el encinar.
para elaborar
Ia
distancia
cubre así
el
esquema de la
relativa
parcela
de cada recolec-
como, para determinar
si
está
por una o más copas.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Hidrología
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
La
importancia
por
evidencia
de
ra proximidad al tronco ha sido
diversos autores,
aunque no siempre
con
puesta
los
en
mismos
r e s u l t a d o s . A u s s e n a c( 1 9 7 0 ) y L e e ( 1 9 8 0 ) s u g i e r e n q u e a m a y o r p r o x i m i dad
al tronco disminuye Ia trascolación
en función de la mayor opacióptica en los alrededores del tronco. por el contrario,
Ford y
dad
Deans (1978)
incremento
encuentran en una población
de
La
trascolación
de
Picea
en los recolectores
sitchensisr
ün
más próximos
al
tronco.
2.1.1
de variación
Et
anáIisis
de los volúmenes de trascolación
pluviómetros
(tabla
ción,
iireguraridad
mayor
valorés
4.3),
del coeficiente
precipitación
según la cantidad de precipitación
incidente
recogidos
sugiere que cuanto menor es la
se produce en
de variacion
la
lluvia
representan
respecto
a
disminr¡ción
erl
trascolado.
Esto
Hervey
y Patric
precipita-
trascoración,
sencilla
consigue
los coeficientes
la trascolación.
de variación
El
podría
interpretarse,
de
cada
y
día
aumenta el
de
a
la
volumen
a1 igual que se sugiere
(1965) y en Kimmins (1973),
en
como que al aumentar el
incidente,
m á s h o m o g é n e ad e 1 a s r u t a s d e g o t e o
al
saturadas de agua.
intervalo
de1 coeficiente
trabajo es muy amplio;
üfl¡
1a
en la figura
se observa una tendencia
forma de hipérboLa a rnedida que
una distribución
estar las copas
a
entre ambasvariables.
volumen trascolado y al producirse una mayor precipitación
se
dándose
muy elevados en proporción
Respecto a la tendencia generar de la trascoración,
se
los
cuando ésta es de pequeña magnitud; sin embar-
go' no se aprecia una relación
4.6
en
de variación
encontrado
en
este
oscila entre er 22.5% para una lluvia
de
49.5
e r 1 2 7 . 3 " ap a r a u n a l l u v i a
de 0.83 mm, rango muchomás amprio
que eI encontrado por Rodá (1983) en otro encinar mediterráneo.
en Ia
Castanya, en el que sólo varía entre 6 y 63 7"
2.1.2
Tendencias temporales en el
S i a t e n d e m o sa I a d i s t r i b u c i ó n
coeficiente
de variación
de los coeficientes de
variación
( F i g . 4 . 7 a ) , o b s e r v a m o sq u e s o n m á s a b u n d a n t e s l o s v a l o r e s b a j o s e n e l
coeficiente.
Hidrología
EI
5 2 %d e l o s c a s o s p r e s e n t a u n a v a r i a c i ó n e n t r e e l 2 0 -
I
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Fech¡
Precipi- Trasco- S¡ C.V.(I)
tación lación
(¡r)
(m)
2{089t 0.30
t90981 23,41
07t08t 4t.55
3.07
l3t28t
t8l28t
3.88
20t28t 5.00
3[28t
38.56
t90t82 62.20
290t82 0.46
t80282 il6.70
200282 0.82
210282 0.36
na28?, t9.{0
280382 23.20
300382 7,21
t20{02 36.20
tI0482 20.00
t90482 0.50
130582 5.92
t70582 t,21
200582 0.t3
2É0s82 0.83
020682 33.27
080682 39.60
110682 1.58
l?0682 2.13
180782 0.{7
200782 0.28
030882 34.28
230882 5.55
270882 78.40
t9.tt
38.16
2.r{
2.2t
3.35
25.4{
46.20
5.82 30.35
0.60 22.53
0.96 {0.l8
t. 17 52.9{
t.03 30.7{
9.85 38.7t
13.56 29.3s
95.82
0.50 0.25 50.00
t3.87
t7.83
8.3?
25,22
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3.t7
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6.t6
8.35
5.t6
22,83
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97.16
33.l0
35.00
3,il
t.lt
35.69
0 . 5 5 0 . 7 0 t27.21
24.03 16.83 70.03
29.9{ t0,?5 34.23
0.66 0.37 56.00
r . t 6 0 . 4 8 {t .39
2{.33 6.6r ?7.16
{ . 5 { t . 6 4 36.t2
65.09 18.22 27,99
Fecha
Precipi- Trasco- 5 ¡
tarión leción
(m)
(m)
t20982 23.t0
250982 0.75
260982 t3.60
300982 r.24
061982 t.46
25t082 168.80
l5lt82 91.00
2ntg2
53.90
t9t282 4.80
t70283 6.0t
260283 t8.50
280383 10.{0
2t0{83 13.75
it0583 20,75
t40583 0.76
170583 5.9{
210583 t.50
t80683 7.il
200683 13.00
070783 6.58
160883 2.03
240883 85.70
260883 9.55
280883 3.92
t{1083 2.96
t5t083 t. t0
30t083 8.90
04tt83
{.02
08il83 {t.92
1ril83
É0.90
t7.60
C . t l .( 1 )
5.54 3r.47
10.62 2.68 25.23
t40.75
58.06
39.93
3.55
t.36
n.95
3.93
7,62
t8.t{
{2.65 30.30
13.53 23.30
t2.93 32.38
{.31
0.{t
3.17
9.il
{.05
0.64
12.t5
8.t4
3.10
1.62
0.37
6.43
2.40
3 r .t 5
46.22
2.38 55.22
0.29 70.73
2 .1 6 5 7 . 2 9
4.3{ 4i.63
t.88 46.4t
0,42 65.6?
26.16 3s.9s
3.85 47,29
2.21 i2.58
0.65 {0.t2
0.35 94.s9
4 .u 6 3 . 9 r
t.67 69.58
1 3 . 5 74 3 . 5 6
13.lt 28.36
0.{2
9.72
t.s7
2.35
6.n
30.88
8r.33
39.9{
30.83
33.68
(¡r) y trascolaci0n
Tabla{.3. Valores
diariosde precipitación
redia(¡n) en el encinar
de
dev¿ri¡tidn
ItAvic,a juntoa l¿ desviación
típica de l¿ redia(Sx)y el coeficiente
.
Losdatoscorresponden
a todoel geríodoestudiado
desdeel l0 -08- 8t al ll-ll-83.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
N
n
%
r00
90
Figura
4.7 a)
b)
Distribución de frecuencias del coeficiente de varia(CVt) de l-a trascolación.
ción
Variacién temporal del coeficiente de variación de la
trascolación.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
30%, siendo
muy escasos los valores de un coeficiente
superior
al B0%. En cuanto a
nuestros
resurtados
la variabilidad
no son muy clarificadores
1982 los valores más altos
de
variación
temporal (Fig.
pues mientras
4.7b),
que
en
se dan en primavera y se tiene un otoño
e
invierno con valores del C.V.(%) reducidos, en 1983 la distribución es
bastante diferente caracterizándose por valores altos desde el
verano
aI invierno.
Resultados muy similares a los nuestros son citados por
Rodá (1983) en el encinar de la Castanya.
Esta visión
de extremada variabilidad
lación en eI encinar presenta,
La comprobación de los errores
no obstante, una.fiabilidad
debe
aplica
aceptable.
standar de la trascolación
respecto
lo que es muy aceptable.
Esto se
media es de 4.7%,
fundamentalmente al número de pluviómetros
(1973)
trasco-
del muestreo, efectuada por medio de la
media de los porcentajes del error
a la trascolación
en las medidas de
una expresión para calcular
utilizados,
el número de
Kimmins
pluviómetros
necesarios para obtener un determinado valor del porcentaje del error
standar. Si consideramos todas las recolecciones efectuadas, serían
necesarios 52 pluviómetros para un porcentaje del error standar del
10%, pero
si sólo se consideran las precipitaciones
superiores a
20
ffiffi, serían
necesarios 36 pluviómetros para la misma fiabilidad.
En
este aspecto, Czarnowski (1970) calcula que 30 colectores son suficientes para representar 1a trascolación
introduce variaciones
de 5% aI valor
media, aumentar este númerc sólo
medio estimado con anterioridad.
2.1.3. Frecuencias en Ia distribución
Si cada muestreo de trascolación
rlado
en
la
distribución
obtendremos alguna
Escarré et aI.
es objeto de un análisis
de frecuencias de
regularidad
cuando las precipitaciones
de colectores de trascolación
los
varores
respecto a Ia simetría
o
deta-
captados,
asimetría
s o n m o d e r a d a so a l t a s .
Ford y Deans (1978),
( 1 9 S 6 ) y R o d á ( 1 9 S 3 ) s u g i e r e n e s t e f e n ó m e n oc o m o
conse-
cuencia de que la bóveda forestal
funcione como un filtro
con un valor
de umbral de humectación por debajo del cual no habría goteo y,
a cuyo
nrvel
se produciría el sesgo de la hipotética distribución normal de
los valores de trascolación.
En Ia
taciones
figura
4.8
se han representado las precipi-
que en su día se muestrearon aisradas con el fin
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
de
aportar
Hidrología
I
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Figura
de frecuencias de 10s recolectores de
4.8 Distribución
t r a s c o l a c i ó n e n I u n c i ó n d e I v o l u m e nr e c o g i d o , p a r a c a d a d l a
de muestreo. [,os intervalos diar ios se establecieron en
m e d i c ry n v e c e s l a d e s v i a c i ó n t f p i c a
Iunción deI valor
respectc a Ia media. Los gráficos se han ordenadosiguiendo
u n o r d e n c r e c i e n t e e n e I v o l u m e nd e p r e c i p i t a c i ó n d i a r i o -
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
de
que
frecuencias
normalidad en las precipitaciones de
la
la
con
antes citada por Rodá (1983)
hipótesis
cuando las precipitaciones
a
colas
captan
una cantidad de agua superior
cierta
siempre
Iargas
hay
que
recolectores
a la que correspondería
por
la
podemos aventurar que cuando 1a precipitación
encima del resto porque se sitúa
de
que
significa
es frecuente la aparición de algún pluviómetro que
escasa,
cial
distri-
incidente.
En otras palabras,
por
pues
derecha que representan a los escasos
la
precipitación
es
son de poca cuantía,
aI
Esto parece concordar
s e s g a d a sg e n e r a l m e n t e a 1 a i z q u i e r d a .
buciones
cercanas a
presentan
cuantía,
Ia
importantes,
cantidades
Ias precipitaciones de poca
que
tiempo
según
han sido ordenadas de forma creciente
incidente sugiere, gü€ hay más distribuciones
precipitación
gráficas
de las
La simple visualízací6n
alguna luz a esta hipótesis.
flujo
debajo de algun camino preferenCuando las
en la bóveda forestal.
estos caminos preferenciales
cuantía,
capta
lluvias
de flujo
alcanzan
se ven enmasca-
rados, produciéndose un reparto más homogéneodel agua en el bosque.
Hemos tratado
en la distribución
de buscar una medida de la simetría o
de Ia trascolación.
d e S k e w n e s so a s i m e t r í a .
precipitación,
algunos parámetros de inten-
agua caída, trascolación,
y asimetría.
valores del coeficiente
de asimetría
se deben comparar para
n=50 con una desviación standar de 0.326 (Snedecory
que requiere para unos niveles de significación
superiores
a
0.533
y
de curtosis
En Ia tabla 4.4 se aportan los datos de cada
sidad y los valores de curtcsis
Los
Se ensayaron test
asimetría
y 0.787 respectivamente,
Cochran 1980)'
del 5% y 1% ,
en el
valores
de
coeficiente
asimetr ía.
Los
coeficiente
datos de Ia tabla 4.4 presentan pocos casos en los
de
asimetría
es
corresponden a días de lluvia
inferior
dados y
a los límites
cuya distribución
que
no está
eI
Qu€,
sisnificati-
vamente desplazada a la izquierda (con cola a Ia derecha).
Por
1o
tanto,
d e b e m o si n t e r p r e t a r
casos, se produce una distribución
a
Ia
mayoría de
desplazada significativamente
izquierda con cola a la derecha.
Hidrología
que en la
los
(95%)
Esto equivale a decir que
10
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
en
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
todo
el rango de precipitaciones
registradas,
la mayor parte de
los
pluviómetros recogen cantidades próximas, en tanto que
existen ciertos
pluviómetros,
situados debajo de caminos prefererrciales de flujos
de
agua en la bóveda forestal r gu€ recogen más de lo que les correspondepor término medio y éstos provocan Ia existencia
cola a la derecha.
ría
En resumen, y a la vista
como cierta
Ia hipótesis
de nuestros datosr
pruviómetros de trascolación
de precipitación
rango
a
depende sólo de la canti-
En nuestro estudio,
en las precipitaciones
produce ninguna distribución
el sesgo
de las cantidades recogidas por los
en el encinar,
incidente.
de variabilidad
'o se puede asumir
sugerida por Rodá (1983) de que,
uno u otro lado de la distribución
dad
de la mencionada
con un
amprio
(1.5 - 179.0 mm), no se
significativamente
despLazada a Ia derecha en tanto que la mayoría de las precipitaciones (36),
se desplazan
significativamente
a Ia izquierda.
Las 7 precipitaciones,
nificativamente
de curtosis
cuya distribución
a la izquierda,
negativo,
presentan todas ellas
o sea son distribuciones
un reparto bastante irregular
manifiesta
no está despLazada sígun coeficiente
aplanadas,
propias rle
de la trascoración en er encinar,
también por una tenclencia a Ia distribución
que se
normal en
sus
curvas.
Se han ensayado funciones Iineales
recíprocas,
polinómicas
tabla
pero
4-4,
(logarítmicas,
de 2 y 3 grados) entre los paramétros de
no encontramos ninguna relación ni función que
ajustase de forma significativa,
2.2
y no lineales
la
se
con una p < 0.05.
DISTRIBUCIONESPACIALDEL AGUADE TRASCOLACION
Factores
y el
óptica
cantidad
como
índice
la
densidad
foliar
de agua que lrega
de la
bóveda forestal,
en cada punto del
a cada punto del
sotobosque
suelo
la
opacidad
limitarán
forestal
Ia
(Lee 1980;
Aussenac 1968; Ford y Deans 1978).
Las vías que sigue el agua de rruvia,
de Ios árboles hasta llegar
cada
precipitación
aI suelo,
en virtud
cuando fluye
por las copas
s o n m á s o m e n o sm o d i f i c a b L e s e n
de la canticlad de
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
agua
caída,
de
Hidrología
ra
11
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
de 1a precipitación
intensidad
cables (viento,
h u m e d a da m b i e n t a l ,
sequedaddel
sin
etc. ).
árbol,
a lo indicado por Lee (1980) y Armstrong y
embargo, atendiendo
Mita
(1987) sobre que la intensidad en la trascolación es inferior
chell
la
y de otras condiciones menos cuantifi-
el
mayor capacidad erosiva debida
a
Por las que circula
menos estables,
su
en unas vías de c.irculación
concentran el agua de lluvia
copas
agua de
mayor
interpretamos que las
en el impacto (Thornes 198'l),
cinética
energía
una
tiene
trascolación
reconociendo que
y,
de Ia precipitación
intensidad
más o
Ia mayor parte del agua que J-lega
al suelo.
canalízación
Esta irregular
sable en gfan parte,
La cubierta
lación.
distribución
y originando
irregular
taciín
de la irregular. distribución
vegetal
del agua en el bosque,
como entre diferentes
En primer lugar,
ellos
de mayor
el total
heteroge-
constatar
la
tanto para una precipi-
s€ ha calculado el valor medio de trascolación
se ha visto
con respecto a ese valor medio.
cuantificado
de Ias copas
arrlba
precipitaciones.
en todos los recolectores y,
de
modificando la
50 puntos muestreados ha sido posible
Cistribución
respon-
del agua de trasco-
juega un papel de filtro,
espacial que tenía el agua de lluvia
otro t'patterntt espacial en eI suelo,
Con los
neidad.
del agua en las copas es Ia
de agua que llega
la varia-bilidad
de cada
En segundc término,
s€
uno
ha
a cada punto durante el perío-
do estudiado. Una posible representación de los resultados se da en la
que
Se han clasificado los pluviómetros según un criterio
fíeura 4.9.
indicando su posi-
viene
indicado en la mitad izquierda de1 círculo,
ción;
se señalan en negro aquellos pluviómetros que en el 70% de
precipitaciones
pitación,
las
recogen más agua que Ia media respectiva a cada preci-
en blanco, aquellos que en las mismas condiciones están por
debajo de la media, y con trazos,
los menos regularesr 9ue están tanto
por encima como por debajo de la media.
Se pone de manifiesto
de pluviómetros,
de este modo, una distribución
así como una cierta
parecen corresponder a una cierta
una pauta superficial
alternancia
de cimas y valles
que
constancia de las vías de goteo' con
de dimensión bastante mayor que la superficie
captación de los recolectores.
Ilidrología
contagiosa
12
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
de
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
también
Atendiendo a 1a segunda aproximación, se han clasificado
de agua recogida durante el
estos pluviómetros según la cantidad total
resultando que el
período de estudio,
más agua de la media del encinar, mientras que
ralmente,
de ellos
amplio
1 6 %d e l o s m i s m o s r e c o g e n S e n e la mayoría
(46%) recogen generalmente menosde la media; quedan un grupo
un
Utilizando
(38%) muy próximos al valor medio del encinar.
se ha representado esta
simitar aI anteriormente descrito,
criterio
4.9,
en la figura
clasificación
culo, que señala la posición de cada colector.
mas énfasis que en el caso anterior,
de cimas y valles
en el suelo del encinar.
muestra que muchos de los colectores
Esta figura
que recogen más de la media elobal
larmente capt-an más de la media diaria (16%)'
n ú m e r o h a s t a e L 4 6 %j u n t o c o n l o s c a l i f i c a d o s
que
presentaban
Por 1o general, los
suelen recoger más de Ia media.
gran variabilidad
colectores
La imagen recuerda' con
la existencia
det agua de trascolación
en 1a distribución
cít-
empleando1a parte derecha del
son aquellos que
regu-
pero que incrementan su
la
en
como irregulares
anterior.
clasificación
que
Aquellos
cicrnes individuales,
Io siguen haciendo a nivel
precipita-
las
captan por debajo de la media en
gl-obal 46%y 44%. Só1o
el TP16 cambia de grupo de una forma terminanLe ert eI 70% o más de las
precipitaciones
recogiendo menos de la media aunque a nivel global'
recoge más del valor medio.
de estos
En función
que
4.10,
parcela
alternas
zonas
de
de disponibilidad
de
concretos
agua
intercepción
elevadas
bandas
de
agua
Qü€ repre-
en ellas,
y otras
una
en
claridad
con relativa
intercalados
figura
la
se ha construído
zonas de mayor y menor recepción
que representarían
puntos
globales,
Se puede ver
de suelo forestal.
preferenciales
2.3
isolíneas
representa
aunque, con algunos
sentarían
valores
propias
de
vías
de circulación.
INFLLIENCIADEL ESPESORDE LA BOVEDAFORESTALEN LA
DISTRIBUCION
DEL AGUADE TRASCOI,ACION
La influencia
de la
parcela
del
estudiada,
espesor cle la
bóveda forestal
s€ ha buscado relacionando
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
sobre cada punto
eI
valor
que toma
tlidrología
13
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
25 m
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Para ello,
con 1a cantidad de agua que recoge.
de
del cielo
t el grado de ocultación
(ff¡
el índice foliar
en cada punto
medi-das
s€ utilizaron
radiación y la integración de imágenes a partir
de
de fotografías
las copas, tomadas desde cada colector.
del IF y la opacidad en
La tabla 4.5 muestra la distribución
p.rrcela
La función que relaciona
punto.
los
normalizados.
¿atos
típicas
fueron: 951.6,239.6
foliar,
respectivamente
en base a
ambos parámetros se calculó
y
de las medias
valores
Los
cada
en
con Ia cantidad de trascolación
significativa
relación
col ector
es el único parámetro que ha presentado
El índice foliar
en 27 meses.
una
recogido por cada
cle estuctio junto aI volumen total
la
desviaciones
y 2.7, O.B1 para la trascolación e índice
La función encontrada es:
(r=0.28, n=50)
T=-0.28-IF+0.001
siendo T = trascolación
IF = intervalos
total
de índice foliar
cubre cada recolector.
durante todo el período estudiado
(L/n")
que
en la parte de la bóveda forestal
El coeficiente
de correlación
es 0.28, signifi-
aI 95%.
cativo
si al índice
grado
foliar
que Io cubre,
forestal
número de
de
en Ia superficie
opacidad o de recubrimiento
de
se puede ensayar una regresión
observaciones disponibles
La
bóveda
El
múltiple.
es de 25 y los datos también
para medir de forma comparable la contribución
normalizaron
del
le acompaña una medida
en cada punto,
se
cada
de
parámetro a la trascolación.
hallada
La ecuación
fue:
T = -0.22'TF - 0.15'0P + 0.001
siendo
IF
= intervalo
valor
la
T = trascolación
real
de índice
foliar,
en
eI
período
indicado
por
de
QU€ cubre cada recolector.
14
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
estudio
Ia parte
y 0P = opacidad o grado de recubrimiento
bóveda forestal,
Hidroloeía
total
(r = 0.33, n = 25)
entera
(I/n");
de
su
expresado en % de
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Numero deI
coI ector
1
)
.?
Volunen total
recogido
1012.5
63'l
701
A
5
A
7
I
L0
'tI
T2
13
14
15
'tA
L7
18
19
20
¿L
¿¿
23
¿+
25
26
27
2B
29
.)I
?6
4.7
EA
JV
40
A1
4Z
'E
47
48
49
50
Tabla
4.5
Opac i dad
opt i ca
4
3
A
938
972
1023.5
627
1 0 4 7 .5
1142.5
786.5
1096
1092.5
852.5
668.5
.1024.5
748
865
1078.5
726
782.5
1o32.5
963.5
744
708.5
632.5
4 9 3 .5
983
900
t212.5
1_084.5
10 6 4
822.5
9 1 9 .5
t 78B
773.5
729
1 01 4
785
LZLI.5
L243
't_207
r_L89
4+
I ndice
foI iar
'{
94. t)
97.7
91.1
1
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3
92.3
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2
4
4
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?3.0
94.9
88.9
3
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9 0 .8
a
I
8 8 .7
82-7
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9 3 .7
94.7
80.9
2
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7 6 .s
80. L
95.2
Y¿. ¿
L
1 9 .3
L¿'( Ó
1 3 6 1 .5
1 2 5 3 .5
tt4? 5
899
778
759.5
4
2
68.6
7 8 .B
82.0
(mm)
Cantidades totales
de agua de trascolación
recogidas por cada recolector durante todo eI estudio
(10 - Agosto - 8I al 11 - Noviembre - 83l,
fndice
(LAI) del área que cubre cada recolector¡ Por
foliar
clases en función de Ia parte entera del LAI y grado
colector,
cobertura de 1as copas sobre el
de
indicado como opacidad óptica, y representado en t de
la superficie cubierta.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Se observa que ambosparámetros contribuyen en proporclones
parecidas
esta
explica
de la trascolación que explica la
función. El bajo % de la varibilidad
junto con los valores de la F de Snedecory del coeficiente
ecuación,
de
que
variabilidad
de
total
10.9% del
al
muy
Esto
último desaconseja la utilización
para
explicar
número de
sí se relaciona
el índice foliar,
observaciónes pues con n=50
con
combinada de ambos parámetros
a menos que aumentemosel
la trascolación,
ficativamente
al 95 %'
indican que la ecuación no es significativa
correlación,
En resumen,
la trascolación.
siSni-
podemos decir
que
la mayQr parte de |a variabi-
aunque hay otros factores
que controlan
ti.dad de la trascolación,
el índice foliar
e s r e s p o n s a - b 1 ed e c a s i
eI
B% de la varianza explicada.
son expresados por Aussenac (1968)' aplican-
Resultados similares
por etapas progresivas;
do regresiones múltiples
que
la opacidad óptica
o frondosidad
relativa
es el factor
principal
en diversas
Francia (A. erandis, P. svlvestris,
de 1as copas afecta muy
La cantidad de precipitación
poco en la predicción de la trascolación.
incidente
este autor encuentra
poblaciones estudiadas en
P. abies v frondosas).
2.3.1. Efecto de la distancia al tronco sobre la trascolación
distancia
La
le
factor
a
aunque es un parámetro importante,
cubre,
tener
entre el pluviómetro y el tronco del árbol que
e n c u e n t a ( S t o u t a n d M c M a h o n1 9 6 1 ) .
más importante que la distancia
pluviómetro debajo del árbol,
no es el único
Nuestros datos indican que
aI tronco es la posición relativa
es decir,
su posición respecto al tronco
revelan además,
y al extremo de }a proyección de las ramas del árbol;
que el comportamiento de un pluviómetro es diferente
edad del árbol que le cubre.
numéricas
que
informasen
a la distribución
afectan
como:
(proyección),
€s difícil
H e m o sb u s c a d o a l g u n a s r e l a c i o n e s
globalmente de todos
estos
del agua en el suelo bajo una
factores
que
encina.
Con
s€ ensayaron diversas combinaciones entre parámetros,
este propósito,
tales
según el tamaño y
Todo esto que parece lógico,
y poner en evidencia.
de cuantificar
del
la distancia
ínclice foliar
al tronco,
disLancia aI extremo de Ia copa
y d i á m e t r o . D e s p u é sd e m e d i L a r y r e l a c i o -
nar estos indicadores con las medidasde los pluviórnetros, se optó por
calcular
K como :
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Hidrología
15
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
1=n
R= 1/n X (DBH-l/díst. a1 tronco
i=1
El
varor de K incorpora información debida a La posición relativa del pluviómetro debajo del árbolr
dsí comola variabitidad atribuida al tamaño de 1a copa y edad del árbo1,
9u€ reracionada con er
DBH' controla
forestal,
en cierta
índice
aproxima
foriar,
biomasa de hojas,
a-l DBH cuando la distancia
cuando.la distancia
entre
forma una medida del espesor de la
etc.
El varor de K
al tronco es mínima
al tronco es grande.
cubierta
y
En esta cuenca,
se
disminuye
1a relación
biomasafoliar
y diámetro de1 tronco es y=p.52+2.18.D, r=0.959
(Terradas y Escarré l983).
Definido
pluviómetros
el
indicador K de
de tal
posición,
forma que estuviesen
se
sereccionaron
ros
situados en la misma orienta-
ción
respecto ar tronco der árbor además, de estar cubiertos por
un
sólo árbol.
Se encontraron 5, que situados al Noroeste del tronco,
presentan un gradiente de K entre L.9 y 20. La farta
de répiicas y er
reducido número de colectores usado, dan un valor meramente
orientativo a estos resultados.
con este marco de referencia
en
eIla
de
agua
se ha representado la figura
4.10;
se atiende a los cambios en eI porcentaje de la precipitación
que llega al suelo por trascolación al variar tanto
la distancia
aI
tronco como la cantidad de precipitación.
O b s e r v a m o su n a d i s t r i b u c i ó n
muy similar
al halrado por Ford y Deans (1978) y
mucho más
próximo al .diseño elaborado por Aussenac ( 1g7o). A diferencia
con este
último
autor,
flo hemos incluído los aportes por escorrentía cortical
en las proximidades del tronco;
sin embargo, se observa en ríneas
generales r
9u€ 1os aportes disminuyen desde e1 tronco hasta el primer
tercio de 1a proyección de Ia copa, desde donde comienza un progresivo
aumento de los porcentajes de trascolación hasta alcanzar
los máximos,
en los extremos de 1as ramas. Este modelo de funcionamiento
sólo se ve
ligeramente
tructura
alterado
de
en
rluvias
inferiores
a 5 mm, quizás
la especie y el ángulo de inserción
ra
es-
de las ramas en
el
tronco, son la causa de ta1 distribución.
La
tribución
Hidrolosía
cantidad
del
de precipitación
agua en el
suelo.
caída también influye
en
Prebble y Stj_rk (1980) indican
16
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
la
dis-
que más
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
que
provoca
€s la cantidad de precipitación
al trclnco,
distancia
la
Sin embargo, Ford y Deans (1978),
eucaliptal.
podemos sacar
acerca, de los flujos
para
tronco su valor
Esto
4.11).
podría explicar
máxima trascolación
este
no
más próximos al
que en los pluviómetros
4 y en el extremo, 1 (Fig.
que la mayor intercepción
donde el índice
se origina
ha
produce
se
que la
por
es menor y
foliar
a
hay menor intercePción.
Se ha calculado
tro
ilustrarán
entre el tronco y el extremo de las ramas y'
mitad de distancia
1o tanto,
nos
sin embargo, los valores estimados
en los intermedios,
es 2,
seleccio-
El índice foliar
de agua en el encinar.
estos puntos nos indican
los
la mayor
de los pluviómetros
conclusiones más que
algunas
en el cálculo de K,
sido utilizado
de
al tronco-
se debe a la distancia
Si analizamos las características
nados,
€ñ una plantación
Para ellos,
pluviómetros cuando varía la cantidad de lluvia.
variabilidad
un
cambios en el comportamiento de
apenas encuentran
coníferas,
en
trascolación
mayores cambios en la cantidad de
los
que
la
recogió
eI porcentaje
por encima y por debajo del valor
parámetro
observamos que
a distintos
los
que cada pluvióme-
medio.
Si
valores de K o de distancias
pluviómetros
gran variabilidad,
presentan
de las lluvias
próximos al extremo
comparamos
tronco'
al
de
las
copas
pudiendo estar con la misma frecuencia
tanto por encima como por debajo de la media. En cambio, aI acercarnos
al tronco, y €fl especial en la última mitad del recorrido,
esta varia-
Y A q u e e n t r e e I 6 9 %y e L 9 6 % d e l o s c a s o s
menos agua al suelo por término medio en estos puntos que en eI
bilidad
es
menor,
llega
resto
del encinar.
Si
encinas,
asumimos este modo de circulación
apoyamos un
modelo tal
del agua a través de
que situará
los
pluviómetros
regularmente recogen menosde la media cerca de los troncos,
que los que recogen más, se situarán
límites
de
una
o más copas,
las
que
mientras
en los puntos donde confluyen los
o debajo de ciertos
caminos de
flujo
preferente.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Hidrologia
17
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
"¿i3
110
100
90
BO
70
60
s0
40
30
20
10
i,9 36 58
Figura
10,3
20,0
(en porcentaje
de Ia trascolación
4.11 Distribución
respecto a la precipitación) a diferentes distancias
del tronco en función del espesor de la bóveda (ver
y para distintos intervalos
de volumen de
texto)
precipitación.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
2.3.2.
Estabitidad
de las vías
de circulación
del
ordenados
50 recolectores de la parcela estudiada han sido
Los
copas
agua en las
menos a más según la cantidad de agua recogida en cada muestreo'
Esta ordenación dentro de cada día va de 1 a 50 y, por lo tanto, tiene
de
de
de 14,4. La utilidad
un valor medio de 25,5 y una desviación típica
información radica en conocer cuá1 es el espectro de lugares que
esta
dentro de estas ordenaciones ocuPa un mismo recolector.
el valor medio de los lugares que ocupa
entre los 49 días de muestreo considerados junto con su
procedió a calcular
se
cada colector
típica
desviación
y el coeficiente
(CV%)correspondien-
de variación
te. La tabla 4.6 muestra los valores encontrados.
si el orden de cada
En teoría,
lluvias
está determinado por azar,
ser
25.
de
Esta
hipótesis
medida en que eI valor
ción que ocupa ese colector
típica
desviación
variable
el valor
de partida
en diferentes
de
días
debería
medio esperable
permite aventurar que
medio encontrado para cada colector
uno u otro sentido de 25,
la
colector
en
]a
se aleje
en
tendremos un mayor determinismo en la pcsidentro del conjunto.
nos indicará
También el valor
de
en cuestión es
muy
si el colector
dentro del rango de lugares que habitualmente ocupa.
De
posiciones
la tabla 4.6 se deduce que el 46 % de los
a
las previstas
sea,
s e c o m p r u e b aq u e o c u p a
por eL azar.
posiciones
superiores
colectores
se encuentra también de forma significativa
posiciones
más inferiores
restante
o
desplazadas hacia la parte superior de la escala'
que de una forma estadísticamente significativa
ocupa
colectores
que las esperadas por el
El 3B% de
los
desplazados a
azar.
se encuentra dentro del margen de significación
El
de la
16
%
media
(25.4 ! 2.7) por 1o que su posición varía muy poco de la esperada para
ellos por el azar.
En cuanto al comportamiento de algunos colectores,
cabe destacar
el TP35, TP43 y TP44que presentan los valores más altos
de ordenación
y además,tienen los valores más bajos en Ia desviación típica siendo,
por lo tanto, los que recogen más agua de trascolación y los que menos
al-teran
Sus posiciones.
en
determinismo,
Hidrología
En el extremo opuesto,
pero con
igual
se encuentran colectores comoel TP27, TP26, TPZ y TP4,
18
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
CoIect.
1
z
c\
7
8
9
10
11
L2
13
L4
15
16
L7
18
19
20
21
22
23
24
25
i
28.29
8.92
L4.57
1 0 .4 3
1 7 .8 0
24.00
28.5L
lL.47
24.98
31..B0
2s.88
s5.02
31.86
31.00
Ll.'16
24.84
20.33
30.08
36.54
16.61
28. OO
28.00
26. 02
15.65
17.08
TABLA4'6valores i,
C.V <"L)
Q
2.7
7.82
9.47
8.52
L2.24
10.00
1 1 .6 3
L0.29
18.33
L2.43
1 0 .3 5
8.68
lL.02
7.97
8.52
t0.23
L2.7L
13.84
8.94
9.?7
15.00
9.74
8.22
L3.02
10.49
Cc¡1ect.
29.60
8 ? .6 0
65.00
81.70
6 A . 70
4 L .6 0
40.80
89.70
73.40
39.10
43.30
24.80
34.60
25.?O
72.44
. 41.18
62.5L
46.01
24.46
s8.82
53.57
34.78
31.59
83. 19
61.41
vtt y c'v. (%) de cada colector
26
28
29
30
3L
32
33
34
35
36
37
38
39
40
4L
42
43
44
45
46
47
48
49
50
X
L84
6.08
28.53
25.86
39.04
37.20
30.94
29.80
19.67
45.47
.17.53
L8.74
30.00
16. 16
35.78
34.92
3t,47
41.53
43.35
3?.82
30.3L
30.63
20.53
r_6.41
L4.67
c.v g.)
(t
¡7
Aa.
ó.ll
10.39
1 1 .3 9
1 1 .8 9
9.50
8.61
T2.4L
7.44
7.60
1 1 .6 8
10.96
12.28
10.78
13.90
t3.29
7.09
6.89
11.46
L3.27
1 1 .9 4
7.60
L3.00
LL.7O
75.57
1 4 1 .9 4
2 8 .4 2
4 0 .t 7
29.L7
3 1 _9. 6
30.70
28.89
63. 09
16.36
43.35
62.32
36.53
75.99
30. t2
39.80
42.23
1?.07
i5.89
30.30
43.78
s8.98
37 . 01,
79.22
79;75
segun su ordenación por ransos.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
con
posiciones medias muy bajas y
con
todos
elIos
típica
también muy baja. Son los que por 1o general
desviación
una
recogen menos.
2.3.3. Agrupación de los colectores según su respuesta a la
p r e ci p i t a c i ó n .
A
relacionados (cantidad de
precipitación,
día de lluvia
están
sidad media,
máxima y el tiempo que dura la precipitación),
es la variable
de precipitación
dad
los
precipitación,
por similitud
colectores
se
análisis
efectuaron
jerarguícos.
posteriormente
dispersión
.respecto al volumen de
Aceptando este hecho y para comprobar
agua captada diariamente.
agrupan
intenla canti-
que más condiciona la
de los puntos del suelo del bosque (colectores)
se
cada
de que se dispone en
pesar de que todos los parámetros
cantidad
de
de componentes principales
y
aI variar
la
el agua captada por los colec-
Se utilizó
tores como observaciones y los días de lluvia
agrupan-
como variables'
10-40 mm
de 0-4 mm, de 4-10 mm, de
do estas últimas en 4 intervalos:
cómo
y más de 40 mm.
Cuando la precipitación
grupos
de colectores
TP9 por un lado y
sigue
que agrupan a la mayor parte de
ellos,
por el
un grupo reducido constituido
C u a n d ol a c a n t i d a d d e l l u v i a
Tp44 y TP35.
destacando
el
3
a 4 mm aparecen
cuyo comportamiento es claramente diferente
fuera otros,
¡urr
es inferiot
incidente
comportamiento aislado
TP1B, TP43'
está entre 4 y 10
que tiene
Siguen
Aparece un nuevo colector
cuando las lluvias
es superior a 40
superan los 40 mm y el
cuando la cantidad de precipitación
4.12
con-
destacado, el TP27' cuyo aisla-
colectores que aparecen destacados del resto son:
TPB,
deI resto.
destacándose el TP9 y TP35 aunque con tendencias
miento del resto aumenta cuando |a precipitación
TP25 y
TP9'
el
el espectro de colectores es dife-
Al aumentar la precipitación,
Otros
e1
al resto,
separado del TP35 que ahora aparece claramente diferenciado
trapuestas.
dejando
muy próximo a los TP1B, TP43 y TP44 que a su vez se han
aunque ahora,
renLe.
grandes
TP24,
TP21 y
mm.
TP41,
TP3
está entre 10 y 40 mm. La figura
representa los grupos de colectores que se forman al
considerar
los diferentes rangos de precipitación.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Hidrología
19
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
c*uPot
0 - 4m m
9 3 5 18-43lU,
4- 10mm
9 3 5 18t3 u, GRUPOI3
1040mm 9 3 5
Iq
GRUPO
I
GRUPO
II
I 5¡GRUPOII
a
l ;1 B GRUPOIIb
r '¿n
GRUPOi
GRUPO
I II
GRUPO
III
GRUPO
Ifl
Z
21
21
GRUFO
III
Figura 4.12 Agrupación de los recolectores en función del volumen
captado a diferentes intervalos
de precipitación.
P a r a I a a , t r r u p a c i ó r sr e u t i l i z ó u n a n á l i s i s j e r á r q u i c o
agregativo, y comocriterio de agregación se minimizaron las distancias entre los centroides de cada
grupo. En algunos casos se indica
eI número de
coLector y en otros se utiliza un número de grupo,
pero hay que advertir que, de un nivel a otro,
Ios
c o l e c t o r e s q u e 1 o c o m p o n e np u e d e n s e r d i f e r e n t e s .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
EN EL ENCINAR
ENTREPRECIPITACIóNY TRASCOLACIóN
2.4. RELACIONES
En la tabla 4.3 se presentaron los datos diarios de trascolación
Como
y ia precipitación incidente a 1o largo del período de estudio.
ocurre con Ia mayoría de las especies vegetales, La trascolación está
relacionada con 1a precipitación
directamente
a
y siempre es inferior
ésta.
todos los trabajos de hidroloeía
casi
En
posible
es
forestal
(Helvey y Patric
hallar .regresiones lineales claramente significativas
'1965; Leonard 1961; Zinke 1967). Una utilidad
importante de estas
regresiones (cuando se aplican a lluvias individualizadas) es la de
proporcionar
un término independiente en la ecuación cuyo valor
luto
por la pendiente de la recta,
dividido
almacenamiento de las copas (Rutter
el
et aI.
representa la capacidad de
1977; Zinke 1967) así como,
mínj.mo de las pérdidas por intercepción
valor
abso-
en
precipita-
cada
ción.
En los mismos supuestos planteados,
representa la proporción asintótica
lluvias
el coeficiente
de regresión
Las estimas de estos parámetros más frecuentes en
caudalosas.
oscilan entre 0.5 y 2 mm pata Ia capacidad de almace-
la bibliografía
de la vegetación y de 0.85 a 0.92 para el coeficiente
naje
para
de trascolación/precipitación
de
regre-
sión (Zinke 1967).
Para relacionar
de
precipitación
las medidas de trascolación
(PR),
hemosoptado,
(TR) con 1a cantidad
QD función de lo advertido
en
nuestras precipitaciones en 2
precedentes, por clasificar
grupos, 1as t'aisladas" y las "agrupadas" (Tabla 4.4), a los efectos de
tal como se sugiere en Prebbe y
calcular las regresiones pertinentes,
apartados
Stirk
(1980).
La
importancia que tiene esta separación se
manifiesto en Jackson ( 1975), Y €fl Clements y Colon (1975).
Las funciones encontradas fueron:
Precip. aisladas: TR = 0.839'PR - 1.407
( n = 2 0 , r = 0 . 9 9 8 , E . S . d e b = 0 . 0 1)
Precip.
agrupadas: TR = 0.784'PR - 2.03
( n =1 B, r = 0. 9 9 4, E . S . d e b = 0 . 0 2 )
Hidrología
20
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
pone de
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Los valores
de r2 calculados,
por cada función
cada
cuanto
al
error
standar
apoyan Ia fiabilidad
la
99.6% y del
es del
del
ajuste
de 1as predicciones
fiabilidad
Para
Iineal.
resulta
Ios
expli-
respectivamente.
valores
standar
es un dato más a favor
con dichas
comprobar Ia importancia del muestreo
En
encontrados,
Así mismo, eI error
efectuadas
carculado el valor del estadístico
y el error
9B.B%,
de ra regresión,
1.41 y 3.76 respectivamente,
estima
gue Ia variabilidad
indican
de
de
Ia
funciones.
realizado,
sB
ha
como el cociente entre (b
b')
"t"
standard (Sb) y, teniendo en cuenta sus grados de libertad,
"t"
menor que el
valor
por 1o que Ias pendientes de
críticor
amhasfunciones no son estadísticamente distintas.
En
la bibliografía
que relacione
función
precipitación.
consultada,
Algunos autores comoLee (1980),
de precipitaciones
individual
la
de
proponen incluso una
y para el
conjunto
TR=b'PR-a'N
Só1o se modifica el valor
precipitaciones
de N, que es igual a 1 en los cálculos
y que toma eI valor del número de
individuales
consideradas cuando se aplica
Con el fin
con
sola
ocurridas en un período dadc.
Dada 1a ecuación:
precipitaciones
encontrar una
la cantidad de agua de trascolación
vá1ida para toda precipitación
función
para
es habitual
de facilitar
la comparación con los datos
ficos,
se procedió a calcular
tipos
de
precipitación.
a todo un período.
bibliográ-
una sola función que incluyese todos los
Con las 39 precipitaciones
consideradas
la
función hallada fue:
TR = 0.793'PR - 1.269
Esta ecuación
valor
de
debería
das
con
resulta
eI
trrtr
y
general
explica
para el
las precipitaciones
53.8% de todas las
aunque presenta
encinar,
e L 9 9 7 6d e l a
usarse con precaución.
ser claramente
r = 0.995
varíanza
de
la
Comparándola con las
clasificadas
subestimadora
precipitaciones
en
de estas
úItimas
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
alto
información,
funciones
agrupadas
registradas.
un
y
obteni-
aisladas,
que representan
Clements y
Colon
Hidrología
21
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
(1975)
calculan
que se llega
a subestimar
en un 10
l.a trascolación
%
por esta causa.
precipitaciones
hacer
del
más
que es más próxima
pendiente,
Tanto la
como 1a ordenada en el
agrupadas,
alta
de almacenamiento
Ia capacidad
este
Si calculamos
encinar.
a la
umbral
para
calculada
a
contribuyen
origen
de agua por
capas
las
tendre-
3 funciones
según las
las
mos:
- 2.59 para precipitaciones
agrupadas
- 1.67 para precipitaciones
aisladas
- 1.58 según la función general.
nos confirma la suposición
resultado
Et
agrupamos más de 1 precipitación
de
tación
en un muestreo, reiniciamos
la humec-
Resultados similares
in-
y evaporada
1o que la cantidad de agua interceptada
mayor en estos casos.
cuando
tantas veces como precipitaciones
1a bóveda forestal
con
cluimos,
que
de
lógica
es
encuentra Aussenac (1981)
en otros tipos de bosque.
Por lo que respecta a la función
este umbral de intercepción,
incrementa
sí subestima la cantidad de agua canali-
menor que la de las precipitaciones
ficativamente
aisladas.
En
Ia
4.'13 se pueden ver las 3 funciones que relacionan precipitación
y trascolación.
por
aunque no
ya que la pendiente de la ecuacion es signi-
zada por la trascolación,
figura
general,
La figura
muestra una situación
Clements y Colon (1975) para la trascolación
cales.
En 1o sucesivo,
estimar la trascolación
jaremos
con
una
sola
dos funciones para
de 1a precipitación
función a fin
bosques tropi-
en
aunque convendría utilizar
a partir
a la descrita
similar
incidente,
de no complicar
en
traba-
exceso eI
cálculo de este flujo.
En
el encinar de la Castanya,
ajuste lineal
Rodá (1983) no encontró un
entre los valores de precipitación
buen
y los de trascolación
al considerar todos los datos; sín embargo, el ajuste es posible si se
consideran sólo las lluvias
con una precipitación
inferior
ecuación propuesta es:
TR = 0.805'PR - 1.19
Hidrología
22
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
n=37rr=0.81
a 30 mm. La
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
TR.
80
70
60
50
40
30
20
10
10 20 30 /,0 50 6c 70 B0 PR.
Figura
4 . 1 3 R e p r e s e n t a c i ó nd e r a s e c u a c i o n e s d e r e g r e s i ó n I i n e a I
que reracionan e1 volumende trascoración medio deI
(mml con la precipitación
encinar
( m r n J , b aj o
diferentes
técnicas de muestreo (lluvias aisradas v
I l u v i a s a g r u p a d a s) .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
TR = 0.725'PR - 0.42
para
con 1a precipitación
la trascolación
relacionar
en 3
cortical
de escorrentía
los flujos
a1 tratar
motiva-
producirían
que de,ser ciertamente las causantes de tales diferencias,
aún mayores distinciones
encinares
de los bosques. Peculiaridades,
quízás, por la edad y estructura
das,
propuestas
pueden estar
cercanos de el área mediterránea,
relativamente
de
años
n=97
tan evidentes entre las funciones
diferencias,
Las
después de 5
clan 1a ecuación:
quincenales,
anáIisis
y Rapp (1971)
Lossaint
Le Rouquet,
Para
y de intercepción.
la capacidad de almacenamiento de agua
Según nuestros cálculos,
por
la
copas de1 encinar antes de iniciar
las
e n t r e 1 . 6 7 m me n p r e c i p i t a c i o n e s
precipitaciones
aisladas y 2.59 para
El
valor
para el Montseny 1.5 está muy próximo al de Prades-
Real-
a g r u p a d a s e n l a e s t a c i o n d e P r a d e s y 0 . 6 m me n L e R o u q u e t .
encontrado
mente,
capacidad está j.nfluenciada por la cantidad de hojas
esta
Este aspecto que se ha puesto en
las copas de los árboles.
en los cad.ucifolios (Rodá 19B3;
es
difíci|
de detectar en los encinares,
renovación
una
parcial
evidencia
que apenas sufren variación
cada año
No obstante,
m á s n o t o r i o e n l o s m e s e sde mayo a julio
(1985)
calcula
y
(Terradas
de su fronde
1983),
{ua,
en
1965; Szab6 1985)'
Helvey y Patric
en la biomasa de hojas a lo largo del año.
produce
vatía
trascolación,
(Verdú
d e t e n e r a no t e n e r h o j a s
Escarré
1 9 8 4 ).
los
en
se
Szab6
La
robles '
capacidad de almacenamiento Pasa d e 2 . 3 7 m m a s ó l o 0 . 8 5 m m .
De producirse
pitación,
pensar
en los
que la
meses
son
importancia
relación
entre
en el
del bosque, es decir,
fenómeno, sino
que util
1a escorrentía
íza
eI
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
gu€ las
(fie.
llegar
no
4.14
maYores
cuando
que en esOS casos
agua para
cortical
podríamos
fieura
se dan
preci-
a la
encinar,
más bien,
y trascolación,
Esto nos puede sugerir
segunda vía
respecto
La cotnprobación de Ia
existe.
precipitación
lluviosos.
la
trascolación
meses de máximo desfronde
que se de este
parece indicar
diferencias
un aumento en la
al
los
tome
suelo
4-22)-
Hidroloeía
23
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
E
E
z
O
(J
5u0
O
I
z.
énc
t
z.
o
/ iil
/i\\
liil
d
(J
UJ
É.
fL
on
t!il
/i
.É
tl
!r
ilii
I
I
Figura
4.14 Variación mensualde Ia precipitación (rnm),
Lrascolación
(mm) y desfronde (g/n2 ¿ta)
én eI encinar de 1,Avic.
precipitación
y Trascolación (____).
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
2.4.1
Efecto
la
de
intensidad.
en Ia
sequedad ambiental
precipitación
la
y
trascolación
etc.
clad, duración,
de
del bosque y las características
estructurales
precipitaciones,
embargo'
Sin
hídricos.
estimaciones de los flujos
las
poder
con el objeto de
bosques tropicales
en
rela-
intensi-
y algún parámetro de las lluvias,
ciones entre precipitación
lascondiciones
de
(1975) realiza un exhaustivo estudio sobre las
Jackson
generalizar
duración
de
tambión las respuestas hídricas
condicionan
las
l.a
vegetación (Rogerson 1965).
El
trabajo
de Jackson (1975) pone de manifiesto
taciones aisladas
a
ccnsiderar.
Así
nismo,
agrupadas,
son factores
varios
de
antes citada
(Tablas 4.7)
los
paráme-
intensidad media; (que en el caso de precipitaciones
es 1a media ponderada de las medias de las precipitaciones
consideradas) intensidad máxima; duración de la precipitación;
de
horas
con intensidad superior a la media y duración
precipitación,
período seco desde la precipitación
pitaciones
para
y cuadrática)
logarítmica
entre estos parámetros.
se pueden ver en la tabla
tros calculados:
relativa
se indica la eficacia
modelos de regresión (simple, múltiple,
las relaciones existentes
duración, etc.,
intensidad,
cantidad,
precipi-
que ocurran durante la noche o el día y
o agrupadas
la combinación de:
importancia
finales,
para ios resultados
que tienen los datos de partida
la
agrupadas,
incorpora
anterior.
del
En el caso de las preci-
también el tiempo seco
interpreci-
pitación.
Los datos obtenidos en L'Avic permiten constatar parte de
afirmaciones, aunque con diversas limitaciones.
tos
tipos de regresiones,
múltiples y simples,
estas
H e m o se n s a y a d o d i s t i n con los datos de
Ia
tabla 4.7 cuyos resultados se exponen a continuación.
a) Las relaciones lineales,
pitaciones,
establecidas en cada grupo de preci-
entre la trascolación
y los parámetros determinados,
presentan 1a peculiaridad
de que independientemente del tipo
de
precipitacion,
intensidad máxima, Ia duración de
la
precipitación
sólo
la
y la duración del período de intensidad superior a
1a media, presentan una relación significativa
Hidrología
24
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
(Tabla 4-7). Este
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
hace pensar que,
resultado
a pesar de la subestimación que
puede cometer en e1 cálculo
de trascolación
considerar
al
s o l a f u n c i ó n g e n e r a l , e 1 c o m p o r t a m i e n t od e e s t e f l u j o
se
una
queda bien
reflejado en 1a estima efectuada.
Inten.
Durac.
Inten.
X
máxim. preci.
m/hora-horas-días-
Aisladas
rR
0.340
o.iéo
Precipitaciones
agrupádas
:k
**
**
TR
0.425
0.482
0.871
0.839
Todas ias
precipitaciones
TR
0.O29
0.567
0 . 9 15
0.889
Tabla 4.7 Coefícientes cle correlación
b)
o .é ó e
Durac.
Int. >X
o .a 9 t
entre vol.
z0
0.008
1B
3B
v factores
entre trascolación
y
parámetros con y sin transformacj.ones, indican que 1a
transformación
logarítmica
de los datos no
porcentaje de variabilidad
el
n
-o.241
-0.043
lluvia
Los resultados de los ajustes múltiples
diferentes
Período
seco
cuanto
a
cuanta
información
explícado por las
los ajustes linealesr
trascolación
y
explica
sirve
se
aumentar
funciones.
ha partido
la variable
para
por
comprobar
mejor relacionada
después se han añadido otras
En
variables
con la
a
La
e c u a ci ó n .
Se
observa
que cualquiera de las variables
junto a Ia cantidad de precipitación,
que
se
incorporan
aportan muy poca información a
la ecuación. Al igual que sugiere Rogerson(1965), Ia raz6n para estos
explicada por las funciones
bajos cambios en Ia variabilidad
das,
se
debe a qrre Ia variable
toda la información de variabilidad
precipitación
absorbe
calcula-
prácticamente
de Ia trascolación.
En resumen, tenemos que basta considerar la cantidad de
pitación
caída para explicar
de un modomuy fiable
Ia t.rascolación. Considerar otras variables,
nación
con 1a precipitación,
para recomendaresta vía.
preci-
Ia variabilidad
de
bien aisladas o en combi-
no aporta información
suficiente
como
Esta misma consideración puede extenderse a
1a util ízación de Ios datos con transformación logarítmica.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Hidrología
25
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
2.4.2. Variación de1 porcentaie de trascolación según la precipitación
E n t e n d e m o sp o r p o r c e n t a j e s d e t r a s c o l a c i ó n , l a r e l a c i ó n e n t r e I a
expresada en
cantidad de trascolación respecto a la precipitación
tanto por ciento (%). En la figura
4 . 1 5 h e m o sr e p r e s e n t a d o c ó m ov a r í a
incidente
este porcentaje de trascolación respecto a la precipitación
y se ha efectuado un ajuste a una función hiperbólica cuya ecuación
ES:
TR (%) = 76.33 - 71.95 / PR (mm)
posibilidad
La
sugerida por Rodá (1983) de que
pauta estacional definida,
la
4.15
figura
A juzgar por los datos de
no es nada clara.
parece más bien que el
porcentaje
de
depende fundamentalmente de Ia cantidad de precipitación
valores más bajos cuando las lluvias
se
ve que,
una
existiese
trascolación
dándose
los
son escasas.
tanto Ia distribución
de puntos como la curva (r'ie.
son muy coherentes con nuestros datos anteriormente citad.os y
o b s e r v a m o sq u e u n a v e z
En primer lugar,
los de la biblioerafía.
4.15),
con
umbral de trascolación
superadc el
aumento del % de trascolación
valor
(1.5-2 mm),
comienza un
que alcanza Ia asíntota
rápido
entre el 70-80%,
frecuentemente encontratlo y refrendado en la biblioerafía.
embargo, hay
Sin
provoca
un rango de precipitaciones
una nube de puntos con alta
(entre
trascolación
35-89%);
variabilidad
producirían una alta
que,
mm) que
en el porcentaje
esto podría explicarse
menor intensidad de las precipitaciones
(5-20
de
por Ia mayor o
aunque de poco
caudal,
trascolación.
En cuanto aI límite
de la asíntota,
Rodá (1983) encuentra en el
M o n t s e n yq u e s ó l o p a r a a l t o s v a l o r e s d e p r e c i p i t a c i ó n ,
lación se sitúa entre 5A-60%; su explicación
incremento de Ia escorrentía
cortical
eI % de trasco-
está relacionada con
que se produciría
el
a esos niveles
de precipitación.
)' Rapp (1971) encuentran que no se produce escorrentía
hasta que 1a precipitación no supera
de forma significativa
Lossaint
cortical
los
12
I/m",
Hidroloeía
cuando los árboles son maduros y con corteza
26
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
rugosa.
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
z.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
EE
d
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Rodá (1983) utiliza
este argumento para suponer que con lluvias
a 20-30 mm, se produce un aumento importante de la escorrentía
riores
porcentaje
de
argumento'
puesto que además
que
Nuestros
datos no parecen confirmar tal
de situar
la asíntoLa entre el 70-80% de la
limita
trascolación.
precipitación,
dirá más adelante) el umbral necesario para la
(como se
cortical
de forma clara
al
cortical
2.5.
supe-
obtuvimos
escorrentía
e n t r e 3 - 5 m mc l e p r e c i p i t a c i ó n .
EN EL ENCINAR
MAGNITUDDEL FLUJO DE TRASCOLACION
los
Durante
volumen
períodor
que llega
d e 9 7 2 . 4 m mq u e r e p r e s e n t a e I 7 4 . 8 d e
€s
1298.8
de
para este
al suelo por trascolación
la
internos,
flujos
ha supuesto una entrada a Ia cuenca de I'Avic
precipitación
mm; el
27 meses del estudio de los
mismo
precipitación
la
incidente.
570.4 mm anuales considerados (año hidrológico)'
Para los
unos
supone
por
a p o r t e s d e 4 2 6 . 6 m md e l o s q u e 3 0 5 . 4 m ma t r a v i e s a n e l f i l t r o
los poros de las enci¡as;
o t r o s 7 0 . 8 m m1 o h a c e n p o r A .
unedo y 50.3
por los de P. medía.
Este valor es superior a1 hallado por Rodá (1983) en el
del
Montseny,
precipitación,
en donde estima que Ia trascolación
valor
(,1971) para
La
muy similar
al
encinar
y
65.1% dado por Lossaint
Rouquet (Montpellier).
la
es el 65.6% de
Estos valores son
Rapp
en
bajos
relación
al conjunto de los bosques templados (Zinke 1967) pero dichos
autores
Io
contribuyen a un elevado % de escorrentía
en
intercepción
(pás. 49)
calculados
litud
los encinares por ellos estudiados.
presenta una amplia recopilación
bajo diversos tipos de bosque;
cortical
La
tabla
y
de
4.14
de valores de trascolación
se observa una gran
simi-
entre eL 74.8%estimado y la mayoría de valores citados.
CORTICAL
3 . ESCORRENTIA
3 . 1 . A P R O X I M A C I OANS U C U A N T I F I C A C I OYN D E F I N I C I O N
La cantidad del agua de precipitación
zada por
múltiples
ello,
los
troncos de los árboles,
que llega al suelo canali-
ha sido un
ocasiones pero no tanto como el flujo
existen menores referencias
de
que puedan servir
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
tema
en
trataclo
trascolación.
Por
de marco y compa-
Hidroloeía
27
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
tipos de bosque-
ración entre iguales o diferentes
datos bibliográficos
muy frecuente hallar
es
No
escorrentía cortrcal
aunque sí,
en e1 encinar,
de medidas de
en otras especies. Más
a-hora
volveremos a los valores de referencia para esta vía,
adelante,
algunos enfoques conceptuales que tienen gran
conviene aclarar
impor-
tancia por su repercusión en los valores estimados.
de los trabajos
La totalidad
el estudio de Ia escorrentía
la
del
estructura
consultados sobre eI tema, plantean
cortical
bosque;
como directamente dependiente de
son trabajos
en l6s que a partir
se procedió a
en un número más o menos grande de árboles,
medida
de la información
extrapolación
total
hectárea
su
de
la
por
basada en la densidad de árboles
o en diferentes
(Rapp
clases diamétricas
e
Ibrahim
schnock y Galoux 1980; Ford y Deans 1978; Prebble y Stirk
1980;
Esta aproximación presenta sin embargo, alguna limitación
dado
1978;
etc. ) .
que
predictivo
valor
su
está muy condicionado por la
densidad del lugar (bosque) en el que se hicieron
los
como consecuencia que al comparar diferentes
tiene
de bosque,
del mismo tipo
y
estrr:ctura
Esto
cálculos.
incluso
estudios,
los resultados puedan ser aparentemente muy
contradictorios.
autores
Algunos
flujo
de
con parámetros que definían
árboles con resultados diversos.
los
(1978)
la forma,
V
y
dimensiones
y
Mientras que Ford
Rapp e Ibrahim (1978) no encuentran relación
entre la escorrentía cortical
Jordan
estructura
este
de
han tratado de comprobar Ia relación
Deans
significativa
m.(DBH)'
y el diámetro del tronco a 1.3
Szab6
(1980) sí encuentra que esta relación es significativa.
( 1 9 8 5 ) p r o f u n d i z a a l g o m á s , c o m p r o b a n d oq u e a d e m á s d e l D B H , I a p r o y e c cién
de
copa y el ángulo de inserción de las
la
contribuyen de forma significativa
el
sión
factor
es
a este flujo.
que determina la relación
significativa
tronco,
ramas al
ocasiones,
En otras
o el tipo
de expre-
el estado fenológico de la especie arbórea (Brinson
et
al.
1 9 8 0 ; S c h n o c ky G a l o u x 1 9 8 0 ) .
En
cantidad
Hidrología
definitiva,
de
vemosque estos enfoques permiten
escorrentía cortical
a partir
28
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
predecir
de parámetros del
Ia
árbol,
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
de la información acerca de la densidad
en parte,
prescindiendo
del
y dependiendo más del árbol como agente receptor y
bosque estudiado,
canal izador del agua. Este enfoque podría aportar funciones de validez
más general, referidas a las especies arbóreas' que nos permitirían
las capacidades de captación y canal ízacíón
comparar con más precisión
las
de
No obstante,
diferentes especies.
influenciado
por Ia estrucLura de la masa concreta que se estudia pues
se ven afectados por la densidad y
dichos parámetros estructurales
historia
este método también está
]a
del bosque, aunque quizás en menor medida.
Como aportación metodológicar
aproximación
al estudio de la escorrentía cortical.
se aportan los resultados
el enfoque bosque.
de
s€ han efectuado ambos tipos
En primer lugar,
al enfoque árbol-uniclad y después,
referidos
En unos y otros,
los cálculos se realizaron
con y
sin trasformación de los datos.
CORTICALEN FUNCIONDEL ARBOL-UNIDAD
3.2. ESCORRENTIA
La
árboles,
cantidad de agua canalizada por los troncos de los
dependerá en gran medida de la capacidad de cada árbol para captar
agua de precipitación.
tamaño ya que con ello,
eI
en
Esta capacidad aumenta al crecer el árbol
aumenta |a superficie
y el volumen ocupado por
la copa.
Parece
apropiado
(E.C.)
lineal
y una variable
porte del árbol)
que la relación
pensar
entre
variable
una
(volumen de captación
tridimensional
debe ser exponencial o alométrica,
o
det tipo
Captación
entre la
precipi-
árbol = [diámetro]
Aussenac (1970) propone una relación similar
tanto para diferentes especies como
tación y la escorrentía cortical,
para
diferentes
autores
cal,
el
que util ízan pata predecir
valor
precipitación
utilizan
y
p e r í m e t r o s d e t ¡ n a m i s m ae s p e c i e .
a d e m á sd e l a
Aussenac (1980) utilizan
los
corti-
cantidad
de
Rapp e Ibrahim
(1978)
Jordan (1978)' Brinson et al.
(1980)
Ford y Deans(1978),
e l D B Hs i n m u c h oé x i t o .
circunferencia
la cant.idad de escorrentía
de una medida del tronco,
incidente.
Son diversos
e s t a m i s m am e d i d a o b i e n e l v a l o r
clel tronco con eI mismo fin
y mayor éxito.
de
Otros pro-
ponen usar medidas de la proyección de la copa Ford y Deans (1978)
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Ia
Hidrología
o
29
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
de los ángulos que forman ramas y troncos en su inserción
Ozhan 1982; Rutter 1983; Hutchinson y Roberts 1981).
En
(Szabó l9B5;
nuestro caso'
mas fiabre,
eI parámetro del cual disponíamos una medida
era el diámetro a 50 cm de la base de los troncos y es
éste
o sus transformaciones (normal izacíón o logarítmicas)
utilizó
a d e m á sd e l a c a n t i d a d d e p r e c i p i t a c i ó n .
1o que
se
Dentro de este marco de referencias r s€ buscaron 1as
funciones
múltiples que relacionasen los datos transformados o los
no transformados de la cantidad de escorrentía cortical,
con el diárnetro y la
cantidad de precipitación.
formación logarítmica
La tabla 4.8 muestra las funciones
de los datosr gü€ resultan
para predecir la escorrentía
(1970)
cortical,
trans-
ser las más adecuadas
en las tres especies. Aussenac
encuentra ajustes similares
cal en distintas
abies)
para estimar la escorrentía cortiespecies de coníferas (A. grandis, p. sylvestris,
p.
y en frondosas.
Rutter
mejores ajustes en escorrentía
(1963) indica por su
cortical
parte,
9ü€
ros
se producen con el diámetro aI
cuadrado para P. sylvestris.
3 . 2 . 1 . C o m p a r a c i ó nd e 1 f l u j o
escorrentía cortical
puede observar "a prioi'i"
Se
en 1as tres especies
l a s e m ej a n z a e x i s t e n t e
entre l_as
funciones correspondientes a ra.s especies 0.
ilex y p. media, en contraposición al A- unedo. La representación
eráfíca de estas funciones
para un determinado valor de diámetro (fijado en
1 0 c m )r s € p r e s e n t a
en la figura 4-16a y b que pone en evidencia las diferencias y
simiritudes señaladas anteriormente.
La
mayor capacidad
madroñoy en 1a disposición
generadora de este
frujo
que sus ramas principales
corresponde
guardan respecto
al tronco principar,
a r q u e a m e n u d os u s t i t u y e n .
ramas
formando un anguro muy pequeño con
se
(todas
insertan
salen hacia arriba).
cortical
en forma similar
Esto favorecerá
al
En general, tocras las
aL flujo
ra
vertical
de escorrentía
a la detectada por szabó (19g5) en robres de
Hungría.
A
juzgar por nuestras observaciones,
hay una mayor influencia
parece que en el
del diámetro del tronco con ro que se
madroño
genera
BIBLIOTECA
Hidrología
30
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Especie
Ecuación
de Regresión
núItiple
R2
E .S .
g*_____11_:_:_
---?',-!---_!_??2_!_1M11:1-l-11111111---!:M----l-3?1---1
*=+__-_1i_:_:-_!-!?l-!-191111T-1-3:1931111---1133----3:1
-5.118
P .uedia
la S =
Q. ilex
o.?92
0.627
1.22
196
InS=-3.986+L,552*lnP
0.672
0.452
L.75
37L
A.unedo
In S = -3.391 + 1.467*1nP
o.76!
0.580
1.39
203
P . media
In S = '-3.550 i- 1.482*lnP
o-762
0.581
L.29
196
Tabla
4.8
+ 1.482*InP + 0.819*1nD
cortical
entre la escorrentla
y rnúltiple,
sinple
Ecuaciones d.e regresión
Se presentan al6unos
y diároetro del árbol.
y Ia canticiad. de precipitación
( S en litros,
y
P en l/m2
para cada ecuación.
paránetros estadísticos
D en cm ).
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
A..unedo
=
J
(J
F
&.
(*)
g
z
tt
o(
ú.
(-)
A
a
Lij
PRECIPITACION(mnü
^70
QUERCTIS
ILEX
J
(-)
E0o
(J
s
2
s0
rJ
B
t
o
ü40
t¡l
30
sooo"'Plljf.!
r20
140
(mm)
PRECIPITACION
F i g u r a 4 . 1 5 R e p r e s e n t a c i ó n d e l a s c u r v a s a i u s t a d a s e n t r e e l v o l u m e nd e
escorrentfa cortical (Iitros) y Ia precipitación
incidente
(mm); a) Curvas tipo para un individuo de 10 cm de diámetro
en cada especie; b) Curvas ajusladas a cada uno de los
árboles csntrolados de Q.ilex.
Se indica Ia ecuación, Ia r
y eI diámelro deI tronco.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Io
considerable
respecto
falsa
en
de agua
disponibilidad
a la
aladierna
Y,
I o c u a l m a r c a r á una
aproximada de 3.5 a 1,
hace en una proporción
diferencia
encina y en la
que en la
cortical
mayor escorrentía
el
suelo que rodea a esta esPecie.
EI
dispositivo
experimental de que se dispuso en este
trabajo
permite hacer algunas comparaciones para comprobar la validez y fiabi-
representan 1as curvas de variación
diámetro
árbol
cada
escorrentía
halladas
cortical
y
cantidad
especie.
AI
incidente
Las
fijado.
y
a
Ia
ecuaciones
4.16b y 4.17a y b junto con sus paráme-
correspondientes.
representado
que
todas las ecuaciones
de cada árbol con la precipitación
escorrentía cortical
4.16b
ya que eI DBH estaba
están en las figuras
han
se
que correspondía
tomando en cuenta sólo la precipitación
tros estadísticos
Se
cada
en
la ecuación logarítmíca
s€ calculó
sentido,
de la escorrentía cortical. para el
correspondiente a cada árbo1 anillado
mismo tiempor
este
En
calculadas.
las funciones múltiples
de
lidad
4.17a y b.
Se observa que al aumentar el
de escorrentía
cortical,
relacionan
la
en las figuras
DBH, aumenta Ia
aunque hay algunas excepciones
ya
que algunos árboles tienen sus posiciones cambiadas respecto a las que
les correspondería ocupar según su DBH. En las tres especies estudiadas se puede observar el mismo hecho.
La
mejor representación de las funciones
para cada especie es quizás,
una gtáfica
calculadas
múItiples
en tres dimensiones, la cual
nos
representa el aumento de Ia cantidad de agua que se canal íza por
los
troncos de los árboles al variar
precipi-
e l D B Hy e l v o l u m e n d e
tación.
La figura 4.18 representa la variación de la escorrentía
cal para las tres especies.
Se han fijado
ha calculado la cantidad de escorrentía
precipitación.
de
Esta figura
a l g u n a s m e d i d a s d e D B Hy s e
cortical
al variar
en las tres especies para las mismas cantidades
ción,
tanto
tendencias de
cantidades totales
cambio,
la precipitación
de
que genera este flujo
indican que las tres especies son
Arbutus unede se caracteriza
a
la cantidad
permite comparar cómo evoluciona este
flujo
las
corti-
por un incremento de flujo
mucho mayor que en las otras
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
precipitacomo las
distintas.
como respuesta
especies.
Phillyrea
Hidrología
31
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
ARBUTUSUNEDO
A
t20
110
PRECIPITAC0N(mm)
3
J
PHIttYREA MEDIA
=6c
E
a
(J
z
UJ
E
B
É.
8
{0
(n
tlJ
s.oon'erat9Ml!!
20
Figura
40
50
80
4.r1
100
120
140
PRECtPtTACt0N(mm)
Representación de las curvas ajustadas entre eI
volumen de escorrentfa cortical
( titros ) y
la
precipitación incidente (mm):
a) Curvas ajustadas a cada uno de los árboles con_
trolados de A.unedo. Se indica la ecuación. }a r y el
diámetro del tronco.
b)
Curvas aiustadas a cada uno de 1os árboles con_
trolados de P.media. Se indica Ia ecuación, la r y eI
diámetro del tronco.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
P (m)
(Iitros) en las
Figura 4.18 Variación tle la escorrentfa cortieal
P
'
m
e
d
i
a y c) 0'ilex en
b
)
tres especies a) A.unedo,
(
c
¡
n
)
del volumen de
t
r
o
n
c
o
d
e
l
d
i
á
m
e
t
r
o
Y
función áeI
precipitación (mm).
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
media tiene
yIa
un comportamiento totalmente diferente.
precipitación,
la respuesta de esta especie se hace proporcional-
mente menor gue cuando la precipitación
La
flujo
Al aumentar er DBH
es escasa.
e n c i n a t i e n e u n c o m p o r t a m i e n t oi n t e r m e d i o .
de escorrentía cortical
pitación,
€s
frente a distintas
La respuesta del
preci-
cantidaclesde
que en el madroño pero mayor que en 1a
inferior
falsa
aladierna.
La figura
4.18 puede ser utilizada
también como un gnomograma de
referencia
para las
tres
escorrentía
cortical
que genera cada especie,
de precipitación
tiva,
cada
quiera
de ellas
I' el
figura
si
DBH de los
tiene
tres
árboles
conocemos las
otras
dad de precipitación
normal ízacíón
de
si
la
cantidad
que nos interesan.
e1 cálculo
presentan
vaiores distribuidos
en la misma ecuación,
de
trabajo
variables
en rangos de magnitud muy diferente
variables
en este último
sentido,
que
y
independientes
que están presentes en Ia ecuación, contribuyen a originar
Es
cuar-
de escorrentía cortical.
además, detectar en qué medida 1as diferentes
dependiente.
de
dos.
los datos es una herramienta
si queremos relacionar
En defini-
del diámetro del tronco y ra canti-
al flujo
utilizable
de
conocemos 1a cantidad
y permite
entradas
3.2.1.1 Medida de la contribución
La
Se puede estimar
especies.
la variable
con el que hemos efectuado
estos cálcuros cuyos resurtados se puedenver en la tabra 4.9.
se
ve
que
en la encina,
e s e l D B He I q u e
más contribuye
a
generar este flujo,
aunque 1o hace en una proporción muy similar a la
cantidad de precipitación.
La función propuesta explica sólo el 38.3%
de la variabilidad de este flujo y también los estadísticos calculados
para esta ecuación indican Ia fiabilidad
En ras otras especies,
pitación
ra variable
se observa que es la cantidad de
que más contribuye.
en proporción similar,
de Ia misma.
preci-
En el madroño, Io hacen ambas
pero en la falsa aladierna, la contribución de
ambas variabres es muy diferente;
1a precipitación
contribuye con eI
doble de peso que eI DBH. Esto último concuerdaperfeclamente con la
forma y tendencia del plano que relaciona estas tres variables en las
Hidrología
32
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Especie
Ecuacfón l{úItlple
r
R2
S.E.
F
n
Q.tlex
E.C.= 0.50 + D + 0.45 t P -.0.0001
0.618
0.383
0.78
LL4.2
37L
A.unedo
E.C=0.41*D+0.54*P-0.0003
0.635
0.403
O.77
67.?
2O3
0.53
0.68
108.8
196
P¡ ¡ned1a E.C=0.30+D+0.67*P-0.000030.728
Tabla4.9
R e 6 r ' e s i . o n e sn i r l t l p l e e n t r e E . C y l a p r e c l p i t a c i ó n y e l d l á r o e t r o d e
de los árboles. Se han utillzado
datos normallzados.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
especies estudiadas (fig.
4.18). Con estas rlos últimas ecuaciones, se
a L c a n z a a e x p l i c a r e l 4 0 . 3 % y e l 5 0 % r e s p e c t i v a m e n t e , y a m b a sp r e s e n tan algunos parámetros estadísticos
que confirman su validez.
3.2.1.2. Aproximacióna la función polinómica de Aussenac.
A u s s e n a c( 1 9 7 0 ) s u g i e r e q u e l a e s c o r r e n t í a c o r t i c a l
metro
importante
en la variabilidad
de ra alimentación en
suelo forestal.
Aporta una función múltiple
tación incidente
(P) v de la circunferencia
La función tiene
ln(EC) = a
o
en función
pará-
e s un
agua
de1
de -l_ap r e c j p i -
der tronco.
Ia forma:
+ a.,(x)' + arln(P.)
+ arln(p.)2
donde : EC = escorrentía
cortical.
X = circunferencia del tronco.
P - precipitación incidente.
Aussenac (1970)
una
influencia
pero no en ciertas
indica que la circunferencia
significativa
coníferas
del tronco
só1o en algunas especies
de
tiene
frondosas
(pinus El¿-tye€lfj€ y picea abies).
Se efectuaron las transformaciones correspondientes para aplicar
una regresión múltiple del tipo de Ia de Aussenac (1g70), aunque
u t i l i z a n d o e I D B Ha 5 0 c m . e n l u g a r d e r p e r í m e t r o d e r t r o n c o .
En ras
tres especies estudiadas los resurtados fueron los siguientes:
f"
V.
p
ilex
lnEC=
unedo
lnEC=
media
lnEC=
-1n 4.9 + 1.62.lnP
+ 0.050-D2
i
- I n 4 . 7 + 1 . 5 9 . l n P . + 0 . 0 2 5. D 2
- l n 3 . 9 + 0 . 7 4 - I n ( P )I
' + 0.004-D2
0. 577
370
0. 750
203
0.598
205
1
Debemos indicar
(19/0)
llegó
que una función como ra propuesta por
no es adecuadapara estas especies,
a utilizar
Aussenac
y a q u e e n n i n g ú n. c a s o
Ios tres parámetros propuestos por ér;
se
sin embargo,
estos sí parecen tener una reración clara con Ia escorrentía cortical,
aunque no de Ia forma que dicho autor propone.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
-----'-..r''{.
:
Hidrología
33
-.:
;
". ''r-l
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Tanto
en Quercus ilex
independiente más influyente
variable
(u, '
la precipitación
diámetro apenas si tiene una influ"nóiu
eI
ambas especies,
como
interviene
unedo,
como en Arbutus
0).
En
pu""
el
En el caso de Phillyrea media, es
es muy próximo a cero.
1
por
precipitación al cuadrado Ia variable condicionante del flujo
valor de a
la
los troncos (a, > 0) y al igual que en las otras especies, el valor de
a
1
es muy próximo a cero.
En
para el encinar de Prades,
resumen,
logarítmica
función
una
utilizar
con sólo dos variables
parece
más apropiado
que estime la escorrentía
cortical
por lo que se propone el uso de
independientes,
funciones más simples que la propuesta por Aussenac (1970) sin que con
pretenda quitar
se
ello
importancia.al
valor
pionero de
la
función
propuesta por este autor.
3.3.
DEL BOSQUE
CORTICALEN FUNCIONDE LA ESTRUCTURA
ESCORRENTIA
El
bosque
de Monte Poblet'
como ya se indicó
al área de estudio y en el inicio
referido
rebrotes producto rlel carboneo realizado
estructura
una
muy peculiar
en
el
capítulo
de
es un encinar
de éste,
hace unos 40 años. Esto Ie da
importantes
que va a tener consecuencias
en el reparto de agua en el suelo de este encinar.
densidad de árboles es muy alta
La
en comparación con los enci-
nares del Montseny (Rodá
1983) o de La Rouquet o Madeleine en Francia
(Rapp y Romane
En Monte Poblet,
1968).
8450
tenemos una media de
á r b o l e s / H a , r e p a r t i d o s e n t r e : e n c i n a s ( 6 6 . 4 % ) , m a d r o ñ o( 1 6 - 6 % ) , f a l s a
aladierna (11.8%) y otras especies,
encinar.
y
incluye
de
En Ia tabla 4.10 se ve la cantidad de árboles de cada especie
reparto
su
9üe forman el estrato arbóreo
en
escorrentía
entre las diferentes
clases
la tabla el número de árboles anillados
cortical
También se
diamétricas.
para
estima
que pertenecen a cada clase diamétrica y a
de
cada
especie.
La
tras
metodología
cada
anillado
y
número de
seguida en este enfoque consistió
precipitación,
extrapolar
las cantidades recogidas
muestrear
cada
árbol
estas cantidades a Ia hectárea en función
árboles de cada clase diamétrica y 1o
árbol o árboles muestras de clase (Aussenac1968).
Hidrología
por
en
34
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
canalizado
por
del
el
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
a. i Iex
Clase
D1á:netro
Arb/ha.
A. unedo
P.
media
Arb/ha"
Arb/ha
2.O -
2.4
585
6S
191
2.5 -
4.9
2220
516
522
5.0 -
7.4
1240
458
208
7.5 -
9.9
823
330
52
L O . O- L 2 . 4
551
12.5 - 14.9
301
15.0 - 17.4
L62
1?.5 - 19.9
B?
20.o - 22"5
40
Arboles/l{a
6009
6
29
o
1466
Tabla4.lOl{ú¡nero de árboles anlIlados
en funclón de Ia
diauÉtrica
985
clase
en cada especÍe por
densidad de la clase.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
la
En
cortical
escorrentía
cada precipitación
3.3.1.
4.11 se aportan los valores
tabla
Factores
precipitación
de
.I
en
estimados para cada especie y para el total'
muestreada.
de la
que influven
precipitación
1a
en
escorrentía
cortical
El flujo
condicionado
por
en
cada
a d e m á sd e l o s c o n d i c i o n a n t e s e s t r u c t u r a l e s
del
los mismos factores
árbol individualmente,
debe estar
en eI encinar,
total
de escorrentía cortical
que afectan al
flujo
Por esta razón, se han ensayado los mismos ajustes entre este
que se mencionaron con
y los parámetros de las precipitaciones
bosque.
flujo
anterioridad.
proceso
El
seguido es igual
que el efectuado con la
conseguido
comprobando el incremento del % de variabilidad
ción,
incluir
en
las
funciones
dichos
funciones que no los contienen.
parámetros
trascola-
a
las
aportan
los
respecto
con
Los apartados siguientes
al
resultados obtenidos.
Una
de
total
idea
escorrentía cortical
y cada parámetro,
flujc
entre este
general a las relaciones existentes
Se
en
refleja
eI
siguiente cuadro:
INT.
INT.
MEDIA MAX.
- mm/hor
PR
mmr
0.987
q
97.590
0.069
0.472
0.470 22.270
PERIODO
n
SECO
días -0. 063
34
DURA.
DURA.
PRECI. INT>X
hora
0.906
0.876
82.080
76 . 7 3 0
Observamos que al igual que ocurriera
0.39
parámetros que mejor predicen 1a escorrentía cortical'
tación
(97.4%),
los
con la trascolación,
la duración de la precipitación
son 1a precipi-
(82%) y Ia
duración
del período con intensidad superior a la media (76-7%).
Partiendo cle este punto, se ha procedido a incorporar diferentes
parámetros
a los ajustes múItiples
parámetros
más idóneos,
para obtener las funciones
la precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
incidente
explica el
y
los
mayor
Hidrología
35
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Preripit¿ii{n
(nr)
Fe,:h¿
?4088i 0.30
190!81 23.47
0 7 1 0 8 1 1 - c5.5
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5.00
2 021B r
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23.20
7.2s
36.20
20.00
0.50
5.92
r.2{
0.t3
0.83
?3,22
39.60
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2,43
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0.28
31.28
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0.50
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0.53
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0.51
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1.45
i
¡<
1 q,
i. JJ
5?.-q0 t6.Br t85,95 I t58.-?t t10.49
Valores diarios
y
de precipitación,
trascolación
por especie y total en lrAvic
escorrentfa cortical
, e
intercepción en cada una de las precipitaciones registradas
durante e1 estudio.
Se indica también e1 total
acumulado
p o r c a d a f l u i o e n l o s 2 7 m e s e sd e c o n t r o l .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
( 9 7. 5 % ) ,
de la escorrentía cortical
de la variabilidad
porcentaje
Io
cual deja muy poco margen Para el resto de parámetros.
P o c o s e p u e c l ec l e c i r s o b r e ] a c a p a c i d a d d e p r e d i c c i ó n q u e n o s d a n
Los
otras funciones con parámetros diferentes a la precipitación'
sólo eI
efectuados indican que la intensidad media explica
intentos
y que aumenta al 0.74% sí añadimos el pará-
0.48% de la variabilidad
otros como la duración de la
23.12% que se incrementa mucho al incluir
a la media ya que
y la duración con intensidad superior
precipitación
el
explica
sequedad. En cuanto a la intensidad máxima, ésta
metro
todos juntos explican el 91.29i6 deI total.
la precipitación
que
interpretar
se
más
como duración y duración
de
que también tienen un valor predictor
intensidad superior a la media,
que
que
es la variable
incidente
pero que hay otras'
explica
información
precipitación
la
conjuntamente con
e n m a s c a r aa l u t i l i z a r l a s
no está presen-
que actúan de modo claro cuando la precipitación
pero
podemos
citadas,
anteriormente
anaLízamos las relaciones
Si
te.
def init j-va,
En
e s t o s u g i e r e que no vale la pena buscar
regre-
complejas si Ia mayor Parte de la información está bien conincipor una función simple que contenga a la precipitación
trolada
siones
independiente.
dente comovariable
La
cortical
propuesta
ecuacion
como mejor
a los
de significación
regresiones
factores
nada (0.13%)
Hidroloeía
ajustes
de los
datos
como:
intensidad
similares.
incidente,
explicada
36
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
por las
mayor grado
sentido,
media y máxima,
precipitación
la variabilidad
no aporta
En este
realizados.
obtenemos resultados
además de la
precipitación,
casi
logarítmica
rnúltipIes
tales
y tiene un error standar
de EC,
1662.37.
La transformación
otros
escorrentía
r = 0.988
eL 97.61 %de la variabitidad
d e 0 . 9 4 , y F ( 1 . 4 1) =
tear
de la
es:
EC=0.163'PR-0.584
explica
predictora
ál
plan-
41 incluir
duración
de la
no incrementamos
funciones.
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Podemos pues
concluir
d e I o s d a t o s n o a p o r t a n r a y o rf i a b i l i d a d
embargo, Jackson (1975),
Sin
autor,
Ia
la transformación
más afecta a este flujo,
predicciones.
en las
opina lo contrario,
ya que para
este
logarítmica aporta 1os resultados más fia-
a d e m á sd e q u e l a c a n t i d a d d e p r e c i p i t a c i ó n
bles,
a
de Ia población (bosque), Ia transformación loga-
escorrentía cortical
rítmica
eue en lo que respecta
diciendor
gue en parte,
tiempo gue dura la precipitación
es la que
incidente,
también está controlado por el
y Ia parte de este tiempor
eo que la
intensidad es superior a la media.
3.3.1 .1 . Precipitaciones aisladas y agrupadas
Un
aspecto
hidrología
en
Erafía
metodológico
de gran interés
es la periodicidad
forestal,
general,
los
ha sido quincenar o mensual (Rodá 1983;
1968;
y
1978).
otros
muestreo inmediato tras cada precipitación,
€s
que
precipitaciones
diferencias
a un muestreo
al muestrear periódicamente,
en un muestreo,
taría grandes diferencias
p o d e m o sa g r u p a r
con lo que ésto significa
efectiva,
etc.
de
"A priori",
cortical
varias
umbral,
uno espe-
en la esco-
las diferencias tampocoson significativas.
Las ecuaciones
calculadas
son las
siguientes:
Precipit.
aisladas
Y= 0. 164-X
0.459
(r
Precipit.
agrupadas
Y= 0. 161-X
0.490
(r
Interpretamos
existen
con
entre un tipo u otro de muestreo, sin embar-
de forma similar a 1o que ocurre con Ia trascolación,
rrentía
al
fundamental, como ya se ha indicado en otros apar-
tanto de sequedadcomo de lluvia
8or
fbrahim
regular.
La diferencia
tadosr
Romane
prebble y
en este sentido,
efectuar el muestreo de este modo en contraposicion
periodicidad
Rapp y
la
la necesidad de un
(1980) y Clements y Colon (1975) muestran ciertas
Stick
que
plantean un muestreo semanat (Rapp e
son los menos, aquellos en ros que se cita
de
La biblio-
estudios en los
periodicidad
etc.)
estudios
de los muestreos.
presenta múltiples
nos
en
apenas
nuestros
cálculos
diferencias
0 . 9 9 1, n = 20)
0. 989, n = 21)
como una prueba
en Io que respecta
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
a
a favor
1a
de
que
escorrentía
Hidrología
37
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
al efectuar el muestreo de uno u otro modo. Sin embargo'
cortical
ligeramente mayor cuando las
un umbral de escorrentía cortical
tiene
una tasa de respuesta (pendien-
s e a g r u p a n a d e m á sd e ,
precipitaciones
se
te) menor en dichos casos.
"t"
S e h a c a l c r l t a c l op a l a c a d a g r r t p o d e p r e c i p i t a c i o n e s , e 1 . p a r á m e t r o
como test de significación del error standar de las pendientes. En
estadísticas.
tablas
Podemosafirmar
dado por las
crítico
que ambas funciones
pen-
tienen
poblacional,
pueden pertenecer a una misma muestra
que
dientes
al valor
eI valor de t fue inferior
amboscasos,
es
sus diferencias no son significativas.
decir,
3.3.1.2.
C a p a c i d a dd e s a t u r a c i ó n d e l o s t r o n c o s
El
una función
zadas y agrupadas), permite calcular
tación (PR) V escorrentía cortical
Aplicando
ios criterios
h a b j - + . u a l e sd e c á l c u l o d e
en Prades se requieren precipitaciones
el flujo
Esta función fue:
(r=0.988,n=34)
saturación de los troncos (Aussenac 1968;
inicie
entre precipi-
global
(EC) para I'Avic.
= 0.162 'k PR - 0.584
EC total
(individuali-
conjunto de todas las precipitaciones
análisis
Szab6 1985),
capacidad
de
s€ estima que
s u p e r i o r e s a 3 . 6 m mp a r a q u e s e
de escorrentía cortical.
Szabó (1985) estima para los
r o b l e d a l e s h ú n g a r o s , u n r a n g o e n t r e 3 . 8 m my 6 . 8 m m s e g ú n e s p e c i e s . E n
base
a los datos de Qzhan (1982) se calculan valores entre 2.88 mm a
m me n b o s q u e s t u r c o s y A u s s e n a c ( 1 9 6 8 ) t a m b i é n e n c u e n t r a v a l o r e s
' 1 . 9 m me n f r o n d o s a s . H u t c h i n s o n
p r ó r i m o s a 3 . 8 m me n c o n í f e r a s y d e
9.3
a n d R o b e r t s ( 1 9 8 1 ) o b s e r v a n q u e e n P s e u d o t s u g am e n z i e s i i e s d e 4 . 9 m m .
general,
En
las frondosas presentan capacidades de
a las coníferas y,
inferiores
que en las frondosas el flujo
saturación
probablemente, esto tiene relación con
de escorrentía
cortical
sea mayor que en
las coníferas.
1o que respecta a la capacidad de saturación de los
En
en
las
tres especies que forman el estrato arbóreo
ecuaciones
calculadas entre escorrentía
cada especie en I'Avic,
Hidrología
y precipitación
38
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
cortical
de
troncos
I'Avic,
las
(L/n" ) generada por
(L/n" ) en cada día de mues-
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
treo son:
0.982, n=34)
0.041.PR 0.047
(r
(,-
0 . 0 1 6 .P R
(r
0.982, n=34)
Q= ilex
EC
0.104.PR 0.531
A. unedo
Fl-
P. media
EC
proporcionan
Estas funciones
mmpara Q.
valores
ilex,
global
a los
de la
para e1 encinar
de troncos,
cidad de canalizar
gue
de 1'Avic.
1o cual concuerda muy bien con su capacortical.
los valores más altos
Primero, observamos
por 1o gue
de EC y,
esto se debe a que la retención en los troneos es
observa ahora,
se
muy
Aussenac (1968) citando a Voigt (1964) indica que hasta eI 40 %
baja.
del
y concuerdan perfecta-
biblioeraf.ía
agua por escorrentía
esta especie tiene
de 5.10
es que 4- unedo tiene la menor capaci-
Otro aspecto a resaltar,
da.d de saturación
una capacidad de saturación
unedo, y de 6.31 mmen P. media. Los
1.14 mm en A.
son similares
mente con eI
0.101
0.967, n=34)
agua que
cortezas.
Este
por los troncos prrede ser
circula
podría ser el caso de 0.
especies tienen una corteza de textura
similar,
y P.
de este método de calcular
las superficies
de troncos y hojas.
función lineal,
las
gruesa y agrietada.
acerca de
eI agua necesaria para
1a
saturar
Este autor recoge las dudas plan-
sobre el riesgo de extrapolar
teadas en la bibliografía,
por
medi4 pues ambas
(1963) efectúa comprobaciones interesantes
Rutter
idoneidad
ilex
absorbida
llu€ quizás tenga una inflexión
al origen una
en las proximidades del
origen.
Después de
calcular
por este método el
agua
saturar las copas y troncos de Pinus svlvestris,
talmente esta medida.
sobreestima
diferencias
el
para
compruebaexperimen-
Los resultados indican que el cálculo
valor
de capacidad de saturación
sin
empírico
embargo, las
s o n t a n p o c o i m p o r t a n t e s ( 1 . 3 5 m my 1 . 7 m m ) q u e a p o y a n I a
validez y fiabilidad
del sistema.
3.3.2. Cuantificación de 1a escorrentía cortical
La estructura
cantidad
necesaria
del
bosque de Poblet
de agua que llega
aI
en L'Avic
condiciona
suelo por escorrentía
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
en gran medida Ia
cortical.
En
Hidrología
Ia
39
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
cie
Los cáIculos
cuenca de I'Avic.
la
en función
cada tormenta'
en
globales
que el
medio de
valor
la
total,
En
de nreci¡itaeión'
cifrado en litros/mz,
porcentaje de escorrentía cortical,
supone una carrti,Jacl no despreciable
Ia
siendo B-7% en Ia
labiérnago.
cscor-rentía ,:ol-tjcr.l sllpoir. rln 11.37, tleir tol-¡l
Este
en
árboles
densidad de
indican
en eI madroño y 1.4% en eI
4.2%
encina,
de la
de una especie a otra
varía
cortical
escorrentía
por cada espe-
que se canali.zan
cantidades
se han dado las
4.11
tabla
período
de 185.9 7/m" en todo el
de estudio (27 meses) 1o que equivale a 82.6 I/m"año'
aunque afectada por ciertos
cantidad,
Esta
tormentas (cantidad de precipitación,
de este encinar al que contribuye
sentativa
tura,
intensidad,
rugosidad
y
(1970) cita
Aussenac
de la corteza'
espesor
como cantidades
troncos de Pinus sylvestris,
En
las
será repre-
etc.)'
en función
etc.
de
factores
estruc-
de su
sentido'
este
por
canaLízadas anualmente
los
Picea abies, Abies grandis y Fagus silva-
l o s v a l o r e s d e 2 2 5 m m , 1 9 2 m m , 2 8 4 m my 4 5 3 m m , r e s p e c t i v a m e n t e .
marcando una gran
Como se V€, el factor específico es importante'
tica,
entre coníferas y frondosas-
diferencia
Las cantidades generadas por las diferentes
no son excesivamente importantes. Sólo tenemos 50.7 mm/año
en lrAvic,
en
encina,
la
estudiadas
especies
24.1
m m / a ñ oe n e l m a d r o ñ o y 7 . 7 m m / a ñ oe n
falsa
la
Sin embargo, estas cantidades de agua se reparten sólo en
aladierna.
las proximidades del tronco,
lo que hace que en un círculo
aprorimado
de 30 cm alrededor del tronco (Aussenac 1970) se de una concentración
importante de agua. Esto puede alterar el desarrollo de la planta e
incluso
alterar
escorrentía
canalizada
las características
cortical
penetra
flujo
( B e v e n y G e r m a n n1 9 8 2 ) .
consultada,
raíces
agua de
al
pudiendo,
que opera a escala del
los datos de escorrentía anual son muy variables.
una recopilación
el
ser
cle
más claramente al propio árbol que genera este
modo, beneficiar
1a bibliografía
ya que
más profundamente en eI suelo
por los macroporos que rodean a las
este
En
del suelo'
bosque,
Alvera (1976)
hace
cle medidas en diversos tipos de bosques y los valores
citados por él oscilan entre el 0% y el 5.9% para coníferas y entre eI
R a n g o sd e v a r i a c i ó n s i m i l a r e s a
0.32% y 9.6% para los planifolios.
Hidrología
40
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
é s t o s a p o r t a L e e ( 1 9 8 0 ) a I r e c o p i l a r d a t o s d e 2 6 m a s a sa r b ó r e a s
Según este autor,
a1 1% hasLa eI
riores
aI
las
coníferas
6 7 o , n r i e r l L fa s q u e l a s
1% hasta el
oscilan
desde valores
inferiores
t r o n c i o s a s v ¿ 1 nd e s c t e v i r l o r . e s L ' l e - .
12%.
Este mismo orden de magnitud es er encontrado por Jordan (1978)
para dos bosquestropicales en venezuela (l.B
a 7.4%), por pebble y
stirk(-r980),
y por Brinson et ar(19g0), que encuentran valores
máximosde 5% eI primero y de 4% eI úItimo, en la escorrentía
cortical
anual de bosques de Eucalvptus melanopholia y Níssa
aquática,
respectivamente.
(1963) es el autor que aporta los valores
más altos
de
escorrentía
cortical
anual encontrados en ra bibliografía
(15-30%)
en una plantación de pinus svlvestris.
Alvera (1966) atribuye
estos
valores a las características del bosque, constituído por
árboies muy
jóvenes ' con hojas más grandes y
con Inayor capacidad de captación. En
una selva de Puerto Rico, Jordan (1968) calcula que
la escorrentía
cortical oscila entre 17.5 y 22.0i(. Más recientemente,
Matzner et al.
(1982) encuentran que en eI hayedo de Sólling
este flujo es del 13.17..
Rutter
C o m os e v e ,
eI encinar de ltAvic
no presenta un valor excesirra-
mente arto,
otros,
anual
aunque sí 1o es en comparacíón con ros valores dados para
Ouercus por Zinke (1967) en los que la escorrentía
cortical
no a]canza eI 1% de 1a precipitación.
schnock y Galoux (1980)
ponen er valor medio en 3.6% para er robredal de
virerles-Blaimont.
Proponer
funciones o ecuaciones más o menos generares que modelicen los flujos hídricos en e1 encinar es un paso necesario,
aunque
para su aplicación
se debe tener en cuenta que dependiendo de Ia
estructura der bosqueestudiado, los valores son variabres.
si compa_
ramos nuestros datosr
8'los
que la escorrentía cortical
es eI
14.3%,
por Lossaint y Rapp ( 1g7s) para encinares de
La
Madereine y Le Rouquet (4.3%) ra diferencia es abrumadora pero
si
considerasemos las diferencias en el número de árboles (800
frente
a
8500) y' que en los encinares franceses sóIo se consideran
los árboles
de cierto grosor, las diferencias en er porcentaje de
flujo se verían
con
ros
estimados
considerabremente reducidas.
Aussenac y Boulangeat (19s0)
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
estudian
Hidroloeía
41
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
al
Detectan que la escorrentía
densidad.
diferente
pasa del
cortical
4%
1 7 %a l a u m e n t a r l a d e n s i d a c l c l e 5 0 0 á r b o l e s / h a a 2 3 0 0 á r b o l e s / h a .
por esta raz6n, parece más apropiado modelizar los flujos hídriconcepto con eI que sería más fácil
atendiendo al árbol-unidad,
cos
procedencias pues dentro de una misma
comparar resultados de distintas
del árbol,
estructura
la trascolación.
en el bosque,
para
tiene
de
encontrada
la
pero no para la escorrentía
En
cortical.
son
Szabó (1985) encuentra que los ajustes entre estos flujos
cambio,
lineal.
de tipo
de
Las funciones que se ajustan a los porcentajes diarios
se presentan en la figura
4.19.
rrentía
cortical
especie
tiene la asíntota en un nivel diferente,
4.54 para A. unedo y 1.38 para P. media. La
indica el nivel
de escorrentía
de escorrentía
cantidad
mayor probabilidad
El nivel
tía
cada
(19S0) aportan funciones simi-
Prebble y Stirk
para la trascolación
lares
la
del lugar de estudio'
del mismo tipo
asintótica
una distribución
especie
válidas de
Máximosprevisibles
cortical.
cortical
% d.e escorrentía
El
para
independientes en parte,
Porcenta.ies de escorrentía
3.3.3.
son referencias
diámetro o circunferencia
el
especie,
la
con
Pseudotsuga menziesll
comparando 3 poblaciones de
punto
este
Ve:
C o m os e
9.35 para Q-
cortical
cacla
ilex,
ordenada de las funciones
o sea
al cual la función es asintótica'
máxima que podemos esperar
con
en función de la precipitación.
al que se hace asintótica
del encinar es 15.28,
total
esco-
valor medio cle este flujo
la función para la
escorren-
e1 cual es muy concordante
con
el
en el encinar de I'Avic.
4. INTERCEPCION
4 . 1 . D E F I N I C I O NY C U A N T I F I C A C I O N
En el contexto del ecosistema forestal,
ción,
proceso por
el
bosque,
€s
el que parte de la lluvia
que
cae
interceptada y temporalment: retenida por la
C o m oi n d i c a A u s s e n a c ( 1 9 8 1 ) ,
Hidroloeía
e n t e n d e m o sp o r i n t e r c e p sobre
el
vegetación.
en los estudios de hidrología es ntuyin-
42
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
16
J
(_)
F
É.
o
()
r=-0.
595*
5=15.28-3989/x
15
E.C.TOTAL
V+
13
g 12
z.
tlJ
t1
É
ol
o
()
r0
lrl
9
(n
s
-30.60/x
S=9.35
r=-0.
Q.itex
8
7
6
/x
S=4.54-t*.61,
r=-0.19.|
S=1.38-4.6tr
/x
10
Figura
30
50
70
A.unedo
P. mediq
130
90
110
(mm)
PRECIPITACI0N
4.lg Representación gráfica de las ecuaciones a¡ustadas entre
poreentaje de escorrentfa cortical
el
respecto a
Ia
(mm)que recoge cada especie en
precipitación
incidente
y eI conlunto del encinar. En cada caso se indica
IrAvic,
Ia función ajustada y la significación de 1a correlación.
(t) significativo ai 95t o más.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
interrogarse
teresante
¿ Q u ér e p r e s e n t a e n r e l a c i ó n a l a p r e c i p i t a c i ó n ?
intercepción.
Desde la
en diferentes
diurno
carácter
las
proceso
aI
del
que intervienen.
la importancia que tiene
La
debido
la
que tiene la intensidad,
intermitencia,
sobre la intercepción
en hayedos y
continuidad
a
intercepción'
o
o nocturno,
del aire,
evaporativo
Lógicamente'
complejidad
(1972) determinan la influencia
et al.
Bultot
bosque.
entre la tasa de evaporación y
existente
relación
¿Cuá] CS
que responden
estudios
continuidad de las precipitaciones
o
intermitencia
de
tipos
1977) pone de manifiesto
(1963,
Rutter
la
factores
múltiples
los
detectar
son muchos los
y se comprueba Ia
son diversas
respuestas
70,
décacla de los
estas cuestiones
Ia
hidrológico?.
en el ciclo
su significación
a
sobre la importancia y el papel que juega
y
poder
coníferas.
Aussenac y Boulangeat (1980) comprueban la menor capacidad de intercepción de las coníferas frente a frondosas y el efecto positivo de la
e < i a dy l a d e n s i d a d d e l a s p o b l a c i o n e s s o b r e e l % d e i n t e r c e p c i ó n .
cantidad de agua necesaria para saturar
La
hojas
y ramas es un factor
1968,
1981;
Rutter
las
superficies
determinante de la intercepción
1977; Jackson 1975). Su valor
de
(Aussenac
depende de factores
y morfológicos de la especie arbórea, además, de 1as condiciones ambientales de Ia zona y de la época de estudio (Szabó 1985).
texturales
Aussenac (1981) plantea el interrogante sobre si las cantidades
interceptadas por la vegetación se han perdido para el sistema forestal.
aunque imprecisa' parece indicar que sí. Rutter
La experiencia,
(1963)
c o r n p r u e b aq u e l a a b s o r c i ó n f o l i a r
tasas de evaporación pueden justificar
es insignificante
y que
las
las pérdidas del agua intercep-
tada por evaporación. Murphy (en prensa) recoge estas ideas y desarrotla
un modelo de intercepción basado en las ideas de Rutter y en
particular
Por
diferencia
en 1a tasa de evaporación foliar.
1o general,
entre
escorrentía cortical
Ia
la intercePción se calcula
precipitación
y los flujos
indirectamente
de
Por
trascolación
Y
( A u s s e n a c1 9 8 1 ) .
INT=PR-(TR+EC)
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Itridrología
43
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
La
biblioerafía
consultada permite constatar 1a importancia
de
e s t a p é r d i d a , y a c f u e r e p r e s e n t a e n t r e e l 2 5 a L 4 5 %d e I a p r e c i p i t a c i ó n
e n l a s c o n í f e r a s y e n t r e e r 1 5 a l 3 0 %e n l a s f r o n c r o s a s .
En estas
últimas,
ra presencia o ausencia de hojas, carece de significación
(Ozhan 1982) o bienr
pasa de intercepciones det 21%ar
12% (szabó
leBs).
Las
estimas existentes
intercepción
la
en er encinar,
porcentaje anual deL 30.7%. Rodá (19g3) sugiere para
el
un % de intercepción entre er 20-25 % d.e ra precipitación
un
Montseny,
total
de
son muy superiores a las obtenidas en este
Así, Lossaint y Rapp (1971) en el bosque de La Rouquet, car-
trabajo"
cularon
hasta ahora sobre Ia importancia
del año.
En
el
encinar de I'Avic,
observaciones
anuales.
fue del 10.8%,
el porcentaje meCio obtenido
en 61
q
u
e
ro
supone la retención de 140.6 mm
Estas cifras
son la mitad de 1o estimado para el l,lontsenyy
la tercera parte cle 1o calculado en Le Rouquet.
4.2. RELACIONENTREINTERCEPCION
Y PRECIPITACION
La cantidad
de agua interceptada
do con 1a cantidad
de precipitación
en cada lluvia
incidente,
se ha relaciona-
obteniendo 1a
función
s iguiente :
INT=2.67+0.02-pR
Igual
que
(r=0.509,
n=47)
ocurriera con la trascolación y con
la
escorrentía
cortical,
la intercepción también varía con la cantidad de precipitación de la forma que se desprende en la figura 4.24 a. Dicha
figura
presenta Ia variación de estas tres fracciones de
la precipitación al
aumentaresta en e1 encinar de 1'Avic.
En cuanto al
tar
la
cantidad
Y = a+b/x (Fig.
Iares
porcentaje
de precipitación
4.20 b).
para diferentes
Hidrología
de ra
tipos
intercepción,
éste
varía
en forma de curva asintótica
Aussenac (1981) proporciona
de bosque.
44
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
al
aumen-
del
funciones
tipo
simi-
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
E
z
)E
É¡
INTERCEPCION
@F16
PRECIPITACION (mm)
FLU.TT_]SHIf'EICC|S
iL_
lBg
I'
gEs
TRASCOLACION
É1
Fl
{
E< E.g
z
Ét
rl
34a
CORTICAL
2t¿1
a
,i
|
:.---,--1.-.-----...-
L6
|
i
I
-----'-1_---r..----r------
281
36
4g
I
56
I
l-
INTERCEPCION
. . Ii
6A
7E
É6
.-- ----J
i
-/81 lgÚ
PRECIPITACION(mm)
Fi gura
4.20 Variación de los fluios
de trascolación,
escorrent fa
cortical
y de la intercepción en eI encinar de lrAvic
en
función de Ia precipitación.
a) Ecuacionesde regresién IlneaI entre precipi tación (mm)
y eI agua canalizada o interceptada (mm).
b) Ecuacionesajustadas entre Ia precipitación (mm) y eI
p o r c e n t a l e d e I a m i s m aq u e l l e g a a l s u e l o p o r t r a s c o l a c i ó n
y escorrentfa cotical,
o es interceptada por la vegetación
en I tAvic.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Y FACTORES
DE LA PRECIPITACION
RELACIONENTREINTERCEPCION
4.3.
entre 1a intercepción
Se han calculaclo las relaciones existentes
y
(Tabla
los cinco parámetrosdefinidos en cada precipitación
4.4 ),
p a r a c o m p r o b a re n 1 ' A v i c l a s r e l a c i o n e s e n c o n t r a d a s p o r B u l t o t e t
(1972).
Los resultados indican que eI factor
con la duración de la precipitación
ficativamente
en
horas
tormenta,
vamente.
que la intensidad
con
unos valores de r iguales a 0.638 y
además de con el grado de sequedad.
signo del coeficiente
Los
dad
de correlación
respecti-
algo a través del
son r = -0.161 para Ia intensi-
indican
Ambos, aunque
que a mayor intensidad
que a mayor grado de sequedad,
y
la
Sin embargo, estos pará-
parecen sugerirnos
media y r = 0.226 para la sequedad.
cepción
0.681,
de
de correlación.
coeficientes
significación,
media
con la intensidad media y
significativa
metros aunque sin significación,
signi-
y con la cantidad de
a la intensidad
es superior
Carece de relación
máxima,
tiempo es el mejor rela-
La intercepcJón sólo se relaciona
cionado con la intercepción.
al.
carentes
de
habrá una menor inter-
correspondería
una
mayor
Quizás, un número mayor de observaciones, pudiera demosparece lóeico que exista.
este tipo de relación que t'a priori"
intercepción.
trar
La influencia
geat (1980),
la
Peña
indicada por Aussenac y Boulan-
y detectada por Alvera (1976) en el pinar de San Juan de
(38% en verano y 18%en invierno)
C o m os e p u e d e d e d u c i r d e l a f i g u r a
I'Avic.
variación
parece
dente
de1 período anual,
temporal o estacional
no parece
confirmarse
4.21, no aparece una clara
sino
de la intercepción,
más bien,
depender su importancia de la cantidad de precipitación
ya
que
precipitaciones
se
los mínimos valores de intercepción
importantes cantidades de precipitación.
estivales
en
inci-
producen con
tormentoso de Ias
El carácter
en la zona mediterránea puede ser eI factor
determinante de estas diferencias.
En
cuanto
a la relación
(trascolación y escorrentía cortical) ,
da, se observa 1a variación relativa
do
de estudio.
coeficientes
con
de la intercepción
efl la
entre
figura
ellos
a Io
otros
4.20,
antes cita-
largo
del
perío-
dando unos
Esta variación resul ta ser significativa,
de correlación de 0.514 con Ia trascolación
flujos
v
de
0.547
con la escorrentía cortical.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Hidrología
45
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
PRECIPITACILlN
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
(mm)
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
4.4.
IMPORTANCIA
DE LA INTERCEPCICóN
EN EL BALANCEHIDRICO
como se
deduce de lo expuesto anteriormente,
el
10.8% de
la
precipitación
se pierde por inlercepción en el encinar de I'Avic.
La
importancia de este proceso en el balance hídrico global es grande, a
j u z g a r p o r d i c h o v a l o r . s i n e m b a r g o , A u s s e n a c( 1 9 g 1 ) r t a m a
la atención
sobre el efecto que tiene esto sobre otro proceso no menos importante
del baiance hídrico:
la transpiración.
¿En qué medida la pérdida por
evaporación del agua interceptada
proporción?. Este autor,
afecta a la transpiración?
utilizando
. ¿En qué
la expresión:
Pint = INT (1 - EtlEint)
= pérdidas reales del agua interceptada;
donde Pint
ceptada por la vegetación,
ceptada;
latente
= tasa de evaporación del agua inter-
Et = tasa de transpiración
y de resistencia
por intercepción
En
Eint
el
evaporación
y,
en base a los frujos
a la evaporación,
de Et = Eint,
del agua interceptada
de caror
constata que las pérdidas
serán mayores cuando la relación
caso
rNT = agua inter-
Et,/Bint sea menor.
las pérdidas son nuras
reempLaza a una cantidad
ya
que
igual
Ia
de
agua transpirada.
sin embargo, algunos autores han constatado que la
velocidad de evaporación es 2-4 veces mayor que Ia velocidad de transpiración
en las poblaciones arbóreas. (Rutter
j977; Murphy, en prensa;
Roberts et al.
1980). Por 1o tanto, una parte de Ia intercepción debe
considerarse una pérdida para eI balance hídrico.
Aussenac (1981),
1 0 0 %d e l a i n t e r c e p c i ó n
ecosistema.
ción
es
sustituye
ocurrida durante la noche,
nula,
por
1o que ra evaporación der agua
ni reduce a la transpiración.
70%de 1a traspiración
En conclusión,
1 0 0 %d e l a n o c t u r n a .
46
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
el
la transpira-
interceptada
las pérdidas por intercepción
diurna y el
indica que el
€s perdida por
En ausencia de Luz y con estomascerrados,
que en climas templados,
Hidrología
citando a pearce et al (1980),
no
p o d e m o sa s u m i r
representan el
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
5. BALANCEANUALDEL AGUAEN LA BOVEDA FORESTAL
Y ANUALDE LOS FLUJOSANALIZADOS
5.1. VARIACIONSEMANAL
En
cantjrlafl
la figura 4.21 se han representado en forma
f otal
1a
barras,
de
(1/m")
r l e a . g r r as e m a n a l c l r r ec a e e n I a z o n a d e e s t r r d i o
durante 30 meses, entre Agosto-81 y Diciembre-83. Sobre estas barras,
s€ han superque indican el total recibido por unidad de superficie,
puesto
las fracciones
trascol¿ción
y escorrentía
controlado.
La
Es difíci1
detectar
inferiores
son
respecto
importante
escorrentía cortical.
dura-nt.e Los 27 meses que se
han
indica la cantidad
de éstos con el total,
de nuestro bosque.
pautas o ritmos periódicos
Aventurando una posible
podemos decir
tamiento de la bóveda forestal,
taciones
de
en la bóveda forestal
representados.
los flujos
cortical,
diferencia
que queda interceptada
pot los flujos
que de la misma se canalizan
de compor-
hipótesis
que cuando las precipi-
a 20 mm, la cantidad
a otros flujos
de
en cualquiera
parece
interceptada
y en particular,
a
respecto
Ia
son cau-
Cuandolas cantidades de precipitación
dalosas, aparece la intercepción muy disminuída respecto aI resto y en
estos casos, también Ia escorrentía
los
Durante
se ha repartido
es considerable.
27 meses que ha durado el estudio
encinar de I'Avic
el
internos,
cortical
entre Ios flujos
ha recibido
un total
de Trascolación,
flujos
los
de
d e 1 2 9 8 . 8 m mq u e
Escorrentía cortical
e Intercepción, comose indica en la tabla 4.12.
Los porcentajes de cada fIujo,
el período,
dan el siguiente saldoi
escorrentía cortical
a
74.8% de trascolación,
y 1 0 . 8 %d e i n t e r c e p c i ó n .
La escorrentía cortical,
pues
calculados globalmente para todo
es el que más difiere
1973)
junto
Este úItimo flujo,
en general se considera que Ia intercepción
en encinares (Ettehad et al.
1 4 . 3 %d e
de otros
estudios,
está próxima al
y que la escorrentía
31%
cortical
no
alcanza eI 5% de 1a precipitación'
Et
nos
análisis
estadístico de las 47 precipitaciones
proporcionan los % medios siguientes y sus
consideradas
respectivos
errores
standars:
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Hidrología
47
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Ptriodo
Precip.
mm
Trascola- Escorrentfa
Agua que llega
ción (mm) cortical (mm) al suelo (mm)
Intercep.
rnm
1 98 1
AGO-DIC
123.80
90.50
15.30
105.80
I't .70
198?
ENE-DIC
8 4 9. ? 0
6 4 4. 4 0
1 2 6. 1 0
? 7 0. 0 0
't9
.20
1 98 3
ENE-NoV
325.30
237.47
44.55
282.00
43.30
972.40
185.90
1158.30
1 4 0 .5 0
TODOEL
P E R T O D o1 2 9 8 . 8 0
Periodo
Traseolación (t)
Eseorrentla
cortical(t)
1 98 1
SEP-DIC
73.1
L2.4
85.5
14.3
1 98 2
ENE-DIC
75.8
14.8
90.6
9.3
1 98 l
ENE-l¡0V
73.0
l_3.6
85.7
13.3
?4.g
14.3
flq
10.8
MEDIA
TODOEL
PERIODO
Agua que llega
al suelo (t)
?
Intercep.
t
T a b l a 4 . 1 2 D i s t r i b u c i _ ó n d e I a g u a d e p r e c i p i t a c i ó n ( m my t ) e n t r e l a s
diferentes vías de circulación interna que se qeneran en Ia
bóveda forestal del encinar de L!Avic.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
64-70 + 2.66
Trascolación :
fntercePción:
25.90 + 3.33
o b s e r v a m o sq u e e l s u e l o d e l e n c i n a r r e c i b e e I
En la tabla 4.12,
agua de lluvia
Bg.2% del
9.72 + 0.94
i
Esc. cortical
h e t e r o g é n e a m e n t ee n e l s u e l o , t a n t o
aporte de agua. Esta se distribuye
por
de
acción
la
trascolación
haciendo que la disponibilidad
considerable
un
1o cual significa
caída,
como por
la
escorrentía
cortical,
en los
distintos
de agua sea diferente
puntos del suelo forestal.
que recoge
En la tabla 4.13 se presenta un resumen bibliográfico
escorrentía cortical
los % de trascolación,
tas masas arbóreas.
al valor
es similar
desde bosques tropicales
lugares,
en distin-
observamos que el agua que llega
En principio,
de 1'Avic (89%),
suelo
e intercepción
al
detectado en muchosotros
Sólo
a zonas áridas.
datos
1os
proporcionados por Aussenac (1963) para diversas coníferas en Francia,
(31-42%).
rompen esta tónica debido a su alto % de intercepción
Los valores de escorrentía
más frecuentes en las
cortical
coní-
e s t á n e n t r e 0 . 9 y 3 . 7 % ; s ó l o S w a n ke t a l . ( ' 1 9 7 2 ) c i t a n v a l o r e s
g%, y Ford y Deans (1973) un asombroso27%. En general,
este
feras,
del
porcentaje
bajo
se
debe a la intercepción
del agua
de
que
lluvia
efectúan estas especies.
Son pocos
los robledales y encinares estudiados
desde el punto de vista
la
trascolación
determinada)
no
hídrico.
que
R a p p y R o m a n é( 1 9 6 8 ) c o n s i d e r a n
l l e g a a I 6 0 %y q u e l a e s c o r r e n t í a
ilex
(no
cortical
no puede ser mayor de 5%. Sin embargo, nuestros
de esta idea pues 0.
difieren
completamente
datos
a d e m á sd e c a n a l í z a r e L 8 . 7 % d e
la
por los troncos, intercepta eI 16.5%-
Iluvia
En
base a los datos de I'Avic,
y los proporcionados por
especies de
0zhan
podemos
(1982)
y Szabó (1935) sobre diferentes
pensar
que éstos ocupan un estado intermedio (desde eI punto de vista
hídrico)
Hidrología
entre coníferas y frondosas.
48
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Quercus,
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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I ' u r g ul a
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548.7
81.3
7 7. B
3 .5
18.7 a. pétrea
8 1 6. 4
57.1
69.6
64.4
83.1
56
68
63
76
1.1
1.6
1.8
7.1
42
31
34
16.9
A. grandis
P. sylvestris
P. abies
Fagus+Carpinus
A u ss e n a c( 19 5 8)
f'ranc 1a
537
73
71
2.0
27.0
P. pinea
Ibrahim et als
( 1982) Franc ia
78.7
78.4
0.3
2 1. 3
Terra firm
forest
7 3. 1
72.2
O.9
26.9
P. sylvestris
A l v e r a ( 1 9 76 )
tsspana
1639
70
43
30
P. sitchensis
Ford y Deans
Escocia( 1978)
718
B9
BB.4
0.6
11
E. melanophloia
Prebble v Stirk
Austral iá( 1980)
59.7
58.2
7 B. 5
n.d
n.d
n.d
2040
8 5 7 .B
770
510
94
27
S z a b ó (19 5 8)
Hungría
rain
Franken et Leop.
B r a s i l ( 19 8 4 )
a. ii:l[fi:ugisll"r
Romané
a.
ttggrl
P. halepensis (Grabeis)
B5
P. teada
Swank et
al.
L r s A1(9 7 2 )
388
B7
Tabla 4.13
69
18
13
A. aneura
Pressland
Australia(1973)
Distribución porcentual del agua de precipitación
entre trascolación,
escorrentfa cortical e intercepción en diferentes
areas de estudio seqrln datos
bibl iográficos .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Hidrología
49
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
CAPITULO V
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
CAPITULOV
INTRODUCCION
AL ANALISIS OUJ|'ÍIIQ DE LA PRECIPI?ACION
Er
estudio de Ia química del agua de rluvia es de interés
para
I a r e s o r u c i ó n d e m u c h o sp r o b l e m a s c i e n t í f i c o s r
9ue afectan a ra gestión de los ecosistemas terrestres.
E1 conocimiento de 1a composición
química
de
Ia
lluvia
ayudará a evaluar el
grado de contaminación
atmosférica (Likens et ar.
i979), el cicro de los aerosoles y de ros
gases solubles en Ia atmósfera (Meszarós 1981).fgualmente
contribuirá
a conocer la capacidad corrosiva del agua cle lluvia (Tammy cowling
1976;
Cogbill
1976) y el efecto de la precipitación
sobre el balance
de materia en los suelos , agua y vegetación (Likens et al. 1977; swank
y Henderson 1976; Swank 1984; Fisher et al" 1968).
EI
biogeoquímicos
al'
1982;
por la interacción
interés
se
entre la atmósfera y
ciclos
ha manifestado en diversas ocasiones (Galbally
olson 1983).
et
EI agua actúa como vehículo de comunicación
entre Ia atmósfera y ras capas superficiares
tación y lavado;
los
de la tierra
por precipi-
en definitiva,
nos informa acerca de la composición
de la masa de aire que nos cubre en un determinado momento.
embargo, también por vía seca (sedimentación, impactos de aero-
química
sin
soles
y absorción gaseosa) se producen flujos
entre
ra
de trasferencia
a t m ó s f e r a y l a s c o m u n i d a d e sv e g e t a l e s ( s c h l e s i n g e r
1982; Johnson et aI.
como indica
iónica
et
ar.
1982; Swank 1934).
Meszaros (1981),
Ia atmósfera es una
reserva de
va cambiando su composición a 1o largo del tiempo. cada
constituyente
tiene
un tiempo de residencia propio,
y muchas eras
geológicas se caracteri zaron por la predominancia
de algunos de sus
c o m p o n e n t e so p o r l a a p a r i c i ó n d e u n o n u e v o . F a s s i n a ( 1 9 g 0 ) , d e s a r r o gases
que
lla
algunos ejemplos de los procesos que cambian ra composición química de la atmósfera, en base a los materiales recibidos continuamente.
Es mucha Ia bibliografía
que hace referencia a la abundancia del
+
ion H (Galloway et aI.
1976), o a1 incremento de co en la atmósfera
( s t o c k e r y S e a g e r 1 9 8 1 ) , y é s t o , g u . s e p l a n t e a c o m o2u n g r a v e p r o b l e frd,
sin
podría ser eI primer síntoma de algún cambio más profundo, ar que
duda se adaptarían nuevos organismos, según Ia hipótesis Gaia de
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Lovelock (1983).
las
En
últimas décadas han proliferado
la mayor parte de ellos
química del agua de lluvia,
sobre
los estudios
con el objetivo
la
de
su
conocer el grado de contaminación de la atmcjsfera Y, €tr particular,
acidez. En Europa los más conocidos, son los del grupo de L.Granat,
Granat
que recoge información desde los años cincuenta (Gorham 1958;
1 9 7 2 r 1 9 7 5 ) . E n E . E . U . U . s o n m u c h o sl o s g r u p o s q u e c o n e l m i s m o p r o p ó gracias a amplias
han estudiado gran parte del territorio
sito
Gambell y Fisher
de muestreo (Junge 1958;
Cooper y L6pez 1976;
1976;
Fisher
1966;
Haines et aI .
1968;
Baruch
1978;
et al.
Miller
1978;
redes
Galloway 1g7g). En España sólo conocemos los datos aportados por Calvo
Rodá (1983) y Avila (f9BB), a
de Anra (1979), Escarré et al. (1982),
pesar
que existen 4 estaciones del M.Q.P.U.
de
español y una red más amplia en el área
territorio
por
distribuídas
eI
de
metropolitana
Barcelona.
perder de vista
Aunque sin
segundo sector
de investigación,
composición química de Ia lluvia
bución en nutrientes
1983i
et al.
Brownet al.
mento más del ecosistema,
que se liberan
tes
iones de vital
simple
está en
conocer
Ia
de cuantificar
su contri-
1984; Swank1984;
Ellis
Avila 1985; KeIIman y
[a atmósfera se convierte en un
compartiy
del cual se obtienen unos nutrientes
aI
llegan a ser la fuente
principal
de
algunos
importancia para su funcionamiento (Gorham 195B), hasta
el punto que en algunas
algunas
con el fin
un
algunos compuestos. Para algunos ecosistemas los apor-
preeipitación
por
cuyo interés
hay
citado,
a los ecosistemas (Schlesinger et aI.i9B2;
1986) En este caso,
Carty
antes
el aspecto
especies
zonas áridas sólo es posible el desarrollo
gracias
a las entradas por deposición seca
intercambio gaseoso entre vegetación y
atmósfera
o
de
por
circundante
(Sarmiento 1984).
La mayor parte de los estudios citados anteriormente tienen como
telón de fondo conocer la contribución
elementos
atmosférica a los ciclos
minerales en los sistemas terrestres
cuencas de reducida extensión.
de los
mediante eI estudio de
Hay que destacar en este
sentido
el
p r o y e c t o d e H u b b a r d B r o o k ( L i k e n s e t a l . 1 9 7 7 ; B o r m a n ny L i k e n s 1 9 7 9 ;
' 1 9 8 6 )y e I d e C o w e e t a ( J o h n s o n y S w a n k 1 9 7 3 ) . E n E u r o p a
Fisher et al .
son
escasos
los proyectos que utilizan
el modelo de
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
cuencas.
Este
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
mismo proyecto
(1980),
de
P r a c l e s,
y eI desarrollado por
T e rr a d a s
et
aI.
en el Montseny, son quizás las manifestaciones más serias
en
esta 1ínea.
DETERMINACION
DE LA CONCENTRACION
IONICA EN LA PRECIPITACION
El análisis
problemas. El fundamental es,
múltiples
agua de lluvia
es una disolución
nen entre ellos
parciales
de los iones contenidos en el agua de lluvia
unos equilibrios
quizás,
de diferentes
particulares
plantea
eI hecho de que el
iones, pero que mantiedebidos a las
de 1os compuestosgaseosos atmosféricos.
presiones
Es pués, una diso-
lución cambiante en el tiempo.
C0- puede ser el más importante por estar su fase gaseosa
ten équilibrio con ra atmósfera, y se disocia en eI agua como
El
disuelta
un
ácido débil.
que la muestra mantiene con dicho gas
Del equilibrio
se deriva el grado de acidez o alcalinidad
brio
sufre
(Granat 1972). Este equili-
variaciones desde que la muestra es tomada en
hasta su determinación,
er
campo
por razones de cambios de temperatura y otros
factores.
Salvando
ción
este inconveniente se plantea cómo resolver
encontrada
al tomar diferentes
tación
en diferentes
bilidad
espacial:
Likens
et al.
en áreas
re-
En este sentido, Reynolds (1984)
unos resultados muy clarificadores
a1 plantear un estudio en
6 colectores en un sistema de cuencas de gran exten-
sión (300-600 Ha).
distancia
varia-
G o r h a m( 1 9 5 8 ) p l a n t e a l a e x i s t e n c i a d e d i f e r e n c i a s ,
(1977) indica que ésta es insignificante
eI que distribuye
varia-
misma precipi-
p u n t - o s . A l - g u n o sa u t o r e s m e n c i o n a n e s t a
ducidas, incluso a diferente altitud.
presenta
muestras en una
Ia
Las diferencias altitudinales
son
de 150 m y
su
a I m a r e s a p r o x i m a d a m e n t ed e 2 4 K m . L o s r e s u l t a d o s a p o r t a d o s
por
Reynolds (1984), sugieren que para todos ros iones analizados
+
(excepto el K ) basta con un sólo colector para obtener un valor medio
con
una variabilidad
inferior
aI
107". En eI caso del K*
rían 2 colectores.
Rosen (1982) plantea que la variabilidad
r e n t e s m u e s t r a s t o m a d a se n u n a m i s m a I l u v i a .
hay
múltiples fuentes
""
necesita-
es grande entre
dife-
Esta autora sugiere
que
p r o b a b l e s d e c o n t a n r i n a c i ó nd e l a s m u e s t r a s q u e
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
hay que tratar
para ello
sobre los colectores para evitar
tica
hojas, polen hongos, etc.
ramas,
6
cle reclucir,
propone colocar rrnamalla plásla contaminación por
insectos,
que son importantes. Además utiliza
concentra-
colectores de cuyos valores sólo toma el más bajo en la
Este sistema de cálcuto de concentración química en
ción de cada ión.
se basa en asumir que cualquier
la lluvia
concen-
a l r m e n t a n d oI a
sólo se hace en un sentido,
del agua de lluvia
en la composición
alteración
tración de la misma. Reynolds (1984) sugiere otro sistema que consiste
en eliminar todas las muestras con un pH próximo a 7, ya que para é1
es síntoma de contaminación.
No siempre se toman tantas precauciones aI estimar estos valores
Por 1o general
medios en la concentración iónica del agua de lluvia.
procede a calcular
se
la media aritmética
sea sobre los datos de campo o bien después de
bien
iones cuyo valor
y
la varianza en cada muestreo
calcular
sugiere
efectuado
haber
Bn este sentido Granat (1978)
depuración más o menos arbitraria.
una
muestras,
de las diferentes
aquellos
eliminar
se desvía 2 veces dicha varíanza respecto a la media.
Rodá (1983) sugiere otro sistema para efectuar una depuración de
basándoseen el establecimiento
datos dudosos,
los
conductividad teórica,
de la
del cálculc
efectuado en base a 1o que cada ión aporta a la
conductividad de la muestra y La comparación del resultado con la conreal estimada.
ductividad
El sistema de muestreo utilízado
basado en B
en I'Avic,
tores
situados en 2 estaciones separadas por una distancia
y
un desnivel
en
de aproximadamente 300 m,
permite
colec-
de 1.5 Km,
plantear
algún
nuevo sistema de estimar las concentraciones medias y comprobar si las
diferencias
muestras
de lluvia,
analíticas.
una
altitudinales
existen.
sobre las que se efectuaban
13
difícit
tarea,
pués por lo general siempre hay un gradiente
y utr método de difícil
agrupar por altitud
janza
entre
repetibilidad.
resultaba ser dificultoso,
colectores situados en distintas
los cle una misma estación
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
es
de
Eliminar los más diferentes
resto mediante apreciaciones aisladas sobre cada ión resulta
muy subjetivo,
B
determinaciones
Decidir cuál era la concentración más adecuaday fiable
valores más o menosamplio para cada ión.
del
obtenían
En cada muestreo se
En
ser
ocasiones
por encontrar más semeestaciones
que
entre
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Para resolver este problema, y al mismotiempo establecer si las
diferencias altitudinales son significativasr
s€ pensó en utilizar
un
método que tuviese en cuenta a Ia vez todas las determinaciones analíticas de cada muestra.
sis
de
El procedimiento consiste en aplicar
componentes principales
(ACp) con todas las
sobre B muestras de agua de lluvia.
c ias
eucl ícleas entre
efectuadas
aquellas
centro
con
muestras
cuya distancia
gravedad,
de
utilizando
(,l3)
variables
D e s p u é ss e c a l c u l a r o n l a s d i s t a n -
los centros clegraveclad de
dichas muestras,
un análi-
siguiendo er
las
agrupaciones
criterio
de
fuese mínima respecto
al
jerárquico
un anáIisis
agrupar
anterior
agregativo
(Legendre y Legendre 1976; Judez 19S3).
Aunque el procedimiento parece complicado,
Ia
facilidad
de disponer de programas de anáIisis
otro lado, las distancias
no ro es tanto
dada
estadísticos.
For
euclídeas entre Ia situación
de las muestras
en ese hiperespacio de 13 dimensiones pueden ser perfectamente
sentativas
del grado de similitud
o diferencia
repre-
entre distintas
muesSólo el hecho de disponer de B muestras cada vez,
hace que el método pueda ser criticado,
ya que se debería tener como
mínimc más observaciones que variables.
tras
(oajet
1976).
Desde el punto de vista
dimensiones sea igual,
lruvia
los
matemático y siempre que er
las distancias
calculadas en diferentes
son perfectamente comparables,
iones sea diferente
condiciones,
la
(Legovic,
número de
días Ce
aunque el rango de valores
comunicación personal).
elección de una distancia
fija
En
de
estas
como 1ímite para con-
siderar que 1a diferencia entre muestras es aceptable, es imprescindible para asegurar 1a repetibilidad deI método.
Hemos elegido
dimensiones.
desplazamiento
anterior,
Todas
del
el
umbral de 100 como distancia
aquellas
centroide
muestras que aI
superior
aceptable,
agregarse
a 100 respecto
con 13
producían
aI
un
centroide
eran eliminadas.
El número de muestras eliminadas en cada día es variable; por Io
general siempre queda un grupo de 5 o 6 muestras cuyas distancias
euclídeas
no
son
superiores a 100.
con estas muestras
se
procede
entonces a calcular el valor medio de Ia concentración de los iones en
Quínica de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
la lluvia.
para comprobar qué significa
la concentración química de un ion y ver
procedió
a alterar
distancia
aumenta respecto al resto.
lluvia
de aplicar
dendrograma resultante
El
agregarse |a pareja B-3 y B-2 junto aI C-4,
día
de
5.1 a. Según el crite-
los colectores B-7,
se eliminarían
s€
como su
este método a un
(elegido aL azar) se expone en la figura
rio utilizado,
euclídea de 100 entre
establecida con menor distancia,
muestra y un grupo de ellas
una
una distancia
B-2 y C-4, pues aI
al grupo mayoritario,
se
produce un salto de 106.8 a 351.1 en la distancia entre centroides. Se
tthomogéneo"aumentanintentó romper el grupo considerado inicialmente
Si ei aumento era del 50%, la distancia
incremento era del 100%, la distancia
estimada era de 127.4, Y si el
entre grupos pasaba a ser t+62.
Como se ve es necesario que un ion del colector
alcar;za
sea eliminado.
e1
100 estimado como 1ímite.
pero
arbitrarios,
(184.3),
aunque alta
no
totalmente
son
Estos límites
a . l . ah o r a d e c l a s i f i c a r
necesarios
inicial
doble su valor
A u m e n t o sd e l 8 5 % n o s e r í a n e l i n i -
yd que la distancia,
e s t e c a s o,
nados en
en
del centroide pasó a ser 109.0 en lugar de 106.
25%, la distancia
para que el colector
original
B-1. A1 aumentar su valor
nidad fue elegida en el colector
un
La alcali-
de alguno de sus iones -
do y disminuyendo la concentración
la
similitud
entre muestras de 1luvia.
imaginar que al tratarse
Es fácil
lineales
13
de
hiperespacio
siempre
son
dimensiones las respuestas no
como |a descrita.
En
cliferente.
principio
la reducción en un 25% del
colector B-2, introdujo cambios en la agrupación inicial
r o m p i e n d o e L 2 9 .g r u p o ,
resto (112).
y distanciando al colector
un
tan
se
Ia respuesta
en el
S0
4
(fig. 5.1 b),
más del
B-1 algo
Sin embargo, si partiendo de esta situación
alteramos Ia
eI
efecto
EI ejemplo expuesto pone de manifiesto que el método de
depura-
de
concentración
la alcalinidad
observado es muy similar
ción
ó
Si se alteran a La vez dos iones,
produce reclucción en la concentración de alguno de ellos,
es
en
relativas
de distancias
utilizado
diferencias
como describíamos antes,
al descrito.
puede considerarse conservador.
entre
Es necesario que
concentraciones en algún colector
Química de la Precipitación
6
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
y eI resto
las
sean
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
m
c(¡CJ | (Ú n
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o
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o
o
SOdNUO3UIN3 VI]NVISIO
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
grandes para ser eliminado.
las diferencias
tados,
los iones afec-
Qbviamente, si son varios
Esta es quizás
requeridas pueden ser menores.
del método, Y& que es capaz de considerar a Ia
v e z e l e f e c t o c o m b i n a d od e t o d o s l o s i o n e s , g r a c i a s a I a n á l i s i s m u l t i la mejor característica
variante que utiliza.
MEDIAS.
CONCENTRACIONES
el complejo de cuencas aforadas de Monte Poblet (Escarré
En
pues, de una serie
pone,
de
intensiva
bastante
dis-
Se
desde 1981.
1986) se viene analizando el agua de lluvia
al.
et
Larga, y quizás Ia más continuada e
a
se hizo referencia
a 1a metodología
apartado
correspondiente
sistemas
utilizados
conviene
recordar que nuestros datos son de deposición globa]
y a 1a periodicidad
En
en España.
un proyecto de estas características
del
muestreor
el
los
obstante
tro
(seca y
húmeda).
L. concentración media de la precipitación
=
so. y por la alcalinidad,
4-Zi+
tivamente de los anicnes,
el
tivamente
40.8% y eI 18.7% d,e los cationes.
especialmente Cl
antes citados.
por
radas
La tabl.a 5.1
de
El resto
iones
presentan concentracj.ones consi-
9u€ siguen en importancia a los
muestra las concentraciones medias pondey NH. ,
4
así
volumen para toda Ia cuenca por el método descrito
media ponderada por el volumen
muestreo utilizadast
el
Qü€ constituyen el 38.0% y eI 27.5% respecy Na que representan respecY Pof el Ca
aunque en menor importancia_relativa,
derables,
esta dominada por
la
para cada una de las dos estaciones de
una en la cumbre y otra en Ia base. También se da
la media correspondiente a toda la cuenca, calculada ponderando por eI
volumen las concentraciones medias diarias
Podemos interpretar
de ambasestaciones.
que 1a 1luvia en Prades
es
moderadamente
El pH oscila entre 3.9 y 7.4, dando un valor medio de 4.96. El
ácida.
SO es
4
relativa
el ion dominante,
dándose el siguiente
de
orden
dominancia
entre Ios iones analizados:
=2+-++-2+++-3SO > Ca > AIc> Cl > Na > NH > NO > Mg > K > H > F > PO4
443
Se
de calcio
decluce que el
y por los
agua de lluvia
bicarbonatos
está
y cloruros
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
dominada por
de calcio
los
y sodio.
sulfatos
Algr,rnos
Quínica de la Precipitación
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Cond
pH
cl
Alc
s0
l¡0
Pfl
t{H
Ld
ttg
lla
K
------ rg/l
pS/cr
CUIIERE
25.26 4.86 1 . 6 50 . 0 8 1 . 3 2 1 . 0 73 . 3 4 0 . 0 40 . s 7 1 . 3 80 . t 5 0 . 6 80 . { 7
BASE
22.37 {.99
IIEDIA
23,8l 4.92 1.77 0.06 1 . 3 31 . 0 93 . 1 8 0 . 0 6 0 . 5 0 1 . 2 90.15 0.68 0.47
GL{]BAL
22.16 4.96 1.99 0.05 1 . 2 6l . l l 3 . 4 7 0 . 0 2 0 . 5 0 l . 1 3 0 . t 4 0 . 6 60 . 3 2
¡t HIL
t , 9 t 0 . 0 5 1 . 3 5 t . l t ' 3 . 0 2 0 . 0 9 0 . 4 2 1 . 2 00 . t 4 0 . 6 80 . 4 7
nt
un
ltJ
qn
trfl
IU
t{H
LA
U
¡ r.9
U
ttd
lcat -Xani
t
--- Peq/l
CUI.IERE 13.7627.l5
4.32 37.34t7.30 7t.50 1.29 32.0069.86i2.99 29.6012.02 +10.30 3 . 1
EASE
10.1131.34 2.84 38.1417.9062.90 2,87 23.4960.0312.0129.7112.02
-8.É2 2 . 8
I{EI}IA
11.9529.26 3.58 37.70 17.60 67.24 2.08 27.70 64.50 12.5029.60 t2.02
+0.85
GLtlBAL
1 0 . 8 23 2 . 6 1 3 .1 5 35.54 17.9072.24 0.63 27.70 55.38 12.01 28.70 8.l8
TablaS.l
a,2
-18.28 5 . 9
de ItAvic (700y
de la cuenca
por voluren, en las dosest¡¡iones
¡edias, ponderadas
Concentraciones
¡ultivariante
en baseal enfoque
g00a), Sepresenta
ta¡Ui¿nel valorde la ¡ediaparatodala cuenca
estaciones
dos
las
de
¡edia
prorediar
la
(deposición
y
a
en
base
global)
datos
de
de Oepurarión
y ponderando
a hidrogeniones,
tr¿nsforrándolos
(¡edia). Losvaloresproredio
de pHse hancalculado
estosdatosdiariospor el volurende lluvia'
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
-2+
N0yMg
+
iones
K,
unas concentraciones moderadas: H ,
tienen
J-
y F
mientras que el P0.
?
son los más escasos.
4
La
cIo-
por las concentraciones de
marina reflejada
influencia
a pesar de la
ruro y de sodio no condiciona la química de la lluvia,
distancia al mar. La explicación está quizás en que la mayoría de las
provienen de1 noroeste, mientras que el mar más próxi-
precipitaciones
mo está al sureste. En general la contaminación atmosférica parece ser
moderada, pues tanto el pH como la concentración de iones Io son.
5.2. En ella
en la tabla
agua
Se
estudio.
nuestro
se dan las concentraciones medias (pes/I)
en los tres períodos en
precipitación
de
la relación
diferencias,
entre
hemos dividido
anual
del volumen
de
en tanto que 1981 tiene
Aunque e1 volu-
los demás períodos.
es una posible
precipitación
de
men anual
intermedias
que
del
medias. En 1982 las concentra-
a las de 1983,
ciones son siempre inferiores
concentraciones
efecto
un claro
observa
sobre las concentraciones
precipitación
se puede ver
de estas concentraciones
interanual
La variabitidad
estas
de
directa
causa
ya que Ia raz6n entre volúmenes
no es 1ineal,
no se corresponde con los cocientes entre concentraciones anuales.
MEDIAS
ALTITUDINALESDE LAS CONCENTRACIONES
3.1 DIFERENCIAS
La influencia
en
que
se produce 1a precipitación
senta
sobre la composición química
se ha demostrado en algunos casos.
agua de lluvia
resultados que apoyan la variación
principalmente)
al variar
pre:
iones (CI ,
tOO
de ciertos
Sin embargo,
entre cotas relativamente próximas,
cuenca y durante la misma precipitación,
del
Gorham(1958)
1a cantidad de precipitación,
velocidad del viento y la temperatura.
altitudinales
o meteorológicas
de las condiciones climatológicas
la dirección y
las
diferencias
dentro de una misma
son de dudosa significación.
(1977) indica que en Hubbard Brook no hay significación
2+2+++
entre las concentraciones de ca , Mg , Na y K , producidas en las
Reynolds (1984) apoya esta rnisma idea
cotas 545 y 758 m de altitud.
Likens et aI.
p a r a c o t a s c o n 15 0 m d e d e s n i v e l .
Las
estas
únicas referencias
encontradas que apoyan la existencia
diferencias producidas en las condiciones descritas 1as
igualmente Likens
et al.
Química de la PreciPitación
(1977),
haciendo referencia a un
8
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
de
aporta
estudio
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
analizados,
resulta
en tanto gue el tiempo, cuando se Ie toma comofactor,
significativo
potasio.
en los casos del
cloruro,
nitrato,
C u a n d os e a n a l í z a e L e f e c t o d e I a a l t i t u d ,
c o m ov a r i a b l e ,
sí
amonio y
t o m a n d oe l t i e m p o
e l r e s u l t a d o d e l a i n t e r a c c i ó n d e a m b o sn o e s s i e n i f i -
cativr-¡ para ninguno de los iones.
Un
segundo diseño
tiempo como eI factor
ambasestaciones.
rencias
encajado de ra altitud,
EI cloruro,
significativas
principal
En
ra
de Ia varianza
cloruruo,
En
el
entre
en cambio, no presenta valores de dife-
en los efectos encajados,
tenemos que er efecto
global sólo se manifiesta
nitratos,
todos
muestreo,
diferentes
el
pero
para
sí
el
altitudinal.
resumen,
deposición
utilizando
nos indica que sóro
y el potsio tienen medias significativamente
nitrato
factor
del análisis
temporal sobre ra quínnica d e
significativamente
para
el
amonio y potasio.
los casos afecta por igual a las
como Io demuestra Ia falta
ción entre Ia altitud
dos
de significación
estaciones
de
en la interac-
v el mes.
3.3 COMPARACICN
ENTREDATOSDE L'AVIC Y BIBLIOGRAFIA.
comparar la composición química del agua de
de distintas
en cierto
zonas es un interesante
ejercicio
procedente
lluvia,
que nos permite conocer
modo, cuál es Ia composición aproximada de las masas de aire
que caracterizan
dichas zonas;
además del grado de contaminación
se puede suponer asociada a la gestión habitual
de la comarca,
que
(Swank
1984).
Hemos elegido
cuya situación
sjoangen),
la
para este fin
un númeroreducido
de
estudios,
geográfica cubre el centro y Norte de Europa (sóllins
Linión soviética,
coweeta),
y
Rouquet,
Montseny, Alicante
ros
Hungría y E.E.u.u.
pocos datos procedentes del área
y
y
(HubbardBrook y
mediterránea
zaragoza) así como nuestro
(Le
propio
estudio. La tabla 5.6 presenta esta información.
C o m e n z a n dpoo r e 1 á r e a m e d i t e r r á n e a ,
ca
y
Na en Le Rouquet y Aricante.
Química de la Precipitación
s o r p r e n d e l a a b u n d a n c i ad e
La razón quizás esté en
12
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
que
las
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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F..
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
en 1972entre dos estaciones situadas a 610 y 252
desarrollado
significa-
aunque no aparecen diferencias
En dicho estudio,
2+'2++++NH. yCl,
K,
tivasentrelosionesCa
, Mg , Na,
altitud.
=-4
y N0
SO
entre
con la actividad
asoció
más elevados
valores
Como los
43
estación situada a cota inferior,
m de
sílashay
se producen en
Ia fuente de esta variación
humana' pese a no existir
Ia
se
abso-
una certeza
Iuta.
nuestro
Durante
concentraciones
iones
las dos cotas (720 V 960 m) para
para
comprobar
altitudinales
si
son o no
lugar
medias de cada estacion,
se
calcular
las
concentraciones
la varianza de cada
permitiendo estimar e1 valor del parámetro
y más adelante se calculó
nos dice si las difere-
o no.
se calcularon estos parámetros esta-
en cada una de las 64 lluvias,
de ellas,
19 (30%)' no presen-
mientras el resto,
en ninguno de los iones,
presentan alguna diferencia.
45 (702),
La tabla 5.3 presenta los días de lluvia
y los iones implicados en las
así comoel signo de I.a diferencia
diferencias
en cada uno de los signos. Del total
(704), só1o 122 son significativas
significativas,
entre.Est.base - Est.cumbre.
presenta el número de veces que cada ión es
diferente
ambas
poblacionales
S e g ú n e l e s q u e m aa n t e r i o r ,
tabla
diferencias
estadísticos.
ncias entre estaciones son significativas
referidos
a lugares de
desnivel entre
con un
t de Student, que según los grados de libertad
tan diferencias
las
significativas
se procedió a
estación y 1a poblacional,
dísticos
diferencias
Y cuáles son los iones más afectados,
Comparación de varianzas
primer
estas
y estación de "pic-nicf').
local
realizarott los siguientes análisis
En
Ios
de
alguno
720 n de altitud.
entre las dos estaciones,
240 n aproximádamente¡
3.1.1.
las
entre
En la mayoría de los casos las concentraciones más
humana (carretera
actividad
precipitaciones
claras
diferencias
sea la proximidad de la estación
quízás
64
de
se producen en la cota 720.. La razón de
elevadas
de
de
analizados.
un total
(70%) presentaron
ellas
de
algunas
de
estudio,
Dicha
significativamente
de diferencias
testadas
(17.3%).
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Ifúmero de veces
significativo
Cond
pH
L2
Alc
c1
ñO.¡
SO¿
Signo diferencla
* Base ) Cu¡nbre
- Base ( Curnbre
NH¿
22.2
6.6
2ea
¿?
11 -
2.2
24.4
26.6
3+
¿-
6.6
4.4
11.0
4+
0-
8.8
0
8.8
4+
3-
8.8
6.6
¿
9+
9-
tea
20.0
20.0
40.0
)+
L¿
1L +
1-
ilg
10
Na
l6
L¿I
AL
1-
Tabla 5'3
tl
16,
))t
No consid.
en el total
J_
Ca
% de La diferencia
resDecto al total
L0+
3-
1n
1A
Diferencias
en % del
parcla]
24.4
2.2
26.'6
1s.5
6.6
22. t
26.6
8. B
Qq,
lJ,
L5.5
J
A
¿.¿
Resultados de la conparación de las concentraciones
nedias
en la precipitación de ras dos estaciones de ilAvic
(cu¡nbre
y base). se indica er signo de la diferencia y
e l n r l m e r od e
veces que la media de los 4 colectores de cada
estación fue
significativamente
diferente a la media de los de la otra
estación, según un test de t que compara Ia varianza
de cada
estación y la deI conjunto.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
=
y Na , como los que
4
seguidos de los otros iones
Entre los iones analizados destacan elSO
presentan más diferencias significativas,
en eI siguiente crden:
=
SO >Na
> N0
= Cond , H* = C.2* ¡ l l g
2++>>K
=Cl
>Alc>F
5
+
como parámetro integrador de todos los iones,
La conductividad,
en cuanto al tanto por ciento de veces que es
se sitúa detrás del liO"
significativamente dif3rente. En todos los iones' a excepción del S0.,
++4
NH y H , 1o habitual es que la diferencia sea positiva en Ia mayor
4
p.it" de los casos. Esto indica una concentración mayor en la estación
situada en la base de la cuenca que en la de la cumbre. La tazón puede
estar en que la estación de cumbre esté más alejada de la red viaria y
de las zonas rnás próximas de actividad
El
humana-
las digestiones
sus fuentes presumibles sean las combustiones fósiles,
la
anaerobias,
( G o r h a me t a l .
cia arriba
aunque
y eI amonio son dos iones de origen diverso'
sulfato
volcánica;
actividad
1984). En cuanto al H,
Y los
procesos
industriales
'
eI que presente mayor abundan-
puede deberse a s'i antagonismo con las muestras más
tampo-
indicando una mayor acídez del agua de lluvia
en Ia
nadas de Ia base,
cumbre.
generalmente, las diferencias
En resumen, habrá que decir que,
significativas
se
dan
concentracla en iones,
a
favor
de la zona dond. uI* a8ua* está
c o n I a e x c e-p! +c 4i ó n d e l S 0 ,
NH. y
más
contri-
H ,
buyendo a dar mayor acidez al agua de cumbre.
Sin
embargo, esta tendencia no se traduce en Ia
en ambas estaciones.
media de los iones en el agua de lluvia
calculamos las concentraciones medias,
cada
ión y en cada estación,
resulta
concentracron
Cuando
volumen,
para
una conductividad más alta
para
ponderadas por
la estación de cumbre (25.2 frente a 23.3).
Esta diferen;ia
s9
debe,
fundamentalmente, a las concentraciones de SO-, NH', Ca , F , Na y
+44
más elevadas en la cumbre de Ia cuenca
que son,
claramente,
H ,
(tabla
El sulfato es el ion que más claramente domina en las
5.1).
Z++
que también
o al NH.,
de la base, quizás asociado al Ca
lluvias
4
presentan
mayor
dominancia
Qr¡íniea de la Precipitación
en
esa
estación.
10
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
En
cuanto
aI
balance
iónico
de
ambas
concentraciones
ponderadas, se ha estimado que en Ia estación
en
La
estación
stanCard del
de
de base de -8.6;
3.1% en la
porcentajes
estos
acuerdo
con
la
diferencias
(Custodio
en
Ios
base.
de las
muestras,
balances iónicos
son
nos
error
La comparación
toleraclo para este
Iímite
conductividad
2.8 % en la
suponen un
y
parámetro
que
indica
perfectamente
de
las
aceptables
y Llamas 1976).
3.1.2
Anáiisis no Paramétricos: Test de lüilcoxon
El
efecto de altitud
también de investigar
test
dentro de una misma cuenca,
utilizando
1969).
se ha dispuesto de un valor medio diario
ha
buscado la sisnificación
(Reynols
1984;
Altwicker
iones
que el factor altitud
2+
(Ca ,N0" , alcalinidad
resto
de
indican
los ánalizados.
gue
altitud,
sobre cada ión
et al.
1986).
aportes de nutrientes
de
cada
y
de concentración,
del
factor
altitud
(Tabla
para alguno
5.4)
de
los
et tanto que no Io es para
EIlo nos sugiere
posiblemente no llege
Dentro
Los resultados
es significativo
y pH),
se ha tratado
no paramétrico como el
un estadístico
rangos de l,trilcoxon (Sokal y Rolfh
de
altitud
se
con el
de cumbre es de +10.3,
Estas diferencias
cumbre y del
medias
a afectar
por precipitación,
un escaso efecto
de forma notoria
el
de
a
La
los
si éstos se calculan en base
a un sólo punto de muestreo.
En aquellos casos con diferencias
siempre
altitudinales
significativas,
se aprecian mayores concentraciones medias en Ia estación
base que en la cumbre,
1o que coincide con la valoración
de
efectuada en
eI apartado anterior.
3.2.
DIFERENCIAS
TEMPORALES
DE LAS CONCENTRACIONES
MEDIAS
La
analizado
importancia
de la variabilidad
m e d i a n t e u n a n o v a e n c a j a d o c o n 1 o s m i s m o sd a t o s
para comprobar eI efecto altitudinal.
utilizado
temporal de la lluvia
el
mes de muestreo
A d e m á sd e l f a c t o r
como variable
encajada
se
ha
utilizados
altitud,
dentro
se ha
de
la
anterior.
Los resultados mostrados en la tabla 5.5, muestran que el factor
altitudinal
por
sí solo no es significativo
en ninguno de los
iones
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
11
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
pH
ll,-rnd
CI
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- 0 . 9 5 - 3 . 8 1 - i . 3 5 - 1 . : ü - r . 7 3 - 3 . 2 7 _ 1 . 0 0 i _ 1 .t 0
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n.s.
apiicadta l¿Ediferenciasentrelas
¡lel test de rango:de Hilrororr
Tebla5.4. Resulterlos
precipitaciúrr
en anbas
altitudes, 950y 750 E
tLlntent
raci snes cediaEde la
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T a b l a5 . 5 . F e s u l t a d ¡ sd e l A n á l i s i sd e l , a r i a n r au t i l i ¡ a d ¡ p a r a( Í 6 , F r L ' r beal r s i g n i f i c a d , -dre l a s
d i f e r e n i i ¿ ; e n l a s c ¡ n i e n t r ¿ i i u n e :i '-- , | n i , : a( n
' ;g / l } e n l ¿ s d , : " a l t i t u d e s n u e t t r e a d J :
E n l r A v i i . S e h a u t i l i r a d ¡ e l t i e * i p , i:n e s )c ¡ n ur ¡ v ¿ r i a b l ed e l f a r t ¡ r p r i n c i p r l
i ¡ l t i i ' u d l i t ¡ ü n f ¡ ' : t u r e n i ¡ . j ¡ d ,d: e n t i i 'C e l i ¡ r t , . ¡ ip - i i n , : i p r l . i ¡ r ¡ , : ¿ d ; i u ¡ 5 E
r e p i i = - ; i t ilt¡i i c e d i ¡ i ' i t r ¡ é t i i ee n r ¡ ' j ¡ e s t ¡ i i , 1 n; r ? n - " 1t , r t ¿ l , j u n t o a l ' . r s v a l c ' r e = .
d e i n i v e i , 1 es i g n if i i ¡ c i ú n d e F . ! . ' ei u n : i d e i ' ¡ n- r i g nfii r ; t i v u : . i l i 5 l ' lt , : d ¡ ; a q u e l ! ' : s
i a u ¡ l e - c, . ¡i n i e r i ¡ r e - c¡ i r .( r 5 .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Referenci a
Cond pH
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Presente
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Cr'ueeta
R i r h t eyr
Granat,1978
3.0
2 s . 5 61 1 . 4 75 . 2 61 3 . 4 85 . 6 2 7 3 1 . 01 . 0
t5.5128.5559.88
5.3
9 { g . t l!l . 4
5:abó,1985
S u zi a
u .R.s . 5 .
1 t . 5 05 5 4 . 0
e n d i f e r e n t e sl o t a l i d a d e sd e l
ao
s r v o l u r e nd e l a p r e , : i p i t a c i órne c o g i d ¿
C o n , : e n t r a c i o nreesd i a s( p e q / l )p o n d e r a d p
y EEUU.
árearediterránea,Europa,URSS
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
estaciones distan poco del mar.
elevados
más
dichas estaciones.
El sustrato calcáreo de Le Rouquet
+
hacer pensar que la concentración de K
fuera muchomayor que
podría
en
en
El resto de cationes también son
e l M o n t s e n yy P r a d e s ,
diferencia
puede estar
donde el sustrato es
silíceo.
motivada por J.as extensas
Tan
escasa
superficies
que
rodean ambosmacizos y serían las fuentes de c^'* . La abundancia de K+
3-+
y de P0- en Prades, y de K en Alicante quizás esté motivada por el
4
uso en Ia agricultura de posibles precursores de estos iones,
a modo
d e 1 o i n d i c a d o p o r G o r h a me t a l .
(1984);
(1982);
Schlesinger et al.
Stocker y Seager (1981) para otras partes del globo.
L a e s t a c i ó n d e P r a d e s presenta concentraciones químicas muy próximas
a las del Montseny, a excepción de las ya mencionadas concen=+
tracionesdeS0,
yCI ;
K
así mismo , se observa que las lluvias
4
del Montseny son ligeramente más ácidas que las de Prades (noAá 1983;
Avila 1985, 1988).
Una característica
digna de mención es que las
estaciones
y zaragoza están situadas en zonas curtivadas,
Aricante
por
a d e m á sd e p r e s e n t a r c o n c e n t r a c i o n e s p r o m e d i o m á s e l e v a d a s ,
cia
de
iones
estaciones
probable
cargado
de origen agrícola
el valor
partícuras
puede neutralizar
La
manifiesto
estación
(bicarbonatos y sulfatos
y tamponar a los H
de
Galicia
las diferencias
sula Ibérica.
agrícola;
La
porvo
el
de calcio
en
ambas
razón
más
levantado,
y
sodio),
p r e s e n t e s e n e l a g r J ad e l l u v i a .
(Calvo de Anta et al.
existentes
que
la presen-
Destaca
próximo a la neutralidad.
en Ia propia práctica
está
de
de pH,
es más patente.
1o
de
1979) pone
de
puntos de 1a penín-
en distintos
Su proximidad aI mar y las características
lito1ógicas
de Ja región se manifiestan en eI agua de precipitación.
La
comparación con 1as estaciones europeas nos permite observar
Ia mayor acidez de sus lluvias.
pobres
En general sus precipitaciones
en cationes que las nuestras.
son más
Cabe destacar Ia abundancia de
N0^ y de S0., lo que sugiere que dichas aguas están caracterizadas por
34
ra
abundancia de
acidez encontrada.
fica
y
ácidos nítrico
y sulfúrico
que
El origen estaría en la industria
proporcionan
ra
europea y justi-
1a preocupación de estos paises por 1a contaminación atmosférica
las
lluvias
ácidas (Likens 1976;
Granat 1978;
Stocker
y
Seager
Quínica de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
13
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
1981).
de
Respecto al continente americano las estaciones experimentales
Hubbard Brook y Coweeta tienen unos parámetros muy similares a_los
de
Europa del Norte;
bajo pH,
escasa presencia de cationes.
En definitiva
de
y pH próximo a 4.1.
la estación no justifican
el
(1977) definen
ácidos
de
en Hubbard Brook como una disolución
ag6a de precipitación
y sulfúrico
pr"opias de
características
Likens et al.
zonas fuertemente industrializadas.
nítrico
concentraciones de S0O y NOg y
altas
Sin embargo, los alrededores
concentraciones tan elevadasrlo que hace
muy
de estos iones y en un transporte
pensar en un origen muy alejado
efícaz de los mismos.
Los
caracteri
datos aportados por Petrenchuk (1980) sobre la U.R.S.S. se
zan por moderadas concentraciones tanto en los iones analiza-
dos como en el valor
encontrar
difícil
Destaca por su abundancia el Mg' pero es
las razones,
no se aclara
continental
U.R.S.S.
del pH.
ya que sobre su
nada por tratarse
medios para
de valores
o
marítimc
origen
la
a los de
Szabó (1985) aporta datos de Hungría muy diferentes
Los elevados contenidos en aniones y cationes hacen pensar
una zona similar a las estaciones de Alicante y Zaragoza' a pesar
Petrendruk.
en
de que se trate
En
de un bosque de robles.
definitiva
probablemente,
prácticas
se observa que la variabilidad
químicas del agua de lluvia
ción de las características
de
cuya coherencia con Ias diversas
la tierra
diferentes
como resultado de condiciones litolóeicas
locales de gestión ambiental e industrial
especiales,
muy grande,
es
deben examinarse.
(1979) sobre ]a distribución
y
La diferenciasiguen
pautas
fornras de regionalizacíón
Los mapasaportados por Likens et al'
de la acídez confirman este hecho,
tanto
en Europa como en EEUU.
NN L ' A V I C
4 . I M P O R T A N C IR
AE L A T I V AD E L A S V I A S D E D E P O S I C I O E
Los
cationes
y aniones presentes en el agua de
procedencia muy diversa.
lluvia
tienen
Se sabe que esta variedad de fuentes incluye
contaminantes atmosféricos y emi-
aerosoles marinos,
polvo terrestre,
siones volcánicas.
No obstante, existe un gran desconocimientoacerca
de cómo se disuelven ciertos
Química de la PreciPitación
componentes(los no volátiles
14
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
principal-
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
m e n t e )'
y
atmósfera
cuáles
son las vías que siguen desde su dispersión en la
su rleposición en los recorectores de 1a rluvia.
hasta
Gambelly Fisher (1966),
Likens et al.
(1g71),,
Krauskopf ( 1g7g),
Mészaros(1981)
etc. aportan información acerca de los cambios y vías
que siguen argunos de ros compuestos más conocidos:
surfatos,
croruros'
nitrógeno, etc.
Aún así hay múltiples lagunas, tanto de éstos
como de otros iones, {u€ hoy por hoy son desconocidos.
Nuestro
sistema
de
recorección de agua de
rluvia
introduce
además un nuevo aspecto de gran importancia en el estudio
de ra composición química de Ia lluvia.
Los recolectores abiertos todo eI tiempo
proporcionan la llamada "Deposición grobar" (unión
de ra deposición
seca y húmeda), por ésto se presenta el fenómeno
definido por Likens
.
(
1
9
7
7
)
et al
cono "Artificial.
weathering",
o "hleathering reactions,,.
Estas aportaciones
producen
se
por la deposición
seca durante Ios
períodos sin 1luvia,
pudiendo alterar en parte las concentraciones
iónicas'
enmascarar ciertas
for¡nas químicas y conducir en cierta
medida a la subestima de la acidez.
schlesinger et ar.
estimados
(1982) compara ras concentraciones y
por este tipo de colectores
aportes
(de deposición global)
con las
estimas efectuadas mediante colectores automáticos
de deposición seca
y húmeda. El resultado indica una mayor
eficacia de los colectores
automáticos en captar aquellos iones con una importante
deposición
seca' Esta eficacia,
se manifiesta más claramente cuando se trata de
recoger
aportes escasos,
y apenas se nota si 10s aportes
Galloway y Likens (1976,1978) recomiendan los de
dantes.
global
con
el
fin
de estandarízar más las
son
abun_
deposición
comparaciones a
nivel
mundial.
El
análisis
motivado
exceso de cationes,
que frecuentemente detectamos en los
y que atribuimos en parte a los aerosores
marinos, está
por la ubicuidad del H+ en la precipitación.
Este ion puede
reaccionar con partículas
de polvo der suelo y con los aerosoles de la
atmósfera, incrementando e introduciendo con erlo
cationes en Ia
(
O
l
s
o
n
solución
et a1.1984; Freiesleben et al. 1gB7).
según lo antes expuesto,
Ios
recolectores
originales.
abiertos
Difícilmente
ra alteración
más probabre crer agua en
es el incremento de
las
concentraciones
p o d e m o se s p e r a r u n e f e c t o d e d i l u c i ó n r
Química de la precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
y afl
f5
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
el peor de los casos, si ésta ocurriese sería muy débil'
s i a c e p t a m o se s t e p l a n t e a m i e n t o , y p u e s t o q u e d u r a n t e e I e s t u d i o
hemos dispuesto de 8 recolectores de agua para casi todos los análisis,
p o d e m o ss u p o n e r q u e 1 a m í n i m a c o n c e n t r a c i ó n h a t l a d a p a r a c a d a i ó n
los
entre
original
será la más próxima
B recolectores,
La
en Suecia.
la precipitación
5.7
tabla
concentración
la
Rosen (19S2) también asumeesta hipótesis
del agua de 1luvia.
para estudiar
a
permite la comparación de
medias poderadas por volumen de| agua de lluvia
las
concentraciones
en ItAvic;
una (tipo
después de Ia
1) calculada con las medias de todos los recolectores,
otra (tipo 2) calculada con los valores mínimos de
depuración , y
cada
día de muestreo para cada ion analizado.
balance iónico
También se aporta
el
de enfoque.
en ambos tipos
el análisis tipo 2 es más pobre en iones
líneas generales,
+
fuese
(excepto en H ) que eI análisis tipo 1. Si nuestra hipótesis
ésto sería debido a que nuestro anáIisis tipo 2 incluiría una
cierta,
fracción impomínima parte de iones procedentes de deposición seca'
En
sible
en nuestras condiciones iniciales.
de calcular
asumimos que el análisis
diferencia
seca
entre
Sin embargo, si
húmeda, la
2 equivale a la deposición
tipo
ambos sería una medida aproximada de Ia
deposición
(Ia tabla 5.7 también presenta dicha diferencia).
C o m p a r a n d oa m b o s t i p o s
mos que,
de entradas (ttseca" y "húmedt"), observa-
l a v í a h ú m e d ae s I a f u e n t e p r i n c i p a l
pof 1o general,
de
la
Para
Y €tl especial lo es para el-S0n *t tu
v
El N0
la deposición seca (F y K ).
r¡rp
vl ortante
o t r o s i o n e s e s n, ol oá s ri rm
3
*
y el K también tienen un comportamiento opuesto pues mientras eI
primero entra casi útlicamente por vía húmeda, el segundo 1o hace
mayoría
de los iones,
mayoritariamente por via Seca.
poca
Esto demuestra,
capacidad de desplazamiento del K
tengan un origen continental
frente
en cierta
aI NOr'
forma,
la
aunque ambos
(Stocker y Seager 1981)'
4 . 1 C O C I E N T EISO N I C O S
Gambell y Fisher,
agua de lluvia
€r 1966, elaboraron un exhaustivo estudio del
cle una amplia área en los estados de Carolina y VirSi-
Quínica de la Precipitación
16
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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o
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
este trabajo y en otro posterior de Fisher (1968) se aporta
de
una vasta información acerca de| posible origen marino o terrestre
En
nia.
los iones más frecuentes en 1as aguas de lluvia'
posterror-
EI método seguido por estos autores ha sido utilizado
Schlesínger et al.
mente en los trabajos Krauskopf (1979),
Rodá (1933). Se comparanciertos
y a través de ellos
procedencia de los iones que J-a lluvia
posible
de Ia evapora-
tabla
5.8 (a) presenta algunos cocientes calculados en
ducidos
y completados con datos de Garrels
por Krauskopf ( 1979),
(1973).
19BB), a fin
de comparar los resultados.
observa una gran coincidencia entre el cociente Cl :Na
et
del
Se incluyen asímismo estos cocientes en las lluvias
Montseny (Ro¿á 1983; Avila
las
repro-
de Prades y en el agua marina según los datos de Brewer
aguas
la
de agua de mar levantadas por eI viento.
ción de gotitas
La
deducir
lava de la atmósfera aI
que resultan
y flue eventualmente son cristalitos
caer,
al.
cocientes iónicos tanto en el agua de
como en el agua de precipitación
mar
(1982) y
Se
en el agua del'
mar y en el Montseny Y Prades.
Aceptando
La
posibilidad
de que exista
fraccionamiento
un
de
iones durante la formación de aerosoles marinos,
asumintos que todo eI
Na procede del mar, en tanto que la contribución
marina en otros iones
se
hará en una tasa similar
a |a que presentan en el agua marina.
De
forma similar a Schlesinger et al. (1982) y Rodá (1983), utilizamos el
+
para calcular el origen marino de los otros
como referencia
Na
.bambell y
iones.
Fisher (1966),
adecuado para este fin
Cl
indican que el Cl
en zonas donde la contribución
ión
más
continental
de
es el
sea nula.
=2++2+
se encuentran tanto en Prades como en eI
El S0 , Mg , K y Ca
4
Montseny en proporciones superiores a las atribuídas a los aportes
marinos,
vienen.
alterando en este sentido todos los cocientes en que
El
rencia
(1982) se apoya de este modo
C o m oi n d i c a n S c h l e s i n g e r e t a l .
1a mayor influencia
continental
2+
2+
cociente Ca :Mg
en eI contenido iónico de la lluvia.
es citado por Rodá (1983) haciendo refe-
a Gore (1968) y a Steinhardt (1973)'
continentalidad
de la lluvia.
inter-
comoun indicador de
Según estos autores'
en lugares oceáni-
Qul ica de la PreciPitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Ia
17
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
A} COCIEI{TESIONICOS ENTRE tAS COT{CENTRACIONES
I{EDIAS DE LIAVIC
Cl,/Na
S0 /Ua
4
CalNa
llglNa
K,/Na
F./Na
Ca/Hg
L IAVIC
1 .2 3
0.84
1.95
0.41
0. 2 8 0 . 1 1
{ .69
I{ONTSENY
1.18
0.79
2.6L
0.53
0.15
4.90
MAR
1.17
0.08
0.04
0.23
0.04 0.00010.19
B) PCRCENTAJES
DE LAS CO¡¡CENTRACIOI{ES
JUSTIFICADASPOR UN ORIGEN
EN SALFJSHARINAS
cl
Ha
Ca
Hg
so
9.5
t I Avrc
95.1
100
14.3
2.0
55.1
MONTSENY
95.5
100
1 3 .s
L.7
42.5 10.1
Tabla
5.8
A)
valores de los cocientes iónicos calculados
concentraciones medias (¡leq/t) de IfAvic.
B)
Contribución (t) de las sales marinas a la qufmica de
la precipitación en ItAvie y l{ontseny. Los valores de
esta últi¡na estación se han calcurado con los datos
de Rodá (1983) y Avila (1988).
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
con
las
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
el cociente oscila entre 0-2 y 0.4 ,
cos
varia
valor
mientras en el interior
Tanto en Prades como en
entre 1 Y 5
el
su
MontsenY, el
valor calculado es altoz 4.4 Y 4-9 respectivamente, sólo comparable al
4 . 5 6 c i t a d o p o r G o r e p a r a S u i z a . N u e v a m e n t ee s t e d a t o n o s h a b l a d e l
de Prades.
origen continental de las lluvias
[tAIl-U¿ 4 la deposición global
4.1.1 Contribución
los porcentajes de los diferentes
es posible calcular
den
y
las
en la deposición global'
o Mg
, Na
concentraciones de los iones Cl
mar
agua del
iónicos ul*.t
cocientes
los
Utilizando
de los aerosoles de las sales marinas (Granat
iones que proce'1978; Rodá
1972,
1983).
del método se basa en que la totalidad
justificación
La
error,
cierto
aunque,
entre los iones,
fraccionamiento
que ninguna de las razones
Ya
los
es de origen marino, y además' en que no
aportes del ión de referencia
hay
de
evideniemente'
existe
es
cierta
totalmente
(Granat 1978).
El
las
ion
de referencia
razones para considerar
elegido en nuestro estudio es el
+
que todo
el
Na
es
de
+
Na ,
son
marino
origen
Y
las siguientes (Rodá 1983):
1 - Que el cociente
2-
+Que Na y CI
J-
Falta
Cl
están
de una fuente
es muy similar
:Na
fuertemente
local
aL agua del
mar'
correlacionados.
o regional
de Na
en las
proximidades
del
área.
4- Que las emisiones antrópicas
de Na+ son generalmente
bajas.
cálculo seguido para estimar que porcentaje de los inputs de
cada ión procede de los aerosoles marinos 1o resumimosen la función
sisuiente: A=((n/¡la)marl(A/Na)pr)*too , donde A es e1 ión cuyo porcenEI
t a j e m a r i n o q u e r e m o sc a l c u l a r .
Como es de esperar,
de sales,
€s decirr
procede de los
nental
frecuentemente
gu€ no todo el
aerosoles marinos.
v se calcula
ión presente
en el
Este excedente tiene
como:
Qqtqica de la Precipitación
nos encontramos con un exceso
18
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
agua de lluvia
origen
conti-
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
A continentalidad
Los
= A precipitación
- A origen marino
resultados obtenidos se presentan en la tabla
-+
clue tanto eI cr
como el Na
5.Bb;
vemos
proceden deI mar en su mayor parte,
mientras que el resto de iones calculados tienen un origen mayoritariamen2+
te continental . EI I'fg presenta claramente un origen mixto,
ya que
una mitad procede del mar y la otra tiene un origer¡ continental.
C o n r e s p e c t o a l a e s t a c i ó n del Montseny (Rodá 19S3) cuyos datos
s e a d j u n t a n e n l a t a b l a 5 . 8 ( b ) , podemos pensar que la
influencia
marina en las precipitaciones
de Prades es muy similar
a Ia del
Montseny.
La
bibliografía
consultada hace pocas referencias
aI
contenido
y s0
N0^
en el agua de mar (Krauskopf
1979; Garrets
et ar.
34=
1973). Nuestros cálculos con el So. superan los iímites establecidos
por Gambell y Fisher (19d6) para e"tr r,r"tancia, es decir, próximos
aI
5%. sin
embargo, su reración con er Na+, indicaría nuevamente una
de
influencia
p r e d o m i n a n t e m e n t ec o n t i n e n t a l
en las rruvias.
En resumen, a la vista
d e I o s r e s u l t a d o s p e n s a m o sg u e d e l c o n t e nido iónico de las lruvias de prades tod.o el Na
, y casi todo el cl
ti-ene un origen exclusivamente marino. Que la mayor parte del K
,
2+=ca , s0/, F y posiblemente NO, procedan del polvo continental generJ
rado por procesos naturales o poi actividades humanas, mientras que
el
2+
Ms
tiene un origen mixto,
continental
y marítimo,
€n similares
proporciones.
(1968)'
Esta
agrupación
que clasifica
coincide con la propuesta por
Fisher
a Ios iones presentes en el agua de lluvia
en 3
el primero incluiría
a los de._origen mayoritariamente marino,
-+2+
y serían: c1 , Na y gran parte der Mg
; er segundo grupo sería el de
grupos:
los
originados en el polvo continentar,
tercer grupo,
éstos son el c^2* ,
K*;
un
cuyo origen es más diverso,
sería el formado por el S0
4
y NOc' cuyas fuentes posibles son combustiones de
fósiles, digestionej
anaeiobias, actividad vorcánica, polvo terrestre, sales marinasr procesos industriales,
fertilizantes,
etc.
Quínica de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
i9
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
DE LAS CONCENTRACIONES
5. VARIABILIDADTEMPORAL
año,
La irregularidad en las precipitaciones a 1o largo del
una
de las principales características
años.
como se ha dicho en otros apartados,
de
servir
la lluvia
no hace más que
vector de transporte de los iones dispersos en la
lluvia.
y en la cantidad de la misma será un factor
pautas
de
variación de los iones disueltos
alta
o
en los momentos de
La irregularidad
atmósfera hacia la tierra.
baja
y más
del clima mediterráneo,
entre diferentes
claramente se manifiesta
es
en ella.
primordial
de
las
Likens
et
al'
hacen referencia a La importancia de este hecho a la hora de
Este autor
las tendencias químicas áe la precipitación.
interpretar
(1980)
la necesidad de estudios
pone de manifiesto
la
presencia
a largo
pLazo,
de un año muy húmedo o muy seco puede alterar
blemente los resultados y conducir a conclusiones
puesto que
considera-
erróneas.
Y d pesar de la brevedad de este
trabajo trataremos de conocer las tendencias temporales de las concentraciones iónicas en nuestra zona. Su representación gráfica se hace
Conscientes
en la figura
sentado
de este
riesgo,
5.2 agrupando los datos en meses.
el volumen de precipitación,
Aunque no hemos repre-
se puede decir que es el factor
que condiciona en gran medida la variación
temporal de las
concentra-
ciones.
A
tanto
través
de
5.2 se observa una
la figura
por meses como por años.
analizados
gran
vari.abilidad'
Só1o en contadas ocasiones los
responden de forma similar
a las oscilaciones
Esta coincidencia aparece más clara durante 1983 que en eI
causa
más probable de }a irregularidad
iones
temporales.
resto.
La
mensual que se aprecia en 1982
puede estar en la cantidad excepcional de lluvia
caida durante
dicho
(350.6 mm), a veces de forma torrencial en los meses de verano.
las bajas concentraciones
Estas tormentas estivales pueden justificar
año
recogidas en ese período.
baja precipitación
Só1o en mayo se rompe la tónica debido a la
acaecida.
Fue clurante el
período de febrero a julio
en 1983 cuando se
las concentraciones más altas en todos los iones' a excep+
La escasez de precipitaciones cuantiosas en ese perioción de los H
registraron
Quí¡ica de la Precipitación
20
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
mg/1,
mg/l
c
JASOXDJFñAñJJá9OX
AIOiDJÉñeiJ
Jslcm ,* l-
I
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JASOñ
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JA30ff
DtañanJJ^goñ
MESES
9JtñañJ
J.
I
OH
IYESES
mensual de las cL.rcentraciunes meclias (mg/I),
ponderaclas
Figura 5.2 Variación
por volumen, en el agua de deposición global en el encinar de L'Avic.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
do puede justificar
dicha subida.
pautas similares
anteriormente se pueden ver en el
a la descrita
trabajo de Rodá (1983) para 3 localidades del Montseny. La variabiliy
dad mensual, la tendencía a dar concentraciones elevadas en verano
de 1os picos excepcionales con los
bajas en invierno y Ia coincidencia
m o m e n t o sd e b a j a p r e c i p i t a c i ó n ,
para
mejor
expresar
son las pautas habituales.
Ia irregularidad
hemos calculado el coeficiente
de variación
Destaca Ia gran variabilidad
ion.
altas para los hidrogeniones ,
y 100.7% respectivamente.
y cloruro
estos
resultados
Le siguen por orden de magnitud, el nitrato
(85.3%),
cuyos valores
según su CV son
definitiva
En
en
de regularidad
son altos
(82.2%),
alcalinidad
Los menosvariables
confirman la falta
iónicas,
cada
de
con cv de 130.9, 111.2
con el 73.4% y 62.7% respectivamente.
sodio
traciones
mensual y diario
potasio y flúor
amonio (S0.8%).
(81.9U),
sulfato
concentraciones
las
de todos los iones , siendo las más
magnesio (87.S%9), calcio
(8g.6%),
de
concen-
las
époc
o bajos en cualquier
del año.
RELACION ENTRE
IONICAS I
CONCENTRACIONES
LA
CANTIDAD DE
PRECIPITACION
disminución
La
de las concentraciones
iónicas
al aumentar la cantidad de precipitación,
Iluvia
muchosautores (lttiwitt
1966;
en
el
agua
ha sido descrita
Madgwicky Ovington 1959;
de
por
Lemée 1974;
Rodá 1983 ). Esta disminución se produce tanto si se trabaja con datos
diarios como semanaleso mensual€s, Y es análoga, según indica Kazda y
Glatzel
(1936),
a la
1o largo de una precipitación
que se produce a
individual izada.
En
las figuras 5.3 y 5.4
se representa la distribución
nube de puntos de las concentraciones de cada ión
del pH y conductividad,
las
de
variables
frente
a la cantidad de precipitación.
analízadas tienden a disminuir
precipitacion.
Se
observa
analizado,
al aumentar Ia
que la máximadispersión
cuando las precipitaciones son inferiores
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
se
de
la
además
Todas
cantidad
produce
a los 20 mm.
Química de la Precipitación
21
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
co¡tDtcTMuD
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(mm)
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(mm)
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C GI¡€SI,O
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A.A
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A
50
150
PRECIPÍfACIOI{(mm)
-''lFigura 5.3 Variación de las concentraciones iónicas (mg/r) en el agua de
PreciPitación en función del volúmen de precipitación (mml
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
)'
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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4}
'A
A
A
A
150
PRECIPÍTACIO||(mm)
(rngll) en el agua de
e n función del volúmen de p r e c i p i t a c i ó n ( m n ) .
Fi g u r a 5 . 4 V a r i a c i ó n d e l a s concentraciones iónicas
precipitación
t50
(mm)
PRECIPIIACION
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Rodá (1983)
(1972)
b a s á n d o s ee n u n a f i g u r a
t o m a c l ad e W o l a v e r y
Lieth
ideal íza Ia relación entre volumen de precipitación
y conceniónica en la deposicion húmeda, sugiriendo que las curvas de
dilución
de los iones pueden seguir dos moclelos. La curva del primer
modelo (I) corresponderían a lluvias
con aportes normales en las que
tración
el efecto de dilución es fuerte.
La rama vertical
se debe aI efecto de
fuente agotable de iones situacla en la baja atmósfera ( Atti\^,i11
1 9 6 6 )' a u n q u e c o n p o s i b i l i d a d e s d e r e c a r g a r s e m á s t a r d e ;
esta fuente
una
origina
el denominado washout o primer lavado.
el nivel
y
de rainout o aportaciones por lluvia
manifiesta
gundo modelo
antropogénico,
cuando ha desapareciclo el
(Ii)
indicarían
,v en elIas
La rama horizontal
establer
washout.
9u€ se mantiene
Las curvas del
aportes elevados de origen
el efecto de dilución
reservas iónicas en La baja atmósfera son altas
mantiene.
y el
se-
natural
es más lento,
las
es
o
ya que
washout
se
Si
además tenemos en cuenta que nosotros muestreábamos la depos i c i ó n g l o b a l , h e m o sd e c o n s i d e r a r e l e f e c t o d e d i l u c i ó n g u e I a l l u v i a
hace de la deposición seca sobre e1 colector,
que será más eficaz
y
p r o d u c i r á u n a m a . v o rd i l u c i ó n
cuando 1a precipitación
sea más cuantio-
sa.
5.4)
Las concentraciones de la deposición global en I'Avic (fig.5.3 y
presentan una relación negativa no Iineal con la precipitación.
P o d e m o sc a l i f i c a r
de distribución
según el modelo r,
a los iones F ,
=+2+-+
s 0 , . , N H ,, c a , N 0 - , K , y a l a c o n d u c t i v i d a d . s o n d i s t r i b u c i o n e s
crer
4432+
modelo rr las correspondientes a Mg
y arcaliniclad.
Los iones cl ,
Na y pH siguen pautas muy particulares.
La procedencia marina de los
primeros (cl
y Na ) y,
por lo tanto,
presentes en er rainout, queda
apoyada por la falta
de correlación con el volumen de
precipitación.
No se acumulan en la atmósfera, sino que son aportados por la lluvia y
su concentración se mantiene constante dentro de un margen, a pesar de
las fluctuaciones en el volumen de precipitación (fie" 5.4).
Según el modelo de Wolaver y Lieth,
el grupo formado por F ,
=+2+
S 0 , , N H ., c a , N 0 , V K , s e a l m a c e n a r í a e n I a a t m ó s f e r a e n r e d u c i d a s
44
cantidades,
acabaría
alcalinidad
y
con
eI
lavado producido por Iluvias
d ichas
+
Na )- cI
reservas.
r
EI segundo grupo formado
s€ manifiesta
Química de la Precipitación
superiores
a
por
20
,rnm
Mg ,
en grandes concentraciones tanto
22
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
En éstos, la dilución de la precipi-
e n e l w a s h o u t c o m oe n e l r a i n o u t .
tación es más tenue.
cuando la precipitación
de
precipitación
valor
en favor de la
hipó-
(Galloway 1979) hablaría
superado el umbral de washout, la acidez metlida corres-
de que,
ponde al asua del rainout
(Fowler 1980)'
El pH tiende a estabilizarse
aunque con una gran dispersión
con las precipitaciones
se agotarían antes del washout,
etc.)
precipitación
cuantiosas,
fundamen-
debería,
Esto se
inicial.
a que las sustancias neutralizantes
talmente,
medio
La coincidencia de esta tendencia con el
esperado para Ia lluvia
tesis
a 20 mm. Por encima de este valor
es inferior
hay una tendencia a estabil izarse en un valor
entre 5 y 6.
situado
valores
5.4) presenta una gran dispersión en sus
(fig.
pH
EI
(bicarbonatos'
Y 3 partir
calcio,
de este momento, la
dominada por las sustancias propias del rainout'
estaría
2 ^ S o , , ( N H , ) ^ S 0 . , H N O ^ )i m p r i m e n a
e s d e c i r q u e l o s a e r o s o l e s á c i d o s (' H
3
4
42
4.
Ia lluvia valores de pH próximos a 5.6 (Galloway 1979)'
neutralizante
capacidad
La
relación
una
lluvias
de I'Avic.
1983)
este
2+
donde Likens et al.
la concentración de Ca
superior a la medida en el Hubbard Brook,
concentraciones
en
(1977) le
atribuyen
H e m o sd e c o n s t a t a r q u e t a n t o e n
mismo papel neutralizador.
a
las
Este hecho se produce también en el Montseny (Rodá
y en Hubbard Brook,
superiores
en
entre el pH y estos iones
significativa
Montseny como en I'Avic,
las
por
(puesta de manifiesto
se demuestra también por ei hecho de que
Henriksen ('lg7g)) y del Na ,
existe
del ca
es entre 7 y B veces
€tr tanto que para el
el área mediterránea son sólo 5
las de dicho bosque.
el
veces
6
ó
de
Probablemente la litologia
zona mediterránea (generalmente dominada por ca|izas) y la
a un mar bastante apacible, justifican estas diferencias.
Na ,
la
proximidad
7 ACTDEZDE LA PRECIPITACION
La
composición
proporciones relativas
ha
sufrido
de la atmósfera ha evolucionado y cambiado las
d e s u s c o m p o n e n t e sd e s d e s u o r i g e n ,
algunas veces eI traumatismo de admitir
componentes. Meszaros (1981)
atmósfera
V
Lovelock (1983)
como la más apropiada para soportar
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
las
e
incluso
en su seno
nuevos
consideran
actividades
Química de la Precipitación
esta
na-
23
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
y h u m a n a sr
tural es
embargo,
cambios suelen prevalecer y a Ia
los
vida en la
y3 que su capacidad d e a d a p t a c i ó n
tierra
quien deberá adaptarse a las
larga
es grande.
será el
condiciones
Sin
tipo
de
atmosféri-
cas del momento.
En
nuestra época tres grandes problemas afectan a 1a
terrestre,
según eI Concejo Presidencial
E.E.U.U.:
La acidificación
atmósfera
para la calidad ambiental en
de la atmósfera y de la lluvia,
eI incre-
mento de1 CO atmosférico y 1a reducción de 1a capa de ozono.
2
,
En la actualidad (sislo
pitación
XX),
puede ser ligeramente
ácida
C0 H
a p
- artir de CO- y H 0.
32
2"
2
pH tiene un límite
nación, el
embargo, al consultar
en una atmósfera limpia,
la preci-
debido a la formación err ella
y sin
En estas condiciones,
inferior
de 5.6 (Galloway
la abundante bibliografía
al
de
contami-
1979).
respecto,
Sin
obser-
vamos que en Ia inmensa mayoría de los lugares estudiados los valores
de pH medidos son inferiores
a este límite.
Son las llamadas
LLUVIAS
ACIDAS.
Se
ha
apartacas
rior
constatado en diversas
d e n ú c l e o s d e n s a m e n t ep o b l a d o s e l p H d e l a l l u v i a
Galloway (1979) indica que,
a 5.6.
Antártida
e1
pH
remotas están
procesos
cierta,
en
infe-
razones que
a 5.6.
b) Que estas
ácidos,
áreas
producidos
Cualquiera de las tres
Zoller et al.
se
inferior
por
de
puede
pero parece más probable 1a segunda. Risebrough et
(1976) encuentra pesticidas y,
cimiento
es
c) Que cerca de estas áreas existan fuentes
producto de procesos naturales.
ácidos
ser
sea inferior
contaminadas por precursores
antrópicos.
Las
estos hechos son 3 : a) Que el límite
en Ia precipitación
naturales
en áreas tan remotas como la
pH es de 4.7 y en el Artico 5.7.
apuntan para justificar
del
ccasiones que en zonas
al.
(1974) detectan enrique-
metales en los aerosoles atmosféricos
de
las
regiones
remotas.
Otro hecho puesto en evidencia por los estudiosos del tema es Ia
tendencia
a agravarse el problema.
Las primeras publicaci.ones en
la
d é c a d a c l e l o s 5 0 ( G o r h a m( 1 9 5 5 ) y H o u g h t o n ( ' 1 9 5 5 ) c i t a d o p o r G a l l o w a y
(1979)), Iocal ízan eI problema cerca de 1as fuentes emisoras de contaminantes, tanto en Europa comoen los E.E.U.U..
Quh\:a
de la Precipitación
24
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Años más tarde,
er
un trabajo de
Oden (1968),
por
citado
y
Galloway (1979), donde recopila los datos elaborados por c.G. Rossby
E . E r i k s s o n d u r a n t e l o s a ñ o s 1 9 4 0 - 1 9 6 0e n E s c a n d i n a v i a , s e e s t a b l e c e
vez primera Ia tendencia al descenso del pH. Más recientemente'
ya
Granat (1978) pone en evidencia Ia gravedad del problema en Suecia,
por
que en esta zona se recibe la mayor parte de la contaminación atmosférica de los paises anglosajones-
Norteamérica
En
una de
las primeras medidas de la
acidez
de
en zonas naturales alejadas de núcleos urbanos, s€ realizaron
en la estación experimental de Hubbard Brook, en 1963-64 (Fisher et
publicaciones
1968). En la actualidad se plasma en múltiples
aI.
'1978;
(Likens 1976; Likens et aI. 1g7g; Gambell y Fisher 1966; Granat
lluvia
et al.
Hutchinson y Havas 1980; Ellis
temente trans-regional
1984;
etc.)
el carácter eminen-
del problema, en base a las fuentes emisoras de
precursores y a la sensibilidad
de las superficies
receptoras.
el área mediterránea son escasas las series
En
datos
largas de
acerca de este problema, pero ya en esta ú1tima década aparecen resulmiden
Rapp et al.(196-)
En Francia,
tados alarmantes al respecto.
En Italia
valores de pH por debajo de 5 en le Rouquet (Montpeltier).
el problema está muy extendido a juzgar por los datos presentados al
simposium celebrado
et al.
Mosello
ciones
4.45.
al
del
en 1987 en Pallanza sobre la
(1987) dan valores de acj.dez para una serie de
norte de Italia
,
€f, las que eI pH oscila
Grecia es también un país afectado
entre
por el problema,
En
esta-
4.30
y
S a m a r ae t
tienen
un
pioneros
se
( 1 9 8 8 ) d e t e c t a n e n T e s a l o n i c a q u e e I 2 5 %d e l a s l l u v i a s
pH inferior
ácida.
deposición
a 5.0.
España los datos son escasos;
algunos trabajos
centraron en medir la contaminación de zonas urbanas. Gracia y Elejalde (1978) detectan el problema en el cinturón industrial de BilbaoConillera
y Trillas
Relacionan
(1975) llegan a la misma conclusión en
directamente el
problema de la acidez a la
Barcelona.
contaminación
a t m o s f é r i c a . T o m a n d oc o m o b a s e e s t e p l a n t e a m i e n t o e n 1 9 7 8 B a r t h e l a b o ra un mapa de Europa con problemas de acidez y por vez primera se
incluye una franja
que va desde el País Vasco a Cataluña,
a |a que se
supone afectada por el Problema.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Quínica de la Precipitación
25
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
En
eI Iitoral
mediterráneo españo11os primeros datos
en ecosistemas naturales son citados por Escarré et al.
(1983),
€tr estudios paralelos.
área de Monte Poblet,
agua de IIuvía
en I'
4.96,
Avic,
4.85 para
el
Des-
de las rruvias de Monte Poblet,
tenemos comovaror medio del pH
y,
de1
ligeramente más básico que eI del Montseny. Los
datos de1 Montseny (l,vila
últimos
y
4.82 en er
€n un período de un año de observaciones.
pués de casi tres años de análisis
más concretamente,
(1982), y Rodá
El valor der pH medio es
Montseny, zona reLativamente alejada de Barcelona,
tomados
19BB) indican urra evolución
opuesta;
en el período 83-84 el pH medio fue de 4.70.
Los
valores
máximos y mínimos registrados
estudio fueron de 7.41 en Julio
0.5
tnm, y de 3.9 en Abrit
similar
cuantía.
de 1982,
durante una precipitación
de
con una precipitación
de
rlel mismo año,
Sin embargo, la tendencia predominante es a encontrar
valores más bajos con las precipitaciones
de pH igual
medio
durante e1 período de
a 4.96 se considera
más cuantiosas. Con un valor
la lluvia
como moderadamente
ácida.
Qué compuestosquímicos son responsables de la acidez en ra
precipitación y en qué grado ?.
Galloway et aI. (1976) concluyen con
que el pH ambiental está causado por ácidos fuertes como so H y N0 H,
423
pero que ra precipitación ácida es también producto de un grupo poco
i
definido
de ácidos débiles.
El efecto de estos últimos se valora
comparar el valor de pH y la acidez total.
aL
Son responsables de
esta
diferencia los ácidos débiles (orgánicos y H co ), ros ácidos Bronsted
_3+3++23
(como Al
disuerto, Fe
disuelto y NH ) y Ia materia particurada.
4
el agua de precipitación
En
formas,
libres
(Galloway
reflejan
et
los
o
aI.
asociados,
1976).
los protones pueden existir
y a m b o sc o n s t i t u y e n
1a
en
acidez
dos
total
Las medidas de acidez con electroclos
protones libres;
sin embargo, los equilibrios
sóIo
de
la
muesLra con Ios gases atmosféricos (C0, por ejemplo) pueden desplazar
y liberar
pH,
ya
protones asociados. Este proóe"o es a la vez dependiente del
que
(1976) cifran
La
acidez
la solubilidad
ésta en 20
de C0, aumenta con el.
Galloway
aI.
peS/L a pH < 5, y en 5000 peS,/I a pH 9.
comparación efectuada por Galloway et al.
medida en la precipitación
Quínica de la Precipitación
et
de zonas rurares,
26
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
(1976) entre
semiurbanas
Ia
v
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
forestales,
semiurbanas
indica que los pHs ba.jos se dan en todas' pero que en las
aparece una cantidad adicional de ácidos débiIes y ácidos
Bronsted en su atmósfera.
significativamente
alteran
york) la acidez libre
Estos contribuyen a Ia acidéz total pero no
New
el pH. En un área semiurbana (Ithaca,
se cifró
en 144 ves,/L (71 % debida al sOoHr, 29
se valoró en 240 ves,/L, de los que un 68
% al N0 H), y Ia acidez total
3
p o r H ^ C O ^y u n 1 2 % p o t
% e r a a f o r t a d o p o r l o s á c i d o s f u e r t e s , u n ' 1 0 % -.
2 3
+
1977) '
En áreas forestales como Hubbard Brook (Likeñs et al.
NH
4
¿ o i l ¿ ee l p H e s t á e n t r e 3 . 5 y 4 . 5 , l a a c i d e z l i b r e s e c i f r ó e n u n 8 0 %
de la total.
7.1
VARIACI0NDEL PH EN L'AVIC
La figura
5.5 representa el valor de pH de
muestreadas.
ciones
trazos continuos unen
diferentes
precipitaciones
en un corto
que
precipitaciones
pero que pro-
proceden de un mismo acúmulo de nubes '
presumiblemente
dujeron
Los
todas las precipita-
de
espacio
tiempo
En el 84% de las agrupaciones realizadas se coma la última
prueba que el pH disminuye desde la primera precipitación
y e I 1 6 %r e s t a n t e c o r r e s p o n d e a s e r i e s e n l a s q u e I a m a y o r í a d e s u s
no a|canzaron los 5 mm y se produjeron de forma aislaprecipitaciones
(menos de 48 h).
da.
En
con
la figura
lluvia
copiosa y la otra con lluvia
tendencia es la indicada.
primera precipitación
precipitación
exigua,
y en amboscasos
de 1a serie sea escasa o cuantiosa,
condiciona
primera precipitación,
la tendencia del pH.
la siguiente
Quizás la
causa
más
un pH bajo y al producirse
el efecto de lavado de Ia baja
(washout) provoca una subida de pH.
Ia
independientemente de que Ia
Es decir que,
probable sea que el acumúmulo nuboso tenga
1a
una iniciada
5.6 se muestran dos tormentas tipo'
A medida que las
atmósfera
precipitaciones
se suceden, se va limpiando la baja atmósfera, alcanzándose finalmente
inidel rainout
valores más bajos de pH (quizás los característicos
cial).
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Quínica de la PreciPitación
27
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
pH
l0
I
I" 1t
1""-\"fio
'ol"
\"[\"
\ ."[" \J
Número de orden
de lo precipitocicín
-t-------+-+----J---¿0
50
60
Figura 5.5 Variación del ptl dg Ia precipitación a lo lar-go del periodo estudiado- Se unen
p i o d u c i d a s e n L r np e r í o d ó n o s u p e r i o r a I a s 4 8 h o r a s , 9 u e
tráió; iá;Ilu"iaé
"óo" ini i é i á ñ - ñ a U é i s é - f o i m a d ó d e s d e u n m i s m o á c ú m u l o n u b o s b . L a m a y o . r i a . d e I o s - g r u p o s
EI eje de abscisas indica eI
i e d u c e ñ -s ; - ; H á é r ¿ e I a p r í m e r a a I a ú I t i m a l l u v i a .
dóniro de la serie, y tro tiene ninguña escala temporal.
ir¡*éió"¿é-tá"ti""lá
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
pH
PH
JO
¿+o
m2)
P R E C I P I T Á C (l ol /N
Figura 5.6 Variación del pH de las diferntes y sucesivas precipitaciones
que constituyen una tormenta. Dos casos tipo,
a) la primera
primera
b)
precipitación
es
Ia
la
más cuantiosa;
de las
precipitaciói.
es Ia menoscuantiosa.
La dirección
las
de
tiempo
en el
flechas
indican
sucesión
la
Precipitaciones.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
7.2
DISTRIBUCIOD
N E F R E C L T E N C IDAES p H E N L A S P R E C I P I T A C I O N E S
varor promedio de pH para cada zona refLeja a grosso modo l-a
El
basicidad o la acidez de Ia lluvia
de1 lugar.
No obstante,
además saber cómose reparte esta acidez o basicidad
conviene
en ei total
de
agua caída, y cómo se ve afectado eI pH en función de la cuant.ía cie la
precipitación.
En
lrAvic
lluvj.as
dió
como resultado la distribución
presenta en Ia figura
pitaciones
minio
pormenorizado de los pHs de las distintas
eI análisis
(Fig.
5.7.
de
frecuencias
que
se
Respecto a los valores de pH en las preci-
5.7a) se observa una distribución
bimodal con predo-
de los pHs entre 4.5 y 5.0 (20% d.er total),
y un segundo pico
entre 6.0 y 6.5, que se presenta en er 132 de las precipitaciones.
En
grobales destaca e1 hecho de que eL 62% del
términos
caída en l'Avic
tenga pH entre 3.5 y 5.5,
se mantiene entre 5.5 y B (Fis.
5.7b).
agua
mientras que el resto (38%)
Este predominio de agua ácíd.a
es similar
a 1o gue ocurre en el Montseny.
En la tabla 5.9 se presen-
tan
frecuencias
para dicha zona en base
las
de acíd.ez calculadas
a
j
u
n
t
o
los datos de Rodá (1983),
a datos de otras estaciones en España.
se
gu€ junto
observa,
valores inferiores
al Montseny el
rango de pH va desde
ros
a 4 h a s t a s u p e r i o r e s a 7 . 5 . L a c o m p a r a c i ó ne f e c t u a -
da en estos términos con otras zonas españoras (Tabta 5.9) nos refleja
aspectos diferentes.
En
las
situadas en áreas cultivadas,
más altos.
estaciones de Albatera y
La
los pH esLán desplazados hacia
No se presentan pHs por debajo de 5.5,
Violada,
valores
estando en la zona
d e A r a g ó n e I 6 2 , 7 % d . e La g u a c a í d a p o r e n c i m a d e 7 .
Esta
en
Galicia.
acidez moderadaen las precipitaciones
calr,o
precipitaciones
de Anta et al.
se detecta
también
(1979) indica que eI 63 % de
tienen pH entre 5.5 y 7,
las
estando el resto entre 4
y
5. 5.
La
es
c o n c l u s i ó n m á s i n m e d i a t a q u e p o d e m o ss a c a r e s q u e r a
más ácida en las zonas naturales (bosques) que en las
lluvia
cultivaclas.
S i n e m b a r g oe s t a c o n c l u s i ó n n o e s t o t a l m e n t e c i e r t a ,
posiblemente la
causa de las diferencias está en la deposición seca,
capaz de neutra-
Química de la Precipitación
28
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
21
20
tn
t6
t¡l
12
to
1.5 ¡l,O ¡|-S 5.O 5.5
A.O 6.5
7.o
7.5
&O &5
PH
65
80
55
50
45
¡+o
35
f,o
25
20
15
10
¿t-o ¡1.5 5.O 5.5 6 . O 6 . 5 7 . O 7 . 5 8 . O a . 5
PH
Figura 5.7 Distribucíón
de las precipitaciones
en función de sus pH.
A)
N ú r n er o d e r l i a s c l e l l u v i á
entre diferentes
niveles de pH.
( porcentaje
B) Cantidad de agua caida
deI
total )
con
gradode acidez en Ia Sierra de Prades.
distinto
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
ILzar
gran medida la acidez del rainout (Henriksen
en
1980).
1979; Fowler
E s t a d e p o s i c i ó n s e c a p u e d e s e r c o n s i d e r a b l e m e n t em a y o r e n
zonas curtivadas
raciones,
merced a ras rabores del
cosechas, etc).
schresinger et al.
tancia que toma un agente natural
actividad
h u m a n a,
campo (labranza,
las
nive-
(1982) señala la impor-
como el vientor
€Íl zonas de intensa
a La hora de incrementar 1a deposición saca d.e caz+
y otros iones.
-i
> 7
- - - - - - -< 4 - - 4- -- 5- . 5 - - - -5-. 5 - 7 - -- - -,
- - - - - - R e f e r e-n c i a - -- - ü;;
0:0;
¿1-.
sü .t.t
¡ ; ; : ; ;;; :
Montseny
0.60
Arbarera
0.0
0.0
67.s
3z.s
La violada
0 .0
$;ilñ"^]?t8lr,r,,o
0 .0
37.s
67.0
Álii8;tl) Aguinaco
(1e86-1987)
Tabra
5.9.-
76.0
Z0.g
Distribución
Rodá (1983).
2.5
en porcentajes de ra lluvia
anuar
que
presenta determinados grados de acidez.
7.3
RELACIONENTREpH y OTROSIONES EN LA LLUVIA
No es fáciI
demostrar de forma clara y precisa cuáI o cuáles son
los iones responsables de Ia acid,ezde la lluvia.
Sobre las sustancias
responsables Likens et ar.
(1977) apunta que el
ácido sulfúrico
causa el 66-83%de ra acid,ez, y el nítrico
intentan comparar la variación
pH en un período de 10 años,
tica
deI 15-30 %.
sin embargo,
de so., NO_y NH con la variación del
4'34sin encontrar una significacién
estadís-
para esta comparación, aunque sí una coincidencia
cualitativa
de
ras tendencias. En cuanto al clH, Galloway (1979) indica que participa
al menosen el 5% de la acidez.
7.3.1 Correlaciones Simples
En I'Avic
l a s r e l a c i o n e s I i n e a l e s s i m p l e s e n s a y a d a se n t r e l o s H *
y el resto de los iones ha conducido a los resultados que
forman parte
de
Ia
tabla 5.10.*
arcalinidad
y eI NH,,
sóto hay correlaciones
significativas
cuyo signo negativo manifiesta
con
la
a d e m á ss u p a p e r
t a m p ó nd e l a a c i d e z . *
Rodá (1983)
realiza
este mismotipo de
correracione^
en
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
el
Zg
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
!l
3
6 ^ = : i 9 í A S é a - 3 = c 8c ¡ é
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P3
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Iro
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5
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E5-c>P+5
€
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@Sa56@6
lsrg
?l=l=6666a6+66
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lglg=se=8ss:3s
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r9
l;^6qoqq6a6soa
El¡
ló<ior*6o6p-pcoo
l6
I r9
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po6ppN@€€6pN
I
O69qu666u6us66
i\)N€o6ppp€o€app
FO
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l,P
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=lelslfSliiasess&ss
.E
oo
o(n
o
ótó
ototólo
I
3.f
l'lq
otolo
=l EI
EIF*s&as
lsEr=
EI t3l
ISl=
lEIE
IE
l;laEI r5
I
P
5
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F.
al
z,>Fja)
,>
tEl
*lgleRñee
lsl!ilp
tototo
I
l *
o
ulbkl=lslxefblklsU e e a
6666666600\6q66
€prJ6_@6@Sa56€6
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
z
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
encinar de la Castanya, y encuentra relaciones significativas
con
++2+2+:3p
o
Na , K , ca , Mg , cl
y
Likens et al. (1977) sóro encuenrran
4una regresión significativa con el NO..
J
Para
comprobar eI efecto combinados de algunos iones sobre la
acidez se han realizado ajustes cle regresión múltiple entre la
concen+-=
tración
y
de H
d e N 0 " y s o , , t a n t o a p a r t. i r d e
ros datos diarios
como de los mensuales.'En ,,ilgún caso se obtuvieron ajustes significativos;
s ó l o p o d e m o sd e c i r q u e e r N 0 - e s e t i ó n q u e e x p l i c a m á s s o b r e
La variabilidad
del H+, a juzgar ior ro" coeficientes de regresión
parcial.
Gracia
existencia
y
es nada raro en España,
oxida
"i
una
de
según esta hipótesis
de estudio.
gran parte del So
e n cu e n rra l o s
pr oducr os
dar
so.H^,
la
fuente
Esto
donde la mayor parte del territorio
a s0^ y reacciona con er agua para
c o n v e r t i r se ,
acerca
cuando existe
de ca2* en ras cercanías de la zona
formado por calizas.
se
(1978) ranzan una hipótesis
de reacciones de neutralización
suministradora
no
Elejarde
está
der aire
puede
&u"
a.
"J.""r t;3,' ' "n=*Jo
y
so,(NH.)^. Otra porción del S0- se puede rreutralizar directur.nt.
4
42
2
"on
calcita y otros polvos arcalinoi,
y después oxidarse rápidamente a ios
correspondient.es sulfatos .
De
varores
acuerdo con este
altos
hipotético
proceso de funcionamiento,
ros
de pH (muy poco frecuentes)
se corresponderán con ra
presencia de bicarbonatos y sulfatos cálcicos. valores
de pH entre 5.5
y 7.4,
se deberían a la presencia de sulfato cálcico y a la acción
tampón de HC0^/H^co^. Los valores de pH alrededor de 5 se
adscribi3
23
.
rian
a la coexistencia de surfato cálcico
y acido carbónico. Los
valores inferiores a 5 estarían motivados por la presencia ,Je
sulfato
cálcico
(sulfúrico
y áciclo carbónico,
junto con un exceso de ácidos
generarmente,aunquea veces nítrico
o
libres
clorhídrico).
7.3.2 Correlaciones Múltiples
T a l c o m o s u g i e r e n G o r h a me t a I s ,
tipo
(1984), es posible ensayar este
de regresiones para estimar qué parte de los cationes presentes
en Ia Iluvia
está en forma de ácido surfúrico,
Quínica de la Precipitación
30
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
nítrico
o carbónico.
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
N0
34
lgiz;
=
e n t r e t o d o s l o s i o n e s a n a l i z a d o s s u p o n e m o sq u e e I S 0 . y e l
+
+4
2+
(Granat
están neutralizados principalmente por ca , NH. y H
De
1984). El resto de los cationes no se utilizan en
2+
Y
por pensar que se dan en cantidades muy reducidas (Mg
G o r h a me t a l .
el anáIisis
+-+
o bien que el cl
K ),
1as absorbe (Na ).
A pesar de que no toda la
pueda deberse a los bicarbonatos,
alcalinidad
guar qué parte de ella
está justificacla
se ha tratado de averi-
por estos cationes ,
el
bajo
de que éstos forman compuestos con todo eI HCO^ y con otros
3
iones orgánicos presentes.
supuesto
=
En el caso del SO se obtuvo la siguiente
4
-2++
+ 0.497 NH4+ 0.444 H
SO4 - 0.594 Ca
regresión lineal:
(r= 0.929 , n=38)
múltiple mejora en casi_todos los casos _las
r=0.79; S0.-NH. r=0.56, y S0 -H
S0 -Ca
regresiones individuales:
l+4t-4
r=-0.08. Todos tienen los coeficientes de regresión significativamente
regresión
Esta
distintos
de cero, en tanto que el término independiente no 1o es.
Si
las
ellas
por una relación
valor
de
variables
independientes no estuviesen
variables
s€ podría interpretar
de dependencia,
los coeficientes
indica
de regresión
el porcentaje
independientes que van asociadas a Ia variable
entre
ligadas
que
de
el
las
dependiente.
59.4%
deducimos que el
Como suponemosque se cumple esta condición,
2+++
del Ca , el 49.7% deI NH4 y eL 44.47" de H están acompañandoal S0O.
Teniendo en cuenta_que la concentraciónrmedia
del agua de lluvia
neutraliza 35.5 peS/L
72.2 Veq/L de SO., resulta que el Ca
=*4+
acom13.76 p.es,/I (19.0%) v el H
de SO (46.3%), el NH neutrali.za
44=
paña a 4.80 freq/l de S0 ( 6.6%). En total estos cationes van asocia4
dos a 52.A5 peS/I, es decir eI 72.0% de los existentes en la lluvia de
I 'Avic.
tiene
Este
cationes
aná[isis.
exceso de sulfatos
puede en parte estar asociado a
presentes en la lluvia,
pero que se dejaron fuera_ de
otros
este
Se supone que el Na va totalmente asociado al CI ' pero en
nuestro caso ésto cleja todavía 6.8
Veq/I de Ct libre, 9u€ se asocia2+
D e s p u é sd e e s t o s ú l t i m o s a j u s t e s n o s q u e d a r í a n l i b r e s
ría con el Mg
Z++
y B peq,/I de K , que podrían estar asociados aI
peq/L de lfs
5-Z
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
3l
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
exceso de sulfatos.
En conjunto explicarían el 90%del sulfato presente por término medio en la precipitación de 1'Avic.
Para
ecuación
el
NO se caIculó con 1a misma filosofía
Ia
siguiente
múlt iple:
2+
N03 =0.06 Ca
+ 0.224 H
+ 0 . 3 4 8 N H 4 + 1. 5 0 ( r = 0 . 7 0 3 ,n = 3 9 )
C o m oe n e l c a s o a n t e r i o r
se mejoran las correlaciones parciales
2+
+
L.
C
a
(r=0.76), NO-H (r=0.03),
de N0
-N O ^ _ N H '( r = 0 . 6 4 ) ,
aunque en
3
33^"'4
e s t a o c a s i ó n n i e l c o e f i c i e n t e d e r e g r e s i é n d é l c a z- -+
ni el
término
-
independiente
son significativamente
distintos de cero. Efectuando la
2+
misma suposición que en el caso anterior tenemos que
el 6.0% de ca ,
*a
eI 22% de H y eI 34.8% del NH están acompañando
al- - -N0
34
si aplicamos estos.porcentajes
dio,
a los valores de ra lluvia
prome_
resulta
que et C^'* u"o^paña a 3.38
¡reqlr ae llor- f,ri).r^f.';;'-;-con
se asocia con 2.42 peq/r de Noo (13.5%)
, y er NH
9.64 pes/L
34
(53.8%). comose ve, estos cationes justifican
ra presencia de 15.44
yes/r de N0^, ro cual equilibra el 86.2 % de
peq/L presentes.
los
3
Siguiendo
el mismo procedimiento se ca1culó para la alcalinidad
1a ecuación correspondienterasumiendo que ésta puede
estar originada
principalmente pon HCO"
2+
HCO^ = 0.309 Ca
1
+ 0.600 H
+ 0.211 NH
+ 18.04
(r = 0.648, n=33)
Esta ecuación mejora 1as regresiones individuales cle
cada variable independiente con 1a pendiente, y presenta coeficientes
de regres i ó n s i g n i f i c a t i v a m e n t e d i s t i n t o s d e c e r o e n e l c a 2 + +y
el H , pero no
en el NH. ni en su término independiente.
4
Si aplicamos los porcentajes de estos cationes que
están asociados
la alcalinidad tenemos que el cr2*
a 17.42 rrcs/r de
-a
""orpaña
HCO (53.4%). El H se asocia a 6
v . . 4, 9
/
vo D
sEea a sea l |17g. .7g/ o%tca le e
tp
s Le
y / q /r I, ,
.Ll HCO
?
en ianto que el amonio justif ica 5.8
Ueq,/I (17.g%). En conj,r.,to c,rblun
el 91.2%de ra arcarinidad presente en ra rluvia de
I'Avic.
Química de la precipitación
32
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
A L a L u z d e e s t o s r e s u l t a d o s p e n s a m o sq u e l a m o d e r a d a a c i d e z d e l
agua de lluvia en Prades se debe fundamentalmente a ácidos débiles, ya
que como sugieren nuestros resultados es muy poco probable la existenc o n t os u l f ú r i c o
cia de ácidos fuertes
ca
anteriores
regresiones
Las
_
'¿+
a c o n r p a ñ aa l
e]
sulfato,
nitratos.
o nítrico-
permiten
30.9% a la
calcular
alcalinidad
que el
a
los
sulfatos
y
bicarbonatos cálcicos,
con predominio
forma
en
primero.
del
(49.7%),
amonio se presenta mayoritariamente en forma de sulfato
tanto que en forma de nitratos hay un 34.8% de1 amcnio presente en
la
requiere el
alcalinidad
dado que el coeficiente
De
este dato no es
de regresión tiene un error
los hidrogeniones presentes en la lluvia,
eL 22.4% como nítrico
forma de sulfúrico,
que
21.1% del amonio,
El
€fl
la
indica que
Aunque la ecuación calculada
parte de algún ácido orgánico.
de
o formando
El resto puede estar asociado al bicarbonato , Cl
lluvia.
del
y eL 6%
(HCO^ ),
2+3
está
Es decir todo el Ca
restante
59.4%
fiable
estandar elevado.
eL 44.4% está
en
y el 60% como carbónico, 1o
hace suponer que son poco frecuentes otros ácidos (clorhídrico
v
los ácidos orgánicos).
resultados coinciden con los calculados por Avila
Estos
en
del Montseny.
la lluvia
amonio y
calcio
de|
(1988)
También en dicha zona Ia mayor parte
están en forma de sulfatos,
en
tanto
del
que
Ia
de
la
mayoría de los hidrogeniones están asociados a ambosaniones.
tipo
0tro
lluvia
en
cationes
I'Avic
ácidos
de
realizado para explicar
ajuste
la acidez
ha sido la correlación entre grupos
según Io propuesto por Gorham et
significativos,
al.
de
aniones y
(1984).
aunque probablemente por
resultados
fueron
diferentes
a las indicadas por estos autores.
Los
causas
Mientras para ellos
la
€fl I'Avic, se debe a la neuttaLízase atribuye a la acidez,
2++=
*tn ejercen sobre SOn v Nor. Las*regresionesrindivición que el Cá
=t
como
d u a l e- 4
s -e
Y H , NH. y Ca
4ntre SO como variable independiente,
relación
dependientes
prueban que
de
sulfatos
€o tanto que disminuye la de
hidroge-
aI aumentar la concentración
aumenta la de amonio y calcio,
niones.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Quínica
de la PreciPi.tación
33
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
+
+2+
f u n c i ó n c a l c u l a d a e n t r e H , NH O v C a
I^
Ld
=, con S0 y N0
fué:
t4
+J
++2+=( H + N H . + C a ) = 0 . 7 4 7 ( S O+ N O ) - 0 . 1 7 4
443
(r=0.872 , n=34)
7.4 VALORACION
DEL PROBLEMA
DE LAS LLUVIAS ACIDAS.
A l a v i s t a d e e s t o s d a t o s , p e n s a m o sq u e e s t a m o s a n t e u n p r o b l e m a
r e g i o n a l d e l l u r - i a s á c i d a s c o n r oi n c li c a b i r L i l i e n s e t a l . ( 1 9 7 7 ) . S i n
embargo una vez asumida Ia generaLízación
del problema por contamirra-
ción
atmosférica de precursores de ácidos y su transporte
distancias
en 1a atmósfera, la gravedad regional y local
dependerá de la
a
las lluvias
puede
ácidas.
aportar
acídez
deI
susceptibilidad
de la
del
mismo
regíón
frente
Una fuente importante de sustancias calcáreas,
suficiente
material
agua de lluvia.
Albatera y La violada
y vulnerabilidad
grandes
a
a la atmósfera para neut raLizar
Los datos referidos
en la tabra
pudieran ser un ejemplo de este tipo
de
la
5.9
de
neutra-
Lízaci6n.
Esta
idea
entronca directamente
con la sugerida por Garloway
(1979) cuando elabora un mapa de América del Norte con riesgo y
vulnerabilidad a ias lluvias ácidas,
tomando como base la litoloeía.
En ér
señala
con máximoriesgo las zonas cuya roca madre es de origen metamórfico o ígneo (granitos,
gneis, cuarcitas).
si ést-o es así,
la
península rbérica no es especialmente sensible a este problema, pues
dada
el
la abundancia de superficies
agua de lluvia
acererando
beneficiaría,
ral
quizás
serviría
calízas,
para liberar
la presencia de ácidos en
algunos iones del
Ia meteorízacíón en nuestras
latitudes,
a grosso modo, a los ecosistemas ibéricos,
pobres en nutrientes
movilizabres
substrato,
lo
cual
por 1o gene-
(l'farealef , comunic. verbar).
S i n e m b a r g oe s t a v i s i ó n o p t i m i s t a d e l p r o b l e m a c o n t r a s t a c o n
informe elaborado por eI Comite deI Medio Ambiente det Ministerio
Agricultura cleSuecia'
son
1982).
el
de
para la Conferencia de Estocolmo en 1982 (per-
En dicho informe,
y eñ base a los datos de emisiones
de
precursores' deI predominio de vientos constantes y de las características
de los suelosr s€ presenta un mapade sensibilidad del suelo a
la acidificación eraborado por Troedssony Nykvist (1973). En él
la
franja mediterránea y la zona norte y noroeste de la península Ibérica
s e c a l i f i c a n c o m oz o n a s d e a l t a s u s c e p t i b i l i d a d a l a a c i d i f i c a c i ó n .
Química de la Precipitación
34
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Los síntomas detectados en
de detectar por ahora en I'Avic.
difíciles
son
ácidas
posibles efectos biogeoquímicos de las lluvias
Los
o la falta
Alemania sobre la vegetación arbórea (Haber com. verbal),
de crecimiento del bosque y la mortalidad de peces señaladas en eI
Hubbord Brook,
D e t o d o s m o d o se l t i p o d e e f e c -
no tienen paralelo en I'Avic.
(1g76),
tecnológico
tos esperables por este fenómeno, producto de1 desarrollo
no están del todo claros.
actual,
está regulado por un gran número de
El ecosistema forestal
tales
tores ambientales,
de 1a estación
longitud
miento elobal
al deterioro
de forma irreversible
efectos
y
el ecosistema forestal
pone en peligro
aparentemente insignificantes
un segui-
La acumulación de
y prolongado de todos ellos.
puede contribuir
de insectos y plagas,
a menos que se lleve
ácida,
de los producidos por la lluvia
inu-
los efectos de estos factores
aislar
e x t r e m a d a m e n t ed i f í c i l
Es
fenómenos metereológicos
de crecimiento,
fac-
de 1as lluvias,
como cantidad y distribución
de nutrientes,'regulación
suales, disponibilidad
etc..
Cogbill
de
(1977) seeún trabajos
Likens et al.
por
del mismo.
B RELACIONESIONICAS EN EL AGUADE LLUVIA
distintos
Los
iones que están disociados en el agua de precipi-
tación han llegado a ella
0
en forma de compuestos químicos que
reacciones con otros iones
sufren disociaciones y posteriores
en eI agua.
sentes
propclrción
cuya
compuesto químico
depende cle la cantidad y de la
que se introdujo
de
una disolución
El agua es en definitiva
relativa
después
en Ia atmósfera
preiones
del
forma
(Fisher
a|.
et
1968; Meszaros1980).
continuación se detallan
A
diferentes
métodos de anáIisis
los resultados clbtenidos aI
estadístico
las relaciones iónicas en el agua de lluvia
para determinar el nivel
de
en Prades.
LINEALES
CORRELACIONES
8.1
ha comprobado que casi
se
de
aplicar
lluvia
matriz
todos
de
los
están correlacionados
coeficientes
todos
entre
de correlacion
iones analizados,
junto
los
iones
sí.
entre
presentes
La tabla
las
en el
5.10 presenta
concentraciones
con Ia conductividad
y volumen
Quínica de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
agua
la
de
de
35
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
precipitación.
Se observa que todos los coeficientes
son positivos excepto
+
y
H
que se correlacionan negativamente con
eI volumen ,
del
demás.
volumen presenta
Et
correlación
signos negativos
debido a su efecto
diluyente
en sus
sobre Ios
coeficientes
iones
los
los
de
arrastraclos
clesde 1a baja ¿rtnlósfera.
Los valores
=--=
más elevados
del
coeficiente
(entre
iones)
se
dan
entre so v N0
(n=64), y entre cl
con r=0.949
y s0
con r=0.895
3
. 4-'
4
(n=63). Hay que prestar especial atención al hecho de que et B0% de
Ias
correlaciones
a nivel
del 95% como
Esto es una prueba de Ia inferacción
mínimo.
iones
efectuadas son significativas
disuertos
que son ros que
De
ra
que se prcduce entre los
2-+
en el agua de lIuvia,
con excepción del po- € H ,
4
menoscorrelaciones significativas
presentan.
matriz de correlaciones
se detecta ra existencia
_de :,
grupo de iones muy correlacionados entre sí,
formado por el s0 , N0 ,
2+
2+
h'
3'
y Mc
Ca
De este núcleo compacto parte una serie de relaciones áe
menor fuerza que van englobando al resto de iones de la lluvia.
destacar
la falta
Cabe
de correlación
der H+ con el No y S0 , indicando
34
que su posible fuente en el agua de lluvia sean otios iones.
8.2 ANALISIS DE COMPONENTES
PRINCIPATES
una
junto
manera más objetiva
de
las correlaciones
mediante un análisis
de agrupar los iones atendiendo aI
existentes
entre ellos
d e c o m p o n e n t e sp r i n c i p a l e s .
es
la
con-
afecluada
Este análisis
multi-
variante
se aplicó a la matriz formad4 por 10 de 1as variables química
+--3-2+2+++
analizadas (H, F, Cl,
N0^, S0., p0.,
Ca,
Mg,
Na y K ), en 56
344
por imposiciones del programa utiobservaciones de la precipitación.
Lízado se eliminaron aquellas muestras a las que les faltaba
alguna de
las determinaciones.
La
distribución
muestra en la figura
Ia
varianza,
decir,
una
recogida
de las 10 variables en los tres primeros ejes se
5.8.
Los dos primeros ejes explican er 66.3% de
mientras que los tres primeros explican er 76.4
fracción
importante de Ia variación de los
iones
%,
es
queda
por estos tres componentes. En ta tabla 5.11 se muestra Ia
Quínica de la Precipitación
36
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
II
H
0.00 0.?g
F
0.56 0.14 -A.20
ct
0.66 -0.{9 ,0.41
NO
3
s0
4
PG
0.1?
0.86 0.33
0.03
0 . 9 0 0. 2 3
0.02
-0.06
4
0.{3
0.?3
Ca
0.91 -0.10 -0.11
Mg
0.90 0.08 -0.06
Na
0.65 -0.52
K
0.76 0.17 -0 . 28
t EXPLICADO
t ACUHUTADO
Tabla
III
5 0 .I
0.36
1 5 .5
1 0 .1
66.3
76.4
5.11 contribución de cada variabre utilizada
en el
ACp a explicar
Ia varianza de los tres
primeros ejes y porcentaie de la
varianza
total del coniunto que explica cada uno de
los
ejes.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
contribución de cada variable a cada uno de los tres primeros ejes.
Dado que todos los iones dominantes sin excepción se agrupan en
e s t e p u e d e i n t e r p r e t a r s e c o m ou n e j e d e
el extremo positivo de eje f,
entre
concentración total o mineral ízacíón.El segundo eje discrimina
los hidrogeniones y eI Ct
pH con las de fuerte
solapamiento
atribuibte
origen continental
procedencia
Ios iones de
Ias distancias
jerárquico
gen), resulta
como se dijo
presentan
características
ori-
con estas caractede
a lluvias
por
semejantes a las descritas
barro,
AviIa
Todas ellas
en el Montseny.
de precipitaciones
(1988) para este tipo
antes, el eje
a cualquier
que hay un grupo de 4 precipitaciones
Probablemente correspondan todas ellas
rísticas.
en cada grupo dentro
(atribuible
mineral ización
una fuerte
estas
minimizando
agregativo,
entre las observaciones integradas
Si,
observaciones
la agrupación de
Para facilitar
del espacio de los tres primeros ejes.
representa
de las
5.9 se muestra la distribución
los tres ejes principales.
pues
tiene Ia
El eje III
at polvo terrestre;
observaciones se aplicó un análisis
I
de
y los de procedencia marina'.
En la figura
en
cierto
con origen marino y la contaminación
entre el fosfato,
de discriminar
capacidad
estan definidas
se produce
como prueba de que en lfAvic
las lluvias
de
Estas últimas
componente marino.
también por el eje I,
terrestre
-vaque contrapone las l luvias de bajo
m a ri n a y c l e a c i d e z ,
inf luencia
comoun eje de
Se podría interpretar
y Na
concen100 y 300 uS/cm' y altas
conductividades entre
2+=
también es
El S0
que varían entre 7 y 10 ne/I.
de Ca
traciones
4
aunque más variable entre muestras (de 20 y 70 nc/I), y
considerable,
presentan
el pH oscila entre 7.4 Y 7.0.
No se dispone de ningún tipo
y
lluvias
se
han producido en Ia zona,
de
se podría correr el riesgo
de
sin gran peligro
como tales
período
de
1984 a 1988,
lluvias
de
barro,
frentes
este tipo
por tener constancia de que en años posteriores
calificarlas
(Argelia
sobre la califica-
como de barro. Sin embargo por sus característi-
ción de estas lluvias
cas,
de certeza visual
o
de equivocarnos.
se tiene constancia de que las
cuya procedencia se atribuye
Sahara),
alcanzan las costas
Durante
el
denominadas
aI norte
de
mediterráneas en
que si coinciden con precipitaciones en el área se
Africa
amplios
depositan
desde Almería al Montseny. En ocasiones alcanzan las costas de Escocia
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
37
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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\
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t
\
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I
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'r
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\T t'
5.9 Distribución -eqpaq_ial de los dias de lluvia
(observaciones)
en eI plano definido por los ejes I y II.
Lás agrupacionei
se realizaron
utilizando
Ias
distancias
de
o niveles
jerárquica.
simil itucl obtenidas por una clasificación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
p r o d u c i e n d o l a s d e n o m i n a d a s" R E D R A I N " ( M i l t e r ,
posibles
Otras
carga
para tan fuerte
causas
com. verbal).
estas
en
iónica
p r e c i p i t a c i o n e s p u e c l e ns e r l a r g o s p e r í o d o s s e c o s p r e v i o s a I a s I l u v i a s
y reducidos caudales en las mismas. En tales
Por ésto es difícil
precipitación.
entre probables
discernir
1a
lluvias
o
antrópica
con carga procedente de contaminación,
de barro y lluvias
de
a elevar las concentraciones normales
puede contribuir
seca
condiciones la deposición
r!o, si no se dispone de otros indicios.
de
ácidas
lluvias
las de origen marino vemos que
de 6 precipitaciones
definido
de 7 muestras en una zona menos clara,
ciones
grupo
un
separa
y otro
en eI polo de Ia acidez,
reducido
pero quizás
menos
de
in-
El resto de las precipita-
marina que comparte con el eje f.
fluencia
las
La capacidad de discriminar
El segundo eje al que se atribuyí
mayoría) se pueden agrupar por sus bajas concentraciones y
(la
su moderadaacidez.
La proporción
de cada uno de estos grupos da justa
químicas dominantes en la precipitación.
características
A diferencia
cle 1o que ocurre en el encinar del Montseny (Rodá 1983;
produce
se
abundancia
estas
cierto
razones
las
enmascaramiento.
de La zona,
y
proximidades.
Posiblemente
reduciendo la variabilidad
Ia química ctel agua recogida en los colectores
mayor
el
contribuyan a una mayor deposición seca
zona, que después se manifiesta
más
están
lluvias
en los alrededores de áreas cultivadas
de terrenos calcáreos en
predominio
un
19BB)
Avila
las razones están en la menor precipitación
Probablemente
todas
L'Avic
ۖ
definidas,
mayor
químicas del agua de
características
donde las
las
medida de
la
en
temporal en
de deposición global,
Y
en las vías de trascolación y escorrentía cortical.
8.3
ANALISIS DE CLASIFICACIONJERARQUICA
Mediante
la aplicación
de un análisis
jerarquico
(1984) encuentran que 1a química de 1a precipitación
por tres factores_ambientales.
-p4a3r a
el S0.,
N0^ y H ,
polvo
terrestre
Quínica de la Precipitación
está
aI.
determinada
Estos autores proponen un origen común
basado parcialmente en emisiones naturales y
antropogénicas tales como volcanes,
marinas,
G o r h a me t
y
respiraciones
procesos de combustión (urbanos
38
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
sales
anaerobias,
e
in-
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
dustriales).
que eI CI ,
Igualmente indican
Nu* y parte
del Mr2*
3-+
proceden de los aerosoles y sprays marinos, mientras que eI P0
y K
4
tienen su origen en los fertilizantes
agrícolas,
al igual que parte
de1 NH+,
c l u e p r o c e c l e a d e m á s d e l o s d e s h e c h o s a n i m a l e s . E l C u 2 *, p o r
+
su parte,
tiene también un origen agrícola derivado del polvo originado por las prácticas habituales de laboreo en suelos ricos en carbonatos y silicatos.
También Ias construcciones de edificios
2+
introducen Ca
en la atmósfera.
y
caminos
Las mismas agrupaciones iónicas no son tan evidentes en nuestras
muestras, a pesar de haber utilizado
agrupaciones
encontradas
5
grupos
asociaciones
entre
observan
la misma técnica de análisis.
se presentan en la figura
que en primera instancia
pueden
5.10,
Las
donde se
explicarnos
los iones predominantes en nuestras
las
muestras
de
I luvia.
Una de las agrupaciones
origen
común y marítimo de ambos iones.
haciendo
referencia
común. un
y Na , fiel
se da entre Cl
Otra,
al posible origen terrestre
reflejo
del
NO y Ca ,
3
quizás,
de ambos y,
entre
tercer grupo
sería el derivado de ra actividad
agrícola,
3--+
pugs está compuestopor P0
y F en primer término,
y por el K y
'2+
4
Mg
en segunda instancia.
Finalmente se establece una falta de rela=+
ción entre S0 y H con eI resto4
8.4 RELACIONENTREEL CLORURO
Y EL SODIO.
La correlación
tiva
entre el Na y eI Cl
es marcadamente sisnifica-
en la mayor parte de los trabajos que se realizan
de la lluvia.
Por 1o general,
sobre
química
se busca desde siempre su explicación
el origen marino de ambos iones,
c o m p a r a n d oe I c o c i e n t e C I : N a
en eI
analizada y en el agua de mar.
agua de lluvia
Frecuentemente eI valor de 0.883 que toma dicho cociente en
agua de mar (Kraukopf,
Miller
(1980)
1979) se ve alterado
relacionan
en la lluvia.
las desviaciones del
respecto al valor que toma en el agua de mar,
Miller
que
supone que existe
por
un fraccionamiento
Podecaminos
del
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
y
en función de Ia proxi-
mos pensar que ambos iones llegan desde el mar a tierra
lo
el
mencionado cociente
midad o lejanía de la estación de muestreo respecto a la costa.
diferentes,
en
clNa
39
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
.q
(j
c
o
,.267t,
:l
.s{
(,
c(u
le
10
e
o
[zaoo
=
o
[o" ü
o_
=
t-J
50
60
t2
ñ
0.53s
0.267
100
de
p
en e1 agua
,\gr-r.rpaciónde
- fesentes
Figrrrir 5. 10
los. iones
tle
de sr¡ ín,licc
función
€o
r)reclt,ii.!i'ióñ" .ñ- LiÁvic,
jerárquico asrasativo
poi un análisis
;i;iili;ü;-áátei*i"á¿o
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
y
marino,
más tarde
agua de lluvia
recogemos ambos iones
bajo
formas más o menos complejas.
otras
Rodá (1983),
por
mo
en eI
el
citando
eI
cual
CINa del
momento al
pasar
gases
ClH inducidos
de
gases
de
CIH
a otros
a los
agua del
aerosoles
por
marinos.
En este
de
o por difusión
el
primer
proceso
se
forman
SO H
directa
un mecanis-
desde
mar se disocia
presencia
la
explica
atmosférico.
42
en la gótu1a pueden escapar a
disueltos
cuando ésta se evapora,
investigadores,
la
Los
atmósfera
si la presión
parcial
del CIH en ei aire es menor que 1a de la gota.
tasa de formación de CIH por este sistema puede verse acele-
La
rado por aumentos en la temperatura dé la nube al aumentar la
concen-
de S0 y de ácidos gaseosos, y al crecer la tasa de oxidación
)
(noáa
SO
1983). Sin embargo la tasa decrece aI aumentar la
tración
del
2
presencia de sustancias neutralizantes
Como hemos indicado
fraccionamiento,
el
mar
qlre
(NH. por ejemplo).
anteriormente,
es
necesario,
además del
ambos iones lleguen por caminos distintos
al recolector,
pues de 1o contrario
no se
desde
mantendrían
las
proporciones marinas. Los caminos que sigue el CIH en la atmósfera son
poco
conocidos.
Rodá (1983) apunta algunas
posibilidades.
La
más
probable es que eI CIH puede ser lavado aI desaparecer las condiciones
ácidas en las nubes. reaccionando con el NH v formando NH Cl.
34
Ahora bien,
si ésto se produce, un punto clave para explicar
Ia
del cociente Cl :Na+ es saber si su velocidad de precipita-
alteración
ción es mayor o menor que la de las otras sales marinas residuales.
se precipita
penetrarán
antes que éstas lo hará en eI mar,
en el continente;
Si
mientras que aquellas
si es al contrario,
eI CtH
de
origen
marino puede penetrar en e1 continente más que las sales residuales,
y
por Io tanto eI cociente Cl :Na+ se alterará.
En
la
estación de 1'Avic,
situada a unos 30 km de
hemosencontrado una buena correlación
to
difiere
entre Na+ y Cl
la
costa,
que Por supues-
ligeramente de la propuesta por Krauskopf (1979) para
agua de mar.
Química de la Precipitación
40
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
el
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
: Na+ =0.870*C1- + 2.91
en ltAvic
lluvia
te
+
Na =0.883*Cl
agua de mar :
Las ecuaciones son:
E n n u e s t r o c a s o l a e c u a c i ó n h a l l a d a a d e m á sd e t e n e r u n a p e n d i e n sin embargo
menor presenta un origen de coordenadas diferente;
a m b o ss e c o m p e n s a n ,y c o m o p u e d e v e r s e e n l a f i g u r ¿ r 5 . ' l 1 ( a ) , n u e s t r a
función es paralela respecto a la propuesta por Krauskopf, y ambasse
ven envueltas por Ia nube de puntoscociente cl
del
variación
La
:Na
en I'Avic
que se desprecien los aportes continentales
mientras que sólo el 95%del Cl
del mar,
La figura
5.11 (b) muestra la variación
que
ro general la deposición en cl
por
del
largo
producido,
ambos iones+
el 100% del Na
tiene ese
origen.
Se ve
del cociente en l'Avic.
excede a la de Na+,
durante la mayor parte del estudio,
tanto,
de
s€ ha estimado que
Como se ha indicado anteriomenter
procede
1o
pueden dar una idea del fraccionamiento
período de estudio,
siempre
a
el cociente
por
1o
es superior
a
la unidad y al del agua de mar.
Cabe destacar la alteración
se produce además de un extraordinario
En ella
82.
disminución
sentido
debajo
estos
en
![u€r
partir
de su valor
hechos,
pero
de agosto del 83,
en el mar.
qtizás
en
este
sitúa
por
También se observa
los aportes de cloruro.
a
primavera del
+
aporte de Na ' una
de esta norma en la
€l cociente se
Desconocemoscuáles son las razones de
puedan ser cambios en
La
del
dirección
viento o alguna posible contaminación local-
La falta
de estacionalidad
del valor del cociente es evidente aI
observar ta fieura 5.11 (b). Los datos anuales de deposición global en
respecto al N.* (23%), y La
r,Avic indican que existe un exceso de cl
razón más probable de este exceso sería la contaminación atmosférica.
Este exceso es semejante al estimado en Solling (Alemania) con los
datos de Matzner et al (1983),
junto
con el exceso de cl
Montseny,
r?r
et
Igualmente Likens
( 1 9 7 7 ) p r e s e n t a n u n e x c e s o d e l 1 2 5 %e n H u b b a r d B r o o k .
al.
(del 20%) estimado por Avila
Todo ésto,
(1988) en
el
hace pensar en el origen casi exclusivamente marino de
los iones Na y CI
en
que es de| 26%.
en esta región (Montseny y Prades).
algunas ocasiones esporádicas se presentan
Sin
valores altos
embargo'
de
Ct '
Quínica de la PreciPitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
41
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
(00r¡l{
)
SODIO
( ACRoSS
)
F_t_+____+__+___+__+___t____t_____+___+____+___+__+___+___*+_+__+___
A
t
t4{
ñrt
\$ D.s
t
(D0r¡il1
(ACRoSS)
L?,0
IU. O
9.6
8.4
I tl
OrU
4,8
7l
!.t1
L,2
+----+--¿+----r-i3+--f--r¡+---+--;7+--+-:¡+_-+-_¡6+___f_¡iF__+_5¡+___+_¡i+__+__¡s_+
Figura
5.11
a)
b)
Variación mensual de 1a concentración (iteg/l)
de sodio
con respecto a la de cloruro (leql1) en el aqua
de precipita_
ción de lrAvic.
se representan también ras ecuaciones que
muestran Ia reración entre ambos iones en
eI agua de mar y er
agua de lluvia de 1'Avic.
variación diaria der cociente cI¡Na en er agua
ce precipitación'
La linea horizontar indica er varor áe cricho
cociente
en el agua de mar.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
procedentes
atmosférica
que el
origen
de otro
marino producto
de la
contaminación
de éstas.
en áreas alejadas
Y SODIOCONEL MAGNESIO
8.5 RELACIONENTRECLORURO
El Magnesio es un catión de procedencia mixta'
pues puede proce-
d e r t a n t o d e l o s a e r o s o l e s m a r i n o s c o m o d e l p o l v o t e r r e s t r e ( G o r h a me t
Ia
de establecer con exactitud
a1. 1984), sin embargo es difícil
proporción de uno u otro origen.
5 . 7 ) , e t 5 6 . ' , | %p r o c e d e d e l m a r ' y
según nuestros cálculos (ta¡la
resto es continental.
2+-+
frente
variación de1 Me
Las figuras 5.12 (a) y (b)
el
magnesio excede al Na
con
rando
ello
agua de I'Avic.
o al Cl
en casi todas las ocasiones'r*corroboen
de casi la mitad del Mg
el origen terrestre
correspondiente a las proporciones inarinas es un indicador
2+
respecto al procedente del mar.
exceso de Mg
recta
2+
cociente Mg :cI
El
que
puede apreciar
se
los valores
todos
(Fig.
cierta
el
entre cada punto de la nube y la
vertical
La distancia
la
En ambas se observa que el
y al.Na
al Cl
representan
del
5.13 (a)) tiene una variación en la
temporal.
estacionalidad
Aunque casi
están por encima de la línea que marca eI
en el agua de mar, se observan valores más altos
cociente
en el período estival
y más bajos en el invierno.
del
5.13 (b) se ve que los valores más altos
la figura
2+
cociente Mg :Cl se dan cuando las precipitaciones son escasas, Por
1o general inferiores a 10 mm. Esto, junto con |a estacionatidad
En
nos permite elaborar la hipótesis de que eI
observada en el cociente,
2+
procede del polvo terrestre que se incorpora a Ia
exceso de Mg
atmósfera
de
stock
pasando a incrementar el
durante los períodos sin lluvias,
esLe ion en el washout.
Más tarde,
y de origen convectivo (continental),
cuantía
deposite en los recolectores.
Las lluvias
de
las
lluvias
,Poca
se
hacen que este Mg
invierno'
tilut"lmente
más frecuentes, manifiestan valores menores del cociente Mg
2+
La periodicidad
mente
entre
Q*laca
es
en invierno
del
cociente
Mg
:Na
es menos clara.
cuando se dan Ios valores más altos,
1981-1981 y en 1983.
de la PreciPitación
de
:Cl
AParenteál
menos
D e t o d o s modos, y según se puede comProbar
42
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
(DOUN
)
(ACR0SS)
IIAGNES
IO
_t___t--__t____+___+___t__+__t__+__+_-__t___+__F_+_t___t_+-.=+___+,..__+
140
At
t2ó
117
I
1r
t
f
f
T
tt
ftt
*lt
trrril;
-¡if -+l/--t¡/--+lrts--t¡iF+]¡i+-+le7+----F¡¡/
(D0Hl{)
--*---+-+---+
l-t-t--+-
l--*--*--*---+---+--+--+-F-+---+----r
Bt
t
r¡
f¡
¡t
I
I
t . zt
5
ft
F-ú+---+--3i+---+-¡a+--+--¡¡+--+-6l+:-r-i¡+--Fj¡¡+---+-uaF--+-i¡1i__+__ú01
Figrtra
5,I2 Variación de Ias concentraciones de magnesio(Ieq/l) frente
a las
(h), y trente a la¡ de sorjio {B), prr pl
de tl::':o
d" precipit¿ción
de I'AvIc.
E n a m b o Ec a s o E I a I i n e a c o n t i n u a i n d i c a" g u
l a" r e l a c i ó n e n t r e
a m h o se n e l a g u a m a r i n a .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
1.0
't
F-{----+-*F---i--{----i--+--}--+--t---1-t-l---+---t----t_-f--'-+---+--
?.1
l.C
1,5
0.ó
2,7
2,1
l¡s
0,t
1t¡
r'
t,ó
0.1
Iü"1
¡-¡¡
(ACff¡Sst
.
D¡A
ó.{
5.ó
{.8
4.0
2.{
t.ó
---t
20
Figura
40
5.13 a) Variación del cociente Mg:CI en eI agua de lluvia,
durante eL
perfodo de muesLreo; b) Vari¿:ión del cociente Mg:ll en Iunción del
volumen de precipitación en lrAvic;
c) Variación clel cociente Hg¡Naen
eI agua de lluvia a lo largo del estudio.
En todos los casos Ia linea horizontal
indica
el
valor
de estos
cocientes en el aqua marina.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
en
Ia
figura
cociente
fue
5.13 (c),
superior
al
en Ia casi
totalidad
ocasiones
"";:
agua de mar. EI exceso de Me
esperado en el
procedente del polvo continental,
de 1as
hace subir
el
cociente.
8.6 RELACION
E N T R EE L C A L C I OY E L M A G N E S I O
2+
Ca
EI
es un ion de origen predominantementeterrestre
1'Avic se ha estinado que el 98% tiene dicha procedencia
2+
2+
Las concentraciones
y Mg
de ca
en eI agua de lluvia
y
en
(Tabla 5.7).
están
bien
correlacionadas en I'Avic,
con un valor de r = 0.839 para rr=61. Las
2+
2+concentraciones
de ca
exceden siempre a las de Mg , como se puede
apreciar
en la figura
5.14 (a).
Los valores habituales medidos para
ambos iones exceden con mucho el valor
2+
2+
el agua de mar (Ca /Me =0.19).
La
variación
muy irregular,
marino
(Fig.
dado por Krauskopf (1979)
2+
del cociente Ca
2+
:Mc
,
para
a lo largo del estudio es
y siempre excede a la línea que representa al cociente
5.14 (b)),
pero no parece mostrar ninguna pauta
esta-
cional.
Algunos autores (Galloway et al.
partir
de cómo se dist,ribuye
ambos iones se incorporan
da B:1.
a
1976; Rodá 1983) interpretan a
z+
2+
Ia nube de puntos entre Ca
y Mg r 9ü€
la atmósfera en una proporción
aproxima-
Rodá (1983) presenta esta nube de puntos con una línea envol-
vente que confirma la proporcionalidad
señalada,
junto con un
mínimo
cáIculo empírico que apoya la idea.
Los datos de I'Avic
(Fig.
5.1a G))
p r e s e n t a n a s í m i s m ou n a h i p o -
tética
l í n e a d e t r a z o s e n v o l v e n t e q u e s i t ú a a p r o x i m a d a m e n t ee n 1 0 : 1 l a
2+
2+
proporción de ca
y Mg
sorubles que son suministrados a Ia deposición global por fuentes continentales.
La comprobaciónempírica de la hipótesis nos confirma 1o dicho.
2+
2+
La relación Ca :lfg
en la deposición global es 4.69, pero al restar
a
estas concentraciones la parte correspondiente al origen
marítimo,
nos quedan cantidades cuyo cociente es 10.48, y que se pueden considerar
de
origen exclusivamente continental.
proporción
que
La coincidencia
con la envolvente superior de la figura
Ia interpretación de esta envolvente es
5.1a (a),
correcta.
de
sugiere
Recientemente
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
esta
43
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
(D0t¿N)
(ACfi0SS)
cá¡_cI0
---+----F---+----t---+--+---+--+--..t
ñAoilESI0
f-+-+-t-t-+---+----+----+--+--+
tA
502
AJ¿
402
352
tt
t
tf
ft
*zt-t
I
MAR
(!ouil)
T
¿v
cA:ñ6
(Affi0ss,
DIA
---+----J-----F-H.-+--_f
---{-.-+.-t-_+_+----+__-+
f
B
tl
)L
lü
14
10
ór---+--¡+---+-i¡+----+--ú+--+-11+--rJ¡+--+--¡¡+---r-¡iF--+-5¡+--+-¡¡+--+-¡e+
Figura
5.14 Variación de las concentraciones de calcio (Ieq,/I) frente a las de
magnesio (Yeq/L) (A) y del cociente Ca:Mg(B) en Ia precipitación de
lrAvic.
Se indica la relación en eI agua de rnary Ia linea dÁ proporción
10:1 entre ambosiones.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
(Avila.
que
1 9 B B ) h a c o m p r o b a d oq u e r a p r o p o r c i ó n d e 8 : 1 , c o i n c i d e c o n r a
mantienen estos iones en la fracción
intercambiable más soluble,
de los suelos forestales de la depresión central catalana, según datos
de Vallejo (1983).
8.7 RELACION
E N T R EC A L C I OY p H
2+
Ca
figura 5.15 (a) presenta la nube de puntos entre e1
La
*r*
y
los iones H
se observa que para valores de ca
entre 0-100 peq/r.,
+
el H tiene un amplio rango de variabilidad.
Su concentración oscila
2+
entre 0-85
sin embargo, para valores de ca
superiores a 100
*uet/l.
pes,/r, el H se mantiene dentro de un rango muy estrecho (0-10
ueq/l)
excepto en contadas ocasiones
Esto significa que a partir de este
el pH se mantiene en un rango de variación
nivel
(6-7),
muy estrecho
debido quizás a que ha sido tamponado suficientemente por las sales de
2+
presentes.
Ca
Henriksen (1979) describe una relación clara
entre
2+
p
H
y
eI
Ia alcalinidad pre-acidificación,
reflejada por eI Ca
Las coi'relaciones
ficativa
r
efectuadas indican,
eu€ al aumentar la concentración
aunque de forma no signi2++
de ca , er H disminuye,
debido
que
a la elistencia
de una neutral ízacíón por parte de compuestos
2+2++
rlevan ca
y K , aunque a éstos últimos se
;z probablemente Mg
les
da menor importanci.a por su ba.ia concentración
(Gorham et
media
al.
1984). según este mismo autor el NH, también puede tener un importante pa¡rel en esta neutralización.
Los
2+
c o m p u e s t o sd e C a
que pueden neutralizar
acidez del agua de lluvia
(parcialmente)
en la misma atmósfera o en 1os
procederán principalmente de 3 fuentes: a) Silicatos
recolectores
cáIcicos
s i c o s ; b ) C a r b o n a t o sc á l c i c o s y m a g n é s i c o s ; c ) S a l e s n e u t r a s
)+
Mg
la
y magné¿+
y
de Ca
(SO.Ca, (N0^)^Ca, So.Ms, etc. ) .
4
32
4
La
litorosía
de
I'Avic
y de toda la sierra
fundamentalmente formada por silicatos,
de
prades,
aunque no carece de
está
algunas
áreas de carbon"ro"i*
c o n s e c u e n c i a d e é s t o e s e l q u e p e n s e m o sa p r i o r i
que el origen de ca
capaz de neutraLízar el agua de rluvia
de
ros
silicatos
y los carbonat.os que constituyen el
provenga
propio
m o n t a ñ o s od e l ' t o n t e P o b r e t y l a s á r e a s c i r c u n d a n t . e s c u - l . t i v a d a s .
Química de la Precipitación
44
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
macizo
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
(D0f¿N
)
(ACR0SS)
CALCI(l
--+----+--+---*--:-l----+--l--+--+---+-+-+---+--+---t--_t_{---+---+-_-1
JUZ
A
452
t
402
352
fr
¡
t
252
fr
t
?02
r tt
ff
ttr
152
rv¿
f
l' ,r r
t rrf
tttt
52
^
(00uN
)
t
tt
f
t.
tft
CA:HA
+--+-¡t----r--E¡+---f-i6+--+-iii+--+-izil--+-i¡0+
(ACR0SS)'
DIA
?2,5
¿V.V
17.5
12.5
t u .u
7.5
5.0
2,5
u.u
-*--io*---+-¡i+--+-j¡r--Fl¡r-.--+-li+---+-y+---+-¡ir-*-+-¡8+
ü-*-f*-¡+----*--1,+--
Figura
5.15 a) Variación de las concentraciones de calcio (leqlI) en función de
los hidrogeniones (EeS/1) en el agua de precipitaci.ón Ce I'Avic.
o) Variación del cociente Ca:Na en el agua dle 1túvia a 1o largo del
perlodo de estudic
ta Iinea horizontal indica su valor en el
agua de mar.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
ción
ción
(1977) y Galloway et al.
Likens et aI.
(1976) miden la aporta2+
de Ca ^ por los silicatos.
En virtud de estos datos (concent.ra2+
2+
y MC en el agua de lluvia en I'Avic y al pH en esta
de Ca
e s m u y ^ p o c op r o b a b l e q u e e s t o s m i n e r a l e s s i l i c a t a d o s
sean
¿+
z+
y Mg . Los terrenos con carbonatos de calcio
fuente del Ca
y
estación)
Ia
magnesio de
cantidad
los alrededores puedenoriginar
y MC
de Ca
y K
para neutralízar
y aportar 1a
suficiente
Ia acidez del
agua
de
poner
en
I luvia.
8.8
RELACIONENTRECALCIOY SODIO
Los
índices
de
continentaridad
tienen como objeto
el predominio en el agua de lluvia
evidencia
de los iones cuyo origen
más previ¡ible
sea eI continental-.
Además {e los índices ya menciona2+*2*2+2++
dos de Mg :Na y Ca :Mg , el cociente Ca :Na también se utiliza
a
menudo como índice
de continentalidad.
propone
como buen indicador
este
ratio
schlesinger
et
ar.
del enriquecimiento
('l99z)
2+
de ca
desde fuentes continentales.
5.13 (c),
Las figuras
5.14 (b) y 5.15 (b)
m u e s t r a n c o m ov a r í a n
estos índices a 1o largo de nuestro estudio. Refiriéndonos más concre2++
tamente ar último indicado (ca :Na ),
o b s e r v a m o sq u e e n t o d o m o m e n t o
2++
hay un exceso de ca
sobre er Na
-Habíamos comprobado el exceso de
+
2+
2+
Zi-----2+
sobre Na y eI de Ca
tt*
sobre Mg , por Io que el de Ca
sobre
Na es muy considerabre. Miller
y Mirrer (1980), y Schlesinger et al.
(1982) citan pautas semejantes, indicando para casi todas las muestras
2+
un exceso de Ca
respecto al cociente marino
La pauta de variación
este
cociente,
flo parece clara con los datos de
(b) donde es difícil
8.9
indicada por Rodá (1983) para
estacional,
I'Avic
(fie.
5.15
apreciar regularidades.
RELACIONDEL STILFATO
CONOTROSIONES
=
El SO es eI ion más importante desde eI punto de vista
cuanti4
tativo
en la precipitación de 1'Avic,
por 1o que mereceuna especial
atención dada su diversidad de orígenes y sus potenciales papeles como
acidificador
o neutralízador de 1a lluvia.
En general, Ios compuestos
gaseososde azufre resultan de la combustión de energías
fósiles,
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
de
45
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
de la descomposición anaeróbica de l-a
procesos industriales,
algunos
EI azufre particulado'
de actividades volcánicas.
materia orgánica y,
( u s u a l m e n t e S O ,) e s i n t r o d u c i d o
la
habitualmente en
4
polvo de1 suelo y como sales marinas.
atmósfera
como
Sin embargo, el hombre también
actividad
producto de 1a
azufre particulado
contribuye
al introclucir
industrial
y mediante el polvo originado en la agricultura
intensiva,
(Gambetl y Fisher 1966: Meszaros 1981)-
c o n s u m i d o r ac l e f e r t i t i z a n t e s
Gambell y Fisher elaboraron en 1966 mapasde distribución de las
concentraciones de SOO, €fl E.E.U.U., Y observaron la falta de distri'la
de
línea de costa a causa de la existencia
bución coherente a
múltiples focos emisores de contaminarrtes de origen continental (50-5B
emitido (Meszaros 1981))..En 1íneas generales, se desprentrabajo que la proximidad o lejania a la costa no es el
% deL total
de
su
de
a pesar de que
determinante,
factor
que
cifran
Meszaros (1981) y Granat
entre e1 20-30 % del S-S0 atmosférico
4
procede
de
(1978)
sales
marinas.
Como indican
y
partictrlada,
forma
los aerosoles marimos aportan S0= en
4Cl
ésto se puede cuantificar en relación al
estos autores,
Según datos de Garret et al.
(1973) la relación
iones en el agua de mar es 0.102.
calculada entre ambos
De acuerdo con estas referencidsr
Y
relación
la
teniendo en cuenta que en la precipitación de 1'Avic
=_=
es de 2.03, resulta que sólo el 5.1% del SO. que llega a
S0 /Cl
4
I+'
Cuandose toma
1'Ávic procede de los aerosoles marinos (Tabla 5.7).
como referencia
el Na+, la proporción
del S0= de origen marino aLcanza
4
eI 9.5 %.
La
representación
(a)
5.16
produce
CI
gráfíca de1 sulfato
y baja en el otro'
muy poco probable que ambos -ones se hallen
en eI agua de lluvia.
La figura
podemos pensar ( tat
la
EI
pero es
concentraciones
5.16 (a) corrobora este hecho, por Io
origen
es
n o s i n d i c a n u e v a m e n t ee l p r e d o m i n i o
continental en las lluvias
Química de la Precipítación
en altas
como indica dicho autor) que su
exceso de sulfato
influencia
bien
con bajas concentraciones de ambos iones,
altas concentraciones de uno sólo de ellos
de
(Fig.
G o r h a m( 1 9 5 5 ) s u g i e r e q u e e s f r e c u e n t e e n c o n t r a r ,
es dominante.
diferente.
al cl-oruro
) nos muestra de forma clara el exceso de Sulfato que se
en |a precipitación en comparación al agua de mar, donde el
bien precipitaciones
que
frente
46
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
frente a
la
influencia
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
( DOIJN)
SULFATO
(ACRoSSt
43ó
39,{
1C'
310
¿oó
226
tot
142
¡ t
100
rr
tl
qo
.t
tJ
1ó
tl
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t
T
t
J'
--F-¡il---+-7+--+.-¡+---t-e
(Dot¡il)
35ó
I
SUTFAT{]
(ACR0SS)
f-F
I0J*_:+_1
1s+__,_i¡ir
cáLcl(]
___i____+-.__+____+____t___+___+___+____+____+__+____+____+___+___+_+_
B.r
t
322
251
¿¿v
lóo
LJ¿
f
I
f
f
ll
f t*t ' *
tr
rt
rt ¡t
2!
tó
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tt
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tl
tft
*--*-I¡r*---+--;5+--+,j+-:+-i¡ir---r-fijr--+-isi+---+-iF+-*+-;r¡+--_r_ijr+___+_;¡ri
Fi.gura 5.15 Variación del conteniOs
O9 sulfato
frenLe al calcio (B) en la precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
(tteq/l) frente al cloruro
{A)
de I,Avic.
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
marítima.
2+
y K
con e1 Ca
La relación de la concentración del sulfato
significativa
En la figura
(Tabla 5.10 ).
5 . 1 6 ( b ) h e m o sr e p r e s e n t a d o
C o m os e v e ' a p e s a r d e l e x c e s o d e c a l c i o ,
el sulfato frente al calcio.
Gorham
muestras con elevadas concentraciones en ambos iones.
existen
es
de concentración de
p a r a'2+
^un determinado nivel
+
o K se ve favorecida si la concentración
la presencia de Ca
(1955)
sugiere
sulfato
que
de bicarbonato en Ia muestra es elevada. En este mismo sentido, indica
+2+
que el
se ven favorecidos por la presencia de1 cloruro,
Na y Mg
para un determinado valor
pauta.
de
datos
Los
de la concentración de sulfato.
no muestran con
I'Avic
aquí tienen niveles
concentraciones
Las
hallados por Gorham en Claife
Heights,
esta
claridad
absoluta
muy superiores
a
los
y quizás ésto pueda enmascarar
Sin embargo, niveles de sulfatos próximos a
2+
presentan más o menos Ca , según la coucentración de bicar-
algo este comportamiento.
10 ng/L,
exceda o no clara¡nente las 2 ppm.
bonato
expresiones múltiples
entre las tres concentraciones,
(1980,
Likens et al.
1977),
aportan abundante información
o Ia aplicación
Granat (1978), y Henriksen (1979)
acerca de la relación
del sulfato
con la
o bien con otros iones asociados o precursores
acidez de la lluvia
de
mensual entre
Es posible encontrar una estrecha variación
e1la (N0 ).
3
pares dé iones que no se vea reflejada en la variación
interanual
y
Likens et al.(1980) presentan muestras de_ello. El sulfato
NOa, mientras que
un año a otro muy estrechamente con el
viceversa.
de
mensualmente no
pautas
calcular
dicha impresión.
titativo
varía
de
qrízás pueda confirmar de modomás cuan-
multifactoriales,
de análisis
La posibilidad
ocurre así,
de1 sulfato
a nivel
y s i n e m b a r S oe l a m o n i ó q u e
las
sigue
mensual no lo hace aI comparar
los
datos
globales anuales.
En
zonas con una considerable
mayor parte del
disociación
lluvia
la
presente en el agua de lluvia
sulfúrico,
(Likens et al.
minación
l'Avic
del
sulfato
1977).
es
atmosférica,
proviene
responsable del 60% de la acidez
la
Ce 1a
de
la
Sin embargo, en zonas de escasa conta-
mayor parte del sulfato
eI sulfato
contaminación
proviene de
otras
fuentes.
En
uno de los iones dominantes en el agua de lluvi¿.
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
47
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
y la acidez de la misma no es tan grande.
mayor parte
sugiere
ipor qué?
sulfato penetra en forma de
del
confrontar
las concentraciones de
superponer a dicha eráfíca
Quizás porque la
sales.
Gorham (1955)
sulfato
e
hidrógeno,
y
la línea de equilibrio
del s0 H
La figura
42
5-17 (a) permite comprobar que todos los puntos muestreadós se hallan
indicando un exceso de sulfato respecto a este mismo ión en el
ácido
sulfúrico.
Dadaslas características
encontrar
este tipo
(figura
nitrato
El
lluvia
se
tanto en el sulfato
es el
ácido más importante
de áreas experimentales como Hubbard Brook,
le
atribuye
variabilidad
input
es
1ógico
como en el
5.17 a y b).
ácido surfúrico
1977) calculada
eI
de comportamiento,
de acidez de I'Avicr
una contribucion
d.el .607"en la
a t¡:avés del sulfato.
en las aguas
solling,
de
y
etc.,
acidez (Likens y
col.
sin embargo, se comprueba que la
de la acidez del agua de lluvia
está más controlada
por
anual de NO- (85%),
(6%). En nuestro
eüe por eI del S0
4
estudio los datos ron 3uno" claros. Se ha calculado la variabilidad de
ra concentración de H+ que controran el so= y er No ¡
y los resultados
indican gue el so,
sólo el 1.3% de tr rirfi".
parece ser alta
(Fis.
exprica er 3.8% dá t.
,r^r;Suilidad
sin embargo, la relación
y
er
entre ambos
5.17 (b)).
N0
"rrior,"3
Es presumib]e que la capacidad det Ca2+ de neutralizar Ia acidez
debida o controlada por el So-, sea responsable de la poca relevancia
de1 input de este ion sobre4L^ ^"id"t.
Enriksen (1g7g) v Gracia y
Elejalde
(1978)
c o m p r u e b a ne s t e e f e c t o n e u t r a l i z a d o r
del
C^2*.
Así
m i s m o , e s t o s a u t o r e s c o m p r u e b a nr a e s t r e c h a v a r i a c i ó n d e l p H c o n e l
2+=
cociente ca /so
encontrando que aquerlas muestras cuyo cociente es
L,
superior a 1a equimolaridad, son básicas, y ras que lo presentan inferior,
s o n á c i d a s . A v i l a ( 1 9 8 8 ) c o m p r u e b aq u e e n e r M o n t s e n y e l 6 5 % d e r
sulfato
estaría asociado a agentes neutralizadores debidos a la producción de aerosoles de sales neutras como CaSO y (NH ) SO
42
4
9 APORTESDE NUTRIENTESPOR DEPOSICIONGLOBAL
9.1 VARIABILIDADTEMPORAL
EI cálculo de los inputs iónicos por precipitación
tema
SC
a un
ecosis-
estima considerando la concentración iónica y la cantidad
Quínica de la Precipitación
48
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
de
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
( D0l¡N
)
(ACRoSS)
$JLFAIO
----t---=i----{ ----{----+'--+---+--+---+---+---+---+*---+----+---+---+--ó50
}---+---+----+
A
585
I
520
455
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I
325
260
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(DOUN)
(ACñ0SS)'
SULFATO
NITRATo
*-+----+----+----+----t---+---+---+---+----+----t---t---+----+---+---+----t---+----+---f
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+--+--i¡+----i--¡¡+---+-
ó0*--+-ild-*toil--*-i2d--t¡¡+---+-ió0+---+-i¡¡+---t-;ód+
Figura
5.17 Variación del contenido de sulfato frente a los hidrogeniones (A)
frenLe al nitrato (B) en Ia precipitación de lrAvi.c.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
precipitación.
pesar
A
ambos parámetros,
Ia
de la correración negativa que se
distribución
de los aportes sigue las
pautas temporales que las precipitaciones,
yd
que
presentes
iones
mismas
presentan aportes
el agua es el prirrcipal- vehículo que
1a atmósfera para penetrar
en
entre
modificadas en parte por 1a
concentración. En general los períodos más lluviosos
mayores,
da
en
utilizan
Ios
ros
ecosist.emas
terrestres.
En
la
figura
5.18 se representan las variaciones
medias
ponderadas por volumen de los aportes iónicos.
suales
a pesar de los 29 meses de estudio;
son claras,
más prolongado permita detectar
Swank y
sin embargo la
1956; etc.).
alta
variabilidad
en Coweeta y Walker Branch.
Una vez comprobada la heterogeneidad rrensual de los aportes
el agua de lIuvia
estaciones
tos.
mostraría
cia
alguna pauta común errtre los
se ha representado la figura
conduce a 1as siguientes
a) Los
iones Na ,
5.19,
cuya
elemen-
observación
consideraciones:
2+
Mg
y Cl
tienen en común la mayor coinciden-
en cuanto a la distribución
tudio.
en
cabía preguntarse si una agrupación de los datos por
climáticas
Para elIo
no
temporales indicadas
1977; Gambell y Fisher
Henderson (1976) resaltan
mensual de las concentraciones
Las pautas
quizás un seguimiento
las regularidades
por otros autores (Likens y cols.
men-
Presentan
de los aportes durante
el
es-
máximosen otoño y valores moderados durante
el resto de las estaciones.
2+=b) El Ca , S0. y,
!+
aportes
en forma menosclara,
moderados durante
tienen
máximos en
todo
el año 1982,
otoño y mínimos en
presentan unos
eI F ,
a
invierno
la
de
que
vez
los
años
1981 v 1983.
+
3c) El espectro de variación que presentan el K y P0
es
4
v a m e n t . ee s t r e c h o , s a l v o m á x i m o s p u n t u a l e s e n e l i n v i e r n o
+
en ambos iones, y durante el otoño de 1983 para eIK
ct) Tanto
tante
relat ide 1982
eI
NO como los hidrogeniones, aunque con pautas bas3
distantes entre sí,
presentan diferencias
notables
respecto
al
resto
de
los iones.
El N0
tiene
los
mínimos
J
Quínica
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
de la Precipitación
49
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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JESOIDJFñEñJ
MESES
F . i q u r . i ' i . l B V a r i a c i ó n m e n s u a l d e 1 c ; r ,a p o t : l - e s ( K g i h ; l ) ¡ r o r , l i r . t ¡ , ) ; i c i ó r , - ¡ l r : i r t i I " : ; ¡ r : i
encinar de 1'AVic.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
O
H
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Figura 5.19 VarÍación mensual de los aportes estacionales (Kq/ha) por deposición
global en eI encinar de IrAvic.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
t
a Ia vez que los H
otoño,
en
aportes
por
pero se diferencian
verano,
el
tadas
durante
tantes
invierno
NO^ que ocurren en
3+
a la escasez de H en dichas estaciones '
frente
los
y
de
aportes
apor-
cantidades
en común altas
tienen
iones
Ambos
moderadas.
cantidades
en
entran
impor-
primavera
predecible es 1a del
e) La variación estacional más dificilmente
+,
La ausencla
sorprende
y
En ambos casos
la alcalinidad.
NH
4
en los aportes'
de pautas estacionales
casi total
los
se puede decir que,
síntesis
En
máximos aportes se dan en otoñor
para la mayoría de los
iones,
€il tanto que el resto de
esta-
ciones presentan aportes moderados, excepto en NO, y en H
9.2 ESTIMASDE LOS APORTESANUALES
Los
(ha) y por año se expresan en la
Monte Poblet por unidad de superficie
tabla 5.12.
y
estudio
meses de
de
que recibe el ecosistema forestal
aportes de nutrientes
Se dan también las entradas recibidas en cada período del
27
1os aportes promedio anuales estimados en base a los
de los flujos
estudio
hidrolóeicoco
característico
Destacan
por
Ia
para
y
internos en I'Avic
año
el
de la zona.
magnitud de sus entradas los
sulfatos
y
la
Del primero entran casi 20 Ke/ha año, y del segundo cerca
de 12 Ke/ha añ,o. Son las dos sustancias químicas más representadas en
el agua de lluvia de la Sierra de Prades, y sobre las que el efecto de
Estos
de la cantidad de precipitación apenas se manifiesta.
dilución
alcalinidad.
iones
por
su abundancia en la baja atmósfera son las
dóneas para ser arrastra{as
por las gotas de lluvia
sustancias
i-
que lavan con poca
intensidad y cantidad, las capas más bajas de la atmósfera.
El cloruro,
muy similares,
nitrato
y calcio,
entran en eI sistema en cantidades
e n t r e 6 V Q K e / h a a ñ o . L o s i o n e s q- u e 1 o h a c e n e n m e n o r
2+
l----3-"'
H , F y PO. (0.06-0.29 Ke/ha año), seguidos del Mg '
cantidad son:
++4
K y NH. (0.80-2.90 Kelha año).
4
Los dos años completos
en
los aportes
totales
estudiados
(Tabla
Química de la Precipitación
5.12).
muestran una gran variabilidad
En general
50
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
son la
alcalinidad'
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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DE
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
y- t , N H l o s m á s v a r i a b l e s t
nitratos
el amonio son 7 veces mayores.
diferencias
los
Ia gestión ambiental de
locales
requerida las entradas atmosféricas.
espacial
referida
este
bosques'
los
para estimar con Ia
la varia-
Para ilustrar
se han recopilado en |a
estimas disponibles de la Península Ibérica,
tabla
5.13,
las
y de otras estaciones de
en Europa , Norteaméríca y Este de Europa.
interes
En
1o
que respecta a las estaciones españolas'
ellas
están en una banda paralela
otra
en
iónicos
que
Sin embargo'
destacan por sus diferencias.
de
, situandose
pocos los
+S ó 1 o N a v N '03
son
al resto.
No obstan-
aportes de1 resto de iones en esta estación son
ligeramente
frente
aparecen claramente aumentados en Galicia
los
I a mayoría
a la costa mediterránea
el extremo opuesto (Galicia)-
aportes
t€,
espacial de
Swank (1984) pone de manifiest-o la importancia de
Este autor señala la necesidad de estudios
bilidad
de
registrada.
a la hora de planificar
precisión
las
iones,
aspecto de gran importancia es la variabilidad
aportes.
factor
Al margen de estos
apreciadas en el resto son asumibles dada la diferencia
precipitación
gtro
que
en tato
entradas en 19Bi son 2.5 veces superiores a las de 1983,
para
las
Ya que para los dos primeros
superiores a las demás
más claramente en Albatera,
La proximidad al mar se_manifiesta
a
EsLa estación es además la que
Nt
2I
presenta mayores aportes de Ca , como consecuencia de su ubicación en
entre
A nivel elobal destaca 7a mayor similitud
una zona cultivada.
itzgar por las entradas de CI
y el Montseny que entre éstas y las de Albatera y La
1'Avic
Obviamente, los
datos de Galicia,que
Violada.
indican un exceso de N0, Y Na '
separan a dicha estación del resto.
De
forma
general,
los aportes registrados
en
las
estaciones
a los de otras regiones del globo- Los probley
por prácticas
agríco|as
contaminación y de neutralizacífn
españolas son similares
más de
procesos naturales se producen al parecer con igual
intensidad.
Unica-
detectadas
mente merece la pena destacar al respecto las diferencias
en los aportes en zonas de montaña en España (Montseny y I'Avic)
frente a Hubbard Brook Y Coweeta.
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
51
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Localidad
llt
H
Cl
tl{l
_______:
S0
4
P0
4
Ca
l{H
4
Kg/haaío
llq
ila
Preci Años Referencia
K
*- r¡ -- - n -
LtAvic
T a r r a g o n(aE s p a ñ a ) 3 . 6 4 0 . 0 6 0 0 7 . 1 8 6 . 3 3 1 9 . 7 9 0 . l l
2.85 6.{4
La Castanya
(España)5.73 0.1700 9.60 11.0225.40
llontseny
4.17 11.80 1.34 5.14 l.17 973.0 4.0
Alicante
(España)
0.79 3.76 1.82 578.{
25.05 t.84 18.20 6.97
0.002011.9816.93 7.32
2.4
576.0 2,4
Chirinoy Sánchez
detosnopubl,1987
lil 11!l!:::------,--T1
1i1i1!:11
--111
l1l 1-11il11li---9::-::-!::!
i::!:::l
Galicia
(España)
9.09 35.80
7,14 1.25 25.58 3.76
Rouquet
llontoell
ier (Frantia)
9.80
20.84
l{orte
(Suize)
5.52
4.02 12.93 7.00
1 3 . 3 9l l . { l
Hungr
ia
8.12 0.95
627,0 0.5
10.45 1.45 22.57 1.98 662.0 3.0
Fontainebl
eau
(Francia)
0.25 6.55 8.99 2.89
2,42 55.1.0
3.36 1.68 0.43 2.2t, 1.60 731.0 3.0
18.05 0.10
14.65 1.75
4,17 549.0 3.0
5 . 2 0 1 9 . 7 0 1 2 . 8 1 0 . 0 3 2 . 9 0 2 . 2 0 0 . 6 0 1 . 6 0 0 . 9 0 1 3 2 0 . 0l l . 0
Coseet
a
r{.c. u.s.A.
Avila,1988
Aguinaco
laragoza
Hubhard
Brook
l { . H .U . S . A .
Presente
estudio
7 , . 1 5I 1 . 2 9
0 .1 3
4.90 1.06 3.82 1.50 ?130.0 3.0
Calvode Anta
et al., 1979
Rapp,
1969
Lerée,1974
Richtery
Granat,
1978
S z a b d1, 9 8 5
Likens
et aI.,1977
Suanky
H e n d e r s nl 9
n7
,i
T a b l a5 . 1 3A p o r t e sa n u a l eps o r p r e i i p i t a c i ó ne n d i v e r s a se s t a c i o n edse l a c u e n c n
aediterránea
E,u r o p d
a e l l l o r t ey C e n t r a l ,U . R . S . Sy.
E .E .U .U .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
aportes
Los
de
en
nutrientes son inferiores
las
estaciones
(a excepción de N0 y S0.) habida cuenta de su papel
34
en la acidez de las precipitaciones. Los datos de Szabó (1985) indican
i g u a l m e n t e s e m e _ i a n z ae n t r e l o s a p o r t e s d e H u n g r í a y l o s d e o t r a s
norteamericanas
de medidas de pH no permite comparar la
sin embargo, la falta
zonas.
contenidos en S0. y NO
43
aciciez, a pesar de los altos
g.2.1 Importancia de los aportes anuales de Nitrógeno
El
nitrógeno
como amonio y como nitró-
en tres formas: como nitrato'
agua de lluvia
geno orgánico.
por 1o general,
El nitrito,
amonio. Los cálculos
total,
de nitrógeno
son pués una subestima del mismo.
el bosque de Solling
tro se detectó en |tAvic,
sólo dos de estas formas:
por 1o que hemos controlado
y eI
el nitrato
de estas dos formas,
a partir
(1982) calculan para
Matzner et al.
de nitrógeno
un input
del
entra en los ecosistemas a través
atmosférico
de 24.7 Ke/ha año, de
total
11.1 Ke/ha al amonio, y
los cuales B.B Ks/ha corresponden al nitrato,
el resto al nitróeeno orgánico (4-B Kelha).
(1988) citando a Villencurt
Avila
y Roose (1978) indica que
en
estaciones temPladas de Europa y USA las entradas de nitrógerro
orgánico osacilan entre 1.3 y 9.5 Ke/ha año, con un valor medio de 3.6
trece
Ks/ha año.
De
los
3 . 6 4 K e / h ¿ ra ñ o d e n i t r ó g e n o q u e l l e g a n a
y el resto (2.21 ) como amonio. La pro-
Ke/ha año 1o hacen como nitrato
porción de ambas formas de nitrógeno
datos de Matzner et al.
en
nitrógeno
entrarían
orgánico,
(1982) pata Solling.
Utilizando
a 4.86 Kg/ha año,
y Roose (197S),
muy inferior
con los
su proporción
calculamos por extrapolación que
en
I'Avic
|a entrada
de todos modosa la
Si aplicasemos el valor medio dado por
estimada en otras localidades.
Villecourt
a la calculada
es similar
por esta vía unos 0.96 Kg/ha año, 1o que elevaría
de nitrógeno total
1.43
l'Avic,
tendríamos unos aportes
totales
anuales
entreTySKe/haaño.
En el Montseny, según los datos de Avila (1988), estimamos que
=
es el S0 el ion más importante en las entradas a iuzgar por los 5.4
42+y CI
ocupan los siguientes lugares con 11.8 y
Re/ha año. El Ca
11.0 Ke/ha año respectivamente.
e1
El nitrógeno inorgánico recibido
encinar del I'fontsenypor deposición global,
Quínica de la Preeipitación
52
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
en
es de 5.73 Kg/ha año'
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Io
que
sr¡pone eL 62.3% del nitrógeno almacenado anualmente en
biomasaaérea,
aportes
9u€ es de 9.2 Re/ha año (Ferres,
la
1984). En I'Avic
los
atmosféricos de N* inorgánico son del orden de la mitacl
(3.6
r<e/ha/año) y habida cuentá que el encinar de I'Avic es más joven,
y
p o r 1 o t a n t o ' e n c r e c i m i e n t o m á s i n t e n s o , s u p o n e m o sq u e e s t a s e n t r a d a s
no alcanzan ni un 30 % de las necesidades anuales.
En
(1982)
sóIo
santa Mónica (Los Angeles,
calcula
aportes
representa
eI
9
california)
schlesinger
et
al.
de 1.5 xe/h^ año en Nitrógeno total
lo
que
% de las necesidades
anuales
(ceanothus mesacarpus). En san Diego (california)
que los aportes de nitrógeno
estima
Esta cantidad es considerable frente
y no simbiótica
tica
chaparral
Ertis
del
chaparral
et
al.(1983)
son también de 1.5 ke/ha
á los inputs por fijación
(0.7 y 1.0 Ke/ha año respectivamente).
de San Diego los aportes por precipitación
por la vegetación (swank
1984).
simbióEn
este
suponen el 24
de 1o acumulado por Ia vegetación y 1o perdido por erosión.
y walker Branch el nitrógeno atmosférico cubre hasta er
incorporado
año.
%
En Coweeta
70
% del
Respecto a otros iones,
este mismo autor indica que los aportes de calcio
y potasio satisfacen
el 20 y 40 % respectivamente de 1as necesidaes anuales.
Estos datos muestran una gran variabilidad
(1984)
Ke/ha
indica
en 1os aportes. Swank
que los aportes de nitrógeno total
año en zonas naturales,
estan entre 1
y
pudiendo alcanzar ros 13 Kg/ha año
z
en
Ias proximidades de áreas industriales.
En general,
los inrputs atmosféricos estimados
tanto por deposi-
ción elobal como por deposición seca más húmeda, pueden ser una subestima de los nutrientes recibidos por los ecosistemas. La capacidad de
captación de partícuIas y aerosoles marinos por los colectores
utili-
zados normalmente es menor que Ia de la vegetación o los colectores de
pantalla
(ver capítulo vrrr).
s i n e m b a r g oh a y p o c o s t r a b a j o s q u e
separen claramente la proporción de las entradas atribuibles
a Ia
deposición seca.
si
incorporásemos las estimas de N-N0
3
según los cálculos del capítu1o VIII,
por
deposición seca,
los apoites anuales de nitrógeno
inorgánico se sitúan entre 5.1 y 5.6 Ke/ha. Los modelos aplicados para
estimar
los aportes de N-NO" por vía seca dan varores entre 1.5 y
z
J
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
53
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Ke/
por
(1988)
9u€ son muy superiores a los estimados por Avila
(0'19
d e p o s i c i ó n g r a v i t a t o r i a s o b r e l o s e m b u d o sd e r e c o l e c c i ó n
ha añor
Ke/ha año) at considerar estos aportes junto a los estimados anteriormente nos encontraríamos con valores próximos a 9 Kg/ha año de nitróc a s i e l 1 0 0 %d e I o a c u m u l a d o e n e l M o n t s e n y y a l g o
geno total,
menos
de lo que presumiblemente requiere el encinar de I'Avic.
Desde el punto de vista
son importantes dada la falta
aportes
estos
practica
parcial
forestal.
en los ecosistemas,
nutrientes
y en particular,
la
total
o
talas,
s€
los flujos
de
las
los aportes externos'
Importancia de los aportes anuales de azufre'
Las
la
la extracción
mejor si se conociesen con mayor detalle
podria regular
g.2.2.
como indica swank (1984),
en
izacíín
de fertil
árboles cortados y la frecuenc:ia de
los
de
bosques
de la gestión ambiental de los
entradas de S-S04 estimadas en Ia tabla
deposición
global,
sin embargo,
al igual
5.12 corresponden a
otros
que ocurre con
iones, los aportes por deposición seca son considerables. La absorción
de gases de SO,) y la impactación de aerosoles de sulfato deben repreentrada al sistema a iuzg,at pot las estimas
sentar una iñportante
efectuadas en el- capítulo
VIII
de este estudio-
Los dos modelos aplicados para estimar los aportes por vía
dan
valores entre 19,2 y 19,6 Ks/ha-año de S04,
lixiviación,
mente,
los
se obtiene también entre
que
pasaría
de
1o,4 y 24,8 Ke/ha-año.
por
Lógicala
de estas entradas. Según estos datos, los aportes por
s e c a s u p o n e n c a s i e l 1 0 0 %d e l a s e n t r a d a s p o r v í a
al
1 5 0 %e n e l c a s o d e q u e l o s a p o r t e s
procediesen también del exterior.
lación
9ue,
aerosoles impactados y los gases absorbidos deben ser
fuente principal
deposición
indicando
seca,
por
húmeda,
lixiviación
Parker (1987), en una amplia recopi-
trabajos en Europa y USA,
indica que Ia
deposición
seca
p u e d e s u p o n e f m á s d e l 1 0 0 %d e l a s e n t r a d a s p o r v í a h ú m e d a .
En
términos
deposición global,
ción seca.
de s-S00,
los 6,6 Ke/ha'año que se
estimaban por
pasarían a 13,1 Ke/ha. año al incorporar
S i a ñ a d i m o sl a l i x i v i a c i ó n
estimada,
la deposi-
los aportes externos
de S-S0 llegarían a estar próximos a los 16,6 Ke/ha'año; sin embargo,
4
esta última consideración es menos creíble que la primera.
Química de la Precipitación
54
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
compararestos aportes (13,1 Ke/ha-año) con los datos
AI
efectuada por Avila (1988),
recopilación bibliográfica
a
Iares
de
Ia
resultan simi-
los de diversas estaciones de Europa y USA. En cuanto a
su
importancia para el ecosistema,
Avila (1988) indica que ésta es baja,
dado que el azufre es fácilmente
reciclado y por lo tanto,
rimientos por parte de las plantas no son importantes.
do,
externos
En este senti-
(1982) indican que por 1o general,
Johnson et al.
los reque-
los
aportes
de azttfre a los ecosistemas exceden ampliamente las
necesi-
dades anuales.
9.2.3.
Importancia de Los AppftSe enge_I€_A.
de flúor.
El papel del flúor
tigado
en los ecosistemas naturales
iuzgar por las pocas referencias
a
Só1o hemos encontrado aleún
trabajo
esté
en
fluorapatito
el suelo,
con facilidad
El fluorapatito
en rocas eruptivas
de
origen
eue,
el flúor
por
cada
ecosiscomo
es
un
probablemente, su
a
formar
(Margalef, com. personal).
es un mineral muy común y muy estable,
y metamórficas de todo tipo
responde a la
y e1 fosfato
determi-
no
donde se acumula y puede pasar
y en las
fórmura t(PO ) Flca ,
puede ser reemp Lazad,opor Cl
flúor
Aparentemente,
marino como mineral accesorio (Mottana et
composición
respecto.
es el papel del flúor
importante para la vegetación por 1o que,
nutriente
futuro
ión fosfato.
aI
inves-
de este ion en ciertos
temas. sin embargo, un aspecto poco tratado
del
encontradas
(l.le;strikr1985)que tratan
nados aspectos de los aportes y flujos
inmovilizador
está poco
o HO . l^
Í"irciól
gu€ abunda
sedimentarias
al.
1980).
en donde el
flúor
estequiométrica
entre
dentro de Ia molécu1a que forma el mineral
equivalente
su
de F se requieren 5 de fosfato
indica
o
1
de
en
la
fósforo.
Como se
puede suponer,
cuenca de I'Avic,
Ke/ha'año.
Sin
el calcio
pues los aportes anuales_(tab1a 5.12) superan los 6
embargo,
los aportes de F
a m p l i a m e n t ea l o s a p o r t e s d e f o s f a t o
que
todo
no es un ion limitante
er fosfato
mineral de fluorapatito
recibido
(0.28 Ke/ha.año)
superan
(0.114 Ke/ha.año). Esto sienifica
en Ia cuenca puede pasar
a
formar
eI
en los suelos de I'Avic.
Química de la Precipitación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
55
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Volver al índice/Tornar a l'índex
es
en cualquier
estahle
muy
al
inaccesible
ambiental,
plantas,
limitando
bosque al
creci-
el
con ello
hace
y
importante
a otros estudios.
posibles.
hay razones para pensar que estos aportes son
son frecuen-
yacimientos
de
como es el caso de la Sierra
prades. Estos autores indican que, en'la
diversos
y
de los terrenos paleozóicos de1 carbonífero
del secundario,
entre los materiales
hemos
en los aportes atmosféricos,
que los aportes son elevados en relación
entre los granitos
hay
que
1o
y Porta (1935) indican que los minerales de flúor
Serrat.
llÍlr
por
un elemento tan
faltar
la presencia deI flúor
sin embargo,
tes
del
las
condición
fluorapatito
fósforo.
escaso como el
de advertir
para
fosfato
miento y desarrollo
Sobre
proceso es grande ya que el
de este
importancia
La
Cordillera
de fluorita
Catala-
Prelitoral
sido
(Frca) que son o han
explotados (Matagalls, Vimbodi, Prades, Ulldetólit",
todos ellos
etc),
muy próximos a I'Avic.
Otra fuente potencial
lizantes
fosfórico
área
fosfatados
y
la industria
química de las
de los ferti-
sales
ácido
de
proximidad
aI
de Tarragona (27 Km) origen probable de emisiones
de
y del fósforo.
industrial
está en la industria
de flúor
Só1o habría que recordar la
este ion a la atmósfera.
Un
último
aspecto a resaltar,
es Ia posibilidad
(no
sé,
si
se forme en los colectores de precipi-
posible)
de que eI flúorapatito
tación,
antes de su recolección,
en alguna forma de precipitado
etc.
De ser ésto posible habría que contar con un error de la valoración de
2+=Lógicamente esta
'.n90 y F
los aportes de los iones implicados, Ca
posibilidad
t i e n e m á s i m p o r t a n c i a p a r a e l P O Od a d a s u e s c a s e z e n l o s
ecosistemas mediterráneos.
Química de la Precipitación
56
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
CAPITULO VI
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
CAPITT'LO VI
INTRODUCCION
AL ESTUDIODE LA TRASCOLACION
La
trascolación
importantes flujos
Licnerl
junto con Ia
son
dos
i l e c o n t e n e r a d e m á sd e m a t e r i a l e s
de
origen
materiales de origen atmosférico por lo que deben ser consi-
derados en
los balances de nutrientes.
La influencia
de la cubierta
cen en el agua de lluvia
cional
cortical,
en la dinámica de los nutrientes del bosque; ambos
1 ¿ r p e r : u li ¿ r ri i l . r r l
vegetal,
escorrentía
vegetal en los cambios clue se produ-
al atravesarla,
imprime una variación
más marcada que la que poseía Ia deposicíón
esta(Miller
elobal
1963). La causa primera está en los procesos metabólicos (crecimiento,
lixiviación
junto a 1a posible
y traslocación),
puedan tener ras entradas por precipitación
s e c a y h ú m e d a( u l r i c h
al"
(1963), y carlisle
1978; Galroway y Parker
(1966)
hacen múltipres
absorción
el
foliar
a los procesos de
referencias
agua de lavado de Ia bóveda forestal.
(Tukey
parte de las hojas ('rtiller
Nuestro
forestal,
te.
La
y
rietectada en
tanto
1970) como de absorción de nitrógeno por
modelo conceptual
de "filtro"
1 9 8 6 ).
atribuído
a
encaja perfectamente con Ia problemática descrita
diversificador
et al.
Cambiosque implican
1963; Kelly y Str j.ckland
composición específica
et
crecimiento
como los causantes de 1a estacionatidad
fenómenosde arrastre
su
1979). Milrer
que
estacionaridad
del estrato
de los tipos de poro,
1a
bóveda
previamen-
arbóreo actúa como factor
tanto en el sentido hídrico (por
tamaño) como en el sentido químico (por su capacidad de
intercam-
bios iónicos).
En
filtro
tres
el
que
tipos
modelo aplicado a I'Avic,
deja pasar eL 74.8% del agua que recibe a través
de
poros (especies).
encina,71.6% del total,
farsa aladierna,
ción
a s u m i m o sl a e x i s t e n c i a
Los más abundantesson los
de
de
de
un
los
La
s e g u i d o d e l o s d e 1 m a d r o ñ o , 1 6 . 6 %y l o s d e I a
11.8%. DesdeeI punto de vista químico, ra concentra-
media del agua de trascolación que llega aI suelo
de1
encinar,
s e r á l a m e d i a p o n d e r a d ap o r v o l u m e n d e e s t o s t r e s t i p o s d e p o r o s .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
EL AGUADE LA TRASCOLACION
1.1 PROCESOS
QUE ALTERANQUIMICAMENTE
Los procesos capaces de cambiar la concentración y la cantidad de
agua de precipitación al atravesar la bóveda forestal son diversostomado
Estos se resumende un modo esquemático en el cuadro siguiente
de Parker (1983). No es posible aventurar que uno de ellos
sea siempre
más importante en el enriquecimiento de la trascolación.
general,
todos actúan en mayor o menor grado aungue el lugar,
el
propio
estado fenológico,
edad,
bosque,
prolija
1o
tipo
de
proximidad a fuentes emisoras, o eI
régimen meteorológico pueden hacer que uno de ellos
más determinante que el resto.
papel
Por
La
literatura
juegue
un
es
científica
en estudios que confirman todos y cada uno de los procesos'
D e-p o s i c i ó n s e c a
Sedimentación
Absorción
fmpactación
Deposición
húñreda
Reserva de
nutrientes
Absorción
foliar
Actividades
consumo
de
en la bóveda
forestal
Lixiviaci6n
rrascolacióny
Arrastre
lavado
H33i::1.t.
OUIMICASDE LA TRASCOLACION
2. CARACTERISTICAS
MEDIASDE LA TRASCOLACION
2.1. CONCENTRACIONES
concentraciones medias ponderadas por volumen para cada ion
€1 pH y conductividad en la trascolación de las especies
analizado,
estudiadas, ,"n5? a la media para toda la bóveda, se dan en la tabla
Las
son los iones más abundantes, seguidos de cerca por
6 . 1. E l S O y C a
+4
en la falsa
en La encina y madroño, y por la alcalinidad
el K
aladierna.
se
tintos
puede apreciar en la tabla 6.2 eL orden que ocupan los
iones analizados en el agua de trascolación,
orrímica de la
Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
dis-
en función de los
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
TRANSC{]LATl
I O|,l
IOHCE¡¡TRAIIfl¡¡Es
IlEDIAS
pH
Cond
lt
ñl
¡l
L
Nt]
s0
PO
t{H
Ca
llg
t{a
lr^l
IU¡
pS/ce
5.0s2 . 9 t 0 .t 7 2 . 2 6 t . 0 B 6 . 5 1 0 . 0 6 0 . 9 9 2 . 3 4 0 . 4 5 t . 7 7 3 . 0 03 0 5 . 4
0. iler
{2.58
A. unedo
48.74 5 . 0 r 3 . 9 7 9 . 2 42.38 1.20 6.34 0.04 0.80 3.23 0.58 1.00 4.47 70.9
P. redia
37.83
5.il 2 . 7 30 . 1 2 1 . 9 51 . 0 96 . 1 5 0 . 0 2 0 . 8 ? 2 . 2 90 . 3 10 . 8 62 . 4 0 s 0 . 3
Trascolaci
ón
i pond.vol.
l}eposi
ci dn
slobal
5.07 3.06 0.17 2.24 l.l0 É.440.05 0.94 2.48 0.{5 1.533.t7 426.6
22.18
4.96 1.990.05 1.26 l.ll
Alc
ññ
rU
il0
LI
3.47 0.02 0.50 l.fg 0.14 0.66 0.32 570.{
HH
xI t -q
ltfrd
¡t-l
YUl
0. ilex
47.69 I . 94 F,3.7
4
A. uneda
fc
oJ. ú.J l.¿. 1r_, E ,' . I J
l¡ úJ . J Jl q
P. sedi¿
.t tl Ia, tI f+4 r c c ^Ú . J 1
It
¡t
Trasi,-rl
aci {n
i p o n d .v o l .
5 0 . 1 5 8 . 9 5 t 3 . 1 8 1 7 . 7 4 1 3 4 . 0 8 1 . 5 8 5 2 . 1 1 1 2 3 . 7 53 7 . 0 2 6 6 . 5 5 8 1 . 0 7 8 . 4 4 4 ? ( , . 6
Deposi
ci ón
global
2 2 . 8 13 , 1 5 3 5 . 5 4 1 7 . 9 0 7 2 , 2 40 . 6 3 2 7 . 7 $ 5 6 . 3 8 1 2 . 0 12 8 . 7 0 B . t B1 0 . 8 25 7 0 . 4
T a b l ¿5 . I
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tL,é! Lt . oJ Jo
|l r ¿,U] f
4 4 . 3 51 6 1 . 1 7+ 7 . 7 14 3 . { 9l 1 { . 3 1 9 . 7 7 i C . '
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I
n-l
4 5 . 6 51 1 4 . : 72 5 . 5 03 7 . 4 06 1 . 3 77 . 7 8 5 l r , :
Concentraci¡ne
n se d i a s , p o n d e r a d aps0 r v o l u o e n ,e n l a t r a s c ¡ l a c i ó nd e l a : t r e s e = p é L i e s
e s t u d i ¡ d ae: n L ' A v i c .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
0.6.
50 )CalCliAlc
4
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J
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SB )[¿il{a)l:
4t
A. uneda
Ca i Stl l,K ) ül )i Élc i llg,. ila )i tltl i F i h
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}Hfl }F}H
43
F. ¡edia
S 0 ) C a ) K ) C I ) A I c ) l { a } ñ g} H 0 } H i F
3
.f
Iablr 5.2 0rden qupr¡iup¿n
lc,siones, en función
de su naqnitud,
en las [Í] p'-1nder¿d¿E
por v,:lueen,
en la dep,:_riii{n
glnbal
y e n i a t r a n s i o l e c i údne l a s t r e s e s p e r i e(sI R b r u t a l .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
^tes/I
con que se presentan.
Las similitudes
son mayoresque las dife-
rencias
si 1a comparación se establece en términos de comprobar la
posición en ra parte izquierda, derecha, o central de la ordenación.
L o s i o n e s m á s c o n c e n t r a c r o ss o n ,
er s0=, c^2* y K*, iunto con ra
4
alcalinidad
en Ia farsa aladierna y el cl
en Ia encina. Los menos
concentrados son el No-, H* y F , junto
ul Mg2* en la
farsa
"on
aladierna.
El resto o.,rf,. en todas las especies una posición interme3dia.
Del P0
disponemos de tlatos que hay que dar con mucha precau4
ción, pues pueden ser una sobreestima del vaior real. La concentración
media ponderada por volumen para cada especie fue: Ouercus ilex, 1.92;
Arbutus unedo,
1.26; y phillvrea
media, 0.63 peq/r. Estos valores son
el
resultado de considerar sólo aquellas muestras cuya concentración
superaba el nivel mínimo de detección det método utilizado,
ro considerando el resto en 1os cálculos.
En
general la trascolación
es rica
en iones disueltos .
La de Ia
es un 15% menos concentrada que ra del madroño, y un 18% más
rica que la de 1a falsa aladierna.
A su vez, la del madroño es un 36%
más concentrada que la de la falsa aladierna.
encina
En
la figura
6.'l se representan las concentraciones medias
cada ion en todas las especies y en la deposición gIobal.
las
concentraciones
para
Atendiendo a
iónicas individuales,
observamosque tanto el
madroño como la encina presentan las concentraciones más importantes.
2+
El Ca
en el madroño*es e1 ion más concentrado de los analizados,
seguido
tienen
cies,
so, y ca
+
en el madroño'
del
en particular
Las
entre las concentraciones medias se
Ia aplicación
de un test de rangos de l^lilcoxon
emparejadas (sokál y Rohlf,
diferencias
(excepto
en
significativas
los
En general el resto
de
iones
concentraciones mayores que en las otras espeel K* y alcalinidad.
diferencias
mediante
en 1a encina.
establece
para
series
1981).
Los resrrrtados indican que no hay
entre Ia química de 1a encina y del madroño
sulfatos);
aladierna existe significación
sin embargo, entre éstas
y
la falsa
2+
para diversos iones (cuZ*, Ms
yNOg)
y para Ia conductividad (tabla 6.3).
En definiLiva,
para los
efectos
de este estudio
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
sobre un encinar
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
I ÜHES HEN I É{S
CIIT.ICENTÉÉTC
mg/1
¡i
'--I
Hg
Na
pondeF i g u r a 5 . 1 C o m p a r a c i ó nd e l a s c o n c e n t r a c i o n e s m e d i a s ( m g / l ) ,
y
en la
radas por el volumen, en eI agua de precipitación
trascolación de las tres especies estudiadas:
A.unedo (41
Q.i1ex (r),
, P . r n e d i a ( r : : ' r - _ ty)
Prec i p i tac ión (r¡E-¿-?'q
)'
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
A. unedo
A1c
P.media
NS
NS
t-l
NO3
NS
NS
so{
*
Q .i I e x
*
A. unedo
NS
0. i lex
NS
A.unedo
NS
Q .i l e x
NS
A.unedo
NS
Q .i l e x
NS
A.unedo
t
NS
A. unedo
NS
0. ilex
¡¡s
A .u n e d o
*
NS
NS
llg
Na
NS
NS
NS
Tabla
0. iLex
Q .i l e x
A. unedo
*
Q. ilex
*
A. unedo
t
Q.i1ex
t
A. unedo
*
Q. ilex
t
A. unedo
NS
Q. ilex
NS
A. unedo
5.3 Siqnificación por eI test de fJilcoxon de las
diferencias entre Ias concentraciones medias
de los fluios de trascolación en las tres
especres.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
son similares'
la
especies
q u e l a s c o n c e n t r a c i o n e s m e c l i a sd e l a s t r e s
acePtar
podemos
conjunto de
datos al
Y que cuando extrapolamos nuestros
el error cometido es
cuenca tomando a la encina como referencia,
poco importante.
1o
En
medias de la
(Cap. VIII)
a las
trascolación
y de la
concent rac ione s
las
eI
test
de
Wilcoxon
iones analizados , excepto el
N 0 ^'
J
(tabla
significativas
entre
precipitación,
que todos los
nos indica
diferencias
tienen
diferencias
que respecta
8'3)'
T A S A S D E E N R I Q U E C I M I E N T OE N L A T R A S C O L A C I O N
2.2.
Todas las especies estudiadas alteran
del
sus copas de forma que el agua de trasco-
que atraviesa
agua de lluvia
la composición quírnica
en general, más concentrada que el agua de lluvia en todos
los iones excepto en los hidrogeniones y nitratos (talta 6.1).
lación es,
causantes
son diversos los factores
Como se indicó más arriba,
enriquecimiento del agua de trascolación respecto a la deposición
global.
E n l a m a y o r : í ad e e l l o s j u e g a u n i m p o r l a n t e p a p e l l a v e g e t a del
ción como liberadora
a los que previamente ha interceptado por impac-
tes de la atmósfera.
1986).
adsorción y sedimentación (t<etty y strickland
tación,
Parker
(1983)
enriquecimiento
o proceden-
de elementos de sus propios tejidos'
propone el cálculo de un cociente que refleje
enriquecimiento neto se calcula dividiendo
tasa
Esta
al paso por la vegetación.
atribuible
la diferencia
eI
de
de concentra-
en la traslocación y en la deposición global entre la concentra-
ción
ción en la deposición global.
( r R - D G/)( D G)
Los valores
doncle
aparecen
especies
y
el
que ofrece
tasas
negativas
NO. en la
vegetación,
aI
encina
se muestran en la
que indican
y labiérnago
que el
son
en
H
árbol
(Carlisle
1978; Reiners y Olson
Química de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
et al1984)'
tabla
6.4
todas
las
reteni4os
bien por las hojas bien por la
que suele acompañar al
1976; Cronan et al.
índice,
gue se da un proceso de absorción
"".l""ir,
descle eI agua de lluvia,
epífita
este
por
la
de nutrientes
flora
1967;
y fauna
Miller
et
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
álc
cl
r{03 s0{ P04 t{H4 Ca
llg
l{a
0. ilex
0.46 2.40 0.79 -0.02 0 . 8 7 2 . 0 0 0 . 9 8 t . 0 7 2 . 2 1 1 . 6 88 . 3 7- 0 . 2 3
A. unedo
0.9.q3.80 0 . 8 8 0 . 0 8 0 . 8 2 1 . 0 00 . 6 0 2 . 8 5 3 .l 4 0 . s l t 2 . 9 6- 0 . 0 9
F. nedia
0 . 3 ¡ t . { 0 0 . 5 4 - 0 . 0 1ü . 7 7 0 . 0 0 0 . 6 4 2 , 4 2 l . ? t 0.30 6,50-0.'l8
I¿bl¿ 6'4
i a s e ' c d ¡ e n r i q u e r i u i e n trqe l ¡ t i i , u d r i , - n e : , d e l i ! [ a c e ] l u v i ¿ e l
¿ t r ¡ i , e . : ¿it¿' v e , t e t . l i i 4 n .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Las tasas de enriquecimiento inferiores
la
1o
hace
una mayor fuente
La situación inversa refleja
global .
deposición
estos iones en menor cuantía que
aporta
vegetación
que
a la unidad, reflejan
la
de
esos iones en las copas, 9u€ en la deposición global'
NETASEN LA TRASCOLACION
2.3. CONCENTRACIONES
C o m os e i n d i c ó e n e l c a p í t u l o
cortical
escorrentía
de trascolación,
totales
y
flujo
recurrir
interno
en cuyo
por
aportes.
En
caso
se
a estimar por separado las concentraciones netas del
correspondiente y aplicar el caudal acecuadc. EL último
capítulos
cuando se disponga de
posteriores,
es
los
ligeramente
por Io que sobreestima
intercepción,
que
material
a los aportes netos e1
incorpora
método descrito
retenido
Sin
precipitación'
embargo no siempre se dispone de esta información'
puede
aportes
cuando se conocen los
con mayor precisión
calculan
se
netos
las concentraciones y aportes
IfI,
toda
la
información necesaria se conrpararán ambos métodos de cáIculo'
Aunque más adelante se comprobará que la diferencia
se ha de advertir
enfoques es reducida,
de fil-tro
utilizado,
de Io contrario,
ambos
entre
que para el modelo conceptual
es necesario el cál.culo por especies (poros) pues
sólo podríamos calcular
aportes netos a nivel
de toda
Por 1o
s i n c o n o c e r e l c o m p o n e n t ee s p e c í f i c o d e I o s p o r o s '
tanto se asumeel riesgo de la "posible falta de precisión" en benefi-
la bóveda,
la información.
cio de diversificar
trascolación
neta
entre las concentraciones iónicas de las aguas de
diferencia
La
concentración
y 1a deposición global nos proporciona la
de este flujo.
Dichas
concentraciones netas se muestran en
la
tabla 6.5 para las tres especies, todas las diferencias son positivas,
a excepción de las de H en todas las especies y del N0. en la encina
y
la falsa
aladierna.
Esto indica que el agua al .rur^|,
vegetación se enriquece en la mayoría de los nutrientes.
hay que tener presente,
la
flujo
parte
{ü€ este método de cálculo
L^
capa
de
Sin embargo,
incluye dentro del
por 1o
correspondiente a la intercepción,
que
las
concentraciones netas así calculadas sobreestiman la realidad.
La
ordenación de los
iones,
según su grado
de
enr iquecimiento
Química de 1a Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
TRAI{STOLACIOI{
CO¡{CEIITRAC
I{]IIESI{ETAS
Alr
F
Cl
t{0
p0
S0
t{H
Ca ilg
l{a
K
-rg/l--------
H
Vol
--------r¡---
0.ilex
0 . 9 20 . 1 2 1 . 0 0- 0 . 0 I 9 . 0 4 0 , 0 4 0 . 4 9 t . z t 0 . g l t . l l 2 . 6 8- 0 . 0 0 2350 J . 4
A. unedo
t.gg 0.t9 t,tz 0.09 z.gt 0.02 0.90 z.l0 0.4{ 0.34 4.ts -0.001t 70.8
P.aedia
a . 7 40 . 0 70 . 6 9- 0 . 0 2z . 6 g 0 . 0 0 0 . s 2 t . t 6 0 . 1 70 . a 0 z . 0 g- ( ¡ . 0 0 g 1
50.1
Trascol
aci ün
i p o n dv. o l .
1 . 0 7 0 . 1 3 0 . 9 8- 0 . 0 1 z , g t 0 . 0 3 0 . 4 4 t . 3 s 0 . 3 1 0 . 8 7 2 . B s- 0 . 0 0 2 34 2 6 . 6
Ali
F
Lti
Htj
sit
F0
¡{H
rt¿
l1q
H¿
t{
- - - - - - p e q / l- -
H
v,jt
---EE--
0. ilex
, 5 . 0 8 5 . 7 9 : 9 . ? 0 - 0 . 4 9 E r . z g t . t 9 2 t . L E E 0 . t B t s . 0 0 { s . 2 9 6 8 . s {- r . I t 3 0 5 , 4
A. uned,-r
3 ? . { 5 9 . 9 5 3 1 . 5 9 1 . 4 5 5 9 . 7 50 . 6 3 1 6 . 6 41 0 4 . 7 93 5 . 7 0 l { . 7 9 1 0 6t .3 - 1 , 0 5 7 0 . 8
F. aedia
1 2 . 1 33 . 1 6 1 9 . 4 8- 0 . 3 : 5 6 . 0 10 . 0 0 1 7 . 7 5 5 7 . 8 71 3 . 4 9 8 . 7 0 5 3 . l . q
-3.06 50.3
T r¡ s i u l a i i ó n
x p u n d v. u l .
1 i . 5 4 6 . 8 4 : i . É 4 - 0 . 1 4 6 1 . S 30 , 9 5 : 4 . 3 9
8 7 . 3 82 5 . 5 0 3 7 . 8 + i 2 . 8 9- 2 . 3 2 4 2 6 . 6
Iabla5.5 C¡ncentraciones
net¿sen la tr¿sr-olación,
calculadas
según
el esdelotIRl-t¡¡6l.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
(rreq/I ) es 1a siguiente:
-3--+
+-+2+
+
2+
>PO >NO >H
>F
>
A
l
c
>
M
g
>Na >Cl >NH
K >S0 >Ca
Q. ilex:
4
4
+--3-+
2+-+
+
2+ =
, >Na >F >NO >PO >H
A . u n e d o : K > C a > s 0 > M g > , A , l c > C l ¡ N H¿+
34
+
+
3*
=
+-+2+
2+
>H
>
P
0
>
F
>
N
a
>
A
l
c
>
M
g
>
>
K
>
N
H
C
t
S
O
P. media: Ca
4
4
4
=*
2+
son claramente los iones que más aumentan su
K y Ca
SO,
4
debido al efecto de cruzar l-a
presencia en el agua de trascolación,
-3-+
N
0
^, P0, y H ,
e
l
o
p
u
e
s
t
o
u
n
c
o
m
p
o
r
t
a
m
i
e
n
t
o
T
i
e
n
e
n
bóveda forestal.
34
pues no sólo no s e e n r i q u e c e n s i n o q u e d i s m i n u y e n s u c o n c e n t r a c i ó n '
El
comparamos esta ordenación
Si
deposición
global,
cambio más radical,
con la que encontrábamos en
La
experimentado el
E
Las imporiones como S0O Y Ca
ve claramente que e1 K
s€
seguido de otros
concentraciones de estos últimos en deposición global y en La
indican,
neta,
{ u € t a n t o l a d e p o s i c i ó n h ú m e d ac o m o l a
trascolación
tantes
son una fuente importante de e|los.
seca,
más del 60%de iones presentes en la trascolación
términos globales
seguido de la encina y la falsa
es
Ia
una
es el n:adroño el gue muestra
capacidad enriquecedora del agua que trascola
aladierna
proceden del lavado
gases y aerosoles marinos'
de polvo atmosférico'
En
que
Parker (1983) sugiere
aladierna.
mayor
entre sus hojas y ramas'
En este sentido,
especie que menor incidencia
tiene en
eI
]a falsa
agua
de
trascolación.
a este comportamiento diferencial
Una interpretación
podría atri-
buirse a una menor capacidad de captación de aerosoles' gases y partíque muestran las
La textura
culas por parte cle la falsa aladierna.
superficies
foliares
y |a forma en que se disponen las ramasy
hojas
e I á r b o 1 p u e c l e ns e r f a c t o r e s d e c i s i v o s e n p e r m i t i r q u e l a s p a r t í culas, gases y aerosoles penetren por toda la copa y dispongan de la
en
máxima superficie
1987).
depositarse o adherirse
para
(Baker
A d a m s y H u t c h i n s o n ( 1 9 5 7 ) c o m p r u e b a ne 1 e f e c t o
que tienen estos factores
tes especies en alterar
y
significativo
sobre la capacidad de las hojas de
la química del agua de lluvia'
Quínica de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Attiwill
diferen-
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
2.4 CA]"ÍBIOS
POSITIVOSY NEGATIVOS
EN LA QUIMICADE TRASCOLACION
Los
valores medios dados para la concentración neta de
la tras_
colación en las tres especies estudiadas, es el resultado
de una serie
a c u m u l a d ad e d i f e r e n c i a s n e t a s d i a r i a s t a n t o p o s i t i v a s
comonegativas.
H a b i t u a l m e n t e c u a n d o p e n s a m o se n
concentraciones de
trascolación,
s u p o n e m o sq u e ' e n l a m a y o r í a d e l o s d í a s d e l 1 u v i a , é s t a
es superior a
la concentración de La precipitación incidente. sin embargo,
existe 1a
posibilídad
de que en algunos días se de el caso contrario,
pero sin
qrre tenga mayor i,ncidencia en el comportamiento grobal
der flujo.
Cada ion puede manifestar
un c o m p o r t a m i e n t o d i s t i n t o ,
en función
de su papel en la fisioloeía
d e 1 a especie o de la comunidad vegetal v
estado ambiental existente.
sería interesante,
por Io tanto,
conocer en que medida son frecuentes los días con
enriquecimiento
o
con retención en la trascolación de cada ión,
así como la concentradel
ción
promedio
de
esos días.
En la tabra 6.6 se
aporta
para
cada
con enriquecimiento o con retención en
y ra concentración promedio para cada grupo de
días.
especie el % de días de lluvia
la trascoración,
se observa una gran reguraridad en las tendencias,
marcadas por
un predominio de días de enriquecimiento en la mayor parte
de ros
iones y en la concuctividad a excepción del No y ros
H+. Todas ras
especies muestran esta pauta que en términos3 de
concentración se
caracteriza
por
valores próximos o superiores a 4 ne/L en el s0= y
alcalinidad.
Le sigue en importancia el enriquecimiento producido4
en
K, que aunquede menor cuanlía (2.1-2.7) se produce
e n e l 1 0 0 %d e l o s
días de lluvia.
En
cuanto a los iones que son retenidos en la cubierta forestal,
t e n e m o s l a s m á x i m a sc o n c e n t r a c i o n e s e n p h i l l v r e a m e d i a ( - 0 . 7 8
nc/I)
para el N0 , seguidas del -0.67 ne/I en Ia encina.
La capacidad neun
tralizadora
de la acidez de Ia lluvia
por parte de estas especies,
m a n i f i e s t a e n t o d a s e l l a s e n t r e e t 6 0 y 7 5 %d e l o s d í a s
de lluvia.
estos Ia retención de hidrogeniones se sitúa entre los
12 ueqll de
falsa aladierna y los 15.3 veq/l del madroño.
Quínica de Ia Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
s€
En
la
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Enriquecimiento
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H 34.3 12,38
76,8 2 , 5 9
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F
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1,96
S 0 ¿9 2 , 8 3 , 9 8
P0¿
NH¿
C a 9 4 ,I
fig 97,2
Na 93,4
(
100,0
I ,38
r\ ?f
v. gg
r.38
2 , 7|
Tabla 6.5
7,1
6s,€
23,2
28,6
il,4
5 8 r,
7, 2
-l 6,69
-12,49
- 0,75
- 0,06
- 0,44
- 0,67
- 0,48
5,9 - 0.29
') !a
- 0,03
L t9
6,6 - 0,05
0,0
0,00
t}ías f
83,7
38,7
95,3
73,6
e3,0
39,5
75,5
90.7
0¿ 1¿ , vn
90,0
9 2b
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7 8 e,
98,6
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13,33
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2,22
0,43
0,55
2,Ál
t}íasf tl
l 6, 3
61,3
4,1
26,4
17,0
60,4
24,5
9,3
8,0
10,0
7,4
2l,2
t,4
etención
E n r i q u e c i m i e nRt o
t}ías f
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- 2 ? , 9 4 9 C , e l 8, 3 ? t , 2 - 3 9 , 6 0
-t 9,3? ?5.€, le,9s 74,4 -r2,09
- 0,90 77,5
2,28 22,5 - l,r0
- 0,03 7s,7
0 , 0 8 2 4, 3 - 0 , 0 4
- 0,76 93,3
t ,37 t6,7 - 0,04
- 0 , 5 6 4 4, í
| ,05 55,4 - 0,78
- 1,27 83,?
3,78 t6,7 - I ,08
- 0,01 82,0
0, 7 5 t 8 , 0 - 0 . 0 r
- 0,44 7E,7 t0;
23,3 - 0,40
- 0, 9 ü 9 0 , 9
9,1 - 0,10
I ,44
- 0 ,l 2 9 4 , 5
0,19 5,5 - C,0i
- 0,30 75,0
0,63 25,0 - 0,15
- 0, 2 2 1 0 0 , 0 2 , 0 9 0 , 0
0.0c
Distribución porcentual de los dfas con enriquecimiento
o retención e n la trascolación, y concentraciones med i a s d e c a c l ag r u p o t l e t l l a s . L o s v a l o r e s d e c o n c e n t r a ción se expresanen mg/l a excepciónde los H que están
en Heq/l y la conductividad en Us/cm.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
2. 5 ENRIQTTECIMIENTO
DE MONIO EN LA TRASCOLACION
La bibliografía
1966;
de
importantes
aportes de NH, I' nitrógeno
cle 1a fauna y Ia flora
efecto
1968; Carlisle et aI.
1 9 7 8 ; L a n g k a m pe t a l . 1 9 8 2 ; y B o r i n g 1 9 B B ) s u s i e r e l a
Millbank,
existencia
consultada (Tarrant et al.
epífita.
orgánico
por
demográficas y
t*pto"iones
v a r i a c i o n e s f e n o l ó g i c a s d e e s t a s c o m r - r n i d a d e sg, e n e r a l m e n t e a s o c i a d a s a
la
cantidad
subidas
de precipitación
espectaculares
y
que lava los
puede producir
árbo1es,
m o m e n t á n e a se n l o s
aportes
de
nitrógeno
orgánico y amoniacal al suelo forestal.
Después de revisar
los datos de NH+de los B colectores de tras4
colación en la encina durante eJ- primer año de estudio,
s€ observa un
incremento de la concentración en todos ellos
que
se
mantiene hasta agosto.
a partir
Entre septiembre de 1981 y mayo de 1982,
junio
entre
el
período
estimó en 2.29 ns/L,
una gran
por
diferencia.
la media es de 0.99 ne/L,
y agosto de 1982 de 16.20 ne/I.
se
media ponderada
La concentración
volumen para ambosperíodos por separado refleja
del mes de mayo
y
El valor medio para todo
1o que significa
una
tasa
de
incremento de 4.58.
La sincroní-a de
concentraciones tan elevadas en todos los colec-
tores es manifiesta (Fie.
6.2).
en ras encinas puede contribuir
un
segundo efecto
La fructifj,cación
también a estos aportes.
de este cambio fenológico es
provoca en eI agua de trascolación.
precaución
quízás
la
sin embargo,
que
coloración
Por esta razón se deben tomar con
los valores del período de máxima concentración,
ya
que
estén sobrestimados por el método del Reactivo de Nessler
que
se
utilizó.
en
las medidasmás altas,
período
y caída de amentos
Para eviLar errores derivados de esta falta
de precisión
s€ consideró conveniente utilizar
de bajas concentraciones para calcular
sólo
los aportes de
eI
amonio
en el encinar de Pob1et.
3. PAUTASDE VARIACIONESPACIALEN LA QUIMICADE LA TRASCOLACION
3 . 1 . V A R I A C I O NE S P A C I A LD E LAS CONCENTRACIONES
TOTALES
Las
(filtro)
diferencias
y de los
de volumen,
producto
del
caminos más o menos Iargos
Química de la Trascolación
8
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
espesor de
que siguen
las
las
copas
gotas
de
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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ü
2
4
6
I
18
12
14
1.5 18
29
NA MUESTREO
en los
Figura 5.2 Variación de Ia concentración de amonio (*g/t)
d
u
r
ante el
d
e
cuatro colectores de trascolación
0.ilex,
primer año de estudio.
tos 12 primeros muestreos van
d e s d e s e p t i e m b r e d e 1 9 8 1 -a m a y o d e 1 9 8 2 , y l o s B r l l t i m o s
desde junio a agosto de 1982.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
para
lluvia
rlegar al suelo (poros),
se traducen necesariamente en
diferencias químicas espaciales (Armstrong y Mitcherl
día
En
la encina las cuatro muestras finales
de
Iluvia,
1987).
de que se dispone
n o s p e r m i t e c o m p r o b a r l a h o m o g e n e i d a dd e l
cada
frujo
en
puntos del sotobosque. se observa que para Lodos los iones,
distintos
exceptuando er
*or,
es er par de corectores número 3
(Tp1647) el
responsable de elevar e1 valor de 1a media.
En
que
1o
variabilidad
ras
respecta al madroño Ia tabla 6.7 refreja
intraespecífica.
concentraciones
una
Existen considerables diferencias
gran
entre
en ambos puntos del sotobosque
de madroño. El
p
r
e
s
e
p
t
a
T1A1,
en general concentraciones más elevadas, y en
-2+=
particurar de F , Mg
y so..
La falsa aladierna, por su parter pr€4senta diferencias espaciales poco marcadas; destacan el N0
por su
colector
.es los ,0"1or3"
globales
se calcularon
medias diarias
de todo el período.
muestras diarias
La
ciones
ponderando por el volumen las
químicas de los distintos
de Ias
colectores utilizados
bajo las especies euercus ilex,
de cada ion en distintos
analizados
de su variabilidad
P.media:N0
>F
2+
espa-
en función
(%C.V.).
N0 >Alc>K
>Ca
standar y el
puntos del sotobosque.
+=
>Mg
2+
=Mg
>s0
=
SO
2+
2+
> AIc > Mg
>Ca
A. unedo: F
mues-
Arbutus unedo
se ordenan de forma decreciente,
relativa
+
Na >H
concentra-
(c.v. ) como medida de 1a variabilidad
de variación
Los iones
incluía
para el
nnedia. Asimismo se da para cada ion eI error
coeficiente
Q= ilex:
En ocasiones dicho cáiculo
presenta las medias aritméticas
treo de la trascolación
cial
concentraciones
procedentes de un solo colector.
tabla 6.8
y Phillvrea
medios
>Ca
2+
>F
L_t
+
K
>Cl
2++
>Alc>Na
>H
>NO
-+
>H
>cI
>Na
J
>K
>s0
4
J
En
el
madroño y labiérnago
únicamente dentro
muestreados
dar.
de cada especie;
puede ser
En general,
=
la
ordenación
en ambas, eI
la causa de los
Ia encina presenta
de iones
valores
cle error
stan-
más bajos del coefi-
Química de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
sentido
menor número de puntos
elevados valores
los
tiene
9
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
0 u e r c u si l e x
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5.88 2.930.?l 2.370.816.48
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TP3031
3 6 . 6 3 1 3 . 6 3t . 3 5 0 . 1 8 1 . Y i 0 . 9 ' ¿4 ' 7 | r t ' 7 3 0 ' 3 1 t ' 0 4 1 ' 9 1
TP2223
{7.14
3.74 2.91 0.19 2.2Xt.07 7,02
2.52 0'49 l'25 3'61
T
45.29
s . 3 7 2 . 9 8 ü .l 8 2 . ? 6 l . 0 B 6 . 5 1
2.34 0.45 |.77 3.00
37'0177.2978.87
116.76
47.69 9.4?63.9117.48135.62
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I ani=27,i.
X cat=307.93
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3 . 9 3 0 . 7 4 1 . 0 9 5 '4 2
T1A2
3 81
.9
8 , 2 3 3 . 3 5 0 .1 4 1 . 9 4 1 . 0 6 5 . 0 5
2 ' 5 1 0 . 4 3 0 . 9 1 3 '5 9
i
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9.65 3.i6 0.i{ :.3E I.':l 8.34
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6 6 . 0 61 3 . 1 0
I
¡reqi
I cat=36i.62
I ani=Zi7.7i
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4 1 . 9 4 1 0 t. i 2 . 8 1 0 .l 5 ? . 0 9 i . 3 9 5 . 6 8
7,640.380.932.47
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1.700.?5 0.6i 2.35
-37.84
7. F , 5? . 7 2 0 .t ? 1 . 9 5 1 . 0 9 6 .1 6
2.29 0.31 0.86 2.39
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4 4 . 7 { 6 . 3 15 5 . 0 01 1 . ¡ 81 2 8 , 2151 4 . 2?75 . 5 03 7 . 4 08 1 . 1 ?
I Eat=238.29
X ¿ni=251.91
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s tres especies.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Alc
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0.t8 2.26
0.03 0.26
0.0t 0.13
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t,06 6.53
0.28 1.3?
0.14 0.66
26.4120.?r
3.98
{9.20 f . i t
15.57 2 . 0 9 1 . 4 5
il.0t t.{7 1.02
?t.60 21.50 36.{0
0.25 2.38
0 .l 5 0 . 6 2
0 .l 0 0 . 4 3
60.00 26.00
r.?t
0.21
0 .t {
t7.30
0 .t 2
1.86
0.05 0.3t
0.03 0.21
4t.60 16.60
0.95
0.6t
0.43
6{.20
A. unedoi
2 col
tt
E .S .
(t) cv
!. ¡ediai
2 col
t{0
ls.lr 8.03 2.92
r,
6.43 {.28 0.75
0.37
E.S.
3.21 2.l{
(I) Ct, l{. 15 53.30 25.68
o. ilex i
{ col
ct
re.ss 8 , 9 2
r,
7.6t 1 . 6 2
E.S.
5.38 l. 18
(I) Ct/ 20.80 r 8 .r 0
Tabla 6.8
2.52
0 .i l
0.50
2E.20
Ce
2.35
0.{5
0.22
19.t{
llg
l{e
0.45 1.72 3.03
0.7t
0.09 t.ll
0.0{ 0.55 0.38
20.00 64.50 25.l0
0,58 !.00
0 . ? l 0 "1 2
0 .1 4 0 . 0 8
36.20 t?.00
4.50
1.29
0.89
2S.60
5.73 2.t7 0.3t 0.80
0 . 0 7 0 . 6 6 0 . 0 9 0 .r 8
0 . 0 5 0 . 4 6 0 . 0 6 0 .t 2
1 . 2 0 30.40 29.00 22.50
2.41
0.08
0.06
3.30
6.37 3.24
1.86 0.96
t.31 0.6i
29.20 23.8t
C o n c e n t r a c i o n em
s edias(*q/t) de los distintos recolectores de cada especie, varianza, error estandary coef.iciente de variación (CW) en la trascolación de ias
t r e s e s D e c i e se s t u d i a d a s .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
+=
+
excepto para el K , H y S0. que se dan en
4
+
v en NO. Y Na que los Presenta el madroño.
ciente de variación (C.V.),
el labiérnago,
J
NETAS
3.2. VARIACIONESPACIALDE LAS CONCENTRACIONES
distintos
Los
colectores utilizados
para medir
la
trascolación
es el enriquecimiento del agua de
nos permiten comprobar qué diferente
poros '
ai atravesar las copas de los árboles por los distintos
En la figura 6.3 se representan los valores de trascolación neta en
cada colector debajo de las diferentes especies, y se observan unos
lJ.uvia
niveles de enriquecimiento muy acordes en todas las especiesr*según_el
encuentran en los H y N0 ,Y
ion en cuestión. Los valores negatitoi*".
3
los más altos son los de SO , K Y Ca
4
Las tendencias promedio de las concentraciones netas de cada ion
en cada recolector se aprecian de forma más clara en Ia encina, destasus
en
colectore s IP2223 y TP1647 por las diferencias
cando los
+-+
par de
E1 otro
- 3a+r a H , N 0 ^ y N a
concentraciones y en especial p
Ambos
excepto para los H
se comportan de forma similar,
colectores
tienen las concentraciones netas más moderadas en todos los
e
iones,
incluso negativas en NO..
general,
En
s€ puede afirmar
que en ei sotobosque de encina
la
es
espacial en 1a concentración neta de la trascolación
C o n c u a t r o c o l e c t o r e s s e o b s e r v a q u e l a m a- y+o r p a r t e d e e l l o s
baja.
siguen la misma tendencia para cada ion. sólo el N0^ y H producen las
3
y ésto puede deberse a los fenómenos
diferencias más significativas,
d e a b s o r c i ó n y t a m p o n a m i e n t od i f e r e n c i a l d e q u e s o n o b j e t o d i c h o s
variabilidad
iones aL cruzar 1a bóveda forestal.
La falsa aladierna y el madroño con sólo dos colectores cada uno,
De
neta'
trascolación
variabilidad espacial en la
cierta
reflejan
forma
ocasional las diferencias
en las concentraciones
entre
colec-
tores son marcadas, pero sólo en el caso del nO- fa tendencia o signo
3
de 1a transformación es contraria en ambasespecies'
Según el
cia
entre
rencias
los
en los
tipo
de ion
valores
que se trate,
del
de concentración
casos de H,
Quínica de la Trascolación
F
y Na
hay mayor o menor diferen-
neta media.
Destacan las
en ambas especies,
10
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
dife-
€fl tanto
que
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Conc.
Heta
G-
en TR.
i lex
fTrll z'1
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I
I
t
II
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I
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1
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i,
l-r
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it.i
ll
LI
4
Figura 6.3
5 É- 7
I I'HES
A
918
4
5 6 7
IÜT.TES
C o n c e n t r a c i o n e s m e d i a s n e b a s ( * q / t ) p o n d e r a d a sp o r
vo_
Iumen, en Ia trascoración de ras-tres especies esLudiadas. Los iones representados son: H (l), alcalinidad (Z),
(3l,, cloruros (4],, nitratos (5),
fIúor
(6),
sulfatos
calcio (Z), magnesio (g), sodio (gl, y potasio (10).
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
e
918
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
=
muy similar en Ia falsa
S0,
4
colector a otro en el madroño.
aladierna,
el
una tenden-
C o m p a r a n d ol a s 3 e s p e c i e s s e c o n f i r m a e n t o d a s e l l a s
similar_a enric¡uecerel agua de lluvia que las lava.
cia
un
de
es muy diferente
Destaca el
si se hubiese considerado, por su
d- -e-l N O , y q u i z á s d e l P o
4
3'
Este hecho sugierer
9üe para conocer
extrema varíabilidad espacial.
qué ocurre realmente con este ión se debería
con mayor precisión
caso
que e1
incrementar eI número de colectores en todas las_especies, dado
por la
interés en detectar fenómenos de retención de NO^ de Ia lluvia
srande (l,tiller
vesetación
es
Strickland
1986).
de los nutrientes
culación
este
retiene fósforo y calcio
desde la lluvia
cir-
la
En
ellos'
a través de
indican que en los bosques tropicales
sentido,
de meca-
encargados de controlar
que son escasos'
y
y Kelly
1983;
(1980) narran la existencia
Jordan et al.
en 1os ecosistemas forestales
nismos
1976; Raich
et al .
de Venezuela se
a su paso por Ia vegetación'
ios factores
embargo, flo está claro que y dónde se sitúan
Stachurskí y Zímka (1984) demuesresponsables de estas retenciones.
sin
tran
que
balance del nitrógeno disuelto
e1
depende de la cantidad de lluvia
localizados
los fitófagos
en las copas.
manera según la precipitación
a
mayores aportes
interceptada,
en
La
sino de Ia actividad
de
Estos reaccionan de diferente
sea pobre o rica en nitrógeno
atmosféricos,
no
trascolación
disuelto;
mayores balances negativos
en
la
trascolación.
IONICOSPORTRASCOLACION
4. APORTES
A P O R T ET
SO T A L E S
4.1
El
volumen de agua de lluvia
copas
las
de
los árboles es uno de los factores
cantidad de nutrientes
y
Deans 1978).
flujo
que llegan a1 suelo forestal
que
de
controlan
la
(Zinke 1962;
Ford
por
este
Conociendo la cantidad de agua que circula
y.su concentración iónica se estiman los aportes.
6.9 se presentan los aportes totales
especies
través
que recibe el bosque a
de encina,
madroñoy falsa
En Ia
que reciben los suelos bajo
aladierna,
tabla
las
así como los aportes
totales recibidos por el suelo desde la bóveda.
Química de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
11
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
T{ITALES
APÍIRTES
K g/ h a - a ñ r - i
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1 9 . 8 80 . 1 8 3 .ü 2 7 .1 5 L 3 7 5 . 4 1 9 .t 6 0 . 0 ? 53 0 5 . {
8 . 8 Y0 . 5 ? É . 9 0 - 3 . 3 0
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' 1 . 8 10 . 1 7 1 . 6 8 0 . 8 5 4 . 4 9 0 . 0 3 0 . 5 7 2 . 2 9 0 . 4 1 0 . i 1 3 .1 6 0 . 0 0 7 7 0 . 8
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4 . 6 5 0 ,E 6 { . 7 5 1 . 3 7 S . 3 4 0 . 0 9 3 . 1 41 1 . 4 13 . 3 8 3 . 0 8 8 . 0 9 0 . 6 9 i 0 . 8
P . n e dai
? .{ 0 a . 3 2 2 . 7 7 u . ú { 1
T,-rt¡l
Tabla 5.9
¡\ññ
f
tE
u..t.J
{'.t'3 ?.30 5.75 1 . ? 8 1 . 8 8 : . 0 9 fJ.39 5ú.i
'i?.'¡0
5 2 . 8 21 5 . t É? 8 . 4 ?3 { . t l - 1 . 6 :4 ? É . F ,
i l . b l 3 . ! 1 ? 6 . ! i 7 . 5 75 7 . 1 80 . 7 1
I'Avic
Aportes totales anuales recibidos en eI suelo de
espes
e
v
e
g
e
t
a
l
'
c
u
b
i
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r
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I
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Los voIúmenes
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n
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u
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o
.
y
e
l
en
especie
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
En términos generales, las tres esPecies generan aportes imporaño de
tantes. Destacan los 20 Ke/ha año de SO., y los casi 10 Kg/ha
,¿r
K- que origina la encina.
++2+
K , a d e m á sd e s u s 3 . 2 K g .
Et madroño destaca por-sus 5 Kg/ha año
cie
es importante
en
T a m b i é ne i C a
de K
por sus 2.3 Rg/ha año y e1 bicarbonato con 2.8 Ke/ha
su
a ñ o . L a f a l s a a l a c l i e r n a t i e n e a p o r t e s m á s m o d e r a d o s ,e l s u l f a t o e s
('l '4 Ke/ha
i o n m á s a b u n d a n t e ( 3 . 1 R e / h ¿ La ñ o ) , s e g u i d o d e l b i c a r b o n a t o
esta
especie
volumen con que contribuye cada especie a
Lógicamente el
año).
€S Ia razón principal
aportes totales,
de estas diferencias.
Global-
son considerables en
sulfatos
aportes al suelo de IrAvic
los
mente,
(10 K8lha año).
(27.5 Ke/ha año), potasio (13.5 Ke/ha año) y calcio
I^thite y Turner ( 1970),
y ulrich
(1980),
Little
y Miller,
y Miller
mayor capacidad de interceptar
fos
( 1 9 7 7) , E a t o n e t a l .
( 1 9 7 B ), M a v e r
(1980), entre otros, hablan de Ia
Sases y aerosoles
y captar partículas,
por las copas de los árboles que por los recolectores normales, y Rodá
(1983) sugiere una serie de razones estructurales de los árboles que
ten
del posible error
(1978) advier-
Por estas razones, Eaton et al.
los hacen más eficaces.
que se comete al considerar a los
aportes
por
como única medida de las entradas atmosféricas al
de que la mejor
ecosistema. Esto puede inducir a la idea ,discutible,
estima de los aportes que recibe el bosque desde el exterior son los
global
deposición
aportes por trascolación
Rodá (1983),
más los de escorrentía cortical.
entradas estarán acotadas entre
las
Ios
C o m oi n d i c a
aportes
por
Sin
deposición global y los de trascolación más escorrentía cortical'
si
embargo, los límites que se pueden establecer sólo tendrán sentido
son lo suficientemente estrechos.
Eaton et al.
ran
que
en
(1978), al igual que Mayer y ulrich
los lugares donde se supone que la
(1980)' conside-
deposición
seca
es
los aportes totales por trascolación y escorrentía cortical clarán una buena valoración de los aportes atmosféricos al sistema'
En SoIIins (Mayer y Ulrich 1980) se dió esta interpretación efectuando
importante,
parte
la corrección oportuna en aquellos iones cuyo origen proviene en
de la vegetación.
4.2
APORTEN
S ETOS
Se consideran aportes netos a la parte de los aportes recibidos
Química de la Trascolación
12
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
por trascolación
La
tabla
que no son suministrados por 1a precipitación
presenta estos aportes en ros tres
tipos
6.10
húmeda.
de
poros
(especies). DestacanK+ y so,'-
no, ser lo iones mayoritarios en todas
s e g u i c l o s¿ e t Í t o r , r r o y d e I a a r c a r i n i d a d .
En conjunto,
las especies,
hay que resaltar
los más de 12 Ks/ha año de potasio y sulfatos,
a Ios 5 Xs/hu año de calcio, cloruros y alcalinidad.
comparando estos
1983),
aportes con e1 encinar de ra
observamos que allí
er ion mayoritario
embargo, €n términos absolutos,
irrnto
castanya
es también el K*.
(Rodá
sin
hay diferencias y simiritudes. Mienrr"2* y cr son casi
los mismos, ras
que ros aportes un cu2* ,
+
entradas de Na
son mucho menores en er Montseny, 0.3g Ke/ha año
frente a los 3.7 Ke/ha año der encinar de prades. con
er K+ ocurre 1o
contrarior
cr el Montseny ros aportes netos lregan a 17.8 Ke/h^
año,
tras
en
tanto
que debajo de ras encinas de prades,
Ke/ha año'
siderar
Estas diferencias
que
sólo se reciben
toman mayor importancia
el volumen de trascoración
relativa
en el Montseny es
12.1
al concasi
1.5
veces el de Prades.
de
cálculo
es
sin embargo, hay que tener presente que el método
diferente en ambasestaciones.
Los datos de prades
incluyen la parte retenida por las copas y ros der Montseny
no.
5. ORIGENDE LOS IANES-PRESENTES
EN LA TRASCCLACION
5.1. PROPORCIONES
IONICAS EN LA TRASCOLACION
El
enriquecimiento diferencial
que sufren 1os
distintos
iones
al atravesar ras copas de ras especies estudiadas,
hace que en términos de proporciones iónicas, tengamos
en ra trascoradel
agua de lluvia
ción unos porcentajes de abundancia muy diferentes
a los de la deposición global e íncluso diferente para cada especie.
La tabla 6.11 presenta el % que representa cada ion
respecto aL
total de equivalentes en la trascoración de ra encina,
m a d r o ñ oy f a r s a
aradierna.
El K es el ion que aumenta en mayor proporción su
concentración
en Ia trascolación de las tres especies respecto a la
deposición g1oba1. Todas ras especies tienen un espectro
de proporciones
iónicas en la trascoración,
que refreja que han ocurrido ros mismos
cambios respecto a ra deposición g1obal,
encina
con algunas excepciones. La
presenta cambios en sus proporciones iónicas,
que la diferen-
Química de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
13
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
IIETÍ]S
P{]RTRAI{SCOLACI{lN
APÍ]RTES
Kg/ha'año
Alc
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2.810.37 3.05-0.09 9.28 0.t2 t.50 3.69 0.95 3.39 8.t8-0.076305.{
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0.370.03 0.35-0.01 r.35 0.00 0.t6 0.58 0.09 0.10 1.05-0.001550.3
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4,.!!9C0
2 . 0 00 . 6 32 . 2 4 0 . 1 0 4 , 2 3 0 . 0 4 1 . 1 87 , 4 22 . 5 3 1 . 0 5 7 . 5 1- 0 . 0 77 0 . 8
P. redi¡
0 . 6 10 . 1 60 . 9 8- 0 . 0 22 . 8 2 0 . 0 0 0 . 8 9 2 . 9 10 . 6 8 0 . 4 4 2 . 6 7- 0 . 1 55 0 . 3
Total
- 0 . 0 i 2 6 . 3 80 . 4 31 0 . 3 7
2 8 . i 71 0 . 8 41 6 . 2 43 l . l l - 0 . 9 94 2 6 . 6
7 . 5 1 2 . 5 61 1 . 8 3
en el encinarde
de las especies
estudiadas
netosen le trascolación
Iabla 6.10 Aportes
r V0t. TR.
L'Avic,según
el rodelo(tTRI-tDGl)
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Alr
CI
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S0¿
Ca
lfg
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O e p o s i c igólno b a t 3 , 8 9 1 0 , 7 s l , ¡ g 1 2 , 9 06 , 4 4 2 6 , 0 3 2 0 , g 24 . 3 2 1 0 , g 4 z , 9 o2 7 7 . s
Q, ilex
T r a s c o l a c itóont a l l , 4 t
9 , 0 9 I , s l l 0 , e t ? , g E 2 9 , 0 0 1 9 . e 26 , 2 9 1 a , 0 6¡ 3 , 0 2s B 9I ,
T r a s c o l a c i ónne t a
4, 7 9 I . 8 4
g .9 5
20,t2 t9,19 7,94 ts,3s 2t,793t4,6
A, unedo
T r a E c o l a c : tóont a t l , 4 s
9,Eg l,g0
9 , 9 9 2 , e t 1 9 , 6 0 2 J , 9 9 7 , 0 9 6 , 4 7 1 7 , 0 16 7 2 , 1
I r e s c o l aicó n n e t a
8,20 2,28
7 , 9 8 0 , 3 6 | 5 , I 0 2 6, 4 9 9 , 0 2 3 , 7 3 2 6 , 8 23 9 5 , 6
P. rred
ia
T r a s c o l a c it6ont a l 1 , 5 5 e . 9 9 t , 2 E 1 t , 0 4 3 , s z z s , 7 t 2 2 , 9 3s , l 2
I r a s r o l aicó n n e t a
5,41 l,4l
e,€,t
7 , s 0 t z , 3 zt 9 8 , 2
2 5 , 0 0 2 5 , 8 3 6 , 0 2 3 ,e 8 2 ?, 74 2 2 4
,O
T a b l a 6 . l l F o r c e n t a tj e
ó sn i c o se n l o E a p o r t e st o t a l e Ey n e t o : p o r t , r a s c o l a c i üe n I a s t r e s
e s p el ce 5 ,
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
2+
el
Mientras que
cian de las otras especies en los iones Na y ca
madroño y la falsa aladierna disminuyen su proporción en Na , €fl Ia
2+
en La encina
ocurre lo contrario,
encina ésta aumenta. Con e1 Ca
su proporción mientras que en las otras especies aumenta'
disminuye
En
se representan las proporciones iónicas
figura 6.4
la
iones en la trascolación
ocupan los diferentes
y neta y
total
en
que
la
d e p o s i c i ó n g l o b a l . E n 1 o q u e r e s p e c t a a l o s % d e+ I=a t r a s c o l a c i ó n n e t a ,
+ 04 .+' c a d a u n o c o n
s e o b s e r v a q u e 1 a e n c i n a e s t á d o m i n a d a p o r e 1 K y- 2 q
tanto
en
ambos),
seguido por el K
que en la falsa
(
26%en
.>
2+
( 2 6 % )'
ca
y K
El madroño 1o está por el Ca
m á s d e l - 2 O %d . e L t o t a l .
aiadierna domina el
y s O . , a m b o s c o n c e r c a d e l 2 5 i t rd e l o s i o n e s t o t a l e s .
4
IONICOS
COCIENTES
5.2
A z e v e d oy M o r g a n ( 1 9 7 4 ) ,
(1932),
al.
y Miller
aportes
(1980), Schlesinser et
y Lovett y Lindberg (1984)
Swank (1934)
atmosférica
la importancia de la contribución
indican
Ios
Miller
en los ecosistemas.
de nutrientes
AI
entre
otros'
por vía seca a
mismo tiempo
se
gases y aerocomprueba que la capacidad de captación de partículas,
o
es mayor en 1a vegetación que en los colectores de pantalla
soles
filtro
(ltiller
y Miller
que
importancia
19S0).
(1980) indica también Ia
Lang et al.
tienen los líquenes y algas epífitas,
a l-a hora
de
9u€ más tarde serán incorcaptar nitrógeno y aerosoles atmosféricos,
porados aI agua de trascolación y escorrentía cortical.
Siguiendo
cálculos
esta línea,
y con et fin
reaLizados en el capítulo
cocíentes iónicos cle utilidad
de poder comparar con
s€ han estimado algunos
anterior,
( S w a n ke t a I .
1984; Schlesinger et al'
19BZ). La tabla 6.12 muestra estos cocientes,
de ¡req/l,
con respecto aI K
internO mayoritariamenter
los
calculados en términos
(en algunos casos) considerado de origen
Y ell otros con respecto a Na ,
cuyo orígen
es externo y presumiblemente marítimo en esta zona'
en Cl , SO=, C^Zn K*, qrrecl.paten4+
"
Todos
te al observar los cocientes de estos iones con respecto al Na
ellos dan tasas superiores a la unidad, destacandoen este sentido el
K y S 0 . , a m b o s a l c a n z a n t a s a s d e h a s t a 1 3 e n m a d r o ñ oy f a l s a a l a d i e r La contribución
continental
T-
4
¡3,
en tanto
que Ia encina presenta
Quínica de la Trascolación
tasas más moderadas, enlre
14
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
5 y 6'
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
H l0
FAlc
a-,_ i lex
NO¡FAlc
A.
HgNq
K
unedo
lO¡ F ALc
Ct
P. nedfa
MgNqK--
DG
t'igura 6.4 proporciones iónicas
(t) de los di ferentes
iones
anlizados respecto al total.
en e1 agua de precipitación
y trascolación total. y neta de l a s
tres especies estudiad a s ; D G = d e p o s i c i ó n g l o b a l , TR = trascolación
y
total
T R N= ü r a s c o l a c l ó n n e t a .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
'-
''
j--
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Cl/l¡
S0 /ll¿ C¡/l{¡ llg/t{a K/ta Cl/K S0lr Ca/Kllg/K te/K llH/K
44
4
t.25 0.s2 1 . 4 20 . 4 1 0.92 0.88 0.36 0.70 0.40
B. !!el
0.58 l.3t
i:. !!9d9
2 . 1 4 4 . 0 4 7 .0 8 2.41 7 . l g 0 . 3 0 0.56 0.99 0 . 3 { 0 . 1 4 0 . 1 5
I' Ed!¿
t.39
6.44 6 . 6 5 1 . 5 5 6.il 0.37 1 . 0 5 1 . 0 90 . 2 s 0 . t 6 c . 3 3
redi¿sde la trascolaconlas concentraciones
iünicoscalculado:
Table 6.12 Cocientes
(peq/l)
eEtudiadas.
las
tres
especies
en
neta
ción
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Cuando
++
K,
comparamos los
lógicamente los
cuyo orígen
resto
en los
vegetación,
procedencia
probada (Likens
et
procesos de lixiviación
Brinson et aI.
en Ia trascolación
lo
con respecto
externa
1981), altera
aI
en la encina como en 1a aladierna,
=+
seca de SO. superan a los de K
los
El K,
que e1
refleja
aunque puedan proce-
reducidas.
sistema
dichos cocientes.
tanto
a1
y lavado desde las
1983),
neta,
hacen en cantidades
mayoritariamente
a1.
de cada especie
de éstos disminuyen drásticamente.
19B0;
al.
de iones presentes
der de la
cuya
valores
se situa
copas (Tiedemann et
cocientes
aportes
Só1o eI
está
S0,,
de
"o¡lu
La razón es que
por
deposición
4
En general,
estos cocientes son bastante diferentes
a los
cal-
en la deposición global (Tabla 5.8).
Las mayores diferencias
++
se dan en eI cociente Na ,/K debido,
fundamentalmente, al incremento
+
en K que sufre e1 agua a1 atravesar las copas. Mientras que en 1a
culados
deposición
global
era de 2.5,
para Ia falsa aladierna
en la trascolación oscila entre
0.08
y 0.73 en la encina. Todos aquellos cocientes
que se calculan con algún ion de origen.presuntamente terrestre
en
el
denominador, sufrirán disminución respecto a la deposición global.
+2+=
y S0 son iones indicados para dar ese tipo de pauta.
K , Ca
4
El
A1
comparar algunos de estos cocientes con los
Rodá (1983)
diferencias
obtenidos
por
para tres tipos de bosque en eI Montseny, apreciamos
Z++
muy marcadas. EI cociente Ca /Na , cuyo valor máximoen
P r a d e s s e p r o d u c e e n e l m a d r o ñ o( 7 . 1 8 ) ,
por Rodá (1983).
de 5.3,
2++
Mg /Na
apenas iguala los calculados
2++
En el Montsenyel abetal tiene un cociente Ca /Na
el hayedode 6.2,
y en el encinar de 12.0
ocurre algo similar,
Con el cociente
destacándose el valor de 8.7 que es el
alcanzado en el encinar del Montseny, en tanto que en Prades es de 2.4
en el madroño.
los cocientes que reflejan el
origen interno,
la
++
comparación de Nu ,/X indica que en todas estas comunidades vegetales
+
el
origen predominante del K está en Ia vegetación.
Tanto las
tres
Respecto a
especies
de Prades,
(con valores entre 0.70 y 0.16) como los bosques
del Montseny (0.03 a 0.47) indican gue*la contribución del Na
na)
es
muy reducida frente a 1a de K
Los valores* más bajos
cociente refl.ejarían una mayor capacidad de aportar K
si
asumimos gue para captar Na
(exter-
por la especie,
de origen marino todas las
especies
Química de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
del
15
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
s e g ú n A d a m sy
capacidad, lo que no es totalmente cierto
tienen similar
Hutchinson ( 1987).
ción
E l r e s t o d e c o c i e n t e s s e m u e v e nd e n t r o d e u n e s p e c t r o d e v a r i a q u e p u e c l eq u e d a r e n g l o b a d o e n t r e l a s o s c i l a c i o n e s h a b i t u a l e s q u e
con periodicidad
se dan en el agua cle trascolación
anual entre una o
mensual o
diaria,
cliferentes especies'
DE LA QUIMICA DE LA TRASCOLACION
6. VARIACIONTEMPORAI,
por este flujo
La cantidad de agua que circula
ción
de
€s
esperar la aparición
mensual derivada de los ciclos
agente externo
pautas periódicas
capaz de imprimir
un año a otro (Jordan et al.
En general,
mensuales de
presenta una pauta simi-
más cuantioso se da en los meses de
así comoen Ia prima-reradel 82 (Fig.
C o m or e s u l t a d o d e f l u j o s
escasos o quizás por
ciertas
se pueden apreciar
aportes de alguna fuente concreta,
regulares
o
(Lemeé 1974; Comer-
de las variaciones
el volumen de trascolación
verano y ctoño de 1982 y 1983,
6.8).
estacional
19B0).
en las tres especies. El ftujo
a Fie.
pauta
Sin
1980; Szabó 1985). Sin embargo,hay
de repetición
de la falta
evidencias
de alguna
1983)'
Parker
fenológicos de la vegetación o de algún
ford y l{hite 1977; Brinson et al.
6.5
(Lemée1984;
de 1os iones disueltos en ella
embargo,
lar
más determinante de la concentra-
es probablemente el factor
especies
en las diferentes
los
pautas
en la concentración de algunos iones, en tanto
de variación
que en otros sólo se pueden ver altas concentraciones
no encuentran repetición
puntuales,
QU€
de un año a otro.
TOTALES
DE LAS CONCENTRACIONES
6. 1 VARIACIONTEMPORAL
E n I a f i g u r a 6 . 5 s e p u e d e n a p r e c i a r l a s v a r i a c i o n e s m e n s u a l e sd e
las concentraciones totales en Ia trascolación de la encina, además,
En genede las variaciones en la conductividad y volumen del flujo.
aprecia una cierta
se
ral,
tudiado.
La
encina,
pauta repetitiva
ra.
y
Esto ocurre para el S0. , Ca
-4
N0.
los mesesde invierno y primave"n
, M g , N a . O t r o s i o n e s c o m oe l c l
parecen ser dominantes en los meses de invierno
Química de la Trascolación
es-
Ias máximasconcentraciones cle la
proporciona
mayor parte de los iones disuelati
período
durante el
16
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
y
de
otoño,
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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totares (ng/r) y
volumen (mm), en Ia trascolación de
0.ilex.
El párfodo
e s t ' r d i a d o c o m p r e n d ed e s d e e l l 0 d e a g o s t o d e
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de noviembrede 1983.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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(mg/I)
Figura 6.6 Variación mensual de las concentraciones totales
y volumen (mm), en Ia trascolación de A.unedo. EI perfod o e s t u d i a d o c o m p r e n d ed e s d e e I 1 0 d e a g o s t o d e 1 9 8 1 a l
11 de noviembre de 1983.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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Figura 5.? variación mensual de las concentraciones totales (mg/l) y
volumen (mm), en Ia trascolación de p.media. EI perfodo
e s t u d i a d o c o m p r e n d ed e s d e e i 1 0 d e a g o s t o d e 1 9 g l a l
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d e n o ' ¿ ie m b r e d e 1 9B3 .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
aunque también en algunos meses de verano. Er K* q,r"
quizás,
u",
er
ión del que se espera alguna pauta más clara,
presenta valores altos
en prirnavera, teniendo puntos curminant.es en los meses
de mayo, iunio
y juIio,
posiblemente , relacionados con la fenología
cle ra especie
(Gosz et al.
y
1 9 7 4 ) m á s c o n c r e t a m e n t ep o r r a a p a r i c i ó n d e a m e n t o s .
Rolfe
(1978) situan los períodos de máximas concentraciones
c e r c a d e l m o m e n t od e l a a b c i s i ó n o a l f j n a l d e l p e r í o d o
de crecimienet
ar'
to.
La
conductividad
(Fig.
6.5) como parámetro integrador
de la
iónica muestra la pauta antes descrita. Máximos
en prima_
vera y algún mes en verano. Esto ú1timo muy probablemente
asociado a
la baja precipitación mensual.
variabilidad
Las
variaciones
mensuares de
ras
concentraciones
totales
detectadas en 1a trascolación
del madroño, se representan en 1a figura
6'6se aprecian con mayor craridad
máximos de primavera y veratlo en
todos los iones, excepto H+, durante 1983, no siendo
esto tan evidente
en el período anterior.
El volumen trascolado por esta especie es claramente
responsable
de las bajadas y subidas en la concentración.
La figura 6.6 muestra
también estos caudales y se puede apreciar er antagonismo
existente
entre conductividad y volumen mensual trascolado.
La
farsa aladierna muestra escasas pautas repetitivas a
Io rargo
del período estudiado. Durante 1983 aparecen concentraciones
más elev a d a s q u e e n m e s e sp r e c e d e n t e s , t a l c o m o s e a p r e c i a
en Ia fisura 6.7.
No obstante, durante estos años el período comprendido
entre febrero v
agosto es el de mayores concentraciones.
['os
máximos esporádicos son frecuentes en esta especie y
ra
conductividad refleja este fenómeno. Hay una 1ínea
base mensual próxim a a r o s 5 0 ¡ - r s , / c me, n l a q u e s o b r e s a r e n a r g u n o s v a r o r e s
más extremos.
C o m oe r a d e e s p e r . t r , e s t o s m á x i m o s s e c o r r e s p o n d e n
a mínimos volúmenes
de flujo y viceversa.
La
ción
combinación de concentraciones totales
y volumende trascola_
n o s d a l a c a n t i t , a d a p o r t a d a m e n s u a l m e n t ep o r l a
trascolación
Química de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
en
17
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
representado para evitar
se
han
aportada'
En
que no
el anexo se dan estos resultados,
En
especie.
cada
redundancias en la información
s€ intuye urra modulación más armoniosa, ya que altas concenla
t r a c i o n e s p o r 1 o g e n e r a l , s e c o r r e s p o n d e na b a j o v o l u m e n d e l f l u j o ;
c o m b i n a c i ó n d e a m b o s a n u l a e f e c t o s e x t r e m o s'
general,
NETOSEN EL ENCINAR
DE LOS APORTES
6.2. VARIACIONTEMPORAL
como ya se ha indicado repetidas veces,
bóveda
la
ocupandoeI 71.6% de
el barranco de I'Avic
dominante en
la encina es la especie
por esta razón se ha seleccionado dicha especie para mostrar
Ias pautas temporales de variación de los aportes netos en el encinar'
trascolación
neta mensual y el yolumen total de la
Su concentración
forestal.
6.8.
sentan en la figura
to
Aunque pueden existir
en favor de evitar
simplificación
pautas
encinar
en su conjunto.
valores
de trascolación
netos efectivos
repeticiones
en esta especie reflejan
descritas
con respec-
diferencias
preferido
se ha
a los cálculos realizados con las tres especies,
esta
pre-
los aportes netos mensuales que se
mm) permiten caicular
(426.6
que
y creer
ias
de forma aceptables 1as del
los
Por Las tazones apuntadas anteriormente
los
neta representad¡s sobreestiman
aportes
Sin embargo, como dicha sobrevaloración
de cada mes.
no supera el 10 % en muchoscasos,
parece adecuado usar esta informa-
ción para ccmentar las pautas temporales.
En
la figura
6.8 se presentan respectivamente los
men-
valores
de concentraciones netas y aportes netos en la trascolación de
se observa que todos los iones, excepto el NOr, tienen
la encina.
aportes netos positivos. Los casos en que los aportes resultan negatisuales
tienen su explicación
ficies
al.
formas de nitrógeno o los
generalmente algunas
vos,
foliares
o pol
y
el H
1980),
hojas,
enlaces
tronco).
que
superficies
ya que el nitrógeno es absorbido por las
super-
1966; Lang et
flora epífita (Carlisle et al .
.la
es retenido en las superficies del árbol (ramas,
Este último
juega un papel de comodín ocupando
los
dejan libres los cationes que son desplazados de estas
+
por los H presentes en el agua de lluvia (Cronan et aI .
1978; Freiesleben et al.
El Na+,
1983),
hidrogeniones'
1987).
a diferencia
flo presenta aportes
Química de la Trascolación
de lo que ocurre
negativos
en otros
encinares
en ningún mes de los
18
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
(Rodá
estudiados'
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
valores
Sus
otoño
son importantes
con respecto
netas
de 1982 con unas entradas
en los períodos
lluvias
puede
previos
por
depositado
vía
seca
Montseny,
de casi
a ésta
a que los
haber contribuido
aI
aerosoles
sobre eI
de
entrada
de origen
de L'Avic
encinar
La escasez de
5 Ke/ha.
sorprendente
el
destacando
Na ,
marino se hayan
en
importantes
cantidades.
La
falta
de estacionalidad
2+
en 1os aportes netos de Ca ,
La aparición
se produjo tras dos meses de precipitaciones
por lo que pudiera tratarse
no cíta
consultada
pauta que se
observa
casos similares,
de un valor
en
negativo
que
de comprender puesto
diciembre de 1981 es un fenómenodifícil
trascolación,
la
dándose importantes entradas tanto
como en verano y primavera.
otoño
en
es también
escasas,
de un error.
que no
generan
La bibliografía
a excepción de Hasselrot y Gran-
(1987)
que indican la existencia de este fenómeno citando a
2+
es un importante constituyente de las hojas
diversos autores. El Ca
nfelt
de
(Clemente 1983;
encina
Leonardi y Rapp 1981) pero disponemos de
escasa información acerca de su movilización
(1974)
indica que 1a tasa de movilización
++2+
del Na, y menora Ia del K y Mg
Et
K+ es el único elemento de los representados en el
aportes netos se atribuye
que
se
Su importante presencia en
puede apreciar una tímida estacionalidad.
los
por lavado. Gosz et al.
2+
del Ca
es superior a la
a los exudados por parte de Ia
vegeta-
La fenología del- encinar juega un importante papel en los apor+
ligeros desplazamientos
Sin embargo, pueden existir
tes netos de K
ción.
de un mes a otro cuando se comparan distintos
(1980)
encinares.
Verdu et aI.
indica que en el Montseny la caída de hojas tiene lugar
entre
junio y agosto, en tanto que Ia salida de nuevas hojas ocurre en junio
junto
(1969)
al
crecimiento de los brotes anuales
cita
existencia
actividad
permitiendo en ésta
última
d e d o s m o m e n t o sd e c r e c i m i e n t o p o r t e n e r u n c l i m a
encinar de Prades,
El
intermedias
Rapp
floración.
por las diferencias climáticas entre
las estaciones de Montseny y Montpellier,
templado.
la
dos monentos de caída de hojas y de crecimiento en mayo y
octubre. Esto estaría justificado
la
y
respecto
fenológica
sometido a
a los anteriores,
condiciones
más
climáticas
presenta un solo momento de
entre los mesesde mayo y agosto
(Terradas y
Escarré 1983).
Química de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
19
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
netos
aportes
s e a p r e c i a n puntos
6'8,
observamos la figura
Si
que
los
en todos los meses de ese período en
máximos
de
existe
Junio y agosto de 1982 merecenser destacados, así como
+
al
que arrastran
K
d
e
c
a
n
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i
d
a
d
e
s
i
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p
o
r
t
a
n
t
e
s
l
a
s
mayo de 1983r Por
trascolación.
suelo del encinar (más de B Ke/ha).
variación
La
tiene
una
de esta especie en los meses citados'
fenológica
repercusión en el contenido de ciertos
iones tanto en
sus
hojas como en sus ramas. Clemente (19S3) encuentra una disminución del
los meses de abril y agosto respecto a los de
contenido de K*
+
"
n
'y
Igualmente comprueba que el K es el elemento que
octubre.
enero
sufre una mayor disminución en las ramas de encina respecto a otras
10
especies anaLizadas en el encinarson frecuentes los estudios que relacionan los aportes netos de
+
por
K con la fenología del bosque en cuestión. Los hayedos estudiados
(1982)'
Denaeyer de smet (1969), pof Lemée(1974) y Matzner et al.
coincidiendo
presentan máximos en octubre y noviembre,
de
senescencia
En*el bosque de
y caída de la hoja.
calculado que entre eI 81 % y 84 % del K
anual
de K
ha podido ser atribuida
impactan las sttperficies
se
solling
ha
de los aportes netos anuales
ya que sólo entre 15 % y 19 % de Ia media
de*la lixiviación,
procede
con el momento
a la partículas
y
aerosoles
que
y ramas'
foliares
Goszet al. (1975); Rapp (1970); Mayer y Ulrich (1980) indican
+
que eI K es lixiviado con facilidad desde las hojas senescentes y
Este fenómenopudiera estar
maduras, así como desde la hojarasca.
asociado a la abundancia en estas épocas de sustancias orgánicas en el
agua de trascolación. Algunas experiencias se han realízado al respecto tanto en eI encinar de Prades como en el Montseny,
y
En amboscasos se
por clemente (datos no publicados).
existencia
de
coloración más oscura con la presencia
orgánicas disueltas,
por Rodá (1983)
posiblemente polifenoles
de
(Rodá 1983).
asoció
Ia
sustancias
Kilbertus
(1982) ponen en evidencia la impor-
y L a n g k a m pe t a l .
et aI.
(19S2)
tancia
de las sustancias orgánicas que llegan aI suelo por el
lavado
de copas en los bosques tropicales.
La
ción
era
coloración
más
encontrada
patente
en el
Química de la Trascolación
muestras
en las
período
de caída
20
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
de agua de
de h.rjas y
trascolaen
el
de
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
floración.
y
de
Las inflorescencias
otras
sustancias
pueden ser una importante fuente de K
orgánicas en
la
trascolación
del
encinar
(Leonardi y Rapp 19S1).
2+
Mg
EI
Durante
todos
t i e n e u n a p r e s e n c i a m o d e r a d ae n
los meses los aportes fueron positivos
una estacionalidad
clara,
o
aportes
no
netos.
presentando
aungue abunda más en los meses estivales
tras períodos sin trascolación.
(marino
los
continental)
y
Su origen mayoritariamente atmosférico
facilitaría
Ia interpretación
de estos
picos
tras períodos secos.
Entre los aniones, por su importancia para eI ecosistema forestar,
destaca la distribución
mitad
de los aportes de nitratos.
de los meses en que ha habido trascolación
negativos.
Las mayores retenciones
los
En más de la
aportes
fueron
de N0- por la vegetación ocurren en
los meses de verano y otoño de 1982. sin'embargo, no es fácil detectar
una pauta estacional.
Destacan 1os meses de junio y agosto de 1982 en
los que se llega
La
ni.trato
a retener
coincidencia
más de 1 Ke/ha de NO
3
de los meses con aportes netos
con aquellos en que los aportes netos positivos
negativos
de K
de
fueron
importantes, parece apoyar la idea de que en estos períodos de intenso
crecimiento la absorción de N por parte de la vegetación es más eficaz
(noaá 1983). Por otro lado, Ia importancia de 1os aportes netos de NO
j u n t o a s 0 . y c r e n l o s m e s e s d e f e b r e r o y n o v i e m b r e d e ' 1 9 8 3 , s e r í á3
4
producto de una baja eficacia en ra absorción por ras copas y una
importante deposición seca,
pues ambasocasiones están precedidas por
al menos dos meses de sequía o de lluvias
Los
poco cuantiosas.
sulfatos (Fis.
6.8) presentan unas entradas muy similares
';
en todo er año 1982, entre 1 y 2 Kg.ha
sin embargo, ra irregularidacles la característica
del último año estudiado. EI pico ya comenta-1
do de febrero destaca por sus más de 7 Kg.ha , seguido de otros no
menos importantes en agosto y noviembre. Todos ellos
se producen
después de períodos sin flujo
de trascoración,
por lo que se asocia su
origen a la deposición seca entre precipitaciones.
En
aportes
lo gue respecta a cloruros,
negativos.
su
variación
no se presenta ningún mes con
mensuar parece tender a
dar
Química de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
picos
z1
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
entre
importantes
además de aquellos
a diciembre,
meses de octubre
los
a
ver una paUta similar
No es fácil
siguen a los períodos secos.
+
aunque_sí se*Producen ciertas
o a la de otros cationes,
la del Na ,
y Na debida a su oriLa esperada asociación entre cl
coincidencias.
que
de apreciar,
gen común, a veces es difícil
de
marinos
aerosoles
los
pof
diluirse,
pueden
que precipitan
hasta
recorrido
disociarse
y
(Junge y werby
en escasas cantidades
1o que se presentan
diversas.
1958) y proporciones
aportes puntuales de sulfatos,
nitratos
que
sino
estacionales claras,
En general no se observan pautas
hay
ya que durante el
y sodio en algunos meses
que pueden suponer una entrada mayor que en el resto del año.
Y VOLUI{ENDE TRASCOLACION
ENTRECONCENTRACION
7. CORRELACIONES
DE TRASCOLACION
TOTALESY VOLUMEN
7.1 RELACIONESENTRECONCENTRACIONES
C o m os e h a d i c h o e n r e p e t i d a s o c a s i o n e s '
de
precipitación
son factores
Independientemente de
1984).
cubierta
vegetal,
relación
negativa
determinantes de 1a
en el. agua de trascolación
disueltos
materiales
la cantidad y el tiempo
que
magnitud
(Lovett
y
de
los
Lindberg
o
su origen sea la atmósfera
Ia
concentraciones iónicas muestran una fuerte
(Lemée, 1974:
con }a cantidad de precipit,ación
las
Parker 1983; Szabó 1985).
Esta
relación
ha
sido modelada como lineal
(Carlisle
et
al.
1 9 6 6 ) , e x p o n e n c i a l ( M a d g w i c ky o v i n g t o n 1 9 5 9 ; L i n d b e r s e t a I . 1 9 7 9 ) ;
1966) o función loe-loe (szabó 1979, 1985)- Los
potencial (¡ttiwitt
datos
total
procedentes del bosque de Poblet,
referidos a la
y neta en las tres especies estudiadas (encina,
aladierna),
trascolación
m a d r o ñ oy f a l s a
siguen esta pauta general.
y
alométricas ajustadas son_d9*atno logarítmico
En ellas el valor
e
ó a Iay =¿
x
r e s p o n d e na l a f o r m & Y = a
bien sea
de a es un indicador de la reserva de cada ion eir su fuente,
Las
funciones
la atmósfera o la vegetación. Su magnitud es directamente proporcional
de
de este ion a ser arrastrado por el flujo
a la disponibilidad
t r a s c o l a c i ó n ( K a z c l ay G l a t z e l 1 9 8 6 ) .
Ia
Por su parte el factor b, indica
tasa de disminución de la concentración frente
Quínica de la Trascolación
22
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
a un incremento
de
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
La combinación de ambosparámetros a y b,
volumen.
de trascolación.
flujos
a distintos
vista
de
en que eI
aquellos
y agotarán
ajustados
a funciones
muy prolongadas,
iones que tienen
aquellos
las
Se han calculado
ciales,
9u€
trascolación
y
total
la
en
tres
De entre
rreta.
precipitación.
En
Ia
el
ecuación,
porcentaje
error
reserva
explicada
del
Independientemente
tipo
tipo,
que
hay
con datos
frente
a la
diarios
de
Ia
y exponen-
trascolación
cantidad
de
se
dan
la
a cada especie
error
de
standar
(t').
ajustada,
nos definen
que la
tasas
las
de
su comportamiento.
tasas de lavado obtenidas
tasa de lavado de igual valor
Ia
y eI
r,
de correlación
disminución
de funciones
de
de
reserva
la
según 1a forma exponencial equivale entre 20-25 veces
inicial
de
cantidad
La
como el
de función
recordar
tipo
este
que ¡nejor predice
según
coeficiente
de cada ion
inicial
Sin embargo, a1 comparar las
distinto
el
presentarán
potenciales
correspondiente
de b,
considerable
en Ia vegetación.
iónica
tales
mayor
horizontales
asíntotas
trascolación
parámetros
standar
Los iones
se ha elegido
todas
de variabilidad
lavado y la
especies
tabla
de Ia ecuación,
inicial.
lineales,
ecuaciones
cada iOn en la
de
concentración
además
las
reserva
su origen
concentración
ajustan
de
En gene¡aI,
de agotar.
difícil
un lavado
de una reserva
existencia
tipo,
tendrán
presentarán
potenciales
mostrando la
de ese nutriente
Ia
con mayor rapídez
de
tasas
de distinto
a funciones
sea exponencial
ajuste
magnitüd,
de ajuste
pero ajustadas
valor
de similar
lavado
con
Desde eI
son altos.
dos iones o especies tienen
si
biológico,
tiene
actúa
tasa de lavado
Ia
de precipitación
cuando 1os valores
mayor rapidez
y exponenciales
potenciales
ajustes
ya que en estos últimos
importancia
punto
los
entre
La diferencia
su
y su comportamiento frente
su cantidad de partida
curva para cada ion,
La
caracterizarán
a
una
en una función potencial.
a) Quercus ilex
Los resultados
dad
y todos los
obtenidos
que en la encina la
indican
iones (excepto
los
H ,
Na
y NO ),
conductivi-
tienen
un ajuste
.J
significativo
demos al
error
siguiendo
standar
una potencial
de las
negativa .
ecuaciones
Sin embargo, si
y de la pendiente,
así
Química de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
atencomo
23
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
2+
2+
s€ observa que los cationes ca , Mg y
al % de variación explicado,
+
K están mejor representados por una curva exponencial negativa (Tabla
6. 13).
todos los analizados, excepto
En lo que respecta a los aniones,
_
*03,
siguen
c o m om e j o r a j u s t e e l p o t e n c i a l .
gran
Sin embargo,
dispersión existente.
la dificultad
ilustra
anterior
Lo
los parámetros estadísticos
como el mejor ajuste'
sugieren el potencial
utilizados
Ia
indicando con ello
exponenciales y lineales,
siones potenciales,
según expre-
a Ia trascolación
disminuye frente
paíámetro integrador,
como
La conductividad'
citada por Parker
(1983)
de
la disminución de la concentración iónica en la trascolación
según un solo tipo de expresión. A efecto comparativo entre los iones,
como referencia, observamos que el
y tomando la ordenada en el origen
describir
mayor stock de partida
se da en el S0O, seguido por los demásiones en
el siguiente orden:
En
dicho orden se intercalan
S0 , alcalinidad,
4+
parte en la propia vegetación (K ).
del
exterior
trascolación;
agua de
otra
arrastre
En
pecto
al
>Ca
>CI
SO >>Alc>K
2+
>Mg
2+
iones grocedentes principalmente
con otros originados en
C1 y Ca
con ésto
se indica el papel
del
por una parte y
por
iavado de la deposición
del material
>F
lixiviado
por Ia planta.
res-
cuanto a 1a tasa de disminución de las concentraciones
volumen,
€1 orden encontrado según las expresiones
poten-
ciales es:
SO >F
4
se
deduce por
sobre material
obstante,
fuerza
erterno
dicha
en las
>Ca
tanto,
> Alc
>K
gu€ la
depositado
ordenación
copas,
2+
>Mg
del
eficacia
como sobre el
sugiere
que el
Yá que para cualquier
2+
Cl
>cl
lavado
interno
está
tanto
es alta
excretado-
retenido
volumen dado la
No
con mayor
cantidad
Lf
disuelta es nenor que la de otros iones' a excepción del F
y Mg
, Y&
q u e e n e s t o s e s l a p o c a c a n t i d a d d i s p o n i b l e ( s t o c k ) q u i e n c l e t e r n t i n ae l
rápido agotamiento de la concentración.
Química de la Trascolación
24
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Ecuación
s.E.
ecuación
Cond
2 0 3 .7 ?* v
s.E. b
rt
_ 0 .1 5 {
0.56
0.066
-0.738
0.55
1.04
0.1{1
-0.376
0.1{
0.?3
0.087
-0. {66
0.2L7
0.5?
0.080
-0.519
0.383
0.63
0.003
-0.652
0.{26
0.62
0.003
-0.589
0.3{6
0.82
0.00{
-0.541
0.293
-0.309
Alc
1 1 . 2 6* v
-0 .2 8 2
c1
5.30 * v
_0.392
s0
2 5 . 0 5* v
_0.016*v
Ca
5.068 * e
_0.014*v
Hq
0.866 * e
_0.016*v
5.510 * e
F
Tabla
0.{2C * v
G.13
_ 0 .3 6 9
Ecuaciones de
L.39
la
regresión
0. 1 7 3
-0.339
0.115
mejgr
ajustada
entre
c o n e e n tra ci o n e sto ta l es én ta
lr
"
""Iór
"
*
,
""ió"_ñ;7if
a" 0.it"*
el volunen de trascolación
las
y
tül
Sólo se presentan las
ecuaciones significativas
ést--o-nás. Entre iós diferentes
t i p o s d e a j u s t e s r e a l i z a a o s"-is e - t "
Jr"gido la función con menor
error estandar de la estina
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
b) Arbutus unedo
A diferencia cle 1o que ocurriera con Quercus i1ex, en el madroño
el ajuste potencial es el más correcto a Juzgar por los errores standar calculados sobre b y sobre Ia ecuación (tabla 6.14). Sin embargo,
nencial en claro contraste cOn Io que ocurriera
Todos 1os iones tienen un ajuste
+
y H , cuyos puntos están tan dispersos
con la encina'
excePto Cl ' *03
significativo,
que no se ajustan a ningún tiPo
ensayada.
de curva
deducidas por el paráme-
Si comparamoslas l'eservas de partida,
=
SO
Alc>Ca
Respecto
a la
según la
tabla
tasa
=-2+
S0 >F
2+++2+
>Na
>K
>Ca
>F
>Mg
de d i s m i n u c i ó n f r e n t e
6.14 el
orden:
tenemos el siguiente
tro a de la ecuación potencial,
ción,
es el expo-
cuyo ajuste más fiable
presenta 1a excepción del ion S0O'
al caudal de trascola-
orden es el siguiente:
>Mg
2+
>K
>Alc
>Na
+
c) Phillvrea meCia
general en Phillyrea
media es la mayor disper-
de las concentraciones iónicas frente
a la cantidad de trascola-
La característica
sión
núnlerode correlaciones
ción.
El
tipos
de ajuste,
aunque son más fiables
en los
es alto
significativas
las de tipo
tres
exponencial
y
p o t e n c i a l ( T a b l a 6 . 15 ) .
AI comparar los parámetros estadísticos
ción
calculada,
resulta
más adecuada para
a cada
ecua-
n u e v a m e n t el a e x p r e s i ó n d e t i p o p o t e n c i a l
la
la _concentración
S ó 1 o e n e l c a s o d e l S O O ,C a
t *03'
predecir el comportamiento de
iónica frente a la trascolación.
el
referidos
ajuste exponencial supera e1 porcentaje de variabilidad
explicado
por otras funciones.
Et
stock
de partida
sigue
una pauta
similar
en todas
l.s
Quínica de la lrascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
espe-
25
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Ecuación
s.E.
s.E. b
rr
ecuación
Cond
-0.301
*
103.{41 V
0.65
0.072
-0.5{{
0.302
0.89
0.114
-0.39?
0.158
L.23
0"160
-0.442
0.195
0.77
0.008
-0.512
0.263
-0.272
Alc
11.53 * V
-0.427
0.50 * v
-0.031*v
s0
10.99 * e
Ca
-0. 389
*
8.41 V
0.8{
0.101
-0.5{9
0.302
lig
-0.356
*
1.35 V
0.78
0.095
-0.5{5
0.298
-0.350
*
7,57 V
1.10
0,L29
-0.411
0.169
0.B8
0.105
-0.365
0.134
-0.244
Na
Tabla
5.14
1.68 * v
Ecuaciones
de
la regresión
nejor
ajustada
entre
laE
concentraciones totales en Ia trascoláción (mg/f) de A.unedo y
eI
volu¡nen de trascolación
(V) en u¡n. Sólo se prásentan lñcuaciones significativas
al 95t o n¡ás. Entre los diferentes
tipos
de
ajustes realizados se ha elegido Ia función con nenor error
estandar de la esti¡na.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Ecuación
Cond'
AIc
-0. 38
115.58* V
13.23 - 0.22L * V
g.E.
ecuación
S.E. b
r
0.53
0.055
-0.689
0.{75
1.04
0.1{1
-0.376
0.1{0
0.78
0.0?1
-0.505
0.256
0.64
0.005
-0.540
0.291
rr
-0.29
c¡.
5.0{ i v
so
11.48 * e
-0.028*v
-0.032*v
Tabla
Ca
5.70 * e
0.?8
0.00s
-0.61?
0.381
Hg
-0.435
1.118 * V
0.?0
0.05{
-0.699
0. 4 9 0
-0. 399
?.590 * V
0.?6
0.068
-0.639
0.409
-0.496
0 . 5 1 , 1* V
1.05
0.100
-0.501
0.352
0.95
0.008
-0.324
0. 1 0 5
-0 .01?
NO
1.978 * e
Na
-0.304
1.510 * V
6.15
0.98
0.089
-0.442
0.195
Ecuaciones de
Ia regresión
nejor
aiustada entre
las
c o n c e n t r a c i o n e s t o t a l e s e n l a t r a s c o l a c i ó n ( m g . / l ) d e P . m e d i ay e l
volunen de trascolación (V) en n¡n. Sólo se presentan las ecuacione significativas aI 95t o nás. Entre los diferentes tipos de
ajustes
realizados se ha elegido la función con nenor error
estandar de La estima.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
cies,
s i e n d o más abundante
=
SO en tanto
en
que eI
orden de los otros
iones es:
=+
SO >K
4
>Ca
2+
>Cl
>N0
>Na
2+
¡MB
>l-
I
En cuanto a Ia tasa de disminución frente al volumen de
t rasco-
lación el orden establecido según e1 valor de b es
2+=
>SO
Ca
>F
>Mg
2+
4
>NO >K
3
>Na
>c]
> Alc
d ) C o m p a r a c i ó nd e l a s r e l a c i o n e s h i p e r b ó I i c a s
En general, para Ia trascolación
se observa una gran canti-
total
dad disponible de S0 en las tres especies, seguido de Ia alcalinidad.
+4
y K , y en menor cantidad los cationes internos.
La abundancia de
y arcalinidad
sulfatos
de
está justificada
las copas tiene abundantes sales,
procedentes
bicarbonatos
por ra planta.
especie
por el
diferencias
encinar
casi
madroño en eI
caracteriza
tres
sulfatos y calcio,
enrcasi todos ros
,
Mg
y
iones,
sólo
alcalinidad
por
de la trascolación
en las especies
por tasas superiores en una u
otra
del
especie
Szabó (1985) encuentra en Hungria similares
resultados en la trascolación
Las
lixiviados
insienificantes.
según e1 ion en cuestión.
rral.
y
sulfatos
y por los cationes
caso de Ca
capacidad de dilución
se
compuestaspor los
En 1o que respecta a valores absolutos, es la encina la
con mayores stocks de partida
superada
La
del exterior
ya que eI agua recosida debajo
de varias especies de robles y de
mato-
especies lavan de forma más rápida iones tales
como
en tanto el resto de los iones Lienen tasas menores
de disminución en Ia trascolación.
En
ninguna de las especies la concentración de hidrogeniones
correlacionó
significativamente
pudiendo apoyar por ello
estima
con el volumen de
precipitación,
se
no
la hipótesis de Moore (1983), de que la mejor
del pH de la trascolación
es el volumen de la precipitación
y
no eI valor de1 pH de 1a lluvia.
Se han representado en las figuras 6.9 a 6.11 las curvas teóricas
Química de la Trascolación
26
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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rcCIP¡T€Iü
(potenciales y
Figura 5.9 Representación de las curvas teóricas
exponenciales) obtenidas del aiuste entre las concentraciones totales,
de algunos iones en la trascolación de
0.ilex, y eI volumende precipitación.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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y
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c i o n e s t o t a l e s , d e a r g u n o si o n e s e n I a t r a s c o r a c i ó n d e
A . u n e d o ,y e l v o l u m e nd e p r e c i p i t a c i ó n .
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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e x p o n e n c i a l e s ) o b t e n i d a sd e l a i u s t e e n t r e l a s c o n c e n t r a ciones totales, de algunos iones en la trascolación de
P . m e d i a , y e l v o l u m e nd e p r e c i p i t a c i ó n .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
mejor ajustadas para cada ion en cada especie.
efecto
seca o por lixiviación
en las copas por deposición
será la responsable de la rama vertical
comouna fáciI
dilución
si la hipérbola es rect.angular.
agotada esta reserva se alcanza eI nivel
de la rama horizontal
de concentraciórr
de la hipérbola.
ción propia de Ia lluvia
terísticas
y de la lixiviación
Una vez
caracterís-
refleja
la
concentra-
( K a z d , ay G l a t z e l
1986).
curvas ajustadas permiten agrupar a los iones según
similares
en todas las especies.
de una reserva inicial
por
Ia
Aunqueésta sigue dismi-
nuyendo paulatinamente aI aumentar e1 volumen,
Las
de
Su presencia y longitud indican una importante deposición,
hipérbola.
tico
el
que se da por la deposición global y pcr el lavado
de dilución
de las copas. La acumulación de nutrientes
así
Cada curva integra
como el nivel
1a rama horizontal,
final
caÍac-
Tanto la presencia clara
de concentración,
definido
sirven para dicha asociación (01son
et
aI.
de
una
1 9 8 1) .
E1
primer
grupo estaría
caracterizado por la existencia
considerable reserva de estos nutrientes
en las copas de 1os
rntegran este grupo el S0o y alcalinidad
en ra encina y madroño, y el
Cl
en 1a falsa
caudal
de
aladierna
trascolación
y encina.
El segundo grupo se caracteriza
en
agoten.
las copas,
Su rápido agotamiento cuando
e s s u p e r i o r a 2 5 - 3 0 m me n a l c a l i n i d a d
más en eI S0., apoyan ta hipótesis
4
externas al sistema forestal.
vas
de atribuir
por la falta
su origen
Por
de pendiente.
o
a
casi total
Io que la rama horizontal
el
algo
fuentes
de reser-
b a s t a q u e e l c a u d a l s u p e r e l o s 5 m mp a r a
Paralelamente su presencia y disponibilidad
constanter
árboles.
que
en Ia lluvia
se
es
de Ia hipérbola carece casi
Integran este grupo los iones F ,
N.* y l4r2*, y
K*,
+
,o9?" ellos de probable origen externo, a excepción del K y parte del
Mo
Un
cies,
2+
comportamiento intermedio tiene el Ca
en todas las
espe-
y eI No- en la falsa aladierna. Algunos
3
c o m o e ] N Oo t i e n e n u n a m o d e r a d a c a n t i d a d i n i c i a l
acumulada, gu€ se
a d e m á sd e I a a l c a r i n i d a d
agota
paulátinamente con flujos
Este
c o m p o r t a m i e n t os u g i e r e d i f i c u l t a d e s
caso de fuentes externas,
de trascolación entre 10 y
100 mm.
en eL lavado de copas en eI
o bien un suministro continuado durante
Quínica de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Ia
27
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
cuando se
precipitación,
propia
La
húmeda (Reiners
Y/o aportados únicamente por vía
vegetal
cubierta
en
de iones originados
trate
y
Olson 1984).
7.2
DE TRASCOLACION
NETASY VOLLTMEN
RELACIONENTRECONCENTRACIONES
concentraciones netas siguen la pauta general observada con
Todos los iones sufren una disminución
concentraciones totales.
Las
Ias
En las tablas
al aumentar la cantidad de agua trascolada.
progresiva
6.16 a 6.18 se presentan las ecuaciones mejor ajustadas significativamente ¡lara cada ion.
a) Quercus ilex:
Tal como se observa en la tabla 6.16 todos los iones excepto
+-+
según una expresión del
H , NO, v Na , tienen ajustes significativos
eiponencial. Sin embargo, para la conductividad, el SO, y el F '
tipo
4
los
y por los demásparámetros estadísticos
según
S0
tasa
>K
+2+
>Ca
>Na
>Cl
de la siguiente
+2+
>Mg
de esta reserva sigue el
de disminución
S0
utilizados'
en la cubierta vegetal,
> AIc
*K
> Alc
+
>Ca
standar
se ordenan por la magnitud de
la tabla 6.16 los iones
reserva de nutrientes
y la
a juzgar por el error
ajustes potenciales son más fiables
2+ -F
>CI
la
forma:
>F
orden de:
¿t
>Mg
los iones con una Presencia*más importante
los primeros
trascolación neta son el S0., alcalinidad y K
como era de esperar,
en
Ia
indican
viación.
las
4
la importancia de la deposición seca y el último la de
En
la figura
6.12
se muestra las curvas correspondientes a
concentraciones iónicas netas estimadas en
pauta general,
obviamente, no difiere
la
trascolación.
La
de la observada en las concen-
traciones totales.
Quínica de la Trascolación
lixi-
28
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Ecuación
cond
1 2 4 . 3 3 0* u - 0 ' 5 3 8
S.E.
ecuación
S.E. b
1.13
0.1i6
r
rr
-0.s40 a.zgz
-0.017rv
AIc
6.098 * e
1.0{
0.00G
-0.{86
1.19
0.006
-0.3SS 0.129
0.236
-0.01{rv
cl
s0
4
2.L46 * e
-0 .602
2 2 . 5 L 0* V
0.85
0.105
-0.688 0.474
9.92
0.00{
-0.510 0.260
0.{9
0.002
-0.389 (l.t5l
0.90
0.004
-0.530 0.291
-0 .016rv
Ca
2.520 * e
Hg
0.?{0 - 0.006*V
K
4.880 * e
F
-0.51
0.513 * V
-0.017*v
Tabla
5.lb
Ecuaciones
de
Ia
1.33
regresión
0.190
mejor
-0.{54
a5ustada
0.2L6
entre
1as
;:ffi::'";:"T:"":lill,oi",li
Í'ffi:'"ili:::'í:l"ffrk+=
I",:1
ciones
significativas
ill"l;"r..::lifr:"s
al 95t o más. Entre los diferentes
tipos de
se ha elesidoIa funcióncon nenorerror estan-
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
i lex
Oue,€ua
*ttt
c*-ttttlo*t
10{t
PRECIFITáCIOI{
<m.
)
t l.x
turcut
H.t¡t
C*mtr¡ciomt
I
¡
i-I
---Ci
-
nE
-cl
roo
PR€CIPITACIOH
Figura 6.12 Representaciónde las curvas teóricas (potenciales. y
e x p o n e n c i a l e s ) o b t e n i d a sd e l a j u s t e e n t r e l a s c o n c e n t r a _
ciones netas de algunos iones en la trascolación de
Q . i l e x , y e l v o l u m e nd e p r e c i p i t a c i ó n .
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
b) Arbutus unedo:
En
esta
especie son 1as expresiones de tipo potenciar
p r e s e n t a n u n m a y o r n ú m e r od e a j u s t e s s i g n i f i c a t i v o s .
excepto H , F -v Cl tienen ajustes significativos
ras
que
Todos Ios iones,
estadísticamente
según una expresión potencial (Tabla 6.17).
La
para
los
reserva de nutrientes
distintos
iones
el
a diluir
siguiente
=+
Alc > S0 =l(
4
2+
>Ca
en la
trascolación
orden:
>Na
>Mg
2+
2+
>NO >K
a
J
El
>NO
o
J
y la tasa de disminución según expresión potencial
Ca
establece
>Alc>Na
>Mg
es:
2+=
>s0
4
2+
Ca
es el ion más fácilmente
arrastrado por la trascolación,
y resurta extraño la posición gue ocupa el
so=, pues a pesar de tener
una importante reserva inicial
la tasa ¿e laÍa¿o es baja.
La figura
6'13 representa la curva ajusiada a la concentración
neta de cada ion
con respecto a1 volumen de trascolación en esta
especie.
c) Phillvrea
El
media:
número de ajustes sienificativos
es muy erevado sea cuar
sea
Sin embargo, los errores standar son
altos y e1 porcentaje de variabilidad explicado por
dichas expresiones
el tipo
es
de expresión utilizad,a.
escaso'
Los
parámetros estadísticos
de Ias
funciones ajustadas
indican que para los iones K+, Nr*, to:, cr y
F , er ajuste potun"irr
4-z+t+
es el más fiable,
en tanto que para rá alcarinidad,
No:, ca'- y Mg
J
es más fiable eI exponencial (Tabla 6.18 y Fig.
14).
En
b a s e a l a j u s t e e x p o n e n c i a l ( m a y o r número d e
sienific iones )
el orden de magnitud de la disponibilidad de iones
en Ias copas es:
Alc>K
>S0
=2+
>Ca
>cl
>NO
+
y eI
orden según la
tasa de disminución
+
2+
> Na >Mg
>F
es:
Química de la Trascolación
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29
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Ecuación
s.E.
s.E. b
rr
ecuación
Cond
-0. 117
{8.5? * V
L.25
0.151
-0.427 0.183
-0.385
Alc
9.t60 i v
0.97
0.L26
-0. {91 A.24L
s0
-0.321
6.82 * V
1.06
0.1{3
-0.396 0.15?
Ca
-0.556
6.40 * V
L.Z8
0.161
-0.525 0.276
Hg
1.02 * v
0.89
0.11{
-0.498 0.2{8
5.92 r v
L.26
0.1{?
-0. {08 0.t6?
NO
-0.502
0.859 * V
0. 9 9
0. 1 9 5
-0.59{
l{a
-0.371
L.26 * V
1.05
0.137
-0.448 0.201
-0.359
-0.39?
Tabla
0.35{
6.17
Ecuaciones
de
la
regresión
nejor
aiustada entre las
concentraciones netas en la trascolaci¿n (ng/li
de A.unedo y eI
volumen de trascolación
(V) en mn. Sólo se presentan las ecuaciones
significativas
al 95t o nás. Entre los diferentes tipos de aiustes
realizados
se ha elegido la función con ¡nenor error estandar
de la
estina.
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
*,butu.
ur*&
Corcñt.iclñ.!
N.trt
tq)
?RECIFITáGI3+{
*bqt6s
Com6trac
<m.
)
uñ.do
f oref
ktlt
tm
PREC I P¡ T€ION
Figura 6.13
Representación de las curvas teóricas
(potenciales y
exponenciales) obtenidas deI ajuste entre 1as concentra_
ciones netas de argunos iones en Ia trascolación de
A.unedo, y el volumen de precipitación.
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Ecuación
Cond
S.E.
ecuación
-0.551
, 1 9 . 6 0* V
S.E.b
rr
r
L.32
0.L22
-0.553 0.306
1.07
0.009
-0.422 0.1?9
0.96
0.095
-0.46{
L.26
0.010
-0.42L 0.1?7
L.23
0.009
-0.{9{
-0.025*v
Alc
6.{68 t e
cl
2.8{0 r v
SO
4
5.2L2 * e
Ca
2.895 * e
üg
0.{15 * e
1.13
0.008
-0.492 0.243
K
-0.421
*
4.88 V
0.8{
0.0?6
-0.621 0.38?
F
0.{{? r v
1.37
0.143
-0.590 0.3{8
N0
3
1.827 * e
1.40
0.019
-0.550 0.303
1.1?
0 .r . 2 l
-0.430 0.185
-0.317
0.216
-0.030rv
-0.036*v
0.244
-0.033*v
-0.628
Na
Tabla
5.18
-0 .0{7*v
-0.35t
*
1.037 V
Ecuaciones de
la
regresión
mejor
a;ustada
entre
las
::irtri""i:""i:={ii:;'1,:lt
;l:H:
i"i:1ft
liiíii:',
lffi ;í:di
r e a l l z a d o s s e h a e l e g l d o l a f u n c l ó n e o n m e n o re r r o r e s t a n d a r d e
est i¡na.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
la
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
ft,¡lly..¡
Cotr
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D.dl¡
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108
FR€C¡eITmICfl
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I ¡F.r
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C*ñtrrciffi
t¡.trr
f
I
1ffi
MECIPITCIW
IE
mEcf Plf €Ior
Figura 5.14 Representaciónde las curvas teóricas (potenciales
y
exponenciales) obtenidasdel aiuste enLre las conc"ntra*
ciones netas de argunos ioneá en ra trascoración
de
p . m e d i a , y e l v o l u n e nd e p r e c i p i t a c i ó n
.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
>Ca
NO >F
3
2+
>Mg
2+
>K
>Na
>SO
>Alc=Cl
d ) C o m p a r a c i ó nd e l a s c u r v a s d e l a v a d o e n t r a s c o l a c i ó n
ion
cada
en las tres especies.
comoocurriera en
los efectos de dilución
integra
curva
cada
total,
presentan las curvas
6.14
6.12 a
figuras
Las
neta
para
ajustadas
la
trascolación
y lavado
las
de
La ordenada en el origen está relacionada con el stock inicial
de
,en tanto que la tasa o facilidad
rápidamente se solubilíza
copas.
que
Kazda y
en la pendiente (Reiners y olson 1984;
lavado está reflejada
Glatzel 1986; y Kazda 1987).
general
En
habría que esperar asíntotas
eje de abcisas ya que se trata
próximas a cero en
de conóentraciones netas'
eI
Sin embargo,
error
Probablemente el
sólo se observa dicha pauta en algunos iones.
observada
desviación
la
standar de cada función permite justificar
respecto , al modelo esperado.
Sin embargo, no sólo ésta puede ser Ia
de cero.
causa de asíntotas prolongadas y diferentes
procedentes de la lixiviación
iones
este tipo
como caracteriítica
según 1o expuesto anteriormente,
concentracioneS
totales
tales como SO y ca
l+
,
gü€ refleja
con cierta
la existencia
Se aprecian pautas
que los iones de
En
I'Avic
la comparación de las curvas calculadas para
total
y neta,
externa'
exponencial.
se ajustan a expresiones de tipo
total
en trascolación
ion
a las
comunes'
procedencia
o parcialmente en la vegetación se
+2++
y Na ).
expresiones de tipo potencial (K , Me
originados
Los
de
lentitud.
tanto en Io que se refiere
como las netas,
pautas_ parecen indicar
Estas
en condiciones de humedad tengan
de ajustes,
que los libera
una fuente inagotable
Posiblemente los
ajustan
un
a
mlsmo
muestra que en la mayoría de
los
casos el mejor tipo de ajuste es eI mismo.
El Cl ,
típico,
aunque de origen externo,
tro presentó un comportamiento
ya que no se ajustó significativamente
en eI madroño, y en las
Esta difiespecies 1o hizo según los dos tipos de funciones.
de correlacionar significativamente eI Cl con el volumen de
cultad
p u e s y a e n e l c a p í t u l o 5 , h a b l a m o sd e
precipitación no debe extrafar,
otras
La
falta
de significación
Química de la Trascolación
en las correlaciones entre los iones CI
30
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
y
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
+
Na
de la precipitación
autores
lo
caudal
de
y el volumen de lluvia.
atribuimos a su procedencia,
lluvia
no diluye
gue
At igual
por Io que un
su concentración,
otros
aumento del
sino que
La
mantiene
constante.
RELACIONES
I O N I C A SE N L A TRASCOLACION
El agua de trascolación,
disolución
de
(Krauskopf
1979).
tación,aI
y
dos
iones
que
al igual que Ia de precipitación,
mantienen un equiribrio
iónico
es interesante
conocer eI nivel
datos se podrá averiguar
depositados en las superficies
A través
regresiones lineales
análisis
conjunto
que
de
en qué formas químicas están los iones
foliares.
El proceso seguido para esta comprobación parte de un análisis
un
sí
compensa-
de interconexión
existe entre los iones que llegan al suelo por esta vía.
estos
entre
Los cambios químicos que sufre eI agua de precipi-
atravesar la cubierta vegetal deben estar también
por ello
es una
entre concentraciones totales
d e c o m p o n e n t e sp r i n c i p a l e s
y netas, seguido de
(ACP) para dar una
al considerar todas las varibles
de
a Ia vez.
La
visión
de
distribución
espacial en los dos primerc¡s ejes del ACPde los iones presentes en la
trascolación
de estos cambios químicos en dichas vías de acceso de nutrientes
cias
al
y n e t a , p e r m i t j . r á c o n o c e r I a s s e m e ja n z a s y d i f e r e n -
total
bosque.
Por últimor
s€ comparanmediante un ACP la
espacial de los aportes netos en la trascolación
distribución
de las tres
especies
estudiadas.
B. 1 RELACIONES
ENTRECONCENTRACIONES
8.1 .1 Quercus ilex
8.1.1.1 Correlaciones simples
En general,
trascolación
Ias correlaciones
conseguidas entre los iones de la
son peores que las obtenidas para los mismos iones
total
la deposición global.
En la encina (Tabla 6. 19a) son escasas Ias
2+
2+
correlaciones significativas,
y Mc
d e s t a c a n d o e n e l l a el Ca
como
en
los más relacionados con el resto.
)+
entre
Ca
)+
y
Me
EI valor más alto de r es de 0.877
y de 0.846 entre Cl
y S0
4
Por
otro
lado,
Química de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Ia
31
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Alc
Cond
4i
Cond.
{i
Ji
JO
{q
3¿
J9
J6
Jl
iU
i?
4i
42
ll
31
40
13
40
39
lU
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31
29
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25
JU
28
27
28
21
li
37
i0
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3{
ll
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3?
16
31
36
{u
33
Jl
29
30
29
r'3
4r ,
l0
'37
36
l?
36
{U
0 . 6 6 5 0 . 1 { r i 0 .? 9 1 0 . 2 9 8 0 . 6 0 3
i9
38
19
J8
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H
0.041
Alc
0.697 -0.i1{
f
0.2't9
0. J02 0.228
3?
0
.
0
5
s
0.633 0.100
0.565
cl
l{0
0 . r 3 0 . 0 .0 0 { 0 . 0 6 1 0 . r 0 9 0. 1 8 0
s0{
0 . 5 3 9 - 0 . 1 6 9 0 .{ 7 6 - 0 . ú l r
l
V{-)L
f'lg
Ca
u . 8{ 6
0.5{ r
18
iú
Jú
0 . 5 E 3 0 . 0 9 9 0 . 6 3 1 0 .{ 9 ú ü . 6 { 3 u . 2 i 8 ú . 5 3 ? 0 . 8 7 ' l
Jü
J9
0 . 1 5 1 - 0 . 1 r 7 0.rll -0.072 0.tt2{ u .r { ? 0 .l o 8 0 .r 9 t u . 0 ? 6
l8
0 . 7 6 1 0 .r 9 7 0 . 4 8 4 ü . 6 5 5 8.286 - r , . 0 2 3 0 . I 4 8 0 . 5 0 6 0 . 6 8 8 - 0 . 0 2 6
0
.
0
?
?
u
.
J?0
-0.¿ql 0.106 - 0 . 3 { l = 0 . 1 8 1- 0 . 3 0 2 - 0 . r 8 8 - 0 . 1 { 0 - 0 . 5 5 r - 0 . 4 5 U
í9
t{a
t(
voL.
JE
jv
iu
12
totelesen la trascoleciónde
lineal entrelas concentraciones
de correleción
Tebla 6.19 (a) lletriz de coeficientes
95I.
El triángulosuperiorde la
al
o
rayor
igual
significaciún
con
los coeficientes
E.!lg¡. Sesubrayan
p;rr'
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
conductividad
está correlacionada con casi todos
1os iones, aunque
destaque el mejor ajuste que se da entre ésta y las concentraciones de
potasio y bicarbonato.
Probablemente estos iones son los responsables
de
las
mayores oscilaciones
trascolación.
nificativa,
que se dan en
las
concentraciones
de
Los hidrogeniones no muestran ninguna correlación signi siquiera con el vorumen, que según Moore (1983) es su
factor principal.
El bajo número de correlaciones
a
la existencia
cia
de algunos valores
en la trascolación.
puede ser
significativas
debido
extremos que dominarían Ia tenden-
Se comprobóque estas correlaciones
mucho si aplicamos logaritmos
correlaciones
significatívas
neperianos a los d:rtos.
mejoran
La_cantidad
de
aumenta destacando el
S0. por estar
con todos los demás. Lós valores máximos l3s tienen las
2+2+2+_=
parejas
y ca -Mg , al tiempo que entre cr -so
so.-ca
baja el
44
valor de r respecto a los datos sin logaritmos.
correlacionada
cuando se
trata
de concentraciones netas (Tabra 6.19b) son algunas menos las correlaciones significativas;
no obstante, destaca Ia
2+
2+
pareja ca -Mg
con r=0.872 y la reración del cl
con so- y cu' , en
a m b o s c o n r s u p e r i o r a 0 . 7 5 . s e p r o b ó l a t r a n s f o r m a c i ó n l 3 g a r í t m i c a de
los datos para evitar el efecto de las dispersiones anómalas, y las
mejoras fueron escasas. sóIo el Na
cambiaba ostensibl"r"ra"r* sus
conexiones al pasar a ser significativo
2+-+
Ms , aI igual que el CI con el K .
Un dato muy interesante
riores r
nexiones
con la alcarinidad,
a la hora de dar interpretaciones
es
el hecho de que apenas hay cambios en la red de
iónicas que se establecen mediante las matrices de
ción con concentraciones netas o totales.
dos se producen con el s0
su
Este ion pierde la significación
ecuaciones tengan muy diferentes
posteintercocorrela-
Los únicos cambios detecta-
reración con concer,trÍ"iones netas de arcalinidad
las
v
ca
y
de r,
en
Mg
euízás
pendientes entre ambos tipos
de
datos pero las interconexiones se mantienen.
8 . 1 . 1 . 2 A n á I i s i s d e C o m p o n e n t e sp r i n c i p a l e s
En Ia figura 6.15 se representan ras posiciones relativas
iones
analizados,
que definen el peso o contribución
Quírnica de la Trascolaciórr
32
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
de Ios
de cada uno
de
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
ellos en los dos primeros ejes.
encina está caracterizada
Se observa que la trascolación de
fundamentalmentepor un eje I que refle ia La
representada por el_Cl
carga ióníca en la parte positiva,
metálicos.
cationes
junto
de
eje II
El
los
positiva
, SO,_Y Ios
y eI
discrimina entre el F
++J
K y los H ocupa |a parte
+H al N0" puede atribuirse
al
la
de] mismo.
N0^ que
La proximidad
a que ambos son retenidos
esta
en
J-
porque el N0^ es el responsable de Ia acídez- La
+J
ya que e1 eje III
los
asociación de1 K con estos últimos es ficticia
vía
quizás,
o,
situa en planos diferentes.
En lo que respecta a la trascolación
de forma drástica
difiere
ejes,
consideró la concentración total.
la mineralízación
(eje I,
La
que
lixiviación
ción).
respecto a su posición cuando se
Sigue apareciendo un eje que indica
parte positiva),
pero destaca el desplaza-
más probable para estos
interpretación
suponer
por los dos prime-
hacia el origen.
miento de los nitratos
que
las posiciones rela-
ocupadas por los iones en el espacio definido
tivas
ros
neta,
resultados,
está
en
en su parte positiva está dominado por Ia
2++
y K proceden de la vegeta(ya que gran parte del Mg
eI
eje
II
El polo negativo de este mismo eje está definido por 1os H , 1o
+2+
va asociada a un consumo
de K y Mg
refleja que la lixiviación
+
d e H e n ] a t r a s c o l a c i ó n . E s t e m e c a n i s m op u e d e a t r i b u i r s e a l i n t e r c a m +
bio ent¡:e H de la deposición global y los cationes de las superficies
(Freiesleben
foliares
(1986)
y Rodá (com.
19B7) o comosugiere Lindberg et
personal) al hecho de que e1 K
a c o m p a ñ a d o sd e a n i o n e s d é b i l e s
lixivian
cos),
et al.,
Ios
y
eI
Mg
al.
,
s€
(bicarbonato o aniones orgáni-
cuales se protonarían en parte en eI medio más ácido de la
deposición elobal,
c o n s u m i e n d op r o t o n e s I i b r e s .
8.1.2 Arbutus unedo
B.1.2.1 Correlaciones simples
en la trascolación
cantidad de correlaciones significativas
El máximovalor de r se
en el madroño es alta (tabla 6.20a).
La
total
(0.881) y entre t4"2* y c.2* (0.868).
p r o c l u c ee n t r e r o s i o n e s s o = y c l
4
La conductividad se correlaciona positivamente con todos los iones
analizados,
destacando el CI ,
Cu2* y Mgz* con r > 0.90. Los hiclroge-
Química de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
33
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Na
K
vot.
tot¡les en la trescoleciónde
de correlaci0nline¡l entrelas concentraciones
Tabl¿ 6.20 (a) ll¡triz de coeficientes
consignificaciónigual o rayoral 951.El triángulosuperiorde la
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¡atriz indicael nü¡erode casosen cadapar.
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coeficientes
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
niones no están significativamente
En
correracionados con ningún ion.
contraposición
a 1o que ocurría en las concentraciones
toál trabajar con concentraciones netasr e,,
e1 madroño se da un
r e d u c i d o n ú m e r od e c o r r e l a c i o n e s s i g n i f i c a t i v a s .
La alcalinidad
resulta ser el ion más relacionado junto ur ca?*.
L o s m á x i m o sv a r o r e s d e
- NO: - F todos erlos
r se dan entre el cl
de 0.999. La transformación logarítmica
de Ios 3.to" de esta especie introduce
cuantiosos
cambios' pues como se ve en la tabla 6.20b
el número de correlaciones
significativas
afectando principarmente a ros cationes,
y
"i*rtaoi
entre ,estos al Mg
y K
tafes,
8 . 1 . 2 . 2 A n á l i s i s d e C o m p o n e n t e sp r i n c i p a l e s
Se
observa en la figura
ciones totales'
6.16 que cuando se trata
de
concentra-
son er s0= y c1
ros aniones centrares gue sirven de
entre
ros cation"Í.Los H+
;;"i""u'
argo separados de
e s t e n ú c l e o q u e o c u p a r a p a r t e p o s i t i v"-;;:
a áeI eje t,
aunque sólo los
hidrogeniones son separados significativamente
por er eje rr.
Tenemos
pues un eje I de cargas y un eje ff que
refleja Ia acidez.
puente
C u a n d o c o m p a r a m o s1 a a n t e r i o r
la
situación
situación
(trascolación
que definen a ras concentraciones
rretas:
total)
con
se
observan
se aprecia er desprazamiento der N0- hacia
el polcl
negativo del eje f oponiéndose a todos los
iones
a los H+. No
"".pt3
se puede apreciar
tan claramente el desplazamiento de los
H* con
+2+
respecto a K , Mg
que se daba en e. i1ex.
pocas diferencias.
8.1.3 Phillyrea media
B. 1.3. 1 Correlaciones Simples
En términos de trascolación totar,
la falsa aradierna se compor-
ta de modo similar
a como ro hace er madroño. Tanto por ra asociación
de iones entre sí.como porque tienen los coeficientes
más altos.
=2+2+
Et
S 0 ,- M s , y e l C a - - C l
son los que presentan valores de r más altos,
4
0.851 y 0.837 respectivamente (Tabla 6.21a).
También en lo que respecta a concentraciones
netas esta
Química de la Trascolación
34
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
especie
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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5l
53
T¡bl¡ 6.21 (a) llatriz de coeficientes
de correlaciónline¡l entrelas concentraciones
tot¿lesen l¡ trascol¡ci6nde
los coeficientes
consignificaci6nigual o rayoral 95I. El triángulosuperiorde la
Llgdig. Sesubrayan
r¡tri¿ indicae! nürercde casosen radapar.
Cord
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251
f. ttf
d se c o r r e l a c i ól inn e a le n t r el a s c o n c e n t r a c i onneet sa se n l a t r a s c o l a c i é nd e
I a b l a 6 . 2 1 ( b ) ñ a t r i zd e c o e f i c i e n t e
consignifitaciónigualo rayoral 95I. El t r i á n g u l os u ; : r i o r d e l a
los coeficientes
lrlEÉi¡. 5e subrayan
ratriz indicael nú¡erode casosen cadapar.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
elevado número de correlaciones
un
muestra
(21),
significativas
no
drásticamente la red de interconexiones de las concentrasignificaciones totales. Destaca la conductividad por_su correlación
por razones simitiva con todos los iones, así como e1 K , C1 y MC
alterando
una mayor interconexión entre estos iones
se
en la trascolación total de esta especie. El valor de r más elevado
2+
2+
2+
(tabla 6.21b).
da entre Ca- -Ms' (0.816), y entre SO,.-Mg (0.768)
No obstante, existía
Iares.
La transformación logarítmica
de las concentraciones netas en 1a
aladierna mejora fundamentalmente 1as correlaciones del NO- con
resto de iones; probablemente porque el No" presenta concentra-
falsa
el
netas muy dispares con valores ext..mosl
ciones
tanto positivos
como
negativos.
8.1.3.2.
A n á I í s i s d e C o m p o n e n t e sP r i n c i p a l e s
la figura
En
6.17 se representan los iones en el plano
tanto en la trascolación
ejes r y II,
total
de
los
como en la neta. En lo que
se ve un grupo de iones que se sitúa
del eje r indicando una fuerte mineralización por
respecta a la concentración total
en la parte positiva
Sin duda, SO y Cl son los aniones claramente asociados
4
con los cationes analízadoi. l,^ acidez de la trascolación representada
No^, qtizás
al
por 1os hidrogeniones ocupa una situación próxima
3
porque ambos son retenidos por la vegetación y en este caso se reduce
estos iones.
la acidez.
La distribución
espacial de los iones en la concentración neta es
más dispersa que la encontrada en la concentración total ' El eje I no
separa tan nítidamente 1os iones responsables de la mineral ízací6n;
só1o los de origen interno K
eje
II
q_ au e
el
NO
quedanen su polo
positivo.
E1
€il
tanto
aparece en el extremo negativo del segundo eje en
posi-
pierde también su definición
J,
totálmente
ciones
y Mg
en favor de la acidez,
opuestas a las ocupadas por los
iones
de
orlgen
interno.
8.1.4 Valoración Relativa de las Diferencias entre Correlaciones
para
poder comparar con mayor objetividad
s i s c l e c o m p o n e n t e sp r i n c i p a l e s ,
los diferentes análi-
y conocer su similitud,
se procedió a
Química de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
35
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
de
media entre cada par de matrices
un índice de diferencia
calcular
correlación.
de índices proPuestos en Ia biblioque incluyese
un indicador
grafía,
se consideró oportuno utilizar
y Legendre ( 1979),
todos los valores posibles (dobles ceros). Legendre
1 9 71 q u e
describe un coeficiente derivado del propuesto por Gower en
Dicho índice pretende refl.ejar una diferencia
cumple esa condición.
compamedia entre los coeficientes de correlación de las dos matrices
tipos
los diferentes
Entre
radas.
- r'I
se calculó comoo'= !-L:
iones
en
y rr
r
Siendo
los coeficientes
de correLación
cada
matriz
B1
índice
comparadas.
D' oscila
neta.
y trascolación
estas distancias
en la precipitación,
calcularon
dos
si
es 0,
correla-
las similitudes
con las matrices de correlación
trasco-
6.22 muestra el valor
La tabla
de
Dichos índices permiten
entre
las figuras 6.15 a 6.17 y
observadas en
r
o distancias
las diferencias
en 1as 3 especies estudiadas.
comprender con mayor facilidad
iónicas
de
e s 1 . C o m os e d e s p r e n d e d e 1 o
se calculan
índice
medias entre las matrices de correlación
total
de forma que
entre 0 y 1,
de
o no.
ciones sean significativas
lación
parejas
media es independiente de que las
diferencia
En base a este
pares
entre
y N = número de
(1-0 ó 0-1) su valor
y si son diferentes
la
de correlación
independientemente de su signo el valor
matrices son idénticas,
anterior,
N
dispersiones
las
la
5'8'
pues
de los datos utilizados
se
en
los correspondientes ACP.
-----a:11;;----------l:-;;;--------l-
PR
TT
TN
TT
TN
0.21
0.24
0.21
0.2s
.;;;;;-TT
TN
0. 16 0. 17
0.15
- 0- . 2 3
- 0. 15
I ; r;; : l, .- l;á1;; ;; ; ffi il;;; il; i ; ;; ; ; ; " I " " "' r"TT
ción
obtenidas
trascolación
para los iones presentes en los
total,
Quínica de la Trascolación
neta y deposición global'
36
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
flujos
de
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Se deduce de la tabla anterior
trascolación
ción neta y precipitación.
y
total
a
La
L a s d i s t a n c i a s m e d i a s s o n i d é n t i c a s e n a m b a se s p e c i e s ,
0.21 entre trascolación total
ción
en la
y neta de la encina y madroño con respecto
total
precipitación.
que hay una mayor similitud
precipitación
y precipitación,
y 0.24 entre trascola-
Sin embargo, 1a similitud
neta es mayor que la de cualquiera
( D = 0 .15 ) .
La
entre trascola-
de
éstas
falsa aladierna presenta
opuesta a l-as especies anteriores.
La distancia
una
con
la
situación
es mayor entre trasco-
Iación t-otal y neta, que entre cualquiera de estas y la urecipitación.
El
índice
entre
las
calculado parece úti1
correlaciones
Iluvia,
ya que refleja
análisis
multivariantes.
iónicas
con cierta
las
de la trascolación
y
similitudes
el
agua de
1o que se intuía
objetividad
en 1os
Las razones biogeoquímicas de estas
pueden ser atribuídas
cias
para reflejar
distan-
a las razones dadas anteriormente.
Quizás
1a deposición seca, responsable en gran parte de Ia trascolación
contribuya en igual medida a la trascolación
8.1.5
Variabilidad
Si
1os
iones
intraespecífica
Ias relaciones resultantes
tas a las globales.
total.
Espacial de las Relaciones fónicas en el Encinar
atendemosa la variabilidad
ciones iónicas,
neta,
de las
correla-
son razonablemente distin-
Se han calculado las matrices de correlación
de B puntos diferentes
de la trascolación
en
el
agrupados de dos en dos. Según su número de correlaciones
entre
encinar
significati-
vas se han ordenado los iones de más a menos en las 4 situaciones,
de
la forma siguiente:
2+
1)
Ca
2)
Ca
3)
2+
Ca
4)
2+
2+
:Cl
= Infg
=Cl
>Mg
2+
Cond > CI
=2+
Cond > S 0 > C a
4
La
utilizada
correspondencia
+
AIc=K
-t-
= SO>
Cond
>NO -H
3
=
+
=Na
A l c > S 0 = Cond > K
/,
=
+
2+
> Alc =SO >K -F
Mg
*
Alc
> N0 > c l
-)
entre
+
=(
+-
_F
+
H -N0
>F
NO>
3
Na
J
2+
Mg
los pares de colectores
e s : 1 ) = C o l e c t o r e s T P 2 5 2 3 B ;2 ) = C o l e c t o r e s
-F
Na
y
-Na
la
+
clave
TP2223; 3) Colec-
t o r e s T P 3 0 3 1y 4 ) = C o l e c t o r e s T P 1 6 4 7 .
Química de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
37
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
pares de colectores TP2538y TP2223 observamos que
mayor semejanza, además la similitud de éstos con los
los
Entre
una
existe
encinar (t¡atado globalmente) es muy grande. En definiti2+-2+
más
VE, se tiene que e1 Ca , Cl , Mg y alcalinidad son los*iones
en tanto que el Na, F y H
cOrrelacionados entre sí y con e1 resto,
separason los que se presentan menos ligados a los demás. Quizás la
T P 1 6 4 7d e l o s d a t o s d e l e n c i n a r p o d r í a m e j o r a r
ción det colector
valores del
ostensiblemente las correlaciones.
del estudio
Estos resultados son coherentes con e1 diseño inicial
de la irascolación (cap. IV) en e1 que se consideró de interés muespuntos del sotobosque cubiertos por diferentes espesores de la
trear
de Ia luz,
intercepción
los colectores
25,38,
de
22 y 23' son represen-
de la mayoría de los puntos del sotobosgue,
tativos
relativa
y una medida
índice foliar
el
según
bóveda forestal.
etr tanto que
los
Y el
30 y 31 corresponden a condiciones de bajo recubrimiento foliar,
'
16 y 17 a Los pocos puntos con fuerte densidad de cobertura forestai
8.2
RELACIONESIONICAS ENTRE LOS APORTESPOR TRASCOLACION
8,2.1 Aportes Totales
responsable en gran medida de
caudal de trascolación,
El
por este flujo,
aportes
forma significativa
y
y encina,
los
está en todas las especies correlacionado de
con todos los iones,
exceptuando el F
los hidrogeniones en la falsa
aladierna.
entre aportes totales
raz6n el número de correlaciones
en madroño
Quizás por esta
por
trascola-
ción en todas las especies es elevado.
En
2+
la encina destacan Mg ,
2+
Ca
Y CI
por ser los
y
0
c o r r e l a c i o n a d o s c o n l o s d e m á s ' s e g u i d o s d e l N O , s=
43
SO-NO
c- -i e2 ni -t e-s- m á s e l e v a d o s s e d a n g n t r e l a s p a r e j a s - 4
3
2+
2+
M
e
y
l
o
s
H
(
0
.
8
0
9
)
.
E
l
F
(
0
.
3
1
6
)
y
C
a
e
n
t
r
e
Mc
+
Na
iones
más
Los coefi-
(0.884), So.+4
son los iones
menos relacionados con los demás.
El
-+
madroñoPresenta casi todos los
F
y H
rompen esta
=2+
S0
y
Ca
Los valores
de
4
Química de la Trascolación
enlazados entre
sí;
Los iones más rela+seguidos deI CI^,
Na YK ,
2+
2+
Ca -i'ig
r m á s e l e v a d o s s e dan entre
Pauta en ciertos
2++
son elMg
,
cionados significativamente
sólo
aportes
38
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
casos.
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
(0.859), c1 -K+ (0.857) y c^2*-urcalinidad (0.815).
La falsa aradierna
presenta una tónica similar a las otras especies,
alto
número de
correlaciones significativas entre todos los iones,
excepto el F
y
los H r €rl los que apenas hay alguna conexión significativa.
Sobresalen en esta especie er cr
,
lrt"'* , Nu* po. su número de correraciones
significativas,
a r c a n z a n d o 1 o p m á ¡ - i m o sv a r o r e s
-2+2+
(0.903), N0^ - s0, (0.889) y Ca -Ms
(0.871).
34
ros
cl -Na+
pares
9.INFLUENCIA DEL PERIODOSIgq PREVIO EN OUIMICA DE LA TRASCOLACION
como se
indicó en e1 apartado anterior,.
caída es un factor
lación
influyente
(Moore 1983;
ra cantidad
de
en 1a composici6n química de la
Kazda y Glatzel
agua
trasco-
1986;
Kazda 1987). sin embargo,
y Lindbere (19s4) consideran que ei período seco previo
a cada
precipitación
es también un factor de vital importancia.
Este período
determina el tiempo de deposición seca, y condiciona
la entrada de
muchos iones aI sistema.
Lovett
Lovett y Lindbere (19S4) proponen un modelo que utiliza
eI análisis de regresión múltiple para determinar-: €o base
a los coeficientes
de regresión asociados a ros parámetros, volumen de precipitación
(mm)
y período seco previo (días),
su importancia para cada ion analizad.
en la trascolación.
Aunque en los capítulos vrrr y rX se presentarán
los
resultados de la aplicación
comprobar la relación
agua de trascolación
que existe
de este modelo,
ahora trataremos
entre Ia concentración iónica en
de
el
y eI período seco previo a 1as precipitaciones.
Por razones similares
a ras expuestas en otros apartados, sóro se
presentan dichas relaciones en ra trascolación
de la encina. La mayor
representatividad de esta especie en el encinar de I'Avic,
condiciona
el que se le preste más atención para conocer su paper
como agente de
alteración en 1a química de Ia precipitación.
En
ion,
la
tabla 6.23 se da Ia ecuación correspondiente
a d e m á sd e l v a l o r
cación.
del coeficiente
de correlación
r y la
para
cada
signifi-
La variable
período seco previo (ns) se define como el número
de días transcurridos desde el final de la última precipitación
hasta
eI inicio de la actual.
Química de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
39
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
n
r
Ecuaciones
H+
5.79
DS
0.090
30
C1
2.19 + 0.046 . Ds
0.124
29
NO
0.534 + 0.190
DS
0.304
z9
SO
&+
Ca
2+
Me
+
Na
5.810 + 0.363
DS
0.331
2B
2.467 + 0.266
DS
0 . 389
r<:k
29
0.327 + 0.051
DS
0 .494
:k:'cf<
28
1.132 + 0.017
DS
0.081
+
+ 0.334
29
----L-----9:?9'1--!-9:??1-:-ll------9:9?2--:::----?9--6.23 Ecuaciones de regresión entre los días secos previos a Ia
(ne/L)
el
agua
y la concentración total
(días)
lluvia
"n
de trascolación de la encina.
Tab|a
Los coeficientes
de correlación
nos indican
que la mayor parte de
período
por el
están influídos
los iones presentes en la trascolación
sóIo los hidrogeniones, junto a cloruros y sodio carecen
Este resultado no sorprende dado el
significativas.
de relaciones
y Na por 1o que ambos penetran
origen mayoritariamente marino de cl
seco previo.
al
aunque también puede
encinar por vía húmeda principalmente'
menor magnitud un aporte de aerosoles por
en
ducirse
tres iones parecen tener urta mayor relación
los
síntesi.s,
vía
Pro-
seca.
de
En
depen-
que con los días secos prer'rios
dencia con La cantidad de precipitación
a la lluvia.
demás iones muestran coeficientes
Los
tivos
un
con e1 período seco.
en tanto que sulfatos
la propia vegetación sea Ia fuente principal
las relaciones de dependencia encontrados.
exudación
en
tiene
disponible
y nitratos
de potasio y de
justifica
ción
amboscon
del 90 %. Posiblemente, el hecho de que
sóIo alcanzan La significación
correlaciones
significa-
Destacan el magnesio y potasio,
deI 99 %,
de significación
nivel
de correlación
Los procesos cle
condiciones secas serían la causa determinante
halladas.
signo
En todos los casos el coeficiente
positivo,
reflejo
de su papel a favor
para Ia deposición seca y la lixiviación
magnesio
de
las
de correladel
desde la
tiempo
vegeta-
ción (Lovett y Lindbere 1985).
Los
buye
el
coeficientes
período
seco
de regresión
(días)
Química de la Trascolación
reflejan
a explicar
40
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
la
el
grado en que
concentración
total
conLri(mg/t)
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Volver al índice/Tornar a l'índex
del
ion
en cuestión.
Atendiendo
intraiónicas
son grandes;
miento
veces superior
la
tres
destaca el
a las
de magnesio es unas veinte
procedentes principalmente
tariamente
período
de la vegetación
parámetro
a este
potasio
de sulfatos
veces inferior.
de1 exterior,
están
diferencias
con una tasa de
y calcio,
C c ¡ m os e v e ,
como los
influídos
las
creci-
en tanto
tanto
que
iones
que proceden mayori-
de forma importante
por eI
seco previo.
Quínica de la Trascolación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
41
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
CAPITULO VII
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
CAPITT'LO VII
ESCORRENTIACORTICAI,
I\I'li0L,LiU(iJ_q.\
\ i,'01?TICAL
r i.\ i.S(lt)[iliENTI
Ya
en
la
década de los 60,
evidencia 1a importancia que tiene
que
nutrientes
árboles.
(1967)
et al.
ponen en
para 1os ecosistemas forestales
llegan al suelo escurriendo por los
troncos
a
nutrientes
(Herwitz 1986).
superficie,
(carlisre
(1972),
citados
et al.
bosque en cuestión.
que otras
más tiempo,
de estos
Aussenac,
Abee y
1970).
cortical
si la
de
aportes
en un radio de 5-30 cm alrededor
1967;
los
aportes
de
ros
Lavender
por Parker (19s3) indican gue probabremente la
afectada por escorrentía
rapídez
generalmente artos
La zona que se beneficia
y se sitúa
muy reducida,
troncos
representa
los
de
A pesar de que esta vía supone poca cantidad de agua,
referimos
es
Carlisle
zona
no supera el área basal (n" /ha)
del
Esta zona aLcanza su capacidad de campo con mayor
del bosqrre y mantiene un mayor grado de humedad por
ésto
re permite una mejor infiltración
del
agua
hasta
profundidades en que las raíces 1a pueden utilizar.
EI arrastre
procedentes
física
'1979;
de sustancias depositadas en los troncos y
de los tejidos
vegetales,
carlisle
los aportes de materia orgánica,
orgánicos
forestalr
en
y stricktand
(1967) v cronan et al.
et a1.
estas áreas,
carbohidratos,
elr contraste
detectar
Las plantas,
Ios
polifenoles
con otros puntos
y ácidos
del
suelo
o precipitación.
(1987), son ros puntos más
los efectos de la contaminación atmosférica.
siendo los propios individuos
que
más beneficiados al captar gran parte
estos recursos,
generan
de
ellos.
estos
Sin
(1987), otros individuos
pueden competir
situándose en las proximidades,
o desarrollando
embargo, como indica Enright
por
la magnitud de
ya sean árboles o no, compiten por estos recursos en
suelo forestal,
aportes,
al.
1987b). En este sentido,
(197s) reflejan
Por esta razón y como indica Glavac et al.
el
carvo de Anta et
eu€ reciben únicamente agua de trascolación
sensibles para
o
llega a provocar cambios en la
y química de dichos suelos (Zinke 1962;
Kellman 19t-9y 1985; Kelly
copas,
raíces especiales que alcancen dichas zonas. Enright (1987) citando a
Lamont (1982),
indica la existencia de estructuras radiculares llama-
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Escorrentía Cortical
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
das proteoidesr
y constituyen
hojarasca,
con
9u€ se sitúan
una extensa
de captar
enorme capacidad
una
en el
suelo inmediatamente debajo de Ia
de raíces finas,
área superficial
Ios nutrientes
que
este
cruzan
a gran velocidad-
perfil
El estudio de la escorrentía cortical
en I'Avic,
s€ ha planteado
Los troncos de los
según el modelo conceptual descrito anteriormente.
grupo de poros
á r b o l e s a c t ú a n como embudos que recogen el agua de un
en la copa y la
canalízan hacia una superficie
Aunque el modelo utilizado
la cuenca,
cas
del
también se tratatá
agua de lluvia
,
reducida del suelo'
se basa en el enfoque global
de describir
para toda
las características
gü€ escurre a lo largo de los
quími-
troncos
de
todas las especies estudiadas.
al modelo general elaborado para eI barranco de ItAvic,
el
se considera que todos los árboles (de tres especies) que conectan
(bóveda forestal) con el suelo, permiten la lleeada de nut-rienfiltro
Respecto
tes al mismo. Es decir,
los aportes recibidos
por el suelo del encinar
(o una parte del mismo), proceden de las copas y llegan por tres tipos
de embudos diferentes desde el punto de vista hídrico y químico'
CORTICALDE LOS ARBOLESESTUDIADOS
2. ESCORRENTIA
2.1. CARACTERISTICAS
QUIMICAS
Las
concentraciones medias del agua de escorrentía
las 3 especies estudiadas,
estas
concentraciones
cortical
en
se muestran en Ia tabla 7.1. El cálculo de
medias se obtuvo ponderando la
concentración
En cada especie, s€
en cada árbot por el volumen que recogió.
obtuvo la concentración media ponderada por volumen, a partir de Ia
sin considerar Ia peculiar
media de cada día en todos los árboles,
se pretende así apordensidad de árboles en el barranco de ItAvic.
diaria
tar,
un valor de concentración media propio de cada
rable a otras poblaciones o a otros
Se
observa
como norma general r
en la escorrentía cortical
+y NO.
La magnitud
excepto en H ,
los
iones
flujos
especie'
dentro de nuestro bosque'
una mayor concentraCión
con respecto a la
de estas
J
Escorrentía Cortical
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
compa-
de todos
precipitación,
concentraciones,
permite
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
!!!!EEE[ii¡
tg8iilnr$EflEEéL
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50.38 s.26 2.55 0.09 2.22 0.s0t0.08o.ot t.3t r.El 0.s4 l.13 6.16 s.t9
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!-. qedl¡ 39.88 5.{0 1.74 0.0i 2.21 0.37 7.56 0.01 z.Ít t.g0 0.36 l.0t {.zB g.90
F r e r i p i t .2 2 . 1 6 4 . t E 1 . 9 9 0 . 0 5 t . 2 6 1 . i l 3 . 4 t 0 . 0 t ü . s 0 l . l t 0 . 1 40 . É 6ü . t ?t 0 . g
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i - , . g e d i g t t . 5 i 3 ' h E5 2 . 3 35 . 3 6 1 5 7 . 4 úü . 3 i 1 3 3 . i 0 t 3 t . i ? ? 9 . 8 14 6 . 5 4l 0 9 . . t s3 . 1 ü
F r e i i p i t , : j i . 6 t r , 1 : : j i , 5 41 7 . 9 ü 7 ¡ . r { u . ü 3 : ¡ . i 0
Tabla
7.1
5 b , 3 sl i . ü l i E . i { i i j .l 6 t ú . 8 :
Concentraciones medias l^g/t
y lteq/I)
ponderadas por
volumen, en la
escorrentfa cortical de las tres
especies
estudiadas sin considerar la densidad arbórea de lfAvic. Los
valores de H en ambas tablas están en ¡req/l.
' . N .B : L o s v a l o r e s d e p O 4 e n
e . i l e x p r o c e c l e nd e c o n s i d e r a r
a l, S u n a s m u e s t r a s , c u y o r a n g o d e c o n c e n t r a c i o n e s e r a s i msi Íóál io
aI de Ias otras'espeóies. "EI ieitó-i",nu.rtras
se eliminaron por ser sospechosas de contaminación.
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
ordenar
a=
ilex
cuadro siguiente'
iones según se muestra en el
los
=
+
S04 > K>
A. unedo Ca2+ >
P. media S04 >
+2+
Me > Alc> N03 > H >F
-+
2+
>Na
>Cl
Ca
s0 4 > K + > C l - > N a + >
A l c > M g 2 + >N 0 3 > H + > F -
>K+ >Cl->Na+>
M g 2 + >A l c > N 0 3 > H + > F -
La¿+
Según su concentración
en
pes,/I:
sulfato,
potasio'
calcio
y
son los iones dominantes en todas las especies. En la figura
iones en la
7.1 se representan las concentraciones medias de los
para
escorrentía cortical de las tres especies y en 1á precipitación,
cloruro
resaltar
Los
por
la
las diferencias.
precaución,
valores de amonio (Tabla 7.1) deben tomarse con
en Ia
misma raz6n que se apuntó cuando hablabamos del amonio
el
agua
de
grafía,
según la biblio
trascolación.
trascolación
un aumento del NH* en
4
cortical con respecto a la
es posible
y escorrentía
1 9 6 6 ; M i l l b a n k 1 9 7 8 ; L a n g k a m pe t a l '
precipitación (cartisle et al.
,1982; Boring 19SB); Sin embargo, e1 método analítico utilizado (Reacaguas
tivo de Nessler) podría verse alterado por la presencia en estas
de
compuestosorgánicos (polifenoles,
materia
orgánica,
que
etc')
cambian la coloración de base.
NH.'
medidas efectuadas pueden sobreestimar e1 contenido de
4
a
la
similar
muy
es
temporal
variación
pauta
de
cuya
en este flujo,
Por esta raz6n
que se presentó en la figura 6,2 para la trascolación.
para que
se utilizan en pocas ocasiones estos valores aunque se citan
Las
sirvan de referencia-
2.2.
MEDIASENTREESPECIES.
DE LAS CONCENTRACIONES
COMPARACION
El resultado de aplicar
emparejadas,
un test
de rangos de I^lilcoxon para series
nos indica que las diferencias
concentraciones
químicas de los flujos
significativas
de escorrentía
entre
cortical
Ias
de las
Son esgasas r aunque mayores que laS encontradas cuando
En la tabla 7.2 se dan los
hablamos de Ia trascolación (Tabla 6.4).
e n d o n d e p o d e m o so b s e r v a r q u e s ó l o h a y
resultados de clicho test,
2++
y el H para todas las especies'
diferencias signifi-cativas en el Ca
tres especieS,
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Escorrentía Cortical
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
CORTICAL
ESCORRENTIA
MEDIAS
CONCENTRACIONTS
rng/l
Figu ro 7 .1: Concentrociones ponderodos
por vol umen, expresodas en mg/|.
t-]
e. itex
N
A. unedo ffi
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
P. medio W
Precip.
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
A. unedo
AIc
P . ¡nedia
t¡s
Q.i lex
NS
A.unedo
I
0. ilex
t
A.unedo
ils
0. ilex
NS
A.unedo
NS
0. ilex
ils
A.unedo
NS
0. ilex
*
ilo3
s0 4
HS
Hg
A.unedo
HS
0. ilex
NS
A.unedo
NS
Q.i lex
t
A. unedo
f
Q.ilex
*
A.unedc
*
NS
0.ilex
A.unedo
ils
0. i lex
HS
A. unedo
t{s
0. i lex
*
A. unedo
T a b l a ? . 2 S i q n i f i c a c i ó n d e l t e s t de lli lcoxon - para las
e n t r e l a s concenE.raclones nediferencias
dias de los fluios de escorrentfa cortical
de las tres espécies.
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
*2*
O t r o s i o n e s , c o m oe r K y e I M e
entre
son significativamente diferentes
algunas especies.
Más de 1a mitad de ras concentraciones comparadas, carecen de
: ' i ¡ i r t i l ' i c : r ri r :i r r ( i , i t r i i u n r ri v e l i l t : l 9 \ ' i , ; T a b l ¿ r , = . 2 ) , l ¡ ¡ r i r i , : ^) ¡ r ' r . , r l ; r i r lr , ; r
de
similitud
arbóreas
entre la química de 1a escorrentía cortical
de
un
mismo ecosistema y
de
similar
en
especies
estructur a
y
funcionamiento fenológico.
dos por Rolfe et al.
Estos resultados no contradicen los aporta(1978) que encuentran diferencias importantes en
las
de Ia escorrentía
concentraciones
arbóreas de tipo caducifolio,
existen
más diferencias
perennifolio
y
de diversas
coníferas.
funcionales y estructurales
de árboles que entre las tres
2.3.
cortical
especies
Obviamente,
entre estos tipos
especies anarízad,as en I'Avic.
TASASDE ENRIQUECIMIENTO
Se ha calculado
quecimiento de
alto
en base a estos datos promedios la tasa de enricada ion y en cada especie (Tabla 7.3 a).
Destaca el
enriquecimiento
en K*, Mr2*, sOl y c^Zi,
así como el hecho de que
en
las tres especies el órden ¿e ro3 iones según su tasa de enriguecimiento es el mismo (Tabla 7.3 b).
En este órden de cosas hay que
resaltar la pérdida en N0- , po; y H* qrr" sufre el agua de rluvia que
34
corre por los troncos.
La
Bruno,
bibliografía
1974; Millet
Reiners
consultada (carlisre
et al.
et
1976; Jordan 1978;
y olson 1984; Kelly y strickland
ejempros
que
ratifican
ar.
estos
1986;
cambios para
1966;
Gratani
cronan et ar.
etc.)
da
distintas
lugares ' aunque con excepciones en ro que atañe a ros
(Calvo de Anta et a1. 1979; Baker y Attiwil I tgTB).
y
19781
múltiples
especies
y
hidrogeniones
2.4. CONCENTRACIONES
NETASEN ESCORRENTIA
CORTICAL
En
1o
carculada
que respecta a la escorrentía corticar
para este propósito con el mismométodo
ción (cap. vr)
refleja
produce en este flujo
Ia
Ír" ":
nuevamentela retención de H , to,
en ras tres especies.
encina como la especie que más influye
rluvia,
neta,
la
tabla
ra trascolay p0- que se
De forma gtóuat,
resalta
en los cambios del agua de
re aporta mayores cantidades de K+ , s0= y Mgz* que 1as otras
4
Escorrentía
Cort:i.cal
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A
Alc
cl
iltl s0
34
Ptl
ilH
C¿
tlg
Ha
E' ile¡
-ú.s0
0 . 2 80 . 8 0 0.76-0.55 1.90-0.50 5.62 1 . 3 62 . 8 50.7118.25
i: !!9d9
-0.65
0.030.40 0.76-0.39 0.65o.s¡ 5.{{ 1 . 2 4 r . 8 5 0.5110.?8
P. ¡edia
- 0 . 1 20 . { 0 0.75-0.77 1.17-0.50 4.0{ 1 . 4 7 1 . 5 70.62t2.37-0.6{
B
ilia ] Alr
E.!!e¡
K ) , l t gi S 0 ? t ¿ ) F ) [ l
{
é'. !1!{!
tl ) l'lgi C¿i tl i S0 ) lia i F i rili
{
l-, g{!i
Tabla 7.3
K i ñq iü¿ }50
i CI i lla}F } AIi
a) Tasas de enriquecimiento en eI agua de escorrent fa
(EC - PR)/PR sin
precipitación
respecto a la
cortical
considerar la densidad de lrAvic.
de
iones según su tasa
de los
Orden relativo
b)
c
o
r
t
i
c
a
l
'
e
s
c
o
r
r
e
n
t
l
a
l
a
e
n
enriquecimiento
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
especres,
tanto que para eI resto de iones su alteración
en
similar.
muy
e l m a d r o ñ oC S 1 a e s p e c i e c o n m e n o r i m p a c t o
En este sentido,
sobre eI agua de 1luvia.
es
(Tabla 7.4).
l i r t ¿ rr , c z r r r i i sl r ; l y " q u e . r c l ¿ r t - ¿ ¡ l( l u c e s t t . : r ¡ r L i l o c t rt il r t t . : i i l c u l r t , l . , , t s : i d , r , ' ; r
restar
Ias
concentración
r:ión
en la
net¿l en cl
troncos
escorrentía
.lr¡e equivale
una
de
su
concentra-
a 1o arl:astrado por
los
más 1o retenido.
Si
tratásemos
de extrapolar
medias por
estas concentraciones
tendríamos que considerar un volumen prome-
especie a un bosque ideal,
dio
proporciona
cortical,
interrro,
flujo
iones en Ia precipitación
de los
concentraciones
de agua canalizada por el árbo1 medio de cada especie.
los datos obtenidos en 1os 20 árboles'anillados
que el árbol medio de Q=
calculó
Los 27 meses de estudio.
de las 3 especiesr
recogió 408.04 litros
ilex
Durante el mismo período,
de A.
unedo recogió 331.37 litros,
pecto
al
En base a
SC
durante
e1 árbol promedio
y el P. media 290.76 litros.
período anual estos volúmenes equivalen
Res-
respectivamente
a
181.3, 147.3, y 129.2 litros/árbol.
Con 1a información precedente es posible extrapolar
aportes por escorrentía cortical
cie en el bosque en cuestión.
una situación
hipotética,
boscosas monoespecíficas
conociendo la densidad de cada
espe-
A efectos comparativos podríamos suponer
en la que se tratara
con similar
especie y más tarde calcular
de comparar tres masas
densidad.
número de árboles por hectárea y calcular
cada
el cá1culo de
Bastaría aplicar
el
cuantos L/mt corresponden
a
los aportes al suelo de cada bosque
monoespecífico.
3. ESCORRENTIA
CORTICALEN LA CUENCADE L'AVIC
ES
3 . 1 C O N C E N T R A C I O IT{O
T A L E SE N L I A V I C
Hasta
ilex,
por
podemos
agua
a la
unedo y P. media para alterar
A.
sus
ahora nos hemos referido
troncos
desde la
mantener este
que
relacionada
llega
aI
óptica
enfoque al
suelo forestal
no sóIo con la
el
de cada
hablar
de las
agua de lluvia
especie.
de aportes.
por esta
arquitectura
capacidad
vía,
Sin
La
está
de 1a especie,
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Escorrentía
espe-cies
que escurre
embargo,
ro
cantidad
de
estrechamente
sino
también
Cortical
Q.
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
UELlÓUi
!E!5!!Ó!
!i! lqlgiqiE4E
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E!Li EtiqEEENilr
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Cl
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3444
F0
NH
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llg
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H
K
----ng/l-----
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g'!!e128,?20.560.040.96-0.616.61-0.012.811.5{0.400.{i5.$4-5.{t
8:!E8d915.840.050.020.97-0.432,260.017..72i.410.260.343.29-i.03
lblqedlgl7.i0-0.i50.020.95-(1.744.09-0.012.0?1.670.220.413.98-6.90
Aiial. F
fl
S[
H0
3{44
P0
tH
Ca
llq
l{a
K
H
e q 1i t - - - - - - -
!,. ile¡
-5..13
t.le 1.58 i7.01 -5.84 137.6:-0.38 155.e76.85 .1?.41:|1.451{t.35
ó. 9!9d!
0.8: i¡.53 27.38-6.i4
-7.05
4i.06 t!.37 150.87(r.3620.89 14.7'.J84.1{
- 4 . 1 i ¡ . 5 : 2 8 , 7 31 1 . - q 48 5 . 1 É- 0 . 3 8 1 1 2 . 08 3 . i { 1 7 . 6 01 7 . 8 { 1 0 i . ? 7 . - 6 . 3 i
lh, qedic
Tabla
y Yeq/r) en la
7 -4
concentraciones netas medias (*g/t
escorrentfa cortical de las tres especies estudiadas, sin
considerar la densidad arbórea en lrAvic.
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
con Ia estructura del bosqueen cuestión.
bosque de prades y más en concreto ra cuenca
de l,Avic
es
especialmente denso. La densidad de los árboles (embudos)
se acerca a
i o ' s l i t l i ' i 0á r b o l c s T ' ' i t a , ¿ i u n c l r rlca n r r l r r í i r r , l c e l l o s
c l t : r e c l r - r < : i tcl oli i i i r c : t r , .
Esta cantidad de troncos que conectan la bóveda
forestal con er suelo,
permitieron estimar en er capítul0 rv, que
e1 frujo
de escorrentía
cortical
suponía el 14.3%de 1a precipitación.
Así mismo se calculó,
en base a los porcentajes de escorrentía corticar
en cada especie que
d e l o s B l . 5 m m , / a ñ oq u e r l e g a n a l s u e r o p o r e s t a
vía,
4 9 . 0 m mr o h a c e n
por los troncos de Q-.- ilex,
2 3 . 9 m ml o h a c e n p o r l o s d e A . u n e d o y
sólo 7.9 mmlo hacen por los troncos de p.
media.
EI
un segundo factor
escorrentía
de
los
cortical
embudos).
a considerar
'en
nuestro cárculo
de aportes por
es el diámetro de los árboles anillados
se ha comprobado que la concentración
de
(tamaño
argunos
en cada árbor es función der diámetro por
ro que er cárcuto
de
Ia concentración promedio que llega al suelo
del barranco de 1,Avic,
debe estar ponderada por er vorumen de agua que
se canaLíza, y por er
número de árboles que corresponden a cada clase
diamétrica en 1,Avic.
Las concentraciones
medias obtenicras por este método se dan en
ra
tabra 7.5. Las diferencias con respecto a
los datos de ra tabra 7.1
apenas son apreciables.
iones
En
a-
itex
y P.
media son destacables las menores concentraciones según ra media de lrAvic, indicado
de forma generar mediante ra
conductividad
y en forma particular
por eI s0= y K*.
una interpretade este hecho, es que estos ior,á" estan más asociados
a
los árboles adurtos de la especie. El caso
de A. unedo es opuesto ar
dar más peso a ros árboles jóvenes (de menor
diámetro) y en general
más numerosos, aumenta la concentración
media ponderada.
ción verosímil
La
cortical
ción
magnitud
de I'Avic
(pes/L)
de las concentraciones iónicas en
permite ordenar a estos de mayor a
¿e forma muy simirar
la
escorrentía
menor concentra-
a como se ordenaban aI
considerar
los valores medios y no ra densidad de lrAvic.
En er cuadro siguiente
se presenta esta ordenación, que se puede
comparar con su homól0gade
la tercera página' para comprobarta similitud
d e a m b o se n f o s u e s -
Escorrentía
Cortical
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
pS/c
r
f. ile¡
m/año--
----rg/l-----
0.{8 t'lf
43.52 5.12 t . 3 { 0 . 1 2 2 . 3 7 0 . 7 7 7 . g 2 o - Ó 2 3 . 7 4 2 . 1 1
{'5t {9'0
6¡,05 0'04 3'27 2'83 0'41 t'02 3'73 23'9
i. !EEd9 39.77 5.37 2.04 0.08 2.12 0.75
0'33 t'03 3'89 7'e
36.52 5.42 t.78 0.07 2.09 0.{2 6.59 0.02 2.20 2-73
P'. ledis
ci ón
Deposi
-i:ll---11!---li1---i:il---i-li---1li---li1---i:1ii:T--1-ll:i1ii-:.it-11-
---------Ieq/I -----------E,.ller
ll5'33 i'58
21.96 6.32 66.85 12.4t 164.89 0.63 207.33106.78 38.49 {9.59
4..!lEd!33.434,2t59.79|2.25125.961.26181.?7141.2633,7244.3i95.394.16
1,.¡edl¡29.173.6858.956.77t37.?00.63121.961138,2227,|444.8099.183.80
i ón
0eposic
32.61 3.1535.5{17.9072.240.6327.7056.3812.042a,7a8.1810.82
global
y nrlrero
de piespor clasedialétrica)en
por volunen
redias(ponderadas
Tabla7.5 Concentraciones
del encinar'
corticalde las especíes
la escorrentia
'k N.B. Los valores de PO4en 0.ilex proceden de.considerar. 9il9
mllar
a l g u n a s m u e s t r a s , c u y g r a n g g , d e c o n c e n t r a c r o n e s e r a e sl ilm
inadé muestras se
aI de las otras .sp..teil--"ft-ieéto
ron por'éer sospechósas de contaminación'
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
a- i l e x
s04 > K+ > Ca2+
unedo Ca2+ >S0=>K+
2+
4+
>s0
>K
P. media
Ca
4
A.
CI-
AIc
Na+ >Mg2+>N03>H+>F-
c1-
Alc
C1
Alc
Na+
+
Na
N0- > H + >
+
3
NO > H
I4e2+
2+
Me
FF
.l
3 . 2 . T A S A SD E E N R I Q U E C I M I E NETNOL ' A V I C
Las
tasas
Ce concentración en la escorrentía
cortical
presentan
los valores obtenidos,
así como la ordenación
de
1os
precipita-
según su tasa de enriquecimiento neto respecto a Ia
iones
han
En la tabla 7.6
calculado también atendiendo a la densidad de 1'Avic.
se
se
ción.
El
K
resalta
en
todas las especies como el ion
enriquece en el agua que discurre
por los troncos.
que
más se
Todas las especies
presentan tasas entre 10 y 13, 1o cual da una idea de la magnitud del
+2*2*
por la vegetación.
y el Ca , además
aporte_de K
Le siguen el Mg
d e l S O y e l C l . C o m os e p u e d e v e r , I a s t a s a s d e e n r i q u e c i m i e n t o s o n
4
similares a las calculadas en 1a tabla 7.3 a, aunque algo superiores.
En cuanto a la ordenación ,
la
tabla 7.3 b,
ésta difiere
referida a la escorrentía cortical
nos confirma 1o dicho previamente,
Esto
muy poco de la presentada en
ques sólo hay una diferencia
de
los
árboles.
por 1o que entre anrbos enfo-
en la magnitud del cáIcu1o, pero no en la
comparación relativa.
3.3.
CONCENTRACIONES
NETASEN LA ESCORRENTIA
CORTICAL DE L'AVIC
Aunque se puede observar una gran coincidencia
entre las
concen-
traciones medias de las tres especies tanto si se calcula atendiendo o
no
a
Ia densidad de I'Avic,
traciones netas de estos flujos.
de
ciclos
Por esta raz6n se insiste
riesgo de ser reiterativo.
ciones
netas
La realización
concen-
de un proyecto global
en estos cálculos,
flujos
aún
con
En la tabla 7.7 se presentan las concentra-
en la escorrentía cortical
densidad característica
estimar las
en cuencas requiere conocer todos los
de nutrientes
de nutrientes.
parece interesante
de I'Avic
al
considerar
la
de las tres especies estudiadas.
Como se ha indicado
en apartados anteriores,
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
estos valores
so/t':
f,scorrentía
Cortical
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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A
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F
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llH
P0
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llg
l{e
K
H
-0'31
-0.30 l.{0 0.88-0.30 t.28 0.oo 5.{8 0'89 2'42 0'7213'09
-0.32 0.74 t.00 5.5{ l'50 l'93 0's4l0'65-0'6s
A: !!E{9 0.07 0.60 0.68
-0'61
-0.070.40 0.65-0.62 0.89 0.00 t.40 l.4t l'Ss 0's612'16
lb. ledi¡
B
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K)íq )F)S04)t:¿ )tl
iilalAlt
0:.!!Ed! K ) tlg ) Ca) 50 ) Cl iF ) ta ) Alc
4
S0
i tl ) l{¿}F ) Alc
ñg
)
)
C¿
)
K
th,. ¡gdll
{
Tabla
7.5
a) Tasas de enriquecimiento en el agua de escorrentla
- PR)/PR
(Ec
Ia precipitación
a
respecto
cortical
considerando Ia densidad de lrAvic.
b)ordenrelativodelosionessegúnsutasade
enriquecimiento en la escorrentfa cortical'
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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2 1 . 3 6 - 0 . 6 50 . a t t . i l - 0 . 3 . f{ . 4 s 0 . 0 0 g . 2 { r ; 0 r 0 . J 4 0 . 4 84 . 1 9
4. !!cds
17.6i
l-. ¡gilg
14.36 -0.21 0,úz 0.93-0.69 3.rz 0.00 r.70 r.60 0.19 0.g7 g.s7
0.05 0.0s 0.gE-0.35 z.sB.0.0u z.7r 1.700,zr 0.96 r.4t
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Alc
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Tabla
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K
H
-1ü.653.ú8 31.31-s.{E t:.64
0.0sl7g.6t I0.,r0?1,91i0.87107.
L|r-J,24
0.82 1.58 24.25-5.8{ EI.7l 0.6: l53.sE E4.gi zz.zt r5.66 Et.za-8.68
-3.44 t.0S :3.41-il.1? 64,95
ii.ürJi4.:4 79,E,tiI.6_:r16.irtit.tt _i.üi
'1.7
concentraciones netas ponderadas por volumen en
la
escorrentfa cortical de las tres especies estudiadas, considerando la densidad de cada una de e1las en IrAvic.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
en cuenta
breestiman en parte la contribución neta, ya que no tienen
pero
Más adelante se discutirán sus efectos'
la parte interceptada.
de poder
fin
esta información con el
por ahora conviene utilizar
tratar los efectos netos de cada especie a través de este flujo'
EN L'AVIC
ANUALES
SO T A L E S
3.4. APORTET
En
túrminos
recibidos
aportes totales
de
1'Avic por escorrentía cortical,
eI
en
barranco
d e s t a c a n l o s 3 ' 9 K e / h a d e S 0 r ^v
de
los
+-4
2.2KslhadeKquecanalízalaencina(Tabla7.ByFig.7.2a).En
las otras especies y fundamentalmente en razón del escaso caudal
recogen,
que
sólo eL soo en el madroñoes
los aportes son muy limitados.
superior alKe/haaÍ'o.
hemos de tener
A pesar de estas pequeñas cantidades aportadas,
de
cuenta que se reparten en una superficie muy reducida alrededor
en
troncos
los
(Carlisle
et al.
1967).
Concretamente para
encina
la
0.20
aproximada de 1.5 Ke de nitróeeno totalr
supone una fertilización
2.2 Ke de potasio y 1.3 Kg de azufre repartidos en las
proximidades de los troncos que cubren una ha de terreno. La evolución
puede reperdel bosque como consecuencia de su estado de desarrollo
Ke de fósforo,
cutir
el reparto
en
troncos.
De
de nutrientes
s€ puede llegar
este modo,
competencia
por el agua y nutrientes
diferencias
estructurales
llot
eI
en las zonas
circundantes
a establecer
que perpetúe o
creadas de forma natural
a
Ios
un mecanismo de
acelere
o artificial
ciertas
(Be-
y Escarré 19BB).
Este fenómeno que pudiera tener su importancia en un sistema como
a causa de
mediterráneo, donde se producen efectos de oligotrofia
la falta
de agua que movilice
los nutrientes,
carece de importancia si
ameril o c o m p a r a m o sc o n l a s e x p e r i e n c i a s d e f e r t i l í z a c í ó n e n b o s q u e s
de
canos. Fisher y Garbett (1980) Ia respuesta al aporte d'e 220 Kg/ha
N
y de 55 Ke/ha de P,
en distintas
plantaciones de Pinus taeda en eI
s u r e s t e d e E . E . U . U . . D e s p u é sd e B a ñ o s d e t r a t a m i e n t o e s t a s r e s p u e s t a s
son heterogéneas y en ocasiones, moderadas. Los suelos y las lluvias
son las causas de tan irregular
aprovechamiento'
Respecto a los aportes totales que recibe eI encinar de I'Avic,
(embudos) de
nuestro modelo conceptual asumeque todos los árboles
Escorrentía Cortical
8
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Ett10ule'
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IgI4tES
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A:U!9c90.480.0200.500.18t.{40.0090.780.670.090.240.890.9923.9
P,!ed!É0.t40.0050.t60.030.520.0010.t70.210.020'080'300'307'9
fot¿l
1.270.0851.85 0.58 5.8{ 4.0202.78 1.920.3{ 0.87 3.{0 5.00
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P. ¡edía 0.23 0.03 0.46 0.05 1.08 0.00{ 0.96 1.07 0.21 0.35 0.78 0.03
Total
2 . 0 90 . { 3 s . 1 5 0 . 9 {1 2 . t 70 . 0 6 51 5 . { s9 . 6 7 2 . 8 9 3 . 8 { 8 . 7 1 0 . 5 0
en al
estudi¿das
por escorrentia
cortic¡l.enl¿s especies
totalesanu¿les
T.BAoortes
-IABLA
la cuenca.
e la densidad
de cadaespecie'en
Eñ¿iñ¡iOi LtÁiic, atendi'endo
".
-N . -Bá. t g iLñoáss v a l o r e s d e P O 4 e n C . i l e { p r o c e d e n d e c o n s i d e r a r q Ó l o
m u e s t r a s , c u y o r a n -gEolZ e - c o n c e n t r a c i o n e s e r a s i m i l a r
resto de muestras se eliminaal"de las otras'espeóies..
ron por ser sospechósas de contaminación.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
cada especie
(filtro)
(tipo
d e e m b u d o )c a n a l i z a n n u t r i e n t e s d e s d e l a s c o p a s
al suelo. Por 1o tanto los aportes que reciben
estos suelos a
escala de cuencar
s e o b t i e n e n s u m a n d ol o s a p o r t e s r e c i b i d o s p o r t o d a s
las especies. Esto ereva ras cifras anteriores
ligeramente, aunqueno
hasta eI extremo de ser comparablea una fertilización
artificial.
sin
embargo' para nuestro ecosistema los aportes son
importantes y merecen
ser destacados los 3.4 Ke/ha d" K*, ros 2.3 Ke/ha
de nitrógeno totar v
2 Ke/ha de azufre.
3.5. APORTESNETOSANUALESEN L'AVTC
En la tabla 7.9 y figura
anuales recibidos
7.2 br
en el suelo de ltAvic
se presentan 10s aportes
netos
por escorrentía cortical
según
empleado. En raz6n del volumen de agua canalizada
y por efecto específico,
el So- y eI K' son los iones más cuantiosos
4
de este flujo
en ra encina.
Áunque cada uno de origen
diferente,
er método de cálculo
ambos contribuyen
enormemente a los aportes netos al ser arrastrados
desde los troncos por er agua de rruvia.
En el resto de ra especies
ros aportes netos son poco cuantiosos,
aunque destacan en todas los
mismos elementos (so=, K* y NH,+¡. Er NH.*
,r., ion que rlega ar
""
suelo en grande"
por Ssta vía. cXrlisre et ar . (1966),
Lang
""ntÍd"des
et al. (1980) v Boring y swank (19s4) ponen de manifiesto
la importan_
cia de líquenes,
argas y ciertos compuestosorgánicos en riberar
sustancias nitrogenadas que son arrastradas por
Ia Iluvia.
Sin embar8or estos procesos no son tan generalizados.
Lang et al.
(1976)
encuentra que los 1íquenes epífitos de ciertos
abedules, en condiciones
de
laboratorio
son capaces de retener amonio y nitrato
der
agua
de
I luvia.
A escala de cuenca hay que r e s a l t a r
(3.14
*0,
Ks/ha) y de sulfatos
los aportes netos de
potasio
(3 Ke/ha),
así como las retenciones de N(0.07 Ke/ha) con un efecto más simbólico que
efectivo.
4. ORIGENDE LOS IONES PRESENTES
EN LA ESCORRENTIA
CORTICAL
4 . 1 . P R O P O R C I O NIEOSN I C A S
Al
Ios
igual
porcentajes
que ocurrlera
con eI
de iones presentes
agua de trascolación
en este flujo
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
sufren
Escorrentía
(Cap.
VI),
cambios simi_
Cortical
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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;.-;,;;-0.08 0.6t 0.00{ 0.66 0.{0 0.06 0.08 0.81 -0.001623'9
a. ![9É9 0.01 0.007 0.20
-0.01 0.00t 0.06 -0.05 0.2{ 0.000 0.13 0.12 0.01 0'03 0.28 -0.00057.9
l. !edi!
-0.31 0.038 0.80 -0.29 3.03 o.oo¡l 2.37 l.0l 0.23 0.3{ 3.1{ -0.0036
rot¿t
!,. ile¡
;:;;.'1 il':;;-;; l;; ; ;;-*
;;; ;:,;;-,:;;-;:;-
-0.16
0.02 0.0300.58 -0.t3 t.29 0.01 3.67 2,12 0.53 0.37 2.09
-0.08 0.5t 0.00 0.74 0.63 0.12 0.12 0.72 -C'05
P. ¡edia -0.02 0.0080.18
Ó'. $9d-Q
fotal
-0.52 0.2182,2s -0.{7 6.33 0.01 13.21 5.lt
Tabta
7.9
2.02 l.sl
8.05 -0.36
Aportes netos anuales por cada una d e l a s e s p e c i e s
estudiadas en I'Avic y para el conjunto del bosque. En todos
se han considerado las medias obtenidas
los cáIculos
tomando en cuenta la densidacl del bosque.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Iares
respecto
En la
tabla
ion en el
a las
proporciones
7.10 y figura
7.3,
agua de escorrentía
precipitación
En
calculados
todas
rrentía
las
iónicas
agua de precipitación.
en el
se representan
cortical,
en términos
total
los
porcentajes
y neta,
de cada
y €il el
agua de
de veqil.
especies destaca el aumento del K*
Ia
"n
esco-
cortical
neta respecto a 1a precipitación y a Ia escorrentía
2+
y S0 tienen una pauta similar, manteniéndoseen
cortical total.
Ca
4
p r o p o r c i o n e s s i m i l a r e s en todos los flujos o aumentando ligeramente e1
2+
S O e n l a e n c i n a " E l Ca
sin embargo, disminuye su importancia
en
4
dicha especie"
tiene pautas similares
El Cl
su
importancia
precipitación.
produce
relativa
Tal
en las tres especies, disminuyendo
en la escorrentía
como ocurriera
cortical
en el agua
de
respecto
a
transcolación
la
se
de NO^ y H*
todas las
especies,
no pre"r,
3
sentandose estos iones en Ia escorrentía cortical neta. Lovett et al.
una
retención
(1985)
1a retención
el
lavado desde las superficies
sin
relacionan directamente
*2*2+
y Mc
40-60% del K , ca
de los hidrogeniones
con
foliares.
embargo, eo estos cálculos
la disminución en importancia que se
-+
aprecia en algunos elementos ( cl , Na y F ) se debe principalmente
al efecto del incremento el K+, eu€ pasa a ser el de mayor importancia
relativa
en la escorrentía
Eotal y neta.
t+.2. C0CIENTES
IONICOS
Los
cocientes iónicos presentados en la tabla 7.11 nos
eI origen continental
indican
o marino de los iones depositados en las copas y
troncos
de los árboles y que luego son lavados por la lluvia.
Se ha
++
y el K como referencia,
tomado el
Na
para comparar con un ion
+
p r e d o m i n a n t e m e n t e d e o r i g e n e x t e r n o a l b o s q u e ( N a ) y o t r o d e or i g e n
+
interno (l( ).
Los resultados concuerdan con Ia idea de que los iones de origen
interno
son
pocos,
o bien que Ia contribución
interna es escasa en
todos ellos
a excepción del K+. Los cocientes calculados respecto a K+
son
inferiores
todos
importante
a la unidad excepto en el
contribución
NH
4+
que las plantas realizan en K
debido
por
a
la
lisivia-
ción; ésto nos revela que ningún otro ion es aportado en igual medida.
Escorrentía
Cortical
10
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Alc
l{0
CI
s0
Ca
l{g
Na
1 . 3 21 0 . 3 12 . 9 0
D e pG
. l o b a l 3 . 8 0 1 0 . ? 51 . 1 31 2 ' 8 0 6 . ff 2 6 . 0 3 2 0 . 3 2
z ' l ' t5
Q. ilex
E.C.Total 1.28
E.C. l{eta
3 . ? 11 . 0 61 1 . 3 0 2 . 1 02 ? . 8 91 8 . 0 56 . 6 8 8 . 3 81 9 ' 5 0
591'20
2 ? . ? 31 5 . 0 8 8 . 3 ? 6 . 2 13 2 . 0 7
33{.02
1.10 9.3?
A. uneclo
E . C .T o t a l 0 . ? 5 6 . 0 20 . ? 61 0 . ? 8 2 . 2 12 2 . 7 12 5 . 1 66 . 0 8 8 . 0 0l ? . 2 0
E.C.l{eta
0 . 2 80 . 5 6 8 . 3 5
1 8 . 5 02 9 . 2 2? . 6 5 5 . 3 93 0 . 0 {
55{'{9
290.26
ia
P. ured
E.C.Total 0.69
E.C. l{eta
5 . 3 30 . 6 ?1 0 . ? ? r . 2 3 2 5 . 0 52 4 . S 9 { . 9 5 8 . 1 81 S . 1 8
0.36 8.01
2 2 , 2 2z ' . t . 3 r5 . 1 4 5 . 5 01 1 . 2 3
5{1'21
292.26
y neta, en las tres
Tabla ?.1O Porcentajesiónicos en Ia escorrentla cortical total
en
especiesy en la precipitación,calculadosa partir de la concentración Ieq/I'
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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A. unedo
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Figrrra 7.3-Proporciones,
(Z).
lSg diferentes iones anali_
z a a o s t e n e I a^ igóunai .c¿aes p i e ó i p idt g
aclon,
- escorrentía cortical
Éiiii¿dr";"Fil::r:igsf:if
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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1.54 3.{2 5.41 l.'{1 5.56 0.27 0'61 0'97 0'25 0'18 l'7tJ
-1-i:11ii:I lll
- -''"-!l-1ii:11
--1-"
!::!i1il-lil -i:11---i-11
Tabla
?.11 Cocientes iónicos entre las concentraciones netas (Ieq/l),
de Ia escorrentfa cortical de las tres especies.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
+
es un caso especial pues eI papel que líquenes y algas
El NH
(Millbank 1978;
tas juegan en este proceso está por cuantificar
kamp et
incorporación al bosque, es considerable (CarIisle
Los
iones
de
los
claramente 1a
indican
en la escorrentía cortical,
su
1966, 1967).
et al.
cocientes que revelan el origen marino o terrestre
presentes
Lang-
parece claro que su origen es externo y que
1982);
al.
epífi-
i m p o r t a n c i a d e l p o l v o c o n t i n e n t a l e n L a z o n a . S i s u p o n e m o sq u e t o d o e l
+
Na procede de los aerosoles marinosr s€ llega a la conclusión de que
1as copas y superficies
de troncos son buenos captadores de las partíTodos los cocientes superan ampliamente a
culas de polvo continental.
la
unidad
excepto
el Mg/Na que toma valores
a uno (0.97 en P.
inferiores
media).
muy bajos,
e
El cociente CllNa
incluso
en
refleja
Estos valas especies un reducido excesó de CI continental.
2+
procede del mar (Cap. V),
lores no son extraños, ya que parte del Me
todas
en tanto que fuentes continentales
5.
de Cl
son habituales.
INFLUENCIA DEL TAMAÑODEL ARBOLEN LA QUIMICA DE LA
ESCORRENTIA
CORTICAL
5.1.
DEL TRONCO
TOTAL CON EL DIA},IETRO
VARIACIONDE LA CONCENTRACION
Como ya se vió en el capítulo
IV,
ia cantidad de agua canalízada
por los troncos de los árboles es una función alométrica del
del árbot.
La biblioerafía
consultada aporta múltiples
de que al aumentar el diámetro,
por
este
de relación
concentración iónica en el agua de escorrentía
(Jordán 1978; Baker y Attiwill
Son diversos
comprobaciones
aumenta la cantidad de agua canalízada
Sin embargo, eI tipo
ftujo.
entre diámetro
cor-'ical
no es patente,
los factores o procesos que intervienen
capacidad
de lavado y el mayor efecto de pantalla;
otros
como la mayor exudación derivada de una mayor superficie
soporte.
modou otro,
en
de más fauna y flora
epífita,
esta
la mayor
como el aumento de dilución,
unos físico-químicos
ficie
y
1987).
relación;
te y la posibilidad
diámetro
biológicos
intercambian-
gracías a la super-
Todos estos procesos tienden a contrarrestarse
y quízás cada ion tenga un modelo diferente
de
un
de funciona-
miento según su origen sea interno o externo al sistema.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Escorrentía
Cortical
11
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
En Ia tabla 7.12 se reflejan
das
las concentraciones medias pondera-
por volumende la escorrentía cortical
de cada especie.
estudiados
árboles
en los diferentes
se
En las figuras 7.4 a 7.6
representa
las concentraciones iónicas en los dis-
mediante diagramasde barras,
tirrtos árboles estudiados.
encina (pig.
La
7.4) es la especie que mejor refleja
el efecto
A1 disponer de 10
del tamaño o edad en la concentracion de algún ion.
ción aI aumentar el
á r b o l e s , s e a p r e c i a n l a s t e n d e n c i a s d e l a c o n c e n t r a=
2++3noo_ t
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n
e
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e
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t
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"
n
diámetro. Hay tendencia a
por
este factor.
el madroño y falsa
a las descritas
similares
y MC
parecen no estar afectados
Sólo_tres iones ven disminuída su concentración
aumentar el diámetro (F , No.
En
Na
mientras que Cl ,
alcalinidad,
aI
y los hidrogeniones) '
aladierna
es más difícil
en la encina.
observar
pautas
En ambas especies apenas
se
los
tendencias a la baja o aLraLza cuando aumenta el diámetro de
falsa
aumentan con el diámetro en la
sóto el so y el Ca
troncos.
4
errática'
aladierna, mientra" qr" el resto de los iones varía de forma
ven
entre la concentración de los iones
relación
La
en
la
esco-
y el diámetro de los árboles se ha estudiado utiliEn la tabla 7'13
correlaciones lineales entre estas variables.
cortical
rrentía
zando
muestran las funciones cal-culadas indicanrlo en cada caso el
del coeficiente de correlación y su nivel de significación.
se
Atendiendo
ajustadas
se
correlaciones
a
1os valores
de r encontrados y
a
las
valor
funciones
de
c o m p r u e b a1 a h e t e r o g e n e i d a d d e l p r o c e s o . L a f a l t a
en algunos casos puede esLar motivada por
significativas
No obstante, en líneas geneel escaso número de árboles controlados.
2
se observan ciertas tendencias que indican la existencia de
rales
grupos
de
iones.
En el primero estan
aquellos
cuya
concentración
de
tiende a disminuir cuando aumenta el diámetro del árbol' Es el caso
+-3En eI segundo grupo estarían aquellos
H , N0 , p0
, y quizás F
34
cuya cóncentración tiende a incrementarse con e1 aumento delrdiámetro
En este caso incluiríamos al NH. , Cl , SO,' Ca ' Mg '
del árbol.
++-44
Na, y K, Y, quízás, la alcalinidad'
Las figuras 7.7 a 7.9 ilustran
Escorrentía Cortical
estas relaciones;
12
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
aunquealgunas
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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7.4 Concentraciones medias ponderadas por volumen (mgl1)
Ios 10 árboles muestreadós, para e3correntía cortical
Q.ilex, ordenadas de menor a mayor diámetro.
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7.5 Qoqcentraciones medias ponderadas por-volumen (ne/I) en los
de A.unedo
cortical
5 árboles muestreados, para escorréntía
ordenadas de menor a mayor diámetro.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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0.93t+0.009-
g
0.929+0.0230.322
K
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2,927+A,083-6
4.228
0.193
0.550
0.t58
0 , 9 1 7r I
2.686+0.202-g
0 . 7 5 1t
Tabla 7.13 Ecuacionesde regresión Iineal
entre el diámetro deI árbol
(d) en cm y Ia concentración total (mgll)
de Ios iónes en Ia
escorrentfa cortical. Se refleja el valor
de r y el nivel de
significación.
( r ) = S i g n i f i c a t i val
a 952
( f r ) = 5 i n nfi i c ¿ t i v aal 99I
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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las
ecuaciones
marcar la
falsa
no son significativas
tendencia general.
aladierna
tienen
ambas especies eI
Se observa,
tendencias
ajuste
lineal
se
que tanto
más claras
refleja
han
representado
para
la encina como Ia
que las del madroño, y en
con bastante
fiabilidad
dicha
tendenci a.
Estos
resultados,
con todas Ias precacuciones posibres dada
ra
escasez de datos,
sugieren que dentro del primer grupo
se encuentran
ros iones de procedencia atmosférica
,escasos en los ecosistemas
forestales,
y gue son tomados desde er agua
de rruvia por ra vegeta_
ción o su fauna y flora epífita.
En er segundo caso, estarían
ros
iones procedentes del interior o exterior
der sistema forestar,
pero
cuya abundancia en Ia superficie de copas y
troncos es arta y para ros
que er agua de lluvia ejerce un
efect'o de arrastre desde éstas
hasta
eI suelo.
En ambos casos ra edad der árbor, su tamaño
y arguna otra carac_
terística
estructurar
pueden originar una tendencia
a aumentar o
disminuir la concentración iónica,
en virtud de su superficie.
En el
primer
caso'
porque favorece la captación atmosférica
de deposición
seca o de lixiviaciónEn el segundo, por favorecer el intercambio
o
retención
de iones der agua de lluvia,
desde esa superficie
(parker
1983).
5'2'
vARrACrONDE LAs coNCENTRACToNES
NETAs coN EL DrArr{ETRo
DEL TRoNco
Las concentraciones netas promedio en la
escorrentía cortical de
cada árbol se dan en Ia tabla 7 -14. Ai
correlacionar linealmente estas
concentraciones con er diámetro, se observa
relaciones parecidas entre
ra encina y la falsa aradierna (Tabla
7.1s).
En estas especies coin_
ciden las correraciones significativas
cre los iones s0=, K* y ra
conductividad.
otros iones como e1 cl , NH*, po3- ,.urnonáun
de manera
s i g n i f i c a t i v a a r a u m e n t od e r d i á m e t r o e n
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los hidrogeniones 1o hacen sóro en
l a e n c i n a . E l m a d r o ñ o , p o : s "u^ 2p*a r "t e ,
no presenta correraciones significativas para ninguno de ros iones anarizados.
En las figuras 7.10 a 7.12, se muestran
las gráficas correspon_
dientes a 1a val iación de las concentraciones
iónicas de La esco_
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Escorrentía
Cortical
13
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tabla 7.l5valores del coeficiente de correlación de Ias regresiones Lineales entre Ia
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
rrentía
cortical
refleja
mediante el ajuste lineal
figuras.
Es
neta frente al diámetro.
cia
responsable de la falta
concentraciones
de las
se
estas
en
eI
de ajustes significa-
l r i , r , i ) i l r ' ( ) ( ' (q' l l c ( ' 1 t , . : ;t ; t C s1: ,'
l . r i i r l c lC s l r .
a la dilución
que se representa también en
c o m p r o b a rq u e e l á r b o l d e m e n o r d i á m e t r o
fácil
madroño es eI principal
t ivOs. :
general
La tendencia
i < , th : r . r i i t . t t < : r t r l < t r t -
cuando aumenta
diámetro
el
del árbol.
5.3.
RELACIONESALOMETRICAS
ENTREEL VOLUMEN DE ESCORRENTIA
CORTICAL
Y LAS CONCENTRACIONES
IONICAS
que otros autores,
A1 igual
ficativa
hemos encontrado una relación
de signo negativo entre la concentración iónica en Ia
rrentía
cortical
y e1 volumen de agúa que circula
relaciones es grande.
por
esco-
dicho
flujo,
(19B7) la variabilidad
aunque como se indica en Baker y Attiwilf
estas
signi-
Después de comprobar distintos
para las tres especies,
corti-
se ha construído la t.abla 7.16 ,
que se presenta Ia función mejor predictora
de
tipos
ajustes entre concentraciones iónicas y volumen de escorrentía
cal,
de
en Ia
de cada ion en cada una de
las especies.
En general,
la
potencial
se observa que el tipo
negativa.
Só1o en eI caso
tipo exponencial en algunos casos (K ,
ductividad)
superan el valor
Aunque es difíciI
acerca
tipos
de funciones,
EI
función
por
F
ilex
,
exponencial
de
más frecuente es
las ecuaciones de
y
alcalinidad
con-
de las ecuaciones potenciales.
directamente las
i,nterpretaciones
en base
a
diferentes
s í e s p o s i b l e s a c a r a l g u n a s d e c l u c c i o n e sd e
Es decir¡
tipo
descrito por una
es aparentemente mayor que cuando se
una función potencial.
cial.
L_
efecto de lavado sobre e1 stock inicial
concentración
F ,
extrapolar
9"
H ,
las tasas de lavado y stock inicial
de
general.
predictor
de relación
describe
se aLcanza más rápidamente
base mediante un ajuste exponencial que uno
la
poten-
E s t e t i p o d e c o m p o r t a m i e n t os e a p r e c i a e n l a s c o n c e n t r a c i o n e s d e
K
y la conductividad. Sin embargo, en todos estos casos el stock
inicial
atribuible
bastante
similar,
tanto a deposición seca como a
i n d e p e n d i e n t e m e n t ed e l a e x p r e s i ó n q u e
tasa de lavado.
Escorrentía
Cortical
lixiviación,
14
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
define
€s
la
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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TABTA
las sustancias guloicas analizadas en los fluSos tle escorrentla cortical y los volumnes de agua gue
g e n e r ae s t e f l u ¡ o e n l a s t r e s e s p e c i e s .
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
A1 comparar Ia reserva disponible en Ias hojas y los troncos, y
que será arrastrada posteriormente por eI agua de lluvia,
observamos
gue, excepto en el
caso del so= cuyo máximovalor se da
en ra
4
encinar por lo general el madroño es la especie que presenta los
mayoresvalores iniciales para e1 lavado. En la falsa aladierna, sólo
el
se presenta en stocks iniciales
cl
superiores ar
de
las
otras
especies
a ra vez que se da en esta especie la mayor tasa de lavado.
regularidades en cuanto a la tasa de lavado y stock inicial
son
Las
grandes
entre las tres
7.17 refleja
especies para Ios diferentes
el orden relativo
iones .
La
tabra
de los iones según dichos parámetros en
cada especie.
TASA DE LAVADO
-2+
NO > C a
2+=
>s0
MC
2+4
MC = C l >
A= i l e x
A . unedo
P . media
2+'
+
+
>Na >K
+
2+
+
4+
+
=Ca
>cl
>NH
> K > N a = NO
+
2+
+
+
)
=Ca
NH
>S0
K >Na
4
4
>s0
=Mg
>NH
>cl
RESERVAINICIAL
-+
+2++
>Ca
*
*2*4+
>Ca
SO > K
*2*4
s0 > K > C a
Q .i l e x
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A. unedo
P. .uedi¿
>NH
>NH
-+
>Na
>Na
++
>Na
NH
4
CI
>Cl
t+
Tabla 7.17.
CI
>Me
2+
>Mg
>No
2+3
>Mg
>No
a
J
Ordenación de los iones según eI valor
en
el
origen
(reserva inicial)
y de
2+
>N0
de las
ordenadas
pendiente
ra
(tasa
de lavado).
Resalta
reflejando
apoyar
la coincidencia
en los valores de la
un comportamiento similar
Ia
reserva
en las tres especies.
idea de que en todas ellas
los factores
controlan dichos valores en aquellos iones que no son
desde Ia planta.
especie,
Io
tasas de lavado indican respuestas diferentes
cual
Esto puede
externos son
que
Algunas
inicial,
los
excretados
según Ia
es razonable ya que tanto la
estructura
arbórea,
textura de hojas y corteza como Ia movilidad de sus elementos, pueden
introducir
aspectos diferenciales entre ras especies (parker 19g3;
H e n d e r s o ne t a I .
1977).
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Escorrentía
Cortical
15
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
5.4.
.DX! ARBOL
RELACIONENTREAPORTESI TAI'{AÑO
la
ha venido repitiendo a 1o largo de este trabajo,
de los
capacidad cle canal izací'n de agua y nutrientes por los troncos
eI volumen
á r b o l e s , e s t á e n r e l a c i ó n c o n e I t a m a ñ o d e 1 ¿ rc o p a ' T a r r t o
gases y
partículas,
de agua capLada como la capacidad de interceptar
corl eI diámeaerosoles, está relacionada con el tamaño y por lo tanto
como se
tro de los troncos.
sin embargo,
no se da una relación
directa,
sino
(efecto de
que otros factores como la posición que ocupa en el bosque,
etc')
borde, fondos de valle, orientación y pendiente de las laderas,
en la respuesta esperada (Muhlbaier'
pueden influir
etr Ia cuenca de L'Avic
Como ya se ha indicado previamente,
controlaron
los flujos
de escorrentía
en 20 árboles
cortical
del bosque durante 27 meses.
en el interior
1 9 8 7 )'
se
situados
Los aportes de nutrientes
estos árboles durante todo el período se calcularon
en cada
considerando la concentración media ponderada por el volumen
y el caudal estimado para un árbol tipo de su diámetro durante
árbol
canalizados
por
todo el período.
En
Ia relación
todas las especies estudiadas,
diámetro es significativa
entre aportes
en la mayoría de los iones (tabla 7.18)'
y
La
cubre un mayor espectro
encina al contar con 10 árboles controlados,
En
fiable'
de variación en tamaños por 1o que la información es más
ella
vos,
todos los coeficientes
excepto para el nitrato
c i e s a d e m á sd e é s t o s ,
en la aladierna,
Probablemente,
las
de correlación
calculados son significati-
y los hidrogeniones.
carecen de significación
y el sulfato,
fosfato,
La raz6n principal
En las otras espe-
la alcalinidad y flúor
amonio y calcio
para esta falta
en el madroño'
de significación
en
(5) '
sea el reducido número de árboles controlados
y
variación intrínseca a esLe tipo de medidas (Baker
correlaciones
además de
AttiwilI
la
1987).
y en
AI comparar las funciones estimadas para las tres especies
s€ aprecia cómo
espec-al sus respectivos coeficientees de regresión,
para la mayoría de los
tasa de aporte en el madroño es superior,
propornutrientes. Cloruro, sodio y magnesioson aportados en mayores
la
En tanto que para
c i . o n e s e n m a d r o ñ oq u e e n e n c i n a y f a l s a a l a d i e r n a .
y de
el potasiu }¡ sulfato la encina es la primera, seguida del madroño
Escorrentía Cortical
16
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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0.700
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cl
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0 . 0 5 3 + 0 . 0 1 { - 00 . 5 7 8
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
la aladierna.
figura 7.13 se han representado las funciones ajustadas
(pendientes de
para algunos iones. se observa que 1as tasas de aporte
cada espel a s f u n c i o n e s ) m a n t i e n e n e l m i s m oo r c l e r lr e l a t i v o c l e n t r o d e
presentan las macie en los iones comparados. El sulfato y potasio
la
En
yores tasas, seguidos de cloruro,
sodio y magnesio' Las diferencias en
se
magnitud de los aportes por la encina respecto a oLras especies
deben, probablemente, a que en dicha especie los árboles estudiados
la
cortical
son de mayor tamaño, Y Por 1o tanto el caudal de escorrentia
es mayor
a1'
netos responden del mismo modo que los totales
la información se han
Para no reiterar
aumento de tamaño del árbol.
obsereliminado del trabajo los datos de aportes netos. La tendencia
aportes
Los
coincide totalmente con la manifestada por los aportes totales'
posiblemente porque la mayor parte de los aportes totales la consti-
vada
y del
tuyen 1os aportes netos procedentes de la deposición seca
están
(t'tilter y Miller 1980 ) . Arnbosf actores
I ixiviado
r ial
rela-
probablemente'
directamente con el tamaño del árbol aunque,
cionados
mate-
no de forma sencilla.
temporal
correspondiente
rX,
para la
gunas directrices
6.1
los
(año) y a una estructura
capítulo
6.
de
extrapolación
La
atb|rea
a las
a
anteriores
resultados
conocida
un
de estos
En
es directa'
el
s€ dan al-
bases para un modelo,
extrapolación
período
datos.
CORTICAL
RELACIONESENTRELOS IONES DE LA ESCORRENTIA
SIMPLES ENTREIONES
CORRELACIONES
En las
correlación
rrentía
7.19 a 7.20 se dan las maLrices de coeficientes
entre
las
cortical
coeficientes
existente
tablas
de las
parece que Q. ilex
cativas
tres
significativos
entre
Ios
epecies
en el
el
grado
en este
flujo.
aL 95% indica
de
agua
El elevado
estudiadas.
iones presentes
el
el
67 y 72% del
número de coeficientes
esco-
núnlero de
interacción
de
Por
muestra un mayor número de interrelaciones
aunque en todas ellas
es elevado (entre
iónicas
cor¡centraciones
de
especies,
signifi-
de correLación
máximo posible) '
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Escorrentía
Cortical
17
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
y en cm par a el
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Q U E R C U SI L E X
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Tabla
concentral o g a rrííttnniiccaa
e n t r ee l a s
7 . 1 99 i l a t rriicceess d e c o r r eellaacciióónn
y
de Q. ilex
totales
e n l a e s c o r ireennttííaa c o r t i c a l
ciones
E
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Á . u n eeddoo.. L a p a r t ee s u p e rriioorr d e l a m a t r iizz i n d li ccaa
A
(f)
con (l)
én cada comparación. Se marcan
Ln
¡!4
considerados in
ilÉ-aso:s
iG-Zasos consiüerados
ilÉ:óaso-s
991.
95Í
o
sienifióativos
aI
coeficientes
áquelIos
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Esunapautacomúnentodaslasespecieslafaltadecorrela*
iones.
Sólo en la encina este
y los
sulfato,
concentración
ion mrlestra llna relación
de
y e1 resto
de fosfato
con la
negativa
cI<-¡*
EI
una explicación clara'
2+2+++
metálicos (Ca , Mg , Na y K ) son los
no parece tener
Io cual
alcalinidad,
ruro,
la
entre
significativas
ciones
cationes
S - l ' 1 ' ¿ ti u l i ( i u c t i ' i ' l ' i t l ¡ r r l -:i)' '' -i
i - O r r e S¡ u á S f u e I L e r u e n L e c O l ' r e l c i c i . C l r r . r c i co ¡sl ' L l e
con todos 1os elementos analizados'
positiva
tra una clara correlación
en 1a falsa
y de los hidrogeniones
en todas las especies '
a excepción del fosfato
aladierna.
PRINCIPALES
DE COMPONENTES
6.2. ANALISIS MULTIFACTORIAL
E1 elevado número de correlaciones
entre los iones
lineales
sentes en eI agua de escorrentía cortical queda reflejado
miento multivariante realízado con los datos. un análisis
tes
en el tratade componentotales
concentraciones
(ACP) aplicado tanto a las
principales
pre-
de los iones
como a las netas, muestra un eje I cargado con la mayoría
que se presenque abundan en esta vía y un eje rI que separa aquellos
tan en bajas concentraciones (FiS.
7.14) y en particular
separa a los
hidrogeniones de1 resto.
en
iones Ce las tres especies sufren una segregación similar
de1 eje r se agrupan los iortes s0 '
el ACP. En eI extremo positivo
4
+
2+
2+
,
, e v a- d
, ^a^s c o n c e n t r a e
l
e
n
p
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s
e
n
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s
e
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o
s
y
K , todos
cI , Mg"' , ca
ESte eje
ciones tanto en la concentración total como en la neta.
e I 5 4 ' t + %e n
a b s o r v e e L 6 6 %d e l a v a r i a b i l i d a d d e l a n á l i s i s e n Q . i l e x ,
de concentraciones
A . u n e d o y e L 6 2 %e n P . m e d i a c u a n d o s e t r a t a
de
y e I 6 1 . 5 % , 4 6 . 7 %y 5 4 %r e s p e c t i v a m e n t e, a L t r a t a r s e
totales,
Los
concentraciones netas.
Et
Ias
eje
eje
II
especies,
del
absorbe alrededor
en sus concentraciones
tanto
queda claramente
caractetízado
por
los
Su significado
acj-dez con Ia presencia
de bases y sales
eI
capítulo
acídez
cortical.
Como se clijo en eI
de trascolación),
puede ser
tanto
Escorrentía Cortical
la
el
totales
todas
como netas'
Este
hidrogeniones
implica
en su extremo positivo.
escorrentía
en
15% de la variabilidad
la
que se sitúan
contraposición
que neutralízan
el
agua de la
apartado correspondiente
de
mecanismo de neutralizactón
protonación
de ácidos
18
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
de Ia
débiles
(en
la
(HCO o anio-
3
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
CONCENTRACIONES
NErc
ffi2%
61.5%
Quercus
ilex
Y,A%
16.7%
A.unedo
6211%
s39%
E-155%
Figura
7 '14 Representación de las_variabres
(loneq) en er espacio
definiiro poi-lói-üo"-iriñ.ro"
ejes áe'ÍóJ-or"tintos anárisis
de componóntei-[riñói[áiE"_ru"rizados.para
cacraespecie se
muestra ra
ilistribüóión
de
ró;
-iñaiqi;roo
ron""
sesün ras
concentraciones totalei-_y neۇs,
el porcentaje de ra varianLa tótárlue en todos los
explica cada
33::"
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
comoeI intercambio ,Je protones en las superficies
(Lindberg et aI. 1986; Freiesleben
Por los cationes metálicos
orgánicos),
nes
foliares
et al . 1987).
a cierLa
NO sue.Le estar relacionado con los H ' aunque
3+
y l o m i s m o p o d r í a m o s d e c i r d e l N a , s i n e m b a r g oh a y c l a r a s
distancia,
Et
L.ocl'rs l;ts
c s 1 ' r c eL c s '
cxccpci<lrtes
ctt
asociación
enconLrada entre H
l'a
(:
c x 1 ' i i ' c ¿ l c il ó r r r ¡ l i r s ¡ r t ' o l r a t r J [ ) ' I l ' ; t l l t
y NO^ puede atribuirse
procesos
a los
J
Ambosiones son
del árbol.
de absorción que ocurren en las "np"ifi"ie
por las
generalmente retenidos desde el agua de Iluvia en su discurrir
hojas y troncos.
Estos
cativas,
resultados nos indican que apenas hay diferencias signifi€t 1o esencial, entre las relaciones iónicas de Ia escorreny neta de las tres especies.
total
cortical
tía
Sin embargo, el
Na
pero de forma incontrolada' En la
aparece siempre asociado*al eje II,
totales y
encina se separa a los H cuando se trata de concentraciones
10
con el madroño ocurre
se asocia. en las concentraciones netas.
en las
e[ tanto que para la falsa aladierna van asociados
contrario,
dosACP(totalesynetos)'Sicomparamosestosgráficosconlosobtese aprecian
nidos en eI análisis multivariante de la trascolación,
algunas diferencias
importantes,
1o que da pie a Ia idea de
desarro-
indicando el desplazamiento que sigue
hasta las posicada ion desde su posición en el ACPde las lluvias,
cortical'
ciones ocupadas en los ACPde la trascolación y escorrentía
una superposición de ACP,
llar
7. INFLUENCIADEL PERIODOSECOPREVIOEN LA QUIMICADE LA ESCORRENTIA
CORTICAL
y se
de trascolación,
'1983; Lovett y Linclberg
refleja en la bibliografía consultada (Moore
de la
1984, 1985; Kazda y GLatzeI 1986; Kazda 1987 etc. ) además
precipitación
cantidad de precipitación el período seco previo a cada
y
trascolación
es un factor de gran importancia en la química de la
como se
por
Io
cortical.
tanto,
ha
c o m p r o b a d oe n e l c a p í t u l o
debe serlo también para Ia química de la
escorrentía
Este período determina el tiempo de deposición seca y condi-
c i o n a l a e n t r a d a d e m u c h o si o n e s a l s i s t e m a '
Aunque
en el
capítulo
VIII
se presentará
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
los
resultados
Escorrentía
corres-
Cortical
19
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
pondientes a la aplicación del modelo de Lovett y Lindberg (198a) para
del volumen de precipitación
conocer
Ia contribución
relativa
período
seco previo a Ia química de 1a
escorrentía
y
cortical,
del
ahora
trataremos de comprobarla relación que existe entre 1a concentración
y eI período seco previo a las precipitaciones.
iónica de este flujo
Por razones similares
ción,
a las expuestas en el apartado Ce trascola-
se presentan dichas relaciorres en 1a escorrentía cortical
sólo
de Ia encina.
La mayor representatividad
de esta especie en eI enci-
condiciona eI que se 1e preste más atención para cono-
nar de L'Avic,
cer su papel como agente de cambio en Ia química de la pr:ecipitación.
En
tabLa 7.21 se dan las ecuaciones
Ia
c a d a i o n , a d e m á sd e 1 v a l o r
de
significación.
todos
coeficientes
Los
iones presentes en la
los
cloruro,
del coeficiente
estan
por
sorprende
vía húmeda principalmente,
positiva.
significativa
capaces de
facilitarían
el
Este ¡:esultado
la
trascolación,
Dado el
origen
un
aporte
Los hidrogeniones en cambio presentan una
difícil
neutralizar
excepto
ambos penetrarán a1 encinar por
de expli-car,
período seco podría contribuir
Et
que
indican
aunque también puede producirse
aerosoles por vía seca.
correlación
de estas relaciones.
y N"*,
mayoritai:iamente marirro de Cl
de
nos
cortical,
sus diferencia.s con el hallado para
por 1o inverosímil
aunque no
de correlación
por e1 período seco previo.
influídos
r y el nivel
de correlación
escorrentía
para
correspondientes
Ia acidez de
1a
m á x i m ec u a n d o é s t a
es
a la deposición de sales
pero
lluvia,
difícilmente
la deposición de ácidos o de sus precursores en una zona
como la de Prades. La falta
de datos al respecto impide cualquier
tipo
de interpretación.
Destacan eI magnesio,
cación
deL 99%,
significación
tación
de dependencia
sin
halladas.
lluvi¿
serían
En todos los
positivo,
seca
y
Cortical
de las
desde
de correlación
20
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Ia
la
vegelas
en
correlaciones
tiene
de1 tiempo disponible
19 8 5 ) .
Escorrentía
alcanzan
Los procesos de exudación
coeficiente
lixiviación
sólo
de signifi-
y de magnesio justifica
Ia causa determinante
casos eI
Ia
y sodio,
de potasio
encontradas.
con un nivel
hecho de que Ia propia
eI
de su papeJ.a favor
reflejo
deposición
Lindbere
Posiblemente,
principal
sea Ia fuente
relaciones
períodos
90%.
y sulfato
que hidrogeniones
€fl tanto
del
potasio
vegetación
signo
para
(Lovett
Ia
y
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
n
r
Ecuaciones
H
5.59
+ 0.413
DS
0.335 'k
30
Cl
2 . 2 2 6 + 0 . 11 9
DS
0.266
30
NO
-0.026 + 0.351
DS
SO
4
Ca
6.150 + 0.969
DS
0.398 :'¡* 30
0 . 468 :k:!:k 30
1.140 + 0.213
DS
0. 407
J<:k
26
*:l:k
28
Me
0.387 + 0.070
DS
0 .47 9
Na
0.931 + 0.075
DS
0'327 *
29
----L----L9ll-l-!:!?7--:-D-l------9:911--:::--??-----Ecuaciones de regresión lineal
Tabla 7.21.
previo
seco
ciones
(mgll).
a
de
totales
Los
(J.)
sesún la clave¡
coeficientes
Los
la lluvia
(DS)
en días
10s iones en
indican
(*)
ajustadas entre el período
concentra-
las
escorrentía
cortica.l
de significación
de
la
el nivel
y
r
1***) 99%'
90%, 1**) 95%t
la tasa con que
de regresión reflejan
contri-
el período seco (día a día) a explicar la concentración del ion
intraiónicas
en cuestión. Atendiendo a este parámetro las diferencias
(1 '12)'
son grandes; destaca el potasio Por su tasa de incremento
buye
por el
seguido
srrlfat-o y calcio'
aunque este último
con una tasa
6
Magnesio y sodio presentas las menores tasas de camiones
u n a s 1 5 v e c e s i n f e r i c l r a l a d e l p o t a s i o . C o n t os e v e , t a n t o
bio,
procedentes principalmente del exterior como los que proceden mayoriinferior.
veces
tariamente
eI
período
factor
de Ia vegetación,
seco previo.
de forma importante por
están influídos
En unos casos las tasas de
o velocidad de sedimentación,
y en otras,
cambio indican
indica velocidad de
exudación o liberación desde los tejidos'
CORTICAL
EN ESCORRENTIA
DE LAS CONCENTRACIONES
B. VARIACIONTEMPORAL
La
consultada aporta variada información sobre 1a
Aunque en la mayoría de los
esperada para este ftujo.
bibliografía
estacionalidad
casos se presentan ciertas
pautas de variación
estacional
relacionadas
en
con los cambios fenológicos de la vegetación; éstas son más claras
1967;
et aI.
los cactucifolios que en los perennifolios (carlisle
Jordan 1978; Gratani y Bruno 1974; Lemée1974; Williams et al. 1987)'
que
sin embargo, Szabó (1977) encuentra en los bosquesde Hungría
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Escorrentía Cortical
21
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
pautas estacionales se deben a la explosión demográfica
de las
mariposas, cuyos excrementos son muy ricos en nitrógeno
orgánico.
Herwitz (1986), Por otro lado, marca la importancia que tienen
las
estas
rruvias
torrenciaies
episódicas a Ia hora de evaluar los aportes
por
escorrentía cortical.
Segúneste autor, en diversas especies arbóreas
de Australia, en tres de las 51 precipitaciones estudiadas,
se recogió
2++
Ia mayor parte del Mg y K
Las tasas de concentración máxima en
estos días fueron de 128 para eI Mg
y de 184 para e1 K-. Estos
ejemplos nos indican que,
rales,
ila,
aunque puedan existir
siempre hay factores
cuyo
control
oscilaciones
En
es difícil
dichas pautas
tempoasociados al funcionamiento del ecosistey que pueden modificar drásticamente las
esperadas.
las figuras
7.15 a 7.12 se muestran ras
concentraciones tomensuales en las tres especies. se observa que los meses
de
primavera y verano presentan concentraciones mayores
en alcalinidad,
cloruro,
sulfato, carcio y potasio. sin embargo, de un año a otro
Los
tales
niveles
de
concentración
son muy diferentes.
Los bajos vorúmenes
recogidos en 1983 hacen que' por término medio, las concentraciones
en
ese año sean mayores. La conductividarl muestra una variación
mensual
para todo e1 estudio que refleja
la tendencia general de la mayoría de
los iones analizados.
irregular
E n g e n e r a l , s e c o m p r l l e b af á c i l m e n t e e I c a r á c t e r
de este flujo
en las tres especies.
La parquedad en pautas repetitivas
ciones
totales
netas,
e
se mantiene,
incluso
de variación
en cierto
modo,
en las
en las concentraconcentraciones
se acentúan en algunos iones (potasio)
y
ciertas
especies (encina y madroño).
En
las figuras 7.18 a 7.20 se muestran las variaciones mensuales
de 1as concentraciones netas para la mayoría de los iones analizados,
e n t o d a s l a s e s p e c i e s . S e o b s e r v a n m u c h o sm e s e s c o n v a l o r e s n e g a t i v o s ,
principalmente en los nitratos,
fosfatos e hidrogeniones, aunque también se producen retenciones ocasionales de ca
y F en la encina,
madroño y falsa aladierna,
y de cI
en ras dos úrtimas.
Este
dato,
rto es del todo extraño, pues como indican Hasselrot y
Grennfelt (1987) citando a otros autores, €s posible observar
reten*2*Z+
ciones de K , Ca
y MC desde el agua de lluvia a su paso por la
v e g e t a ci ó n .
aunque inusual,
Escorrentía
Cortical
22
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Lasmarcadasyesporádicasirregularidadesqueseapreciantanto
a la cantien las concentraciones totales como netas, están asoCiadas
todo 1983' muesdad de precipitación caída. Tanto julio de 1982 como
tran este efecto.
g. APORTES
NETOSEFECTIVOSEN EL ENCINARDE L'AVIC
En el capítulo
do
que
y posteriormente en eI VI y VII,
el método utilizado
trascolación
incluir
III
y
para calcular
aportes
por
al
intercepen el valor estimado la parte correspondiente a la
como
Parker (1983) define el término utilizado en estos casos
algebraicamente
que fluye
y escorrentía
cortical,
como eI producto de la diferencia
entre la precipitación
por
los aportes netos (AN)
sobrevalora estos
escorrentía cortical,
ción.
t'deposición neta" por- trascolación
lluvia
se ha indica-
y el flujo
correspondienter
de
y lo define
concentración
Pof el volumen de
por <iicha vía de acceso'
Sinembargo,sepuedecomprobarquelasumadelosaportesnetos
calculados por este método, sobrepasa los "aportes
ambasvías,
netos efectivost'
(ANE) que el suelo forestal
recibe.
La razón está en
que el sistema de aportes netos no excluye del cálculo la parte de las
pesar de esto,
entradas atmosféricas que son retenidas en las copas. A
parker (19S3) indica que la diferencia
entre ambosmétodos es pequeña,
ni el
no superan eL 10-20% de los aportes externos,
A pesar de esta aproximación, eI
5% de los aportes por trascolación.
casos en
método de deposición neta es el más adecuado para aquellos
en eI
los que sóIo se conoce una de las vías de circulación interna
y eI error
bosque, pues de lo contrario se sobrevalora la intercepción
y que los errores
puede ser mayor.
final
a este sistema y siempre que se controle a La
el
s€ puede aplicar
vez la trascolación y la escorrentía cortical,
1983)' que
métodode aportes netos efectivos (Parker 1983, 1987; Rodá
quedan
de1 cálculo Ia parte de las entradas atmosféricas que
elimina
Como alternativa
retenidas
en la vegetación.
Los aportes netos efectivos
se
calculan
COMO:
ANE=(ATR+AEC)
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
-ADG
Escorrentía Cortical
23
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
aportes totales por trascolación,
ATR los
siendo
por
totales
y A D Gl o s
escorrentía cortical
AEC los
aportes
por
aportes
deposición
slobal.
Con
que
finalidad
Ia
de comparar ambos métodos se da Ia
los AN y ANE en el
contiene
encinar
de I'Avic
tabla
además de
7.22,
indicar
para cada ión
l-a sobreestima de los AN sobre los ANE. Todos los casos,
3muestran la existencia
el PO_ ,
de una sobrevaloración
de los
4
netos
cuando se calculan atendiendo sólo a 1os flujos
de
excepto
aportes
y escorrentía
trascclación
estimas
equivale
copas por
la
al
cortical
producto
concentración
del
del
neta.
La diferencia
entre
volumen de agua interceptado
1as
la semejanza de los resulta-
dos de ambos métodos para todos los iones excepto alcalinidad
Sólo en estos úItimos,
en
agua de Iluvia.
Sin embargo, merece la pena resaltar
tos.
ambas
y sulfa-
la sobreestima supera el 40% de los apor-
tes netos efectivos ,2*"n tanto que sulfatos
y cloruros
se sobrevaloran
y N a e l 1 1 %y e l r e s t o d e l o s i o n e s ( F , M g z * ,
e n u n 1 6 %d e A N E . C a
+3-+
y NH4 exceden a los ANE en rnenos del 5% de su vaIor.
K , P04
Lógicamente el error
cometido es proporcional a la importancia del ión
en la deposición global-, por lo que aquellos con un origen predominantemente interno,
resultados confirman la suposición tomada por Parker
Los
de
que
se ven menosafectados.
los errores no superan eL 20%de las
entradas
externas.
nuestro caso la máxima sobreestima corresponde a los nitratos,
tos, alcalirridad, amonio, calcio,
todos
En
sulfa-
magnesio, sodio y los hidrogeniones,
c o n v a l o r e s e n t r e 1 0 - 1 1 %d e l o s a p o r t e s
ellos
(1983)
por
cleposición
slobal (Dc).
Cada método da una medida adecuada a1 enfoque conceptual utilizado.
en
las
El de aportes netos,
e m p l e a d oa 1 o l a r g o d e e t e t r a b a j o ,
eI enriquecimiento que sufre el agua de precipitación
copas.
materiales
Dicho
incremento iónico supone la dilució,r y
se basa
al atravesar
lavado
(externos e internos) depositados en las copas durante
período seco previo a la lluvia,
de
el
y de los materiales procedentes de Ia
evaporación de la parte interceptada de 1a lIuvia
anterior.
Sin embar-
80r a 1o largo de un período prolongado de muestreo el material inter-
Escorrentía
Cortical
24
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
(AItr)
II€Í{F EFETTIV(]S
APORIES
Al,:
ClN0S0P0HHl¿ñqHatlH
3444
dpslle¡[s!¡!e:
TR
EC
(TR+ ECI
06
1 3 . 0 7 0 . 7 5 0 9 . 5 5 4.70 27.46 A.22 4 . 0 0 1 0 . 5 9 r . 5 4 6 . 5 : ! 1 . 5 3 0 . 0 3 6
1 . 2 7 0 . 0 8 s 1 . 8 2 0 . 5 8 5 . 8 4 0 . 6 4 2 , 1 8 t , 9 2 0 . 3 4 0.87 3.{0 0.005
14.34 0.835 11.38 s.28 33.30 0.86 6.78 12.5t 2.28 7.42 16.93 0.0{l
1 1 . 3 50 . 2 s 0 7 . 1 8 6 . 3 3t 9 . 7 9 0 . t l
2.8s 6.{4 '0.79 3.76 1.82 0.060
lgls¡ ef'
Asqrle¡
(TR+EC)-06
?,.990.5504.2A-1.0513.510.75 3.93 6.07 l.{9 3.66 15.il -0.020
tEIlrS(ttl
TP0RIES
Alc
fR
EC
s0
ct
PO
t{H
Ca
llg
l{¡
-0.0098
4 . 5 8 0.53 4,2q -0.0{ l ? . 6 6 0 .! 3 i . 8 i 5.i6 r.34 3.73 12.07
-0.31 0.04 0.80 -0,29 3.03 0.62 2.37 t.0r 0.23 0.34 3.14 -0.0036
-0.013{
A¡IE=TR+EC4.27 0.57 4.99 -0.33 15.69 0.75 4.?{ 6.77 1.57 4.07 15.21
ETTRE
ItrTODf¡S
DITEREIICIA
Alc
AI{-At{E
CI
t{0
50
PO
NH
Ca
llg
l{a
l.2s 0.02 0.70 0,72 2.18 0.00 0.31 0.70 0.08 0.41 0.10 0.006
I de AHE
{ 4 . 1 0 3 . 6 0 1 6 . 6 06 8 . 5 0t r , . t 3 0 . 0 0 l . B 0 1 1 . 5 0 5 . 3 0 1 1 . 2 0 0 . 6 6 3 0 . 0 0 0
I de Otj
i l . 3 0 7 . r 0 9 . 1 ú l t . { 0 1 1 . 0 0 0 . 0 0 1 0 . 8 01 0 . 8 1 0 . 1 01 0 . 9 0 5 . 5 0 1 0 . 0 0 0
Tabla
efectivos -(ANE) calajustes
totales
de
7.22
- c u lComoaración
ádóJ(TR +-uc) y
óór diférencia de aportes totales
cgn los aportes netos. (AN)
aportes- bo. deposición glqbgl,
concenf.raclonesdlterencla
de
base a
calculados en
ambos
Datos
en Kg/ha año. Se expresa la diferencia,ent¡e
métodos como-porcentajes de los aportes netos efectivos y de
Ia deposición seca.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
ceptado no se elimina,
pierde
lluvia
lo
por la
depositado
qrriere
decir
por Ia Jluvia
la
una parte
parte
los
eI material
Por
aportes
precipitaciones
(intercepción
y evaporación),
lluvia
que en el
anterior
cómputo total
de la
muestreos.
última
contrario,
netos
a Ia
internedias
pero
y
estuctio,
incorpora
Esto
lo
clepositado
y tro
descontamos
gue no se compensa por no
rruvia,
se tiene
en cuenta dos veces
intercepción.
e1 cálculo de 1o que parker (1983)
efectivos,
cada
arrastre).
hemos incorporado
En definitiva,
correspondiente
el
(disolución
inmediatamente precedente al
interceptada
continuar
yd que en las
supone descontar de
los
denomina
aportes
totales
recibidos en eI sotobosque, las cantidades aportadas por Ia 1luvia. Es
decir,
elimina del cálculo la parte de entradas que se quedan retenidas en las copas,
1o
á1 tener en cuenta que todas las lluvias
interceptado de la lluvia
incorporan
precedente y pierden otra parte al final
excepto la última de Ia serie.
Los inconvenientes de este método son
grandes
ya que requiere conocer los aportes por trascolación
rrentía
cortical,
conociendo
pues
de
l-o contrario
só1o alguno de estos flujos,
Haciendo argunos cálculos
si se aplica
este
errores
escoenfoque
el error cometido es
sobre ros datos de la tabla 7.22,
comprobar que se alcanzatían
y
mayor.
podrá
se
con un orden de magnitud entre el
20-50 % para todos los iones.
En
definitiva,
se
puede decir que el método aplicado
trabajo
no es quizás el más correcto,
conocer
aspectos de Ia influencia
ciones netas de los dos flujos
La posibilidad
netas
de estudiar
este
pero sí adecuado si se quieren
de la vegetación en las
(trascolación y escorrentía
la variación
en
concentracortical).
de las concentraciones iónicas
en estos flujos
no se da si trabajamos con el método de aportes
netos efectivos (ANE), puesto que se calculan los aportes netos para
"todo el bosque" sin diferenciar
traciones
por ro tanto, las concen-
Ios flujos.
netas calculadas por esta vía se deben atribuir
tanto a
la
trascolación comoa 1a escorrentía cortical.
10. VIAS DE PENETRACION
DE LOS NUTRIENTES
AL SUELOFORESTAL
Las
distintas
ejercer una influencia
especies
que cubren er
suelo
forestal
pueden
m a r c a d ae n e I p r e d o m i n i o d e a l g u n a d e l a s
de penetración de nutrientes.
Parker (1983) utiliza
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
vías
u n e s q u e m at r i a n -
Escorrentía Cortical
25
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
de meq/m=
basado en representar en términos de % sobre el total
trasincidente,
importancia de las vías de precipitación
la
gular,
año
refleja
cada una de estas vías de Penetración;
Por
atmosférico para 1a precipitación'
y desfronde.
neta
colación
un origen diferente,
seca o Iixiviación
deposición
para la trascolación neta,
y
vegetal
para el desfronde.
dadas sus peculiares
El encinar de I'Avic,
presenta
tructurales,
un
predominio
es-
características
de Ia encina sobre
otras
las
en Ia
Esta mayor densidad de encinas se refleja claramente
de nutriencontribución de las diferentes especies al enriquecimiento
especies.
tes en el suelo forestal.
Se
ha
tomado como unidad de trabajo
una hectárea
t'tipo"
la
de
pies/ha
sobre el1a se considera una densidad de 8000
por su biomaentre las tres especies, cuya proporción viene reflejada
0'58 y 0'25 Tm/ha en A'
sa en hojas que es de 5. iB Tn/ha en g-,- ilex'
cuenca de 1'Avic.
unedo y P. media, resPectivamente'
anual de
tasa de desfronde estimada en base a la renovación
1/2 y 1/3)' fue de 1'92 In/ha
parte las hojas de estas especies (1/3,
P' media'
en Q. ilex, 0.3 Tm/ha en A. unedo, y 0'08 tn/ha en
La
Los
contenidos en nutrientes
árbol
detectados en las hojas del
Ios
calcular
l a é p o c a d e d e s f r o n d e ( C l e m e n t e 19 8 3 ) , s i r v e n P a r a
por el desfronde en cada
retornos de nutrientes que llegan al suelo
en
una de estas especies (tabla
7.23) '
Ca
Nt
Ms
Na
20.00
1.70
23.00
1.78
0.29
9'08
A. unedo
2.56
0.58
3.38
0.58
0.026
1'81
P. meclia
0.75
0'07
0'80
0'08
0'006
0'51
a. ilex
Tabla 7.23.
Resultados en Kg/ha año
La encina fue la
única especie objeto
de análisis
químico en
detectar
de ambas concentraciones
La comparación
caida.
t ' g r o s s o m o c l o t tl a s L a s a s d e t r a s l o c a c i ó n
ocurridas
a
elemento
cle
hojarasca
los analizados.
Escorrentía Cortical
En base a estos datos
26
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
(Escarré
la
permite
en
et
cada
al'
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
1984) se estiman las tasas de cambio siguientes: ni trógeno total=0.9'l ,
+
2+2++
f ó s f o r o t o t a l = 0 . 4 8 , C a = 1 . 2 , l 4 g = 1. 2 4 , N a = 0 . 1 7 y K = 1 . 4 4 .
Después de aplicar
dichas tasas de cambio a las tres
especies,
nutrientes aportados por eI desfronde de cada una se reflejan
los
en
la tabla 7.24.
L a c o m b i n a c i ó n d e e s t a s m i n e r a l o m a s a sr e c i b i d a s p o r e I s u e l o
según las especies arbóreas que 1o cubren,
I'Avic
aportados por la trascolación
y escorrentía
incidente (Tab1a 5.1),
precipitación
cortical
de
con los nutrientes
y por
netas r
permite construir
el
Ia
triángu1o
propuesto por Parker (1983). Los aportes netos que recibe el suelo por
cortical
escorrentía
y trascolación
se calcularon bajo el supuesto de
'Para
que el bosque fuese solo de encinas.
ello se aplicaron los porcentajes globales de flujo
calcular
a las concentraciones de dicha especie para
los aportes totales.
Los aportes netos se calcularon
1os correspondientes a la deposición globalr
de los totales
restando
€s decir,
son aportes netos efectivos.
Nt
Ca
CI
Na
Mg
1 8 .1 B
0.B3
27.78
2.21
0.05
A. unedo
2.32
0.28
4.05
0.72
0.003
2.60
P. media
0.68
0.03
0.96
0. 10
0.001
0.73
a. ilex
13.10
2.93 0.03
T a b l a 6 . 2 5 . R e / h a ano
EI
mencionado triángulo
(Fie.
permite comprobar que los nutrientes
7.21) construído para
ilex
a=
reseñados ocupan posiciones acor-
presentados por Parker
des con Ia mayoría de 1os datos bibliográficos
2+
32+
(1983). El Ca , P-P04 y Mc
p r o c e d e n f u n d a m e n t a l m e n t ed e l a d e s c o m posición
vías:
de
las hojas,
€r tanto que el K
descomposición, liriviado
llega a1 suelo
por
previo, y lavado por 1a Iluvia
tres
(tras-
El N-NO es reteniclo y absorbiclo del agua de lluvia a
3+
su paso por 1as copas, €D tanto que Na , CI y S proceden de fuentes
colación neta).
externas, principalmente por deposición seca.
Esta modélica situación de los iones según su vía de penetración
no
se ve correspondida en las otras especies.
nitrógeno
foliar.
total
Só1o el fósforo
están en situaciones prórimas a Ia zona de
y
el
absorción
La razón fundamental radica en la escasa importancia que tierre
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Escorrentía
Cortical
27
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
?
*g
€
CAPT.ACION
FOTIAR
/
DEscol'fPosrcIa}f
*P
t00t
Figura 7.21
K¡;
LI XI VIACION
RE.T.LAJE
DESFRONDE
Diagrama triangular explicativo de las vlas de penetración de los nutrientes desde la atmósfera y Ia vegetación
por 0. ilex.
Cada lado
cubierto
aI suelo forestal
representa una de las vfas consideradas, Y Ia posidón de
cada ion (*), es una combinación de Ia importancia (t) de
cada vfa de penetración. Diferentes zonas del triánguIo
indican eI predominio de los procesos por }os que se
dispone de Ios iones.
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Volver al índice/Tornar a l'índex
el desfronde en estas especies.
la
Dada la estructura arbórea de I'Avic,
que llegan al
suelo lo hacen por
mayor parte de los nutrientes
desfronde y trascolación en la encina, en tanto que
las demásespecies
(A. glefu y P. media) aportan muy poco a la
hojarasca de la cuenca.
Escorrentía
Cortical
ZB
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
CAPITULO VIII
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
CAPITULOVIII
DISCRIMINACIONDEL ORIGENDE LOS IONES MEDIANTEEL ESTUDIOCOT{PARATIVO
DE LAS VIAS DE ACÓESO:ESTI}IAS DE DEPOSICIONSECA
COMPARACION
DE LA OUII'ÍICADE LAS VIAS DE CIRCULACION
HIDRICA EN EL
ENCINAR
A Io
largo
aspectos
y
las
referentes
vías
arbóreas
medios
de los
a las
más
para cada flujo
diferenciales
embargo,
a la
argunos
interna
influencia
muesireos
las
de las
flujos
corresponden
en los
que la
lluvia
que determina
falta
de muestreo en alguno
sidad
de agrupar
algunos
de los
los
varores
cada una de
eIlas.
Sin
el
se debe reflexionar
hecho de que
existan
y especies.
permite
conocer
todos
los
vías,
en
por estas
a 11-Noviembre-83).
Todos estos
y a una misma época pero hay días
generó unos frujos
es eI
de
especies
ros
aguas que circulan
a un mismo lugar
tres
conocer
frujos
estudio,
d,e 27 meses (iO-Agosto-Bl
de precipitac'ión
tener
los
nos permite
comparaciones,
no comunes a tod.os los
y concentraciones
período
un
y especie,
en este
efl las
todos
precipitación
de ia
La comparación
que pudiera
Er muestreo efectuado
aportes
químicas
que puede inúroducir
hora de efectuar
posible
se han tratado
der bosquer
abundantes en I'Avic.
obtenidos
Ia
anteriores,
características
de circulación
aspectos
sobre
capítulos
y no otros ¡
dicho
proceso.
flujos,
ya que el
0casionalmente,
también determinó
muestreos para conseguir
volumen
la
Ia nece-
muestras con
fechas
comparables.
Para
la
comprobar la
posible
hora de comparar estos
interferencia
resultados,
se pensó en seleccionar
días con muestra común en todos ros flujos
resultados.
tes
series
La validez
de datos,
incertidumbre
muestreos,
fl,jos
efecto
pueden
muestras
recoge erl unos colecLores,
recogidas
misma secuencia
otros
En estos casos,
a
aquellos
comparar los
€l
dicha
al
fact.or
de
mismo tiempo pero
Entre
que afectaron
pares
a
unos
lavacro de copas gue
interceptados
intercepción
Comparación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
un nuevo
temporal.
cont iene los materiales
nrientras que en otros,
tener
para comparar las diferen-
pero introduce
haberse eliminado
y no a los demás.
período anterior
de la
y especies y,
tratamiento,
€S obvia,
ya que se tratan
que no acumulan el
de
de este
que esto pudiera
Vías
fue
se
en el
nlenor
Húmeda-Seca
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
ya que se generó un flujo
intermedio'
Comosepuedecomprobar,ambosenfoquessonaceptablesycriticavalores medios corresPonbles en igual medida. El primero compara los
de muestreos secuenclientes a toclo el período, acumulando los efectos
denlro de cada flujo
ciales
pero con algún ctía de muestreo diferente
y,elsegundoprimalacoincidenciaenlosdíasdemuestreo'pero
t e m p o r a l'
c a r e c e d e i e f e c t o r - 1 cc o m p e n s a c i ó n- v -a c l l m l l l a c i ó n
MEDIAS
DE LAS CONCENTRACIONES
1.1 COMPARACION
En
los capítulos anteriores,
s€ ha utilizado
el primer
enfoque
por el contrario' vamos
con los resultados que se han mostrado; ahora,
comparat La química de
a aplicar eI segundo enfoque con el objetivo de
vez' Para
internos en todos los flujos y especies a la
los flujos
en todas
se han elegido un total de 30 muestreos coincidentes
éste,
con los
trascolación y escorrentía cortical,
precipitación,
las vías:
y se han
que se han calculado los valores medios correspcndientes
aplicado
los test
no paramétricos
de signos de I'lilcoxon'
Enlatabla8.ly8.2semuestranlosvaloresmedioponderados
la concentrapor volumen, medias aritméticas y desviación típica de
de muestreo común para
ción de cada ion analizado, a partir de 30 días
Los valores difieren sólo ligeramente
todas las especies y flujos.
las observaciones
respecto a las medias calculadas en base a todas
posiblesparacaclaflujoyespecie,loqueindicaque,ambosmuestreos
de las vías de
son una buena representación de las características
sólo el sulfato, potasio y calcio muestran difecirculación hídrica.
etr favor del muestreo general;
rencias remarcables en algunos flujos,
de poco
razón es obvia pues en esos casos se incluyen muestras
la
se observa que todos el mismo
caudal y muy concentradas. En general,
generales; todos
comportamiento respecto a la lluvia que con los datos
los
flujos
los
iones
y especies incrementan la concentración de la mayoría de
ven
Bfl tanto gue N0, v H
con respecto al agua de lluvia,
reducida su concentración-
En
cada
la
trascolación,
especie
que entre
indican
éstas Y la
1as concentraciones
medias calculadas
que hay mayor semejanza entre
falsa
aladierna,
encina
y
presentando esta última
Comparación Vías lhíneda-Seca
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
para
madroño
especie,
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
c0t{cBlf
TRACI
0t{EsI{EDI
}S
Cond.
TR
Ec
pií
Aic
F
CI
tiO
31
S0
Ca
lfq
i{a
K
H
Precip.
21.10
{.96 1.56 0.05 0.90 1.02 2.s1 1.12 0.15 0.t9 0JSloJ?
0.ilex
{8.51
A. unedo
{6.18
P . neilia
35.?{
5.01 2.52 0.20 z.3t 0.99 6.i3 2.6J 0.50 r.zi i.i0 g.71
5 . 0 0 i . s l 0 . l B 2 . 3 0 0 . 9 0 5 . 6 5 z . g s 0 . 5 2 0 . 9 ? 3 . 9 31 0 . 0 0
5.0r z.tz o.rz L.Iz 0.Br {.98 r.9B B.zg 0.?5 z.r7 g.77
0.ilex
A. unedo
P . neilia
r z . B l 5 . r 2 r . 9 0 0 . 1 r z . l z 0 . 5 ?s . L z r . 7 z 0 . { ? r . l 0 { . 5 r 7 . 1 8
3 3 .3 2 5 .{5 2 .0 3 0 .08 2.03 0.lz 5.í 2.36 0.35 0.gz 3.65 3.r B
3 5 .1 5 5 .3 8 l .? a 0 .0? 2.06 0.33 6.3? 2.33 0.30 r .0s 3.80 { .r 3
tt8tA 8'l- concentraciones
nediasponderadas
por volunen, expresadas
en ng/I, calculadassobre30dias de
observación
en la trasacolacióny escorrentlacortical ite las especiesestuiliaitas.
TASASDE EIIRTOUECII{I8IITO
Cond.
TR
EC
Alc
r
Cl
ilO_ SO
3{
Cd
l{g
l{a
K
¡i
0.ilex
2.30
A. unedo
z.r8
P . nedia
1.69
Q .i l e x
z.0z
A. unedo
r.5?
r . 2 l z . B 0 2 , 6 g 0 . 5 5 2 . g 6 1 . 5 3 3 . 1 3 2 . 2 {I 5 . r 0 0 . 6 9
1 . 3 0 1 . 6 0 2 . 2 5 0 . 4 1 1 . 9 1 2 . 1 0 2 . 3 3 1 . 8 ?1 3 . 0 30 . i 2
P . nedia
1.6s
r . 1 { l . { 0 2 , 2 9 0 . 3 2 2 . 2 4 2 . 0 8 2 . 0 0 2 . 2 0r 3 . s r 0 . 3 8
l . 6 1 4 . 0 0 2 . 6 0 0 . 9 ? z . z z 2 . 3 1 3 . 3 3 z . l 7 L L . I B0 . 9 0
z . z s 3 . 6 0 2 . 5 5 0 . 8 8 1 . 9 9 2 . 6 3 3 . { 5 1 . 9 81 { . 0 3 0 . g z
1 . i 5 2 , 4 0 1 . 9 1 0 . ? 9 1 . ? 5 1 . ? 5 t . S 6 1 . 5 5 B . B 20 . 9 0
TABTA8'2- Tasasde enriquecinientoen trascolación y escorrentfa
cortical respeetoa la concentraciónde
la PrcciPif¿gi6¡
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
en todos los iones. Los resultados del test
aplicado a estas muestras emparejadas, confir-
concentraciones inferiores
de rangos de l^lilcoxon,
man dicha impresión (Tabla 6.4).
Desde el punto de vista
que sufre eI agua cle lluvia
cimiento
del enrique-
que llega al suelo por trascola-
( l t l c a l t c L ¿ t e l ¿ t g L l ¿ti l e
. r P f e c i a q u e I a e l r c i t t ¿ te s L i t e s P e c l c
por último el labiernago'
l l u v i a e n m a y o r g r a d o , s e g u i d a d e l m a d r o ñ oy
original'
En la primera, el agua concentra 2.3 veces su conductividad
sin embargo,
2 . 1 8 v e c e s e n e l m a c lor ñ o : - 1 . 7 v e c e s e n e l l a b i é r n a g o .
del madroño en
esta pauta global se ve alterada ligeramente en favor
2
+
2+
y de forma muy destacada en el caso
los iones Ca , Mg" y alcalinidad
+
del K
se
ciorr,
encina
también es Ia
respecta a la escorrentía cortical,
agua de lluvia'
especie que modifica en riayor grado el
que
Io
En
Ia
multiplicando
por 2 la conductividad
1o hacen por 1.6 veces.
especies
general
pues,
capítulo
VII
especies,
se
desprende
(Tabta 7.2)
A1 isual
€tr tanto que las otras
Sin embargo, esta no es
del test
las
pauta
Ia
aplicado
de l,lilcoxon,
pata muchos iones,
en
diferencias
eI
entre
y, a veces no es la encina la especie
flo son significativas
más difernte.
original,
que ocurriera
en la trascolación,
destaca
Ia
y 13 veces en las
magnitud del incremento en K , 16 veces en la encina
otras especies.
detectamos que algunos iones tienen un comportamiento
en todos los flujos, eI cual se mantiene casi constante
En general,
característico
en las tres especies estudiadas,
efecto
específico
sistema forestal.
diferenciador
indicando con ello,
en los flujos
la carencia de un
hídricos
C o m oy a s e h a d i c h o m á s a r r i b a ,
internos
deI
la comprobación cie
entre medias cle cliferentes especies, puede
y escorrentía
verse en los capítulos correspondientes a trascolación
donde se presentaron los resultados del test de rangos de
cortical,
requ'iere
I ^ l i l c o x o n p a r a s e r i e s d e d a t o s e m p a r e j a d a s . C o m od i c h o t e s t
esta falta
series
de significación
e m p a r e j a d a sd e d a t o s ,
€fl todos los flujos
se
utilizaron
8.1 y B'2
mismos que han servido de base para elaborar las Tablas
este capítulo.
Comparación Vías llíneda-Seca
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
los
de
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
1.2
C O M P A R A C I OENN T R E P R E C I P I T A C I O N
FLUJOS DE TRASCOLACION
ESCORRENTIA
CORTICAL
En
de
la
tabla
8.3,
se presentan
los
l ' l - i i c c ¡ x o n u L r . l - t z ¿ r c i oI ) ¿ r . r ' ¿
c ot r ¡ r p ¿ r r a ¡e i
diierencias
entre
las
y Ias concentraciones
tía
cortical
se
traciones
tres
concentraciones
medias en los
cle las tres
resurtados
nivei
flujos
de trascoración
precipitación
de escorrentía
(tabta 8.3).
y escorrentía cortical
iones, con Ia excepción de1 N03
cubierta
vegetar para transformar
cortical,
en todos
concende las
los
iones
los resultados obte-
Todas las diferencias
son significativos
y ,^t*,
A la luz de estos resultados,
entre ras
y el agua de trascolación
son significativamente
son muy similares
y escorren-
especies.
diferentes
analizados, excepto el H+ y NO-, en la encina.
nidos
cre rangos
medias deI agua de precipitación
medias en el agua de rluvia
En cuanto al flujo
test
cie srg¡rl-ic¿rertjrr r-rc .,.s
deduce de la tabra 8.3 que las diferencias
especies
del
entre
la
para todos los
en la encina.
resulta
evidente la capacidad de la
eI agua de lluvia
pero sin
embargo,
no hay evidencias rotundas ni generalizadas de la componente
específica de estos cambios en Ia trascolación, ni en la escorrentía
-2+
cortical.
2+
+
sólo para algunos cationes (ca , Mg
y Na ),
ra farsa
aladierna
parece diferenciarse significativamente del
restor
Bn tanto que para
el Cl
y S0,, la heterogeneidad es mayor entre especies.
4
1 . 3 COMPARACIONES
INTRAESPECIFICAS
: TRASCOLACIoN-ESCORRENTIA
CORTICAL
Después der
sisnificación
razonamiento seguido,
sóro nos queda comprobar Ia
de las diferencias
entre 1as concentraciones medias de
la trascolación y escorrentía cortical,
clentro de una misma especie.
Los resultados del test no paramétrico aplicado (test
de signos de
I{ilcoxon)
se muestran en la tabra 8.4.
En ella,
se observa un mayor
número de diferencias
significativas
de lo que se podría
priori".
esperar
,,a
Só1o en el caso del madroño, resulta clara Ia similitud
entre
Ias concentraciones iómicas de sus flujos,
excepto los nitratos
v
potasio, e1 resto no son significativamente clistintos.
Comparación Vías Húmeda-Seca
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
ESCOR.CORTICAT
TRASCOLACION
Q. ilex
A.unedo
P.media
Q. ilex
A.unedo
P.media
Cond
s
s
s
S
s
s
Alc
s
s
s
l¡s
s
s
F
.s
s
s
s
s
s
s
s
s
s
s
s
N03
NS
s
s
'NS
s
s
s04
s
s
s
s
s
s
Ca
s
s
s
NS
s
s
l'fg
s
s
s
s
s
s
Na
s
s
s
s
s
s
s
q
s
s
s
o
K
ct
Tabla
8.3
Para u n a s i g n i f i c a R e s u l t a d o d e l t e s t d e I{ilcoxon
i
a
s entre las metiias
d
i
f
e
r
e
n
e
ción del 95t Para las
respecto a Ia de
p
r
e
c
i
p
i
t
a
c
i
ó
n
I
a
de Ia qufmica de
especies.
t
r
e
s
l
a
s
e
n
hfdricos
los fluios
Cond
0. ilex
H
Alc
F
Cl
riilslfsNs
t{03
S0{
Ca
}lg
lla
llstr*NS
A.unedoNst|st|sNst{srNgilst|sl|s
P.nedia
Tabla 8.{
r
ils
tls
tls
tllstr
Resultados del test de [ilcoxon ¡nra Ia significaclón de las diferenc
entre las concentraclones lónlcas en las aguas de trascolación y escorr
tla cortical.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
En
cuanto a la encina y farsa aldierna,
e l e v a d o n ú m e r od e d i f e r e n c i a s s i g n i f i c a t i v a s
iónicas.
Todos los cationes metálicos,
encina,
s € p r e s e n t a n , e n a m b o sf l u j o s ,
resurta sorprendente er
entre sus concentraciones
a excepción del sodio en
la
con concentraciones medias que
c l i f i . i r ' , , : , i ¡ i r i f i < , i i i. . . 1 , , t: :, L r : . L . s l , . i n i s n l t ¡l r r r ,l l , s e
l r r . r ¡ r l r i , (. ,. ,. ) l t( ) l s , r t l . l _
t o y l a c o n d u c t i r , i d a d , e n a m b a se s p e c i e s y c o n e 1 c l o r u r o , e n l a f a l s a
aladierna.
como consecuencia de lo anterior,
vadas de haber utilizado
un test
y con las preocupaciones deri-
estadístico
no excesivamente sofisti-
cado, y un número de observaciones moderado (30),
conveniencia de analizar
se debe aconsejar la
por separado ambos flujos.
Er resultado obtenido (Tabla 8.4) nos indica que, al menos, en
ro
que respecta a la encina y a la falsa aladierna,
las
concentraciones
químicas de sulfato, calcio, magnesio y potasio, son
significativamente distintas,
entre ambosfrujos.
gg*o se ve, tanto iones de origen
predominantemente externo (s0- y ,^"1) como otros,
predominantemente
+42+
internos
(K ) o de origen miito (t"tg-'), se ven afectados por
este
fenómeno. sin embargo, en todos se ven afectados, excepto en
N0
concentraciones en 1a escorrentía cortical
son más elevad." q,r"3
t
en
las
Ia
trascolación.
Es
estas
difícil
encontrar razones bíolósicas
diferencias,
puesto
o físicas
para
expricar
que las copas son potencialmente
mejores
de los iones externos que ros troncos y,
también son las
fuentes principales de los iones de origen interno.
Quizás, 1a fauna y
flora mejor asociada a los troncos o la mayor eficacia intercambiadora
captadores
de
las
olvidarr
que
cortezas
9u€
actúan
(intercepciones)
sea el factor
eI flujo
a
principar
al tiempo que
de escorrentía cortical
modo de
embudos,
¿" cada lluvia
y
no
procede de las
quízás,
ras
hay
copas,
retenciones
se produzcan mayoritariamente en
troncos.
Comparación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Vías
que
Húmeda-Seca
Ios
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
SOBRELA QUIMICA DE
INFLUENCIA DE tA QLIIMICADE LA PRECIPITACION
LOS FLLIJOSINTERNOS.
m < ¡ Ci ¿
t fS
anteriores nos indican que
resultados
Los
,ie i
.rBUü qUC
Cll
i¿lS r i..;
(lirr<t I)ol
las
concentraciones
r - 1 C l l ' r : ' r - r ) 1 ' r t ;i ' ' l '
¡
'
ltlrtt í;'
"
son diferentes respecto a las concensin embargo, cuando comparamos
traciones químicas en la precipitación.
carecen de significaentre sí los ftujos j.nternos dichas diferencias
en las tres especies,
cortical
ción para Ia maYoría de los iones'
para
de
estos
comprobar la influencia
flujos,
Se procedió a
del agua de lluvia
correlacionar
las
sobre la química
concentraciones
lluvia y en
en los 30 días de n¡uestreo común, en el agua de
unos coeficienies de correlación sienificativos
flujos internos.
iónicas
los
la química del agua de lluvia
indicarán
que
forestares
sus características
de correlación
ajenas
en
flujos
los
químicas. El caso inverso (coeficientes
no significativos),
a Ia precipitación
imprime
será reflejo
fuentes
de que otras
determinan la química de estos flujos
arbó-
reos.
y
se dan los parámetros de la regresión lineal
las concentralos coeficient-es de correlación obtenidos al relacionar
de estos iones en Ia precipitación y en los flujos
ciones totales
refleja que
hídricos de las tres especies. una primera aproximación,
en la química
la química de Ia precipitación tiene una gran influencia
En la tabla 8.5,
de
los ftujos
especies.
La
de trascolación
trascolación
y escorrentía
cortical
en la encina muestra unas
total
de
estas
concentraciones
los
directamente ccn las del agua de lluvia en todos
tanto-que Ia
iones excepto en los hidrogeniones y eI flúor,
""t?ttu";
M
g , Na
s
o
N
0
e
n
,
,
s
i
g
n
i
f
i
c
a
t
i
v
a
s
t í a c o r t i c a l t i e-n e c o r r e l a c i o n e s
,+
1
i+
4+
2
+
*
y K de ambos
y K
En el madroño, los iones N0., Ca , Mc ' Ñt
corresestán correlacionados siÉnificativamente con sus
flujos,
correlacionadas
pondientesconcentracionesenelaguadelluvia,mientrasquela
y
y sulfatos sólo está correlacionada en la trascolación
alcalinidad
Ias relaciones
En la falsa aladierna,
no en Ia escorrentía corLical.
2+2+++
arnbos
afectan a los iones Ca , Mg , K y Na- tl
significativas
det cl , F, S0 y
f l u j o s a d e m á sd e t N O - e n l a e s c o r r e n t í a c o r t i c a l , Y
3I+
la alcalinidacl en la trascolación'
Comparación Vías [lúmeda-Seca
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
-*-:Trascolación----
---**--Escorrentía
rc'F'h
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L L Lcl I ---"--"*---
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0.513
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1
I.
^1
2.991
1.4?8
1.083
9.893
9.893
1.494
0.854
0.i99
0.404
0.575
0. 4 L 4
0.414
0.577
0.408
Mg
F
N03
0.155
0.190
0.354
3.262
0.950
a. 4 5 2
0.785
0.L77
0.455
,aI
¿, U¿:¡
u..i¿ú
n
Ld
1. 892
1.58?
6.943
6.942
1.155
0.883
0.672
0.394
0.394
0.701
0.508
1
0 .76?
0.485
n
?o?
0.144
n
???
ñ
o
0.151
0.385
Ca
1.555
2.26I
l(
7
hT-
2.278
s04
Alc
1
Ito
279.
ón1
n1ñ
UIU
0.543
0.295
4.26L
4.26I
0.414
0.394
4.IB9
I.728
3.834
3.834
q l nn
3.978
0.514
1.060
0.L72
0.351
0.342
3.1?2
3.r72
0.234
0.287
0.144
0.120
-0 .250
2.779
3.103
2.976
0.37i
1.598
0.394
0.605
LL.622
0.511
0.981
^
1ra
tr. -Loc'
-rrn
^
u. ioj
2.699
0.149
0.544
0.045
0.301
0.432
0.432
0 . 3 74
0.152
0.15.c
1.607
0.390
4.750
4.750
I.262
0.193
3.820
a. 4 2 9
0. 5 7 0
1.524
1.039
9.181
9.181
2.852
0.192
0.713
0.294
0.492
0.l_61
0. 4 0 2
0.4't1
0.478
0.310
0.161
0.735
0.304
0.190
1.825
0.455
3.308
3.308
1.?17
0.?35
0.{;53
0.186
0.489
0.210
0.388
0.588
0.3I5
0.31_5
1.219
0.396
n
?
rr.622
A. unedo
s04
r.929
1.929
2.923
ll
¡lLC
?
Ít
Na
Á?'l
?fF,
1
11r'
-'. LL I
3.2I7
4.000
4. 4 2 I
P. media
M
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N03
0.003
0.049
A")tr
2.273
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n
tro
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1.335
ñ or')
uttu
-{ÁÁ
0.750
ti
l.
1
0.419
0.405
6 . 4:15
n
ltr
1
?ÁA
c
s04
1
0 F,n
1.162
1.081
ll^
Tabla 8.5
n ' 1E
n
a1d
u. _1t-o
- 40 . 1
0.000?
3.194
3.101
?
?q?
7q?
v .'ro L
2.?.08
?
0.749
n
Q nro
n
lq?
q??
Valcres de Ia ordenada y Ia pendiente/
n
11A
100
u . ,io _1
1 ?Rq
'i
0.857
n ?q]
1n ?q1
n ?Ea
Rnq
qAF,
0.509
0.334
i.555
1. t47
n
n t?R
?'Iq
correspondiente a las ecuaciones
ajustadas entre Ias concentraciones (mg/I) en precipitación y los fIu¡os
hfdricos internos.
Para cada ion se da también el
lación y el error standar (8.S. ) de Ia pendiente.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
coeficiente
de corre-
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Ia
hay que resaltar
En 1o que respecta a la acidez en ambos flujos'
lluvia'
con la acidez de la
falta de correlaciones significativas
de neutraLízacíín de la
P o d e m o sP e n s a r q u e l a c a p a c i d a d
por parte de las tres especies es granaciclez presente en 1a 1luvia,
En definitiva,
iirt,
irLil¡qu\t .;SLa
'lií-"'
rli'
en los coefi-
de significación
comose deduce de la falta
intensidact,
(:()ll
t li¡rr i"'rrr:lltO
: . \ . 1 I ) 1 , ; t i1 1 z c ¿ - C
r l c U ' . L ¿ . 1i ¿ ¿ i C i ó ¡ ¡
cientes de correlación.
de una pauta rle variación
existencia
vías de. circulación
En
hipótesis.
esta
concentraciones
ella
totales
nivel.
las
temporal semejante en todas
aunque con valores
interna y en la precipitación,
medios situados a diferente
La figura
confirma gtáfícamente
B.l
mensual de
Ias
y en la trascolación
de
se representa 1a variación
en la preciÉitación
la
sería
de este comportamiento'
más directa
interpretación
La
las tres especies.
trascoaprecia claramente cómo la mayoría de los iones en Ia
pero
tienen concentraciones mayores que en la precipitación,
se
lación
que al variar
también
por
el agua de lluvia.
evidencia
mensualmente siguen las
S ó 1 o N 0 ^ y K r o m p e n c o n l a t ó n i c a +d e s c r i t a ,
3las fueátes internas que aportan K , y los
poniendo
en
procesos
de intercambio de nitratos
(que
marcadas
oscilaciones
no se han representado)
en las copas.
Los
siguen una pauta similar
hidrogeniones
por
al nitrato
de
mismas fazones de retención o por posibles procesos
ción de aniones orgánicos descritos anteriormente'
Ias
protona-
ecuaciones de regresión ajustadas a los datos de concentrase dan también
ción total en la precipitación y escorrentía cortical,
con término
Se han utilizado ecuaciones lineales
en 1a tabla 8.5.
Las
constante
entre
(ordenada respecto al origen) porque la
ambas concentraciones,
s€ supone directa
esperada
relación
a partir
de
de
una
depositada en la vegetación. Por 1o tanto, la ordenada
la tasa de lavado o
en el origen indica dicha reserva y la pendiente,
Para algunos
incremento efr concentración a causa de la vegetación.
será la
en tanto que para otros,
iones, será la tasa de arrastre,
reserva inicial
tasa de dilución.
En
especies,
general '
una
s€ observa en casi todos los iones,
mayor
reserva
Y en las
en la escorrentía
inicial
que
tres
en
Comparación Vías llúmeda-Seca
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Ia
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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AHJJASOND
íts€s
t'igura
8-1
Af.fJJASOHD
ñESES
Variación mensualde las concentraciones de algunos iones
en Ia precipitación y trascolación de las tres especies
estudiadas en I'Avic. precipitación
, 0.ilex (___)
A.unedo (.... ), p.media (-.-.-. ).
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
O
N
tr
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
t rascol ac ión.
EstopuedeSerlóeicodadalamayorcapacidaddeintercambio
y de
Ia
en taz6n de la textura de Ia corteza
'fartto
<:onr' :''
i . o r l c l s, i ! ( ) 1i 3 , ' r r . i n t , l l : : ( l ' )
i - i r .r:r r c ¡ f - . , , , . i , e. rp i l . j i . , .
de dicha
presentan los valores más elevados
(so-),
externo
origen
que tanto la deposición seca
o qrrl debemos interpretar
son responsables de la
como los materiales exudaclos por las plantas,
a este
atribuída
flujo
misma.
Encuantoalapendiente,sepuedenagrupartodasenlastres
especies en tres
rangos de magnitud:
a)
tanto en trascolación
b)
flujos,
++
y
cortical
como en escorrentía
las^ intermedias (entre
z+-=
a MB , Cl Y S0O Y
c) las más bajas (entre
Na,
5 y 12) que corresponden a K
las más elevadas (entre
que
1 y 5)
c o r r e s p o n d e n en
ambas
2+
0 y 1 ) que corresponden a F '
NO
,Cá
v alcalinidad.
Como consecuencia,
podemos pensar que el K
y eI Na
se incorpo-
al agua de lavado de copas y troncos que otros
o
raz6n puede estar en su abundancia en la reserva inicial
en eI
de dilución de estos depósitos
la mayor facilidad
ran con mayor facilidad
La
iones.
quízás,
€r
agua de lluvia.
con las tasas más pequeñas'
Los iones implicados
son
y de la alcalinidad'
los más escasos del sistema, a excepción del ca
(F y N0^ ) o su
En estos casos, sü poca disponibilidad inicial
2+3
(Ca- y alcalinidad) pueden ser
de dilución por la lluvia,
dificultad
las razones principales
En
de su comportamiento'
resumen, s€ aprecia una clara
y la de los flujos
agua de
lluvia
iniciales
y tasas de lavado'distintas
diferencias
relación
internos,
entre la química
solo que
con
del
reservas
según los iones. Sin embaro, las
de comportamiento entre especies'
apenas son significati-
vas.
En
lluvia
lo que resPecta a los flujos
c o n e l l o s e s m e n o r.
netos,
la relación del agua de
La tabla 8.6 presenta los coeficientes de
corticorrelación encontrados. Se puede apreciar cómola escorrentía
Comparaci6n Vías llúneda-Seca
8
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
TRASCOLACION
Q.
Cond.
ilex
A. unedo
0.314*
0.486*
P.
ESCORRENTIA
CORTICAT
nedia
Q. ilex
0.570*
A. unedo
P . media
0.282
0"282
0.335r
30
-0.270
0.048
-0.190
-0.527*
-0.589*
-0.459*
30
Alc
0.058
-0.044
-0.053
-0.557*
-0.565*
-0.607*
25
F
0.280
-0.243
-0. 145
-0.477*
-0.423*
-0 .426*
2L
c1
0.195
-0. 315
-0.01{
-0. 119
0.053
0.0{8
24
t¡ol
0.037
-0.493*
-0. 507*
0.304
-0.264
-0. {47r
2b
so 4
0.429*
0.467*
0.292
0.551*
0.556*
24
Ca
0.027
0.214
Mg
0.404*
0.654*
Na
0.318*
K
0.384*
H
T¡bla
-0.081
0.340*
-0.104
-0.19?
0.511*
0.350*
-0.1{1
0.001
0.L22
0.405*
0.770f
0.054
0.588*
-0.083
0.449*
-0 .039
0.501r
-0.L23
0.483*
8.6 V¡lora¡ da 1o¡ cocflclcntcs de corrclaclón llncal entre las
concentraciones iónicas en Ia precipitación y en los flu;o
de trascolación y escorrentfa cortical de las tres especiea
estudiadas. Los datos utilizados correÉpondena l0 dlas de
Se han narcado co (tl
loa
nuestreo conún todos los flulos.
valores deg con un nivel de significación igual o superior
al 951.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
24
27
28
2't
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
a la lluvia
respecto
neta.
que la trascolación
con
sienificativos
coeficientes
presenta mayor númerode
neta
cal
fluor,
Iones como el
como sulfato,
Otros
y los hidrogeniones prueban 1o dicho anteriormente'
magnesioy potasio, estan correlacionados significativa-
mente con
la
alcalinidad
en todos ros frujos
rluvia
anarizados-
embai'go,
sin
primeros se correlamientras estos últimos tienen signo positivo, los
al menos' para fluor y
cionan negativamente, lo cual carece de sentido
alcal inidad .
posible
una
que la rieposición seca
sería
interpretación
en las copas que en los troncos,
captada con mayor eficacia
fuera
Io que es
probableydeahí19üelarelaciónentreelaguadeprecipitación
(deposición global) y escorrentía cortical se viera afectada en
menor
grado por la dePosición seca.
3.CORRELACIONESENTRELASC0NCENTRACI0NESIONICASDELASVIASDE
CIRCULACIONHIDRICA
se han correlacionado
presentes en los flujos
total
entre
iónicas en los flujos
sí,
les afecta.
lluvia
especies
significativos,
alteran
y netas
Tanto en trascolación
una gran cantidad
Io cual prueba que las
de las especies son interdepen-
agua de
y que tanto Ia deposición seca como el
podemos asumir que todas las
Como consecuencia,
de forma similar
aunque quízás' con diferente
ellas,
totales
iónicas
resultando
total,
cortical
de correlación
concentraciones
dientes
especies-
de diferentes
como en escorrentía
de coeficientes
las concentraciones
el agua de lluvia
que escurre
por
intensidad'
netas en
En cuanto a las cOrrelaciones entre las concentraciones
alto número de
ambosflujos de cada especie, s€ aprecia igualmente un
valores
significativos
trascolación.
en la escorrentía
Posiblemente,
aunque no en
cortical,
La razón sea la indicada
Ia
anteriormente'
a que están sometidas las copas de los árboles en
y lixiviación,
gases, partículas
cuanto a captación de aerosoles,
puede determinar la individualidad del flujo de trascolación, en tanto
Las
fluctuaciones
que
el
contrario,
de escorrentía cortical
9u€ fluctúa
tiene una mayor estabilidad
o por
el
al mismo ritmo que lo hace el agua de precipi-
global'
tación recogida en los colectores de deposicién
Conparación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Vías Húmeda-Seca
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Por
ú1timo,
(trascolación
al
y
reracionar los flujos
escorrentía corticaL)
términos de concentraciones totales,
cientes
de
internos de cada
entre sí,
especie
se observa
que
en
todos 1os iones presentan coefi-
correlación significativos .
La excepción de
este
hecho
sería ra del flúor
en todas las especies, der potasio en ra aradierna,
y de 1os hidrogeniones en el madroño. Sin embargo,
con concentraciones
netas,
ras relaciones entre flujos
interespecíficos
son
menores. La
es la especie que presenta mayor número de correraciones
(82%
del total),
sin embargo ni sulfato ni calcio estan significativamente
encina
correlacionacos.
erementos)
sea
Posiblemente
i_a deposición
ra causa de esta farta
hemos supuesto antes puede afectar
seca
(rica
de correración ,
en
yz
que
En ras otras especies este fenómeno es mas craro,
los iones de origen externo (surfato,
cloruro y nitrato)
involucrados
en estas relaciones
como
en mayor medida a ras copas que
ros troncos.
sólo
estos
no significativas.
a
ya que
se ven
En el anexo se dan
las
tablas que contienen los valores de los coeficientes
ción indicados.
de
correla-
INFLUENCIA DE LA DEPOSICIONSECA,- HUMEDAI LIXIVIACION
QUIMICA DE LAS VIAS DE CIRCULACIONINTERNAEN L'AVIC.
EN LA
4.1 APROXIMACION
CONCEPTUAL
A 1o largo de nuestro estudio,
siones
a
la deposición seca
se ha atribuído
y a Ia lixiviación,
cambios químicos que sufre el agua de lluvia
del
encinar
te
sobre la
en particular
En
de
ción
las
en I'Avic.
sin
importancia
en las
anteriores
especies aquí
apartados
una a dos veces más
o en la
escorrentía
concentraciones
con las
todos los
iones en la
potasio
que suele
hemos visto
cortical,
cuyo origen
en las
Comparación Vías llúmeda-Seca
cómo ef
información
"filtro"
existen-
área mediterránea.
v
agua de tluvia
varian
está
trascola-
mismo tiempo ra mayoría de
frujos,
están rinearmente
La figura
8.1
temporalmente
marcadas por la
está principalmente
ser reLenido
en el
pero al
de Ia precipitación.
de concentración
los
cuando se recoge en ra
en estos
trascolación
gran parte de
Lratadas.
concentrada
iónicas,
lacionadas
oscilaciones
procesos
oca_
al atravesar eI
embargo, es escasa Ia
de estos
en múltipres
muestra
como
siguiendo
las
precipitación
en 1a vegetación
plantas.
10
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
corre-
excepto el
y e1 nitrato
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
está en
una de las posibles explicaciones para estos resultados,
de Prades' La
el papel que puede jugar la deposición seca en la zona
I'Avic ocupanunas
vegetación y los distintos colectores utilizados en
posicionesdepriviligiodentrodelacuencaquepuedenayudara
ta influencia cle la deposición seca estimada a través
interpretar
de
está más expuesto al impacto
global'
y aefosoles que los colectores de deposición
de partículas
vegetación, se debe
debido a su posición en el bosque. En cuanto a Ia
en eI
de borde ya que, los árboles estudiados
un efecto
producir
(Fig. 8.2). El colector de "filtro"
ellos
se va perdienextremo del bosque, reciben este imacto, pero su efecto
realizado a medida que nos adentramos en é1. Por eI tipo de muestreo
que los
en eI centro de la cuenca), es de esperar
do (colectores
reciban una mayor deposición seca por unidad de
de filtro
colectores
superficie.
Suponemosque las características
antrópica
vidad
prades,
la
de la
existencia
edáficas,
favorecen,
zona de influencia
y la acti-
forestales
en la Sierra
de una baja atmósfera cargada de
de
partículas,
Estos materiales pueden depositarse por vía seca
Cuandose produce Ia lluvia'
durante Ios períodos sin precipitación.
lava estos materiales de la baja atmósfera que luego
el agua aI caer,
vegetación
son recogidos por los colectores abiertos o a través de la
gases
y aerosoles.
(rR v EC).
Desde eI punto de vista
químico,
tanto los aportes por vía
seca
por Io que
como húmeda procetlen de las mismas reservas atmosféricas'
vías de
semejanza entre la química de la precipitación y la de las
la
circulación
interna
estaría
justificada'
Las
pautas
de
variación
prese deben acoplar ya que 1o depositado durante los días
precipitavios a la lluvia procede de Ia misma reserva que lavará la
vegetación
ción posterior . La acumulación de estos depósitos sobre la
de circulafavorece Ia mayor concentración que se aprecia en las vías
ción interna respecto a la precipitacién'
temporal
1a
aquellos iones cuya procedencia sea interna,
(C . ),
de filtro
concentración en los colectores de deposición global
de
será
(' c ) ,
de trascolación (c ) v de escorrentía cortical" (c ),
ec
t
r
f"
así
f u n c i ó n d e l v o l u m e ny l a c o n c e n t r a c i ó n e n l a s d i s t i n t a s f u e n t e s '
Excepto
para
Conparación
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Vías Húmeda-Seca
11
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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U
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|{ E
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
balance
como del
y absorción
I ixiviación
entre
ds
(LN):
= f ( DS,, + D H
=f(DS2
+DH
)
=f(DS,
+DH
+LN
tr
DH +LN
44
=f(DS4
ec
cada
En
l a contribución
caso'
de la
deposición
húmeda (DH)'
a la vez que
flujo,
dependerá de1 volumen de agua que circula por cada
en la medida en que 1a vegetación
I a d e p o s i c i ó n s e c a ( D S ) participará
capte más o menos cantidad de estos componeno el colector de filtro
función de su
S i o r d e n a m o se s t o s factores de la concentración en
tes.
magnitud tendremos que :
DS >DS
243
>DS
>DS
-D- H
-2 >DH
>DH
134
>DH
Laraz6nprincipalestáenqueloscolectoresdefiltroaL
(Fig.
8.3)'
por encima de la masa forestal
situarse
multitud
parte
pueden captar
de componentes de la deposición seca qlre no llegan
de las copas arbóreas por estar rodeadas y cubiertas
copas.
abiertos
a la mayor
por
otras
embargo, Ia vegetación es más efícaz que los colectores
para captar deposición seca. En lo que l.u"pu"iu a Ia deposi-
Sin
ción húmeda, Ios colectores de filtro
gracias a Ia turbulencia
recogenmayorvolumenporunidaddesuperficiequeloscolectores
trascolación
gu€ lógicamente recogen más que la
abiertos,
creada,
y
la
escorrentía cortical.
4.2EXPERIENCIASENLAsMEDIDASDEDEPOSICIONSECA
en
como tema
En las últimas décadas, la deposición seca ha destacado
de
y en los ciclos
los estudios sobre química de la precipitación
donde los aportes por esta vía comienzan a ser consideramedidas (más
dos. Desde 1970 se han desarrollado estudios centrados en
que impactan sobre la
o menosdirectas) de las partículas atmosféricas
Bache
vegetación (l,Jhite y Turner 1970; Schlesinger y Reiners 1974;
nutrientes,
1977),
mediante la utilización
Comparación Vías Húmeda-Seca
de filtros
12
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
de aire o arbolitos
artifi-
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
I
MoDELo
I
N\N¡ MoDELou
%
1JO
120
r10
100
90
EO
70
60
50
40
30
20
t0
o
-to
-20
-50
-40
-50
I
HIDROGENIONES
NITRATO
SULFATO
ñsNNNN^^
MoDELo
r
NNN MoDELotl
POTASIO
MAGNESIO
Figura
8.3
Comparación de los aportes anuales estimados por los
modeLos de Lakhami y Miller (MODEIO I ) y Lovett y
L i n d b e r g ( H O D E t OI I ) , d i s t r i b u i d o s e n t e n t r e l a s v l a s d e
deposición
húmeda (DH),
(Ds) v
Deposición seca
Lixiviación (tX), en el encinar de ItAvic.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Ios estudios de Schlesinger y Hayse
(1983), KellY Y Meagher
Ellis et al.
d e l o s o c h e n t a,
ciales.
A Partir
(1980),
Eaton et al.
(1980)'
vía para
(1986), etc. centran eI tema en Ia importancia que tiene esta
ecosistemas terreslos aportes de nutrientes desde 1a atmósfera a los
tres.
MilleryMiller(1980),LakhanivMiller(1980)yLovettv
semiempíricas para
Lindberg (1984, 1986) proponen diversas técnicas
desde la atmósfera' en
estimar que porcentaje de los aportes recibidos
penetraron por vía
los bosque de Escocia y oak Ridge (Tennessee)
en 1o que atañe a la imporseca. I.os resultados fueron clarificadores
Grácias
tancia de esta vía como fuente de nutrientes en dichas áreas'
turbulencia
efecto de pantalla que juega la vegetación aumenta la
al
impacto de
el
de las masas de aire en sus proximiilades y facilita
partículas' gases y aerosoles (Hasselrot y Grennfelt 1987)'
años 10s estudios
10s últimos
En
se centran en desarrollar
mode-
para estimar los aportes por deposición seca a través de medidas
1986; Johannes
de trascolación y escorrentía cortical (Lindberg et al.
1986; y Lovett 1987). Se considera que la eficacia de las
et al.
los
superficies
soles
es
utilizados
gases y aeroy cortezas en captar partículas,
o filtros
muchomayor que la de las superficies plásticas
foliares
en algunos modelos.
(1987 ) que
Este aspecto ha sido abordado por Bytnerowicz et al.
en la
según Ia técnica utilizada encuentra grandes irregularides
de la deposición seca de algunos iones. Para este autor'
con
deposición seca del SO- sobre las hojas se correlaciona mejor
Ia
estima
depositado sobre placas-de Petri
tado sobre filtros
de nylon.
de policarbonato,
el
q:u con*el deposiN H OI e o c u r r e
Sin embargo, con el *0,
"
1o contrario.
medidas
de estas
A pesar de los últimos avances, la dificultad
de biogeoh a c e q u e a m e n u d os e i g n o r e n e s t o s a p o r t e s e n l o s e s t u d i o s
química. Lovett y Lindberg (1986) y Lovett (1987) llaman la atención
sobrelagravedaddeestaomisiónyaqueenelbosquecaducifoliode
de preciWalker Branch (Tennessee), la retención de N0, desde el agua
pitaciónquetienelugarenlascopasrsecubreporlosnitratos
aportados Por vía seca.
Comparación Vías Húmeda-Seca
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
13
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Dada la importancia del tema,
utilizado.
hay que ser cautos en
el
método
y M e a g h e r ( 1 9 8 6 ) c o m p a r a nl a s e n t r a d a s a t m o s f é r i c a s
de nitrogeno por tres métodos, lleganclo a Ia conclusión de que
estas
Ketly
varían
e n t r e e l 5 2 y e r 7 9 %d e I a r e t e n c i ó n n e t a e n e I b o s q u e
según
métodoaplicado. Estos autores indican que las estimas efectuadas
eI
sumando 1a deposición húmeda, seca y entradas gaseosas son Ias
más
correctas.
Encontrando mayores errores en los que utilízan La suma de
los
aportes
en
trascolación
añaden aJ primero el valor
y escorrentía cortical,
de ácido nítrico
o en
que
los
en forma de vapor.
4.3 APLICACION
E N E L A R E AM E D I T E R R A N ELA' A
: VIC
En
el
importancia
en
área mediterránea,
de partícuras,
el área metropolitana
ciones
para
el control
a peñas hay estudios
gases y aerosores en ra atmósfera,
de Barcelona donde existe
publicación
sobre
una red
de cotaminantes y las estaciones
Tortosa y Granada, de reciente
una
que indiquen
instalación.
hidrocarburos
aromáticos en los aerosores de diferentes tamaños (sicre
pero no se hace referencia a sustancias inorgánicas que
gran importancia en un área de clima árido,
con escasa
enriquecimientos
cortical
del
excepto
de
esta-
del MOpU en
Recientemente ha aparecido
la presencia de
dominada por terrenos calizos.
ra
aLifáticos
et al .
1gB7),
pueden
tener
vegetación
Estas condiciones ambientales
obtenidos en las vías de trascolación
y
y
y
y
los
escorrentía
encinar
nos rlevaron a pensar que los aportes por
seca deben ser importantes en L'Avic.
via
Con la finalidad
la
de obtener en este encinar una primera estima de
importancia de esta entrada,
se pensó en aplicar alguno de los
métodos indirectos
1980;
propuestos
Lovett y Lindbere 1984;
en la bibrioerafía
(Miller
y
Miller
Kazda 1gB7),
iunto a medidas drrectas
corectores especiales de deposición seca (MiIrer y Mitler
1980;
Lakhani y Miller 1980). El sistema elesido fue el colector de filtro
o
pantalla
cuya finalidad es aumentar la turbulencia deI aire al pasar
con
por
encima
d e l e m b u d oa b i e r t o ,
de esta forma,
tropieza
con
cantidad
de partículas y aerosoles sobre eIla.
mismo tiempo,
riales
dicha
pantalla
(doble malla
el agua de lluvia
plástica)
que
incrementa la
Posteriormente o
aL
lava esta malla y arrastra los mate-
depositados en Ia misma.
Comparación Vías Húneda-Seca
ra masa de aire
14
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
mo,lelo eS que
de1
idea
La
captando partículas
eficaces
este tipo
colectores
de
sean
mas
que
Ios
y aerosoles desde 1a atmósfera
Los colectores de filtro
colectores normales (abiertos superiomente),
la mayor capacidad que
aunque a menor escala,
intenLan reproducir,
gases y aerosoles
partículas'
tiene la vegetación en interceptar las
gravitacional
que los colectores de lluvia o los de deposición seca
et al' 1987)'
(Likens et al. 1977; Lovett y Lindberg 1986; Bytnerowicz
en una revisión
(1987)
Lovett
que
la deposición
fia,
Ia estructura
la composición de
sobre métodos de
especies.
sin embargo, en la mayoría de
Pero que,
sólo de una torre
En consecuencia, la falta
en el bosque.
indica'
topograseca está fuertemente influenciada por la
y
de las copas, las condiciones micrometeorológicas
sobre eI tema se dispone
los estudios
medida
meteorológica
de medidas representativas
Io que ocurre en el bosque o cuenca forestada'
de
es evidente'
posique tiene la
Algunos autores han demostrado -la importancia
captar partículas'
ción de los árboles en el bosque, a la hora de
(1987)
Hasselrot y Grennfelt (19S7) y Muhlbaier
gases o aerosoles.
a la deposición
encuentran mayores concentraciones de iones atribuidos
forestal que en los
seca, en los árboles de la periferia de la masa
situados
Además, este nuevo factor
en el interior.
de
variabilitiad
nutrientes puede verse
espacial de las vías internas de circulación de
importantes'
acentuado si el bosque es denso y las pendientes son
una forma de paliar,
vidad
las
de
escorrentía
la torre
cortical
del
junto
las deficiencias
utilizar
de
enriquecimiento
forma
en
de representati-
combinada, estimas
la
trascolación
a técnicas que informen de
cual
es
y
Ia
iones presentes en dichas vías que proceden del
(Milter y Miller 1980; Miller 1987). Con este fin' se instaló
en la parte alta de Ia cuenca y en
con 4 colectores cle filtro
proporción
exterior
es
medias,
Lravés
a
indirectas
en parte,
de
los
el centro del encinar.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Comparación Vías Húmeda-Seca
15
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
5 . E S T I M A SD E D E P O S I C I O S
N E C AE N L ' A V I C
5. 1 CONCENTRACIONES
IONICAS EN AGUADE LOS COLECTORES
DE FILTRO
La
culas
mayor eficacia
y aerosoles,
de los
con respect.o a los
si se observa la tabla 8.7;
medias
obtenídas
flujos-
colectores
en ella,
cle filtro
en
partr-
captar
normales, es fácit
de comprobar
se presentan las concentraciones
después de 5 meses de control
simultáneo
de
estos
Todos
los iones analizados en las aguas procedentes de estos
colectores multiplican entre '1.5 y 3.5 veces su concentración en ra
precipitación,
y sólo los hidrogeniones reducen siempre su concentración respecto a la lluvia.
En las localidades de Irlanda y Escocia,
estudiadas por Miller
y Miller
(19s0),
et al.
(1986), y Milrer
carey et al.
( 1 9 8 6 ) s e a p r e c i a r o n r e s u l t a d o s s i m i l a r e s c o m p r o b a n d o s ed e
esta
forma
la
eficacia
de estos corectores
en captar unos aportes que
se
escapan a los colectores normales.
Cuando comparamoslas concentraciones de los colectores
con
las
de las vías internas de circulación,
sorpresa'
que
de filtro
observamoscon
éstas son menos concentradas en algunos
cierta
(tabta
iones
B.s).
T e n e m o st a s a s d e e n r i q u e c i m i e n t o m u y s i m i l a r e s e n y I u 2 * , e i n f e "__i*
_
+
_
=
riores en H,
F y K
Otro grupo formadopor el Cl, NO,
SO, Ca
+-5,
y Na tienen tasas que superan claramente el nivel .I.
eniiq,reclmiento
apreciado
estos
en
1a trascolación
y en ra
resultados perecen contradecir
que valorarlos
escorrentía
los principios
cortica]-.
del
Aunque
método,
hay
detenidamente ya que tienen su explicación.
'¿+
ñ. Milrer (1987) encuentra pautas similares en el cl , N0 , N^* y
¡
Mg , después de 5 años de estudio en un bosque de sitka
dp.rr"" en
(Escocia).
Fetteresso
Las causas apuntadas por este autor pueden ser
las mismas que acontecen en eI encinar de L'Avic.
e1
reparto de la deposición seca atribuída
ejercen
los árboles de Ia periferia,
La heterogeneidad en
al efecto de pantalla
que
junto a la diferente
capacidad
que tienen las partícu1as en penetrar hasta 1os árboles más protegidos
(en virtud de su tamaño), hace que la cantidad y calidad química de
la
deposición seca registrada por los colectores de filtro
deI interior
Los
y Ios
árboles
del bosque sea diferente.
colectores
de filtro
Comparación Vías Húmeda-Seca
colocados por encima de
16
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
los
árboles.
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Cond.
PRECIPITACIóN2I.'I
COT.FILTRO
cl
NO
SO
C¿
Xg
4 .? 8 0 . 0 5 r . 6 3 0 . 8 2 3 .S 3 l . 1 3 0 . 1 8 1 . 0 5 0 . 3 8
{9.8 4.73 0.03 3.95 2.52 ?.01 2.26 0.{0 2.17 0.73
T.R. 3?.9 1.72 0.30 2.13 1.29 5.88 1.12 0.{5 1.68 3.25
B.C. 35.5 l.?8 0.27 2.12 0.51 5.88 1.81 0.31 1.?3 5.18
0. i'lex
A . unedo
T.R. 32.2 7.50 0.1{ 1.82 1.50 5.35 1.{5 0.39 1.10 3.18
E . C . 3 { . 8 1 . 5 { 0 . 0 1 2 . 6 1' 0 . 5 1 6 . 6 3 2 . 2 2 0 . 3 1 1 . 1 7 1 . 8 ?
r.R.
P. redia
2',1.1 6.63 0 . 1 3 1 . r 0 1 . 0 9 6 . 5 3 1 . 1 5 0 . 2 3 1 . 0 3 r . 5 9
E . C . 3 9 . 1 3 . 5 8 0 . 0 5 2 . 2 5 0 . 3 9 ? . 6 6 2 . 3 00 . 3 3 L . 5 2 5 . ? ?
redias en los
T¡B1A8.7 -Concentraciones
flujos
escorrentla cortical y colector de filtro,
de precipitación,
trascolación,
en loslOnesesde nuestreoconun.
(T.R= TRASC0L¡.CI0U,
C0RTIC&Il.DatosPl sgll
E.C: BSC0P.REIITIA
Contl.
COt. FITTRO
0.ilex
I
unedc
nedia
CI
t¡0
s0
Ca
l{g
Na
2,29 0.29 t.05 2.12 3.08 r.95 2.00 2.22 2.31 1.92
2.50 1.60 8.55
T.R.
t . ? { 0 . 2 8 5 . 0 0 1 .3 0 l . 5 7 1 . 7 9 1 . 5t
E.C.
i . 5 3 0 . 2 9 5 . 4 0 1 . { 8 0 . 5 5 1 .? 9 1 . 6 0 1 . 8 8 1 . 6 { 1 3 . 5 3
T.R.
1 . 6 6 0 . { 5 2 . 8 0 1 . 1 1 1 . 9 5 1 . 6 5 t . 2 8 2 . 1 6 1 . 0 1 8. 3 6
E.C.
1 . 6 0 0 . 0 9 0 . 8 0 1 . 6 0 0 . 6 2 1 . 7 3 1 . 9 5 1 . 1 2 1 . 1 01 2 . 8 1
T.R.
r . 2 5 0 .{ 0 2 . 6 0 0 . 8 5 1 . 3 2 1 . 7 3 1 . 0 2 1 . 2 7 0 . 9 8 4 . 1 8
E.C.
1 . ? 9 0 . 2 2 1 . 0 0 L .3 8 1 . 0 8 2 . 0 0 2 . 0 3 1 . 8 3 l . { { 1 5 . 1 8
TABLA8.8 Tasastle enriqueciniento nedio en el col.
tle filtro
ción interna de las tres especies, durantelos 10
(T.R=TRASCOLACI0I{,
E.C; ESCORREI{TIA
C0RTICAL}.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
y en las vfas de circulamses de estudtoconún.
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
tienen
ocasión de captar un flujo
de partículas que difícilmente
aseguíbles a los árboles del interior
nar
la
irregular
d e l b o s q u e , p e r o d e b e m o sm e n c i o -
respuesta de los colectores de filtro
posición topográfica.
son
al variar
su
El desplazamiento de 1as masas de aire formando
c a p a s m á s o m e n o se s t a b l e s , c o n t r i b u y e a q u e e n u n g r a d i e n t e a l t i t u d i nal en Glen Tanar (Escocia) no sea posible establecer una pauta
rente
de variación
filtro
(Miller
colectores
1987).
En este mismo lugar y por ra misma razón,
situados a 0.5 y 6 m de altura
muy diferentes
(Mil1er 1987).
difusión
ni en Ia deposición global ni en los colectores de
de filtro
traciones
vertical
experiencia
en
y siempre superiores
dos
presentan concen-
en
e1
más erevado
Sin embargo, Flower (1987) demuestrala existencia de
de partículas
captadas por estos colectores.
la que coloca dos colectores de filtro
y otros dos al descubierto,
tejado,
cohe-
debajo
En una
un
de
éncuentra que estos últimos reco-
gen casi el doble de todos los iones analizados.
Todo
una
1o anterior,
nos lleva
fuente de nutrientes
importante pero con cierta
el espacio y en er tiempo.
llegan
El colector
al bosque como deposición
se a las copas de los árboles,
que
Ia
de
(1987), su utilidad
el objetivo
capta partículas
dentro de la masa arbórea
en
er
bosque.
en
como indica
de
1o aport.ado por la lixiviación.
concreto de estimar los porcentajes con que cona los
aportes
por
se han aplicado algunos moclelos
semiempíricos cuyos resultados se exponen seguidamente.
En todos
los
los datos procedentes de la encina ya que debido
al mayor número de colectores
variabilidad
que
exclusivamente a deposición seca 1o que facili-
y escorrentía cortical,
casos hemosutilizado
en
sin embargo, lo hace con mayor eficacia
ra deposición húmeda, seca y lixiviación
trascolación
irregularidad
está en permitirnos estimar una porción
ta acotar con mayor precisión
con
es
seca y que suelen impactar o adherir-
sus posiciones privilesiadas
Ios aportes atribuible
tribuye
de filtro
mayoría de las copas protegidas
virtud
Milrer
a pensar que ra deposición seca
de trascolación
y árboles controlaclos la
espacial está mejor representada.
Comparación Vías Húmeda-Seca
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
17
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
5.2
PORTRASCOLACION
SECAA LOS APORTES
DE LA DEPOSICION
CONTRIBUCION
YESCORRENTIACORTICAI,:MODELODEMILLERYMILLER
MilleryMiller(19s0)desarrollanunsencillomodeloconla
con el fin
de filtro
información aportada por los colectores
de
cal-
cularlaproporcióndelosaportesrecibidosportrascolaciónmásIa
conceptualcortical que procede de la deposición seca'
escorrentía
ion cuyo oriSen esté fuera del
mente, el modelo se basa en tomar un
y suponer que Ia presenecosistema estudiado (Cl o Na , por ejemplo)
más escorrentía
(trascolación
cia de éste en los aportes internos
de la vegetación al
reflej a La mayor o menor eficacia
cortical)
Además' se considera
filtro'
captarlo con respecto a los colectores de
quetodoslosaportesiónicosenelcolectordefiltrotienensu
origen en 1a dePosición seca'
El
cociente
factor
entre
de eficacia
lo hemos calculado
en I'Avic,
más escorrentía
por trascolación
los aportes de cI
como el
cortica]-ylosaportesenelcolectordefiltro.Aplicandoestefactor
deproporcionalidadalosaportesdeotrosionesenloscolectoresde
que llega al suelo
obtendremos la cantidad de deposición seca
filtro,
'
lavada en la trascolación y escorrentía cortical
en TR+EC
cl
::---p = ----Cl- en Col. Filtro
x I O N E Se n C o l ' F i l t r o
Enl,Avic,estefactorseestimóen0.25paraIaencina,0.21
1o que indica que Ia
para el madroñoy 0.15 para la falsa aladierna'
de
colector
e n t r e u n 7 5 y 8 5 %m e n o s q u e e l
vegetación intercepta
por que los volumenes de agua por unidad de
Esto se justifica
filtro.
son considerablemente
superficie canalizados por el colector de filtro
A d e m a sd e q u e
cortical'
superiores a los de trascolaciór,r y escorrentía
del barranco de
parte central
los árboles muestreados están en la
Lakhani y
con lo que ello implica para la deposición seca'
L,Avic,
Miller(1980)'Susierenqueestefactordeproporcionalidadentre
debe ser menor de la unidad, y con los
vegetación y colector de filtro
para Fettresso (Escocia) hemos
datos aportados por Miller (1987)
calculado un factor de 0'12'
La
período
aPlicación
estudiado
del
modelo,
5e hizo
era representativo
bajo
de to.lo el
Comparación Vías ttrrimeda-Seca 18
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
el
suPuesLo de
año,
clue
Y extraPolando
el
a
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
período anual los caudales de cada flujo
estos
cinco
meses. Los
precipitación
aportes
a partir
calculados se
anual de 415 mm, y para unos flujos
d e t r a s c o l a c i ó n y d e 6 0 m md e e s c o r r e n t í a c o r t i c a l
c o l e c t o r d e f i l t r o d e ' 1 0 1 6m m .
de los recogidos
en
para
la
estimaron
interncs de 310
mm
y , u n v o r u m e ne n e r
En 1a tabla 8.11, se muestran los resultados obtenidos aI aplicar
este
modelo a los valores de Ia encina.
(Ke/ha año) atribuibles
y
se
presentan
los
aportes
a la deposición seca según e1 modelo aplicado,
los aportes medidos directamente aI cuantificar
colación y escorrentía
cortical.
ios flujos
Grandes diferencias
de tras-
entre ambos va-
para un mismo ion indican un predominio de procedencia
lores
(lixiviación),
mientras
que
interna
nulas o pequeñas indican predominio
de
deposición seca.
2++100%d9Ca , Na
y N0 ,
2+*=3
proceden de la deposición seca, en tanto queMg , H ySO,
reciben
4
de Ia deposición seca entre el 50 y 60 % de sus aportes.
Por úItimo,
+
destaca eI K con sólo un 10 % procedente d e l a d e p o s i c i ó n s e c a .
Según el
5.3
modelo,
prácticamente el
CONTRIBUCION
DE LA LIXIVIACION A LOS APORTESPOR TRASCOLACION
Y
ESCORRENTIA
CORTICAL: MODELODE LAKHANI Y MILLER
E1
segundo modelo aplicado atiende especialmente a
bución
de
Lakhani
y
La
vegetación a los aportes
(1980) que a partir
Miller
último autor,
utiliza
internos.
de las
Este
de filtro
contri-
Desarrollado
experiencias
una serie combinadade correlaciones
la deposición global y ros aportes netos en los flujos
colector
1a
de
por
este
que estiman
internos y
det
en función de los factores que los determinan.
modelo asumeque los aportes recogidos en el interior
del
b o s q u e ( T R + E C )s e c a l c u l a n c o m o :
X=DH
1
+DS+L-f-1+B+e
Donde DH= deposicién húmeda (precipitación)
DS=deposición seca
L= liriviación
f= pérdidas por absorción foliar
Comparación Vías Húmeda-Seca
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t9
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
üILLER Y MILLER
1980
APORTESINTERNOS
sBcog
LAKHANI Y MITLER
1980
TIXIVIACIóN
E.S.
MEDIDoS A P O R T E S
LOVETTY LINDBERG
198{
APORTEgTRAÍ¡COI.-ESC.CORT.
HúMEDOS
SECOS tIXtVIACIóN
Na
6.47
?.98
0.73
2.6
{ .80
1.25
{.95
üg
1.01
2.0ü
0.77
1.0
2.28
1.13
0. 89
5.92
6.02
2.78
1.7
15.60
1 . 93
5 .3 3
1 9. 6 2
32.47
24.82
11.3
1 9. 2 0
10.38
1.91
r 7 .{ 0
30.38
10.5
6.90
5.66
1.79
2.0
9.00
2.ZL
3.87
0.012
0.003
-0.0016
0.077
go{
HO3
6. 4 0
5.7.7
-3.7 4
0. 0 1 2
0.022
-0.01?
1 8 .l 7
Tabla 8¿11 Estimas d.e los aportes anuales (Kglha) Por deposición seca,
lixiviación
húmeclaY
en el encinar de LrAvic, según los tres modelos aPlicados.
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
I-
depósitos no lavados al evaporarse el última agua que
h u m e d e c el a s h o j a s a l f i n a l
depósitos del final
9=
de la lluvia
anterior
no lavados
asociado al cálculo gue no controlamos
e= error
t.érminos I y g aunque desconocidos por nosotros,
Los
de período frontera,
efecto
de la lluvia
por ro que en series largas de
t i e n d e n a c o m p e n s a r s em u t u a m e n t e d e u n a v e z a o t r a .
el modelo,
Para
se engloban estos y el término f en el error
supone que la absorción foliar
La deposición slobal
tienen
un
estudio,
simplificar
e.
ya que se
es reducida y para pocos iones.
se estima como:
X=DH +aDS+e
2
donde
se aprecia que l a d e p o s i c i ó n s e c a t i e n e un factor
nalidad a que refieja
de proporcio-
la menor capacidad de los c o l e c t o r e s
normales en
captar estas entradas respecto a 1os árboles.
Los
aportes
en
el colector de filtro
se
estiman
mediante
Ia
función:
X3
kDH+bDS+e
donde aparecen dos nuevos factores
deposición seca en el colector
como factor
turbulencia
de firtro
creada por e1 filtro
más escorrentía
cortical
er corector de filtro
respecto a ra vegetación, yk
con respecto al colector
tomando los
independiente.
los aportes netos por
Ia
normal.
trascolación
(Y. ) restando x de x , y los aportes netos
121
(X) restando X. de x..
una vez calculados
estos aportes para cada día,
ellos
b c o m o t a s a de
de corrección por el exceso de agua captada gracias a
El paso siguiente es calcular
en
de proporcionalidad.
se carcul^ fu u",rición de regresión entre
aportes en el colector
de
filtro
como variable
En dicha ecuación, la ordenada en el origen equivale a
la tasa de lixiviación
por la unidad de tiempo utilizada
en las obser-
vaciones.
Los correspondientes datos de campo, indican que eI factor k vale
Comparación Vías Húmeda-Seca
20
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
2.4envirtuddequelaturbulenciacreadaporelfiltroincrementa
al colector
e n u n 1 4 0 %e I v o l u m e n d e a g u a c a p t a d o r e s p e c t o
estandar'
netos en el encinar y en eI
Las funciones ajustadas entre los aportes
para el
r e s u l t a r o n s e r s e g n i f i c a t i v a-s ( p + < 0 ' 0 5 )
de filtro
colector
+
+
=
¿+--- 2+
(tabla8'9)'La
yK
Cd , Mg ,YNa,YooparaH'Cl
N0 , SO,
tasa media
de cada función proporciona una estima de la
i'?ur"un"t¿n
Se observt q:" estas tasas son
en Kg/ha por B días'
de lixiviación
tasas
para todos los iones excepto H V N0, que tienen
positivas
negativas.
E'S' a
a
ION
b
-0'026
'E'S' b
0'033
r
-0'374
H+
-0.377
0.260
C1
0 . 19 3
0.177
0.181
0.440
NOg
0.115
-0.074
0.056
0.164
0.038
so4=
0.494
0.906 *
0.763 *
Ca%
2+
Ms
+
Na
K*
Tabla B.g.-
0.202
0.301
0 . 11 4
0.061
0.038
0.583
0.078
0.017
0.022
0.829
0.219
0.966 r'
0.883 *
0.016
0.057
0.395
0.093
0.904 *
0.666
0.231
0'741
1'509
0'238
Parámetros de las funciones y=¿+bx ajustadas entre
(x) y la
los aportes netos en el colector de filtro
vegetación (v) con sus E.S. y sisnificación'
aplicar
al
En la tabla 8.11 se muestran los resultados obtenidos
datos. se da para cada
el modelo de Lakhani y Miller (1930) a nuestros
de la encina en
caso, 1os Kg/ha año que proceden de la lixivíación
Los val0res obtenidos no deben tomarse
los aportes
como absolutos ya que en ocasiones superan ampliamente
para marcar el predominio o
totales medidos, sin embargo, son útiles
o liberación desde Ia
no de esta fuente, y conocer si existe retención
hay que señalar el signo que presentan
En este sentido,
vegetación.
-+
de que ambos son
los aportes de NO" y de H que refleja la absorción
foliares.
objeto desde el aeúa de lluvia en las superficies
l'Avic
y su error
estandar.
deposición seca o húmeda,
El Na+ procede p
- r e d o m i n a n t e m e n t ed e l a
2+
2+
li i: x- -i iv- i-a c i o n '
p r o c e d e n c a s i e n u n 5 0 %d e l a
y ca
en tanto que, Mg
que en diversas ocasiones' se
El caso más interesante es el del S0- ya
(Lovett y Lindberg 1984;
ha hablado de una fuente interna de-este ion
Comparación Vías llúmeda-Seca
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
21
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Kazda
1987).
Atendiendo al error estandar asociado a
podemos suponer
esta
medida,
que
casi la mitad del S0 recogido en los aportes
4+
netos en el suelo del encinar precede de lixiviación.
Respecto al K
s ó l o p o d e m o sd e c i r q u e l a f a l t a
no
de significación
permi.te estimar con fiabilidad
rrrs aportes netos.
Los 30 Ks/ha
del ajuste r-ealizadon
la importancia de Ia lixiviación
1 E.s.
Ios aportes medidos en estos flujos,
en
estimados, superan con mucho
pero nos confirman la importancia
que tiene esta fuente en los aportes de K , ya que todo o casi todo e1
+_
K presente en los aportes netos proviene de ra rixiviación.
Los NC
3
e H presentan valores negativos que indican 1a nula contribución
á"
esta fuente en sus aportes netos.
que tener presente,
Hay
método
se supone una similar
seca en el colector
todo cierto
de filtro
para aquellos
sin embargo,
gu€ en ra concepción
capacidád de captación de la
y en la vegetación,
del
deposición
lo cual no es
del
iones con alguna forma gaseosa. En concreto,
NO^ y SO. estarán infravalorados por este método ya que sus entradas
34
en forma de gas parecen importantes (Lovett y Lindberg 1984; coenen et
al.
1987).
5.4 DEPOSICION
SECAY LIXIVIACION EN FUNCIONDEL PERIODOSECOPREVIOY
LA CANTIDADDE PRECIPITACION: MODELODE LOVETTY LINDBERG
La aproximación realizada en este caso,
desarrollado
por Lovett y Lindbere (1984),
de Bache (1977) y H. Miller.
para
análisis
cuantificar
la deposición seca y
incorpora
vegetación.
la
y escorrentía
cuenta las entradas en forma de partícuras,
que
basándose en los conceptos
La vegetación se utiliza
considerar Ios aportes por trascolación
vez
está basada en el modelo
como elemento de
lixiviación.
cortical
toma en
gases y aerosoles,
1as pérdidas por absorción de nutrientes
Al
a
por
La
sin embargo, tiene la objeción de ser muy sensible a
contaminación por polvo o restos de material
s u a p l i c a c i ó n s e r e c o m i e n d au t i l i z a r ,
vegetal,
la
la
por lo que para
tanto en la medida de Ia deposi-
ción comoen las de trascolación y escorrentía cortical,
colectores de
apertura automática para los períodos de IIuvia.
El
modelo considera
que
la deposición total
bajo
las copas
( T R + E C ) e n m g / m =e s l a s u m a d e l a d e p o s i c i ó n i n c i d e n t e ( p R ) , m á s l a
deposición
seca (DS),
Conparación
Vías Húneda-Seca
más el resurtado de los intercambios
22
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
de
todo
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
tipo
la
en las
coPas (C)
En términos de deposición
neta bajo
las
copas
es:
función
( T R + E C ) n= ( T R + E C ) I - P R = D S + C
completamente
una l-luvia concreta en la que se haya lavado
de la tasa de deposición
las copas, la deposición seca (DS) es función
En
saca(b)vdeltiemposecoprevioalaprecipitación(D).Asumimos
1
y las reservas
que el intercambio químico entre los iones de la lluvia
precipitaciones'
solo ocurre en un medio acuoso durante las
internas
medio de
razón el intercambio (c) depende del coeficiente
por esta
(b )
intercambio
v
2
delacantidaddeprecipitación(P).Aplicando
e s t a s c o n d i c i o n é s I a función queda como:
( T R + E C ) n= D s + C = b r D * O r n
Esunaregresiónmúltiplequeutilizalosaportesnetospor
y
y escorrentía cortical como variable dependiente
trascolación
como variables
secos junto al volumen de precipitación
perrnite obtener las correspondientes
sü cálculo
dientes,
días
los
indepentasa
de
de los
Esta función es una simplificación
gases y aerosoles e
complejos procesos de captación de partículas,
Los materiales
intercambios que acontecen en las superficies foliares'
aquí como deposiIixjviados durante J.os períodos sin lluvia se toman
Seco son lavados lenta
ción seca, y los que depositados en el período
' otra
y continuamente durante la lluvia afectaran a ambos coeficientes
temporal
variabilidad
de las limitacíones del modelo es no asumir la
como cambios ambientales
tanto razones fisiológicas
de ambas tasas,
para
justificarian
esta necesidad. Sin embargo, su utilidad es clara
deposición
y
de lavado.
estimar tasas medias de deposición e intercambio
de iones solubles en
las copas.
del modelo a los datos de L'Avic nos proporcionó
las diferentes tasas que se
para cada uno de los iones estudiados,
(r")
presentan en la tabla 8.10 junto al coeficiente de determinación
Estos últimos preseny los términos independientes de las funciones.
signos negativos que son
en todos los casos (excepto en el K) '
tan
La
aplicación
si-gnificativamente
diferentes
excepto para eI ca (90 %).
de
cero a nivel
A1 haber utilizado
del
957" para
todos
regresiones con término
Comparación Vías ltrúmeda:Seca 2 3
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
independiente,
cuadrado
El
rz
es la
respecto
por debajo de 0.5
va desde 0.05 a 0.96,
(NO. , Cl
desviaciones
al
que puede ser explicado por el modelo"
a la media,
rango de l:3 encontrado
de Ia sumade las
fracción
con solo tres valores
y H*).
J
ION
SO
&+
b1
b2
0.064
0.022
0.052
Ca
2+
r"
- 0 . 15 3
0.837 'Y
0.0041
- 0 . 15 3
0.958
0.582
7
7
J-
Mg
0.0076
0.0022
-0.035
Na
+
0.016
0.0069
- 0 . 11 4
0.763
7
K
0.023
0"012
0.546
7
0.029
0.0047
0.221
-0.217
0.490
6
-0.050
0.344
7
-0.230
0.051
7
+
NO
C]
+
H
3
0.042
0.0024
-0.0035
0.010
T a b l a 8 . 1 0 . C o e f e c i e n t e d e r e g r e s i ó n , de determinación y ordenada e n
el origen de las funciones múltipies
modelo de Lovett
ajustadas
según
el
y Linberg ( 1 9 8 4 ) .
El
orden de magnitud de las tasas de deposición seca ordena
iones (con ajuste significativo)
de la forma siguiente:
=2+
S0 >Ca
4
>K
>Na
>Mg
los
2+
oscilando las tasas hallacias entre los 64 e/ha d.ía en el SO v 1os 7.6
4'+
2+
e/ha dia de magnesio. En términos de meq/mt día las tasas de K , Ca ,
y S O , s e e s t i m a r o n e n 0 . 5 8 8 , 0 . 2 5 9 y 0 . 13 3
respectivamente, estos
4
valores resultan ser en ocasiones superiores a Ios estimados por
Lovett y Lindberg (1984) para Walker Branch (Tennessee).
La
siguiente
magnitud de las
orden en los
tasas
de intercambio
ordenación
iones en los
El
tejidos
coincide
vegetales
rango de intercambio
S0;
y los
copas produce
eI
iones:
SO >K
Esta
en las
>Na
con las
>Ca
2+
>Mg
estimas
de movilidad
dadas por Calvo de Anta et
observado
en [,'Avic
varia
2.4 e/ha por cada mmde precipitación
4
Comparación Vías Húmeda-Seca
2+
24
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
entre
en
eI
aI.
de
e st o s
(1e7e).
Los 2r2 e/ha
MS
de
E st o s
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
VaIoreS son'
por 10 general,
a los estimados por Lovett y
inferiores
Lindberg (1984) para Walker Branch'
En cuanto
=+
SO yladeK
4
en el caso del
na de este
para el
a las tasas de intercambio, destaca la estimada
. Aunque para este último ion, no es nada sorprendente'
sulfato
ion ,
nos confirma la existencia
de una fuente inter-
y Miller
como ya se apuntaba por el modelo de Lakhani
(1e8o).
Estastasasseaplicaronbajoelsupuestodequeenlazofla
que la cantidad
el número de días secos al año es de 300 y
estudiada,
es el 81% de Ia precipitaanual de agua que circula por estas vías,
ción,
es decir unos 472 mm.
del bosque
Las cantidades aportadas por estas vías en el conjunto
tabla
se muestran en la
junto
a los aportes por deposición global,
los nitratos )¡
S o n i o n e s p r e d o m i n a n t e m e n t ee x t e r n o s e l c a l c i o ,
por vía seca
ios hidrogeniones, los dos primeros entran principalmente
8.11.
yelúltimoporvíahúmeda.TantolosaportesdeNOucomodeH,
no fue
aplicada
deben tomarse como orienta-uivos ya que la ecuación
para eI sodio,
magnesio y
ar nivel deseado (p < 0.05).
significativa
seca
por vía
sulfato el origen externo es dominante y penetran tanto
importante
ccmo pcr vía húmeda, sin embargo, en todos hay una fuente
Para el potasio los resultados son un tanto espede origen interno.
ciales,Ydgueesperabamosunmayorpredominiodelafuenteinterna
Qü€,aunque,aportacasiel40%delasentradaslohaceensimilar
p r o p o r c i ó n q u e l a d e p o s i c i ó n s e c a ( 4 8 % )'
APLICADOS
DE LOS METODOS
5.5 ANALISIS COMPARATIVO
El
la
cle cada uno de los modelos aplicados para estimar
lleva
seca y Ia lixiviación en el encinar de L'Avic,
desarrollo
deposición
de sí una concepción físico-química
tras
y biolóSica
cle los
procesos
cada modelo asumeuna serie de conclicionantes que influimás adelante para que los resultados obtenidos con ellos no sean
implicados.
ran
sin embargo, la combinación de complementarieque existe entre ellos hace que sea interesante
del todo equiparables.
dacl y
dupliciclacl
inclicar cual es el más adecuado para esta zona'
Comparación Vías H¡íneda-Seca
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
25
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Los
modelos aplicados
resumendos tendencias
actuales
en
el
estudio de la deposición seca.
unos son europeos, derivados der grupo
de Miller en Aberdeen (Escocia) cuyo fin es estimar los
aportes de
origen interno
o externo a partir de la mayor o menor eficiencia
de
captar deposición seca por un colector de filtro,
respecto a ra veget a c i ó n y a l o s c o l e c t o r e s n o r m a r e s . E l s e g u n d og r u p o r s €
desarrorla
principalmente en E.E.u.u.
por Lovett,
Lindberg y otros desde 1980 a
partir 'del
modelo de Miller.
Estos tratan de deducir la deposición
seca por medio de estimas de la tasa de secl.imentación
durante los
períodos
partir
secos
previos
a las lluvias,
del lavado realizado
y la tasa de
rixiviación
a
por eI agua caída.
Las tazones anteriores
nos sugieren que sería absurdo esperar 1os
mismos resultados,
pues cada uno atribuye papeles diferentes
a ros
mismos flujosDebido a esto,
la comparación se efectua entre
cada
grupo' es decir con resultados obtenidos
con enfoque simirares.
La
1'Avic
tabla
B"1z
muestra eI origen de los aportes
según eI modelo de Miller,
recibidos
en
iunto a ros carcurados
por este
S e o b s e r v a q- u e l o s a p o r t e s e n P r a d e s s o n '^'inferiores
+
Zi*"-- :-"
y K , en tanto que superiores en ca
y so. aunque todos
autor en Escocia..
*
en Na ,
z*
Mg
estan dentro ce unos ordenes de magnitud simirares.
sin4 embargo, ra
irnportancia relativa de cada flujo es distinta,
mientras que los datos
aportados por Miller y Mil1er (1980) indican que la
deposición húmeda
u"r*tt
principal
fuente de Na+ v so,¡. ra iixiviación
ro es del K
y
42+
Ms ¡ y la deposición seca der cai'Avic coincidimos en los
,
El
casos del ca y K , en tanto que Na y Mc
provienen mayoritariamente
por vía seca.
según nuestros datos una parte importante de1 s0
procede de la lixiviación
(39 .62),
lo que coincide con lo señalaáo por
diversos autores (Bache 1977:' Lovett y Lindberc 1984; Kazda
1gB7).
Tanto
1as cantidades como los porcentajes de distribución
según
su origen, indican que los valores obtenidos en Prades son
aceptables,
aunque se deban tomar sólo como orientativos
e
hidrogeniones
en los casos del
potasio
debido a que sus respectivas funciones de ajuste
no
resultaron
sienificativas.
Las diferencias más acentuadas se deben
principalmente a 1a importancia de los depósitos
de origen continental
(polvo terrestre) en Prades, frente a la influencia
marina en Escocia.
Conparación .Vías Húneda-Seca
26
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
resultados
Los
(1984)
junto
Lovett
con el modelo de
obtenidos
los calculados Por estos autores
a
en
Lindberg
Y
Branch
l.ialker
(Tennessee)se presentan en la tabla 8.13.
+2+2+:{-+
Ms
Na
SO4
18.17
Referencia
H
N03
K
Ca
L'Avic
0'077
1.79 3'87
DH
4.95
0.89
5.33
DS
6.47
1. O 4
5 . 9 2 1 9. 5 2
LIX
0.73
0.77
2.78
1. 9 1 6 . 4 0 0 . 0 1 2
2 4 . 8 2 3 0 .3 8 - 3 - 74 - 0 . 0 1 7
Escocia
DH
25.5
2.6
2.9
22.0
2.8
DS
15.2
2 ., 1
3.5
12.O
6.9
Miller
LIX
19.9
3.0
1.5
12.O
8.5
M i l l e r ( 19 8 0 )
DH
43.2
2.3
Fettereso
DS
29.4
3.8
Lakhani
LIX
7.8
16.1
y
Milter( 1980)
origen sesún
(Xeltt") aportadas desde distinto
Tabla 8.12. C""tiá"áá"
y
el modelos de Miller.
+2+2+=+-+
Mc
Na
DH
4.95
0.89
5.33 18.17
1.79 3'87
DS
4.BO
2.28 15.60 19.20
6.90 9.00
LIX
3.25
1.13
Referencia
H
No3
K
So¿
Ca
1.93 10.38
0.003
5.66 2.21 -0.017
DH
1. 6 2 2 3 . 0 0
0 . 19
DS
3. 9 4
9.65
LIX
2.80
15.46
---
-
--
--
l;;l ;- B.i ¡ ó;;;; ¿;;;;
diferentes
observa
se
Pradee y
aportes
que
9. 1 7
Walker
3. 4 8 3 . 9 6
9.81 -0.80
Branch
;;- ;;; ;; ;;';;
origenes
altí
Lovett y Lindb e r e ( 19 8 4 )
-
i G7;;- ;;;;;;;;;;
los
auRquepor le
Sin embargo,
"
de
geRet' al
t lss
la procedencia de
Conparación
1os
valores
Ia deposición seca es la principal
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
--
y Lindberg
modelo de Lovett
los órdenes de magnitud entre
mayores en Prades.
iones es diferente,
--
por el
t.j a L keB
r re n chF j 0 nÉir üilaf eicI
son
L'Avic
0'077
los
fuente de
Vías Húmeda-Seca
27
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
ca
2+
€r
q u e l a d e p o s i c i ó n h ú m e d ar o e s d e s o
y NO
La
lixiviación
p o r s u p a r t e r e s p o n d e d e m á s * d e r 7 a t 6d e l t t 4 . p o r t . 3 o .
En
P r a d e s' o c u r r e l o m i s m o e n c u a n t o a r c a
, pero no con er so , NO y
*,4'3r
K para los que 1a depcsición seca es su principar vía de .""J"o.
sin
'
tanto
embargo, hay que recordar que los valores para el NO son orientativos ya que no se correlacionó significativamente nl
los días secos
"3n
previos ni con el volumen de precipitación.
En síntesis,
ya
tantes
p o d e m o sd e c i r q u e r a s d i f e r e n c i a s
no son tan impor-
gue en ambas zonas de estudio
dichos iones tienen
origen
q
u
e
El
en un lugar lreguen por vía seca y en el otro por
vía húmeda, se debe a las diferencias en la cantidad de precipitación
atmosférico.
anuar
entre
iones
la
zonas.
deposición
Er modelo apoya esta idea,
seca
es ra principal
pues para todos
vía
de
ros
importación
de
nutrientes en ltAvic.
Respecto
a la idoneidad de apricar
aquí
estudiada,
cada
modelo y las diferencias
d e b e m o st o m a r e n c o n s i d e r a c i ó n l a s
muestra
suposiciones
Al tratar
las diferencias,
de
cada
la Fig. g.3
gue
en términos de porcentajes la contribución
de las
suministradoras de los aportes d" c.2*
, r{"2*, Nu* u H* no
de uno a otro método. para los tres primeros la deposición
frrentes
difieren
seca
zena,
entre los valores calculados para
ion aunque éstas sean escasas.
nos
uno u otro modelo a ra
es la principal
vía de entrada,
mientras que para los H*
deposición húmeda.
Por
otra parte,
ambosmodelos.
N0-
y K
La
""
presentan diferencias parciales entre
El x*
ro¿"to de Miller proviene casi excrusi".rin "t
vamente de la lixiviación,
en tanto que e1 modelo de Lovett y Lindberg
atribuye su origen tanto a lixiviación
como a deposición seca. Con el
to,
ocurre que en ambosmoderos ra deposición seca es la principal
via
penetración,
de
retención
pero mientras que el modelo de
Miller
detecta
por la vegetación eI otro modelo le atribuye una aportación
p o si t i v a .
Para
el S0- las diferencias
11
vas'
Las cantidades
son muy simjlares,
viación
es
la
atribuidas
por cada modelo a las
pero mientras
fuente
son más cualitativas
que con el
que más contribuye
Conparación Vías Húmeda-Seca
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
distintas
modelo de Miller
(39.6%),
28
que cuantitati-
en
er
fuentes
la
lixi-
modelo
cle
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
a p o r t a ( 2 1 ' 7 % )'
Lovett y Lindberg esta fuente es la que menos
- P a r a i n t e r p r e t a r e s t a s d i f e r e n c i a s , d e b e m o s c o n s i d e r a r q u e t a nptoor c e n t a j e
alto
como s0 están presentes en la atmósfera en un
están
gases, Ít tiempo que sus diámetros medios (MMED) cuando
"of,o
( C o e n e ne t
c o m o p a r t í c u l a s s o n p e q u e ñ o s , 0 . 6 y 0 . 4 ¡ r mr e s p e c t i v a m e n t e
NO
al.
físicas
1gB7). Estas características
hacen probable que la vegeta-
e impactación'
sea más eficaz al captar estos iones por difusión
S€ presenta también
aunque su origen interno es indiscutible,
= 2.7 pm)' not
(t"lMED
como partícula atmosférica de gran diámetro
,lo
de Ca t
junto a particulas
seca
deposición
la
en
presencia
que su
2++
Ms- y Na (de similar tamaño) no debe extrañarnos'
ción
+
EI K ,
análisis
Un
para
conocer
como incide
antes indicadas.
acumulación
de las suposiciones,de
en cada uno de ellos
El modelo de Miller
en una superficie
una vez aplicados los factores
se
modelo
lixiviación
inerte
puede
cada modelo
las
caracteristicas
la tasa de
se basa en contrastar
vegetación,
con la de la propia
de eficacia
servirnos
En
correspondientes'
que
evalúa por separado la deposición seca'
en tanto
las diferencias
entre los
se
calcula utilizando
este
Ia
aportes
netos y 1a deposición seca para estinar la tasa media correspondiente'
como único
En el modelo de Lovett y Lindberg se util íza la vegetación
Se supone que
elemento ínterceptor y receptor de iones atmosféricos'
de la deposila deposición, impactación o difusión de los componentes
y que Ia
ción seca ocurre con uniformidad a 1o largo del tiempo,
Aunque
solo se da durante los períodos de precipitación.
la segunda marca
la primera suposición se aplica en los dos modelos,
y Lindberg si
una clara diferencia entre ellos. En el modelo de Lovett
período seco previo
se produce Iiberación de cualquier ion durante el
por vía
se tomará como deposición seca, y los depósitos realizados
como lixiseca que se lavan lentamente durante la lluvia se tomarán
lixiviación
viación.
Estas
Lovett
seca,
Y
concepciones
Lindberg
asigne
así como a que el
pueden justificar
+
una parte del K lixiviado
iniciales
NO.
procedente-del
J-
en
parte
como interno.
RÉspecto al S0,,
exterior
que eI
modelo
de
a la
deposición
sea
considerado
aunque este
modelo puede
nroleclente de la deposición seca
"o*o
que gran parte de
dando mayor i m p o r t a n c i a a e s t a v í a ' h a y q u e r e c o r d a r
cal ificar
parte
del tixiviado
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Comparación Vías Húmeda-Seca
29
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
azufre
atmosférico está en forma de gas (SO ) y por lo
)
captado con mayor eficacia por la vegetacién.
Si esto
modero de Miller
tanto,
es
así,
=
parte del S0 que
puede asignar a la rixiviación
s e c o n s i d e r a q u e h a y u n a g r a n s e m ej a n z a
los resultados de ambosmodelos,
cias
el
se
4
deriva de la deposición seca.
como conclusión,
será
ofrece mayor fiabilidad
entre
además, cuando se producen diferen-
el modelo de Mirler,
tanto por la
mag-
nitud de 1os resultados como por 1a valoración de ra procedencia.
6. CONTRIBUCION
DEL I,üASH-OFF
I LA LIXIVIACION 4 LOS APORTESINTERNOS:
MODELOKAZDA
Desde los
(1966),
agua
de
s€
trabajos
d e M a d g w i c Éy O v i n g t o n
una lluvia
lluvia
disminuyen al aumentar la cantidad
Lemée (197h)
las
lluvias
precipitación,
Kazda y Glatzel
que esta pauta
como a lo largo
de
de las concentraciones
secuenciales
duran-
(1986) y Kazda (1987) desarrollan
un
de los aportado por
lo lavado de los materiales depositados previamente
la 1luvia y la lixiviación
en
distintas
desde la materia vegetal.
Utilizan
vías para comprender mejor el
que se produce durante las precipitaciones,
la pauta seguida por la precipitación
ción
indica
individtaLizada.
modelo para ra separación en -los aportes internos,
wash-off
Attiwilr
precipitación
de
tanto con una serie de precipitaciones,
Basándose en este cambio progresivo
te
y
tiene constancia de que las concentraciones iónicas en eI
siguiendo una función arométrica.
se repite
(1959)
y la escorrentía cortical,
a
muestras
proceso
de
constatando que
también se da para la
trascora-
con 1a salvedad de que en estas vías
el
lavado se procluce no sólo de los materiales contenidos en Ia baja
atmósfera, sino también de los que se depositaron por vía seca antes
de las lluvias.
Este modelo no es comparable con los anteriores ¡ y& que su finalidad es conocer el origen de los aportes por trascolación y escorrentía cortical, sin la perspectiva de los aportes al sistema. Otra razón
de peso, para su tratamiento
"marginal" es que fue ideado para rluvias
muestreadas secuencialmente y¡
comoeste no fue nuestro
caso.
Ios
resultados deben tomarse con precaución.
Comparación Vías Húmeda-Seca
30
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
./
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
de la concentración,
de estado estacionario
que
se aproximan aI nivel
que
se alcanza cuando se han agotado las reservas de
vendrá
por
reflejado
la asíntota
A1
de la función.
(baja
material
este
nivel
integrar
esta
En la función alométrica
deposición seca).
y
atmósfera
al
altos
(después de abundante lavado),
(poco caudal) y bajos al final
inicio
'¿alcres
de regresión alométrica muestran
curvas
Las
para cualquiera de las vías obtendremos las entradas totales'
En la iig. 8.4 se presenta una curva tipo para ilustrar eI razonamiento seguido en el modelo. Estas curvas se ajustaron bien' en todos los
casos,.a una exponencial o potencial negativa de la forma siguiente:
curva,
-B
-Bx
f(x)
= ¿
ta.
+C
o escorrentía
cortical'
f(x)
donde x es la cantidad de trascolación
de producir
= ¡
+C
capaz
el cambio en la concentráción hasta que alcanza la asíntosu
cuando x tiende a infinito
esta función tiene B < 0'
.Como
está
límite
ya que se
de C"
el valor
en
agotado
ha
el
wash-off
acumulado previamente, es decir:
-o
-Bx
e
lim(A
x-->(D
integramos
flujos,
estos
la cantidad total
obtener
Para
+C=C
+C)=e
de un elemento en cualquiera
de
en
dos
constante
del
I a primera función
considerándo1a
partes.
I c o . ; 8+t c ) d x =oJaBI'a**cJ¿*
Jr(*)o*
I
Integral
La
final
ra
parte
(Integral
Integral
casi
de la curva por encima del nivel
I)
indica el wash-off del material
depositado o no,
previamente.
II)
representan la
a dicho flujo
que estos últimos estan considerados en la Integral
se
Por
de
la
ella
antes de calcular
misma raz6n Ia
proporción
de la baja atmósfe-
Las entradas del área representada
debajo del nivel casi-constante (Integral
ción y los aportes por precipitación
II
(fig.
I,
lixivia-
8.4).
deben suslraer-
la contribución de la deposición
precipitación
también se debe restar
que le corresponde de la fntegral
II
PuesLo
seca.
en
Ia
para conocer eI valor
de la lixiviación.
Comparación Vías llúmeda-Seca
\
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
31
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
t
cn
E¡
z
o
()
.{
É
E{
z
E{
C'
=
o
<,
Integral
I
Integral
II
---->
V0tUilEN (mm)
Figura
8.4
Curva ntip6n que describe
e l ¡ n o d e l od e K a z d a ( 1 9 g 7 l . E n
erla
se indica ra parte der área
gue corresponde a ra
Integral
r y iI dár modelo
varor crftico
v
,
"
i
de'
volumen (V) al que_Ia
concenii."iOn es constante (Cl
definiendo eI vaIór de rixiviaciJi-y
precipitación.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
lleva
resolución de las integrales anteriores nos
La
cál-
a los
culos siguientes:
_1)
rntegral t = -:;---(uBu
B,
Donde A,
de precipitación,
la
exacta de cada una de las
contribución
D E P O S I C I OS
NE C A= ( I n t e g r a l
-'(Integraf
I)
fuentes
forma:
siguiente
s e P r o c e d e de la
implicadas
= C'v
II
Integral
y C son los Parámetros de l a f u n c i ó n v v e l v o l u m e n
trascolación o escorrentía cortical.
conocer
Para
y la
II)
(")
DEP0SICIONHLMEDA=(Concentr. en precipitación)
II) - (Deposición húmeda) - (% de TR/PR)
LIXIVIACION = (Intesral
punto
Desde eI
indica
la
durante
la
nivel
el
el
tapídez
con que la
casi
de concentración
al
y que se podria
tales
cumplirse
vegetación
por
deposición
elemento
y al
B
seca'
drecrece
y c representa
reserva'
aI
que se alcanza
concentración
a la
de
inicial
atmósfera
baja
en la
función
de 'la
concentración
de la
constante
adjudicar
parámetros
de un
concentración
por agotamiento
precipitación
wash-off,
pitación
sobre la
previamente
depositado
a su contenido
que se atribuye
cada elemento
la
A indica
conceptos:
diferentes
expresan
los
biológico,
de vista
completar
de la
preci-
condiciones'
Otroaspectoaconsiderarenelmodeloeseltipodefunción
volumen tiende a
La curva exponencial tiende a cero cuando el
hallado.
Esto
tiende a un valor finito'
€tr tanto que la potencial,
infinito,
este
los aportes
Por
sus repercusiones a la hora de calcular
Liene
modelo,Ydqueapesardeintegrarentredosvaloresfinitos'la
constante
c de las
v menores, lo
funciones
que afecta
Los datos obtenidos
con
algunas
limitaciones
para cada lluvia,
cálculo
al
se alcanzan
exponenciales
de la
ya que nuestro
aplicar
este modelo aunque
muestreo no
En este caso solo podemos acojernos
que pueda clarse entre
un proceso
Comparación Vías llúneda-Seca
individual
32
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
de
lixiviación'
permiten
en LtAvic
con valores
y una serie
fue
a la
secuencial
semejanza
suficientemen-
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
te
larga de precipitaciones.
nos obligan a suponer que
por
Las condiciones de este tipo de estudio
Ia curva describe el proceso para la
zona,
1 o q u e p a r a e s t i m a r l o s a p o r t e s p o r d e p o s i c i ó n h ú m e d a t o m a m o sl a s
concentraciones medias de Ia precipitación
en I'Avic
y sus
correspon-
dientes porcentajes de trascolación y escorrentía cortical.
Aún,
con
estas limitaciones
hemosaplicado ei modelo de Kazda y
Glatzel
(1986) a los datos de L'Avic
tricas
ajustadas significativamente.
que disponian de funciones aloméEn Ia tabla 8.14 se
presentan
los parámetros calculados para estas funciones de cambio de concentración en 1a trascolación de ciertos elementos. Todas ellas son de tipo
exponencial,
excepto
constante
de
c
precipitación
en
la función alométrica
ION
valor
de
asumiendo que
(ne/r)
B
so+
Nle?+
0.B6
- 0 . 0 14
13.99
-0.015
5.51
-0.016
5.30
-0.282
1.94
0.37
5.68
2.1't
1. 6 7
Valores
una
nivel
ct-
K+
5. 0 7
-0.016
C (ne/L)
la
de la función.
Ca2+
Tabla 8.14
se estimó
El
d e 6 0 m mr e d u c e l a c o n c e n t r a c i ó n d e c a d a i o n a l
proximo a la asintota
A
que es potencial.
er cI
de
los parámetros
que
definen
Ias
funciones
ajustadas con los datos de trascolación
AI
resolver
las integrales
I y II
de 1a forma indicada anterior-
mente se obtienen los mg/m" aportados desde cada fuente en eI
de 1'Avic.
La tabra 8.15,
encinar
presenta estos resultados en g/ha, junto a
aportado por Ia deposición húmeda, asumiendo que en la encina la
t r a s c o l a c í ó n s u p o n e e L 7 0 %d e r v o l u m e n d e r a p r e c i p i t a c i ó n .
se puede
comprobar que la rntegral II es el sumatorio de la lixiviación
y lo
lo
aportado por la precipitación
al frujo
de trascoración, y gue su valor
e s t á c o m p r e n d i d oe n e l r e s u l t a d o d e I a I n t e g r a l
DesLaca en
la tabla anterior*la
d e p o s i c i ó n h ú m e d ap a r a e l s o o ,
supone entre el
poca importancia que
, K
1 6 - 2 6 %d e l a s e n t r a d a s .
mente entre Iixiviación
lixiviación
ca
I.
y Mg
tiene
ra
, ya que en todos ellos
El resto se reparte desigual-
y deposición seca,
aunqueen todos ellos
suponeuna parte importante (35-53 %).
cede en su mayor parte de la precipitación,
El ct
aunquepro-
destaca el alto porcentaje
Comparación Vías Húmeda-Seca
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Ia
33
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
modelo atribuye
que eI
modelos
a la
por
referencia
como
pues suele
lixiviación,
su condición
tomarse por otros
de ion externo
al
sistema
(MilleryMiIIer,1980)'AesterespectohayqueadvertirqueKazda
(1987)encuentraunresultadosimilaralnuestro'loquemereceuna
ya que
del metodo en esta apreciación,
sobre la influencia
reflexión
que se
ion
su origen en el caso de ser un
precisar
dificil
sería
Además, €fl estos porcenIibera lentamente durante Ia precipitación.
húmeda'
sistema por vía
no se tienen en cuenta los aportes al
tajes
interna
de ésta a la vía de circulación
sino el grado de contribución
de que se trate.
I---
- ---i
i-
---
ló%-PRlil;----r^r;;hr;rf]il;;;;¿;-¡;;iil;
-----:-:-------------vl\z-:--------:-:---------:----------:--f--------+
K
SO
&+
Ca
2+
Me
cl
859.1 1266.O 134.4 1131.6
2 1 2 6 . 0 3 4 0 8 . 0 1 4 5 7. 4 1 9 5 1. 0
40.42
53.25
6.32
38.40
35.25
2 6 .3 0
689-4
40.44
35.27
24.28
163.2
36.82
4 6. 4 4
1 6. 7 3
4 7 2. B
24.20
3 5. 76
4 0. 0 3
790.6 1164.0
129.4
222.A
3 2 0 . 0 10 0 2 .o
Tabla 8.15
4 74 - 6
5B.B
5 2 9. 2
(e/ha) estimados para L'Avic
Ap";;;;-;"""fu"
aplicando el
modelo de Kazda
Con la escorrentía cortical
se procedió de igual forma,
Y en
para las funciones
8 . 1 6 s e d a n l o s P a r á m e t r o s calculados
de PreciPitación'
ajustadas entre la concentración y el volumen
tabla
la
mejor
:
tl- - -4-----i
ú¿i:,L;-- tó-!----Iei-iiir¡!i----É!--3'40
B' 18
0'012
B-0.,17-0.31-0.32-0.31-0.55_0.26-0.049-0.037
1'oz
0'09
3'36
0.63 0.23 0'9B
c(ns/L)
0'70
0'002
A (mell)
Volumen
^ora fa
1.38
A-g7
4'2g
14'02
1'17
50 mm
4
m-m
1n
0n
0 _
i ; ; i ; - B: i e --v;;;;;--;;--i ;" -p .,a *.t,o"
que definen r as funciones
ajustadasconlosdatosdeescorrentíacortical
Enlatablaanterior,seapreciangrandesdiferenciasrespecLoa
en
razón está
la principal
e s t o s m i s m o s p a r á m e t r o s e n l a t a b l a + 8+ . 1 4 ,
mejor ajustaque para todos los iones (excepto K e H ) las funciones
Comparación Vías Húmeda-Seca
34
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
das fueron de tipo potenciar.
lavado
Esto hace gue a pesar de tener tasas de
se requiera mayor vorumen de precipitación
hasta
superiores,
que
se alcanza eI nivel
de concentración casi constante.
las
integrales
de igual modoque
f
y II
Al resolver
para Ia trascolación se
obtienen los valores dados en Ia tabla 8.17. En esta
ocasión se aplicó
u n 1 0 %c o m o p o r c e n t a j e d e p r e c i p i t a c i ó n q u e f l u y e p o r
ros troncos.
C o m oc o m e n t a r i o g e n e r a l a l o s r e s u l t a d o s d e l a e s c o r r e n t í a
cortical, hay que indicar el predominio de las vías secas y
lixiviación,
en
los aportes por este flujo hídrico.
Todos los elementos observados, a
e x c e p c i ó n d e 1 N 0 ^ , p r o c e d e n e n m e n o s d e 1 1 0 %d e
la precipitación,
en
3tanto que este 1o hace en más deI 60 %. Este resultado
no es sorpren_
dente ya que solo er 10 % der agua d-e precipitación
circula por esta
via, cuyo recorrido por hojas, ramas y tronco es
suficientemente largo
para recoger el materiar depositado por vía
seca, y contribuir a la
Iixiviación
de materiales desde los tejidos vegetales. Las condiciones
de humedad que crea y 1a velocidacl de circulación
(generalmente lenta)
favorecerán sin duda eI intercambio de iones.
:-------I
rr
1 0 %p R L i x i v
e/ha ----
------::::-:-:-:-
113 . 3
630.0
=
so1310.9 3360.0
&+
Ca^
400.1 982.0
2+
Me_
9 ' t. 1
232.0
Na
cr
N0
+3
K
+
H
3 1s . 6
1026.0
66.0
wash-off
Lixiviación
precipit
% -------
564.0
1 5. 2 4
75"87
8.87
347.0 3013.0
28.06
64.50
7.42
113.0
869.0
28.94
62.87
B. 7 1
1 4. 0
2 1 8. 0
28.1.9
67.47
4.33
1 2 6. 0
2 3. 5 2
9 .3 9
49.03
67.08
-0. 10
61.49
B B .5
92.0
111.0
900.0
-19.0
1174.4
352.5
16 . 0
3 3 6 .5
76.91
22.03
1. 0 4
1 7 9. 3
94.0
0.5
93.s
65.60
34.21
0. 1B
rabraB.17 rp".t""-,;;;i;;-¡;7;;t-;il;;;;;-;;;;-i;;;i;-;;ri;;;;;-;r
modelo de Kazda
sin embargo, es más criticabre
ra distribución.que
se aprecia en
cuanto a deposición seca y lixiviación.
Kazda (1987) considera que Ia
parte de la integral que contiene la disminución
de concentración
desde el principio (lluvias poco caudalosas) hasta que
se estabiliza
(lluvias
con caudal srrficiente para eliminar eI wash-off) representa
Conpar:ación Vías Húmeda-Seca
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
35
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Volver al índice/Tornar a l'índex
liberados desde los vegetales durante
pues hay materiales
cierta
todo
1986)r 9u€ son incorpora-
( A d a m sy H a t c h i n s o n ,
eI período sin lluvias
otro
Por
junto al lavado de la deposición seca.
dos por Ia función,
del
Tal suposición no es
se aporta por deposición seca.
sólo lo que
depositados por vía seca, con tasas de lavado muy
incorporan al flujo lentamente y en estos casos se tomaran
materiales
lado,
bajas,
s€
En estas condiciones es factible
como lixiviados.
I como la integral
integral
II
asumir que tanto Ia
informan de 1o aportado preferentcmente
porestasvías,peroambaspuedencontenertantoaportesdeorigen
interno
como externo.
comparar
Al
escorrentía
Lo
ciones.
los resultados
obtenidos en la
y
trascolación
de
pueden hacer el mismo tipo
corticalr
s€
atribuído
por el modelo'a deposición seca y
la
consideralixiviación
iones,
en todos los
7014 de Io aportado por esta vía
+
La mayor importancia
excepto en K que supera el 90 % de 1os aportes.
del agua de
de la deposición húmeda en esta vía se debe a que el 70 %
el
alcanza
lluvia
de
circula
por ella,
1o que contribuye
los iones de origen externo que llegan
embargo,
pof
lo
dicho anteriormente
a resaltar
con la
la importancia
Sín
precipitación'
en este capítulo,
no
se
debe
sino
vía,
pensar en iones que penetren exclusivamente por una u otra
que se
que en Ia zona se dispone de Una reserva en la baja atmósfera,
algunos aerosoles marinos, junto a
enriquece con el polvo terrestre,
y que
gases y cenizas procedentes de procesos naturales o antrópicos,
penetra al sistema bien por deposición seca bien con la ayuda del agua
durante
pauta,
las
lluvias.
Solo los iones de origen interno alteran
aunque también presentan sus propios ciclos
en función de
fenología de la especie y de las condiciones ambientales.
Comparación Vías Húmeda-Seca
36
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
esta
la
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
CAPITULO IX
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
CAPíTT'LOIX
BASES CONCEPTUALES
.P484 EL DESARROLLO
DE UN MODELO:CANSEP
como final
de ra presente tesis se propone dar ras
bases para
desarrorlar
en un futuro
inmediato un modero de circuración
de
nutrientes a través de las copas de los
árboles. La modeLizacíón es un
recurso conceptual y matemático que permite
esquematizar de forma
simplificada procesos dificiles
de visualizar.
D e p e n d i e n d od e l n i v e l
de precisión
der estucio
de baser S€ puede planter
como modelo
dinámico o modelo estático'
aunque a veces es conveniente desarrorlar
ambasposibilidades.
El modelo que se propone para el Calculo
de Aportes de Nutrientes
al
suelo del Encinar de Poblet (CANSEP)se podrá
desarrorlar en ambos
sentidos.
uno estático con periodicidad anuar, basado
en er principio
de
conservación
de
masas (balance de masas) y ras condiciones
estacionario,
cuyo objetivo seria dar una idea global
fenómeno al apricar unas tasas de cambio promedio
para cada ión.
estado
seria
existen
flujos
más dinámico'
apoyandose en las
entre la concentración
internos,
iónica
relaciones
funcionales
der agua de rluvia
y ra de
der
del
otro
que
ros
incorporando
en aquerros casos que er ajuste
ro
requiera la aportación del número de dias
secos previos a la lluvia
y
ra cantidad de ésta,
con posibiridad de conocer los cambios que
ocurren dia a dia y durante cada precipitación.
En este úItimo
caso
las funciones alométricas de regresión múltiple
entre variables son la
base para los cálculos correspondientes.
Ambos planteamientos requieren información
sobre la cantidad
agua de rluvia que circura por ras diferentes
vias
(trascoración
de
y
así comode la cantidad interceptada. Lógica_
mente en estos cárculos tambien caben ros
dos tipos de enfoques, er
estatico
a través de porcentajes de circuración e
intercepcién y er
dinámico basado en carcurar porcentajes o
valores concretos, mediante
1a aplicación de expresiones funcionales.
escorrentía cortical),
Con la iclea de que eI modelo que se propone sirva
para satisfacer
ambas posibiridadesr
s€ daran para cada via hídrica de circulación
interna los porcentajes promedio respecto a
Ia IIuvia,
y las expre-
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Bases para un Modelo
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
a partir
los I/m',
funcionales que permiten calcular estos o
Respecto a la química se
del volumen de la precipitación incidente.
dispone de su correspropondran tablas en las que cada ión estudi-ado
y la escorrenpondiente factor de enriquecimiento en la trascolación
siones
tía cortical
junto a las expresiones correspondientes
regresión simple o múltipte que permiten calcular
de Quecusilex,
de las ecuaciones de
a partir de su concentración
la concentración de estos en ambos flujos
La combinación posterior de estas inforen el agua de precipitación.
nutrientes en el suelo del
maciones servirá para saber los aportes de
encinar de Poblet.
Un
proceso
un
de modelizar
aspecto que debe tenerse encuenta a la hora
eses la posibilidad de incorporar los cambios
como éste,
tructurales
que se producen en un bosque.
aI crecimiento
por talas,
por otras,
cir
las
nutrientes
y reproducción de los indivíduos,
aclareos,
etc.
Tanto los naturales
se
reforestaciones,
como los
sustituciones
debidos
provocados
de unas especies
De este modo se podrán predede
que los mismos tienen sobre los aportes
deben poder simular.
consecuencias
desde la atmósfera al suelo y su distribución
espacial'
FUNCIONALES
DEL MODELOT SUS INTERRELACIONES
2.COMPONENTES
Enelesquemadelafigurag.lserepresentanloselementoso
como los controles que se
componentes que integran este modelo, así
componente' conociendo los
conocen en los flujos de paso de uno a otro
(cantidad de precipitación y concentración de los
parámetros iniciales
los aportes en eI suelo'
iones en eI agua cle lluvia) se pueden conocer
para algunos iones, cuya procedencia mayoritaria no es la deposición
húmecla,osonobjetoderetencionesenlascopasdelosárboles,Ia
presicióndelaestirnapuedeaumentarsisesabeelnúmerodedias
la
En estos casos se aplicará
secos habidos antes de la lluvia.
porcentaje de la varíanza de la
función múltiple que explica un mayor
variable dePendiente.
Estemedeloconsideralaatmósferacomolamayorfuentede
'
aunque con dos secciones claramente diferenciadas
nutrientes,
superior,conocidacomonivelderainoutylainferioronivelde
más volátiles
w a s h o u t . L a p r i m e r a e s t á c t o m i n a d ap o r c o m p o n e n t e s
distancias'
menor tamaño, Qt'f en general recorren largas
Bases para un Modelo
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Las
La
y de
preci-
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
z,
H
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Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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L
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
pitacionesquegeneralmenteseoriginanaestenivelutilizanestos
del vapor de agua y de esta
componentes como nucleos de condensación
está más cargado de
inferior
forma <iescienden hasta el sue10. El nivel
y gases
EI polvo terrestre
materiales que recorren cortas distancias'
estrato
húmana recargan continuamente este
derivados de la actividad
de gran tamaño'
partículas
de 1a atmósfera que frecuentemente contiene
gasesyaerosolesquesedepositansobrelassuperficiesvegetaleso
600 mm,
no supera los
periodos
los
durante
sobre
$ra1hgU!
tambien
lluvia
ejerce
y cultivados
una labor
seca ocurrida
déposición
componentes del
de los
'
forestal
al
a su paso
nivel
de dicho
de lavado
difusión
o
adsorción
de washout
nivel
mecanismos
Tanto
suelo'
como de absorción'
componentes del
paso de los
eI
desforestados
y el
vegetales
superficies
media
descarge parte
lluvia,
sin
anr-ral
precipitación
que la
es previsible
gravitatoria,
de deposición
facilitan
las
donde la
con unos alrededores
intensidad,
con bastante
La
de prades
un área como la
En
su desplazamiento'
que intercepte
obstáculo
sobre cualquier
porel.Bienporimpactaciónomediantereacciónenmedioacuoso,Ias
gotasdelluviaSecarganconparteoeltotaldeestcscomponentes
forestal'
ecosistema
húmeda sobre el
por deposición
aportandolos
Desdeunpuntodevistaquímicollaprecipitacióngeneradaenla
del rainout
típicas
atmósfera tendrá unas caracteristicas
alta
modifícadas
verán
eI
componentes
mismoS
de los
cambios
Estos
washout'
de
nivel
agua de lluvia
al
incorporación
la
suponen
a su paso por
que se
queporviasecasedepositaronsobrelavegetaciónyqueposterior-
calcular
directamente
concentraciones
las
cortical.
sí
es posible
pues
al
11uvia.
gran
mismo
modificación
totales
el
deI
puede actuar
tiemPo aporta
modelo
Ia
embargo, su contribución
aportes
del
modelo
y absorbe nutrientes
agua de lluvia,
tanto
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
es
e1
hojas
se
y Ia escorrenforestal,
suelo
al
de fuente
tanto
cuando
Ia deposición
contribuyó
vegetación
modelo
en el
trascolación
en la
de nutrientes
fuente
aunque ésta
En
incorporada
conocer en qué porcentaje
segunda
vegetación,
sin
Una vez conocidos todos los
tía
La
está
para
modelo no se dan medios
seca,
de
agua
eI
cámbios que sufrirá
En nuestro
1a deposición
de Ia vegetación
través
estiman
de los
responsables
su paso por elIa.
a
lluvia
a
los
serán
mente
es
la
seca'
propia
como de sumidero'
agua
desde eI
principal
como ramas
factor
y
de
de
troncos
Bases para un Modelo
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
retienen
agua que
posteriormente
nutrientes desde sus superficies.
ahora
son
se
evapora,
además de
aportar
Estos se depositaron por via seca y
incorporados aI agua de lluvia
por arrastre
o
disolución
desde la vegetación.
El agua es el vector que utilizan los nutrientes para
circular en
nuestro modelo. La cantidad de precipitación y su
distribución por la
trascolación
y escorrentía cortical son parámetros importantes
para
conocer
el grado de dilución
o ra capacidad de arrastre,
así como de
de la reserva en aquelJ-os iones que son retenidos
a su
paso por la vegetación. por ello,
el primer paso es establecer
el
modelo hídrico para e1 encinar de Poblet,
con los mismos componentes
que el modelo para nutrientes.
Desde la óptica hídrica, la vegetación
intercepta parte del agua de lluvia y canaliza
el resto hasta el suelo
la
magrritud
forestal
por
proporciones
caracteristicas
del
dos
vias (trascolación
diferentes.
La
y
estructura
escorrentía
de la masa forestal
morfológicas de las especies,
agua que círcula
modelo debe incorporar
a través del estrato
la posibilidad
cortical),
influyen
arbóreo.
y
las
en el reparto
por lo tanto,
de conocer ra importancia
cambios estructurales
1a circulación
con
que puedan acontecer al bosque en cuestión
interna del agua de lluvia,
el
de los
sobre
Se
ha pensado en una aproximación estática para la
trascolación,
al
s u p o n e r u n a d i s t r i b u c i ó n h o m o g é n e ad e l a m i s m a
en toda er área
cubierta por eI estrato arbóreo. TaI suposición
no es del todo cierta
y se podria corregir en parte por un factor
de distancia a ros troncos
(cap'4),
aunque una corrección más precisa deberia tener en
cuenta eI
espesor de la bóveda forestal.
En eI encinar de Poblet, se establecieron funciones para calcular la trascolación en
50 puntos del sotobos9u€'
con un indice foliar
que oscilaba entre 3 y 6,
pero con mas del
B0 % de Ios puntos con indice foriar de 5.5, Gracia (1983)
indica que
este parámetro aumenta con la edad de los individuos
hasta aLcanzar un
valor caracteristico de esa especie en Ia comunidad
de que se trate.
Posiblemente la encina en prades tiene su LAr caracteristico
en 5, y
p a r a n u e s t r o i n t e r e s a s u m i m o sq u e s e a l c a n z a
dicho valor en indivíduos
de edades jovenes, manteniendosehasta los adurtos.
En estas condiciones
bóres
podremosaplicar
nuestros cálculos tanto para estructuras
j o v e n e s o m a d u r a s , c o m op a r a
diferentes densidades de la
arbórea.
Bases para un Modelo
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
armasa
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Para
sobre
la escorrentía cortical'
el modelo puede aplicarse
Y& que una de las
jóvenes como adultos '
indivíduos
tanto
funciones
propuestasparasucálculoincorporaeldiámetrodeltronco.Este
flujotienegranimportanciaenelrepartodeaguadelluviasobreel
porción del
Generalmente beneficia a una reducida
suelo forestal.
en ella Ia cantidad
suelo en los alrededores del tronco, incrementando
deaguarecibídaconrespectoalrestodelsuelo.Ladensidaddela
masaarbóreayeltamañodelosárbolespuedenalterarestereparto
La posibilidad
considerablemente, Pof 1o que el modelo incorporatá
introducir
de
en este sentido'
cambios estructurales
3.ECUACIONESITASASDEVARIACIONENELMODELOHIDRIC0
aL
entradas
Las
precipitación
diámetro).
Y
En
las
Ia
modelo
estructurales
caracteristicas
tabla
9.1
se
c o r r e s p o n d i e n t e s P a r a las transformaciones
de
(densidad
y
funciones
las
dan
cantidad
la
deben ser únicamente
y
tasas
oPortunas '
T A B L A9 . 1
-- - ---iññ-illG-pARA;o¡-Fiulo¡-¡tt;-iil¡¿ó;ftióÑ---;B
.;- %ESCOR.CORTICAI,13.1 %
INTERCEPCION
18.2 %
EN GENERAL
EN FUNCIONDE LA PRECIPITACION,PARA EL BOSQUE
PORCENTAJES
7 1. 9 5
%) = 76.33 - : -;--:
T R A S C 0 L A C I O(N
PR (mm)
_
E S C O R c. o R r r c A L ( % ) = e . 3 5
3 0 .6 0
Pñ_¡;'
EN GENERAL
EN FUNCIONDE LA PRECIPITACION,PARAEL BOSQLTE
VOLUMENES
mm) = 0'793 * PR (mm) T R A S C O L A C I o( N
1'269
* P R ( m m )- 0 ' 5 4 8
E S C O R -C O R T I C A L( m r n ) = 0 ' 1 6 3
(MM) Y
VOLIIMENESEN FUNCION DE LA PRECIPITACION
(cm),
TRONCOS
DIAI"IETRODE LOS
PARAARBOLESINDIVIDUALES
E S C O RC
. O R T T C A( LI i t r o s )
1. 4 5 1
1.66t+
DBH
= 0'00068 * PR
"'
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Bases para un l{odelo
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
4.ECIJACIONEg I
El
iones
TASAS PARA EL MODELOQUIMICO
modelo
en
las
de
circulación"
una
para
y otras
como las
cada flujo,
algunas
se convierte
quierarr estimar
se
enriquecimiento
ión
hídrico
funciones
aunque en eI
caracteristicas
Por
tal
motivo
Los factores
con las
a través
de é1.
Tanto las
ajustadas
tasas
funciones
de dependencia entre
predictoras
para
de cada ión
de cada ión
de
cada
mantengan
se
vias
ambas
hemos optado por presentar
como
fijas
son diferentes
caso de las
de enriquecimiento
funciones
modelos químicos
en tantos
cinco
de
tablas,
en ambos flujos,
en cada via.
T A B L A9 . 2
C1
Ca
Ms
TRASCOLACION 0 . 7 9 - 0 . 0 2
0.87
1.07
2.21
ESCOR"CORTIC. 0 . 7 6 - 0 . 5 5
1. 9 0
1.36
2.85
Na
1. 6 8 8 . 3 7 - 0 . 2 3
0 . 7 1 1 8. 2 5 - 0 . 5 0
Las funciones de cambio para los iones de la precipitacíón
se dan
tanto como ecuación símple entre ambasconcentraciones, como múltiple,
eI número de dias secos previos y el volumen de precipi-
incorporando
tación.
La
aplicación
una u otra dependerá de
y de la conveniencia de hacerlo en virtud
disponible
por
explicada
de
la
de
información
La
varíanza
cada función.
La mayoría de los icnes tienen ajustes simples significativos
a m b o sf l u j o s ,
a excepción de los hidrogeniones y potasio.
Ia concentración en eI agua de lluvia
en
Por 1o que
es un buen parámetro de referen-
cia para estimar la concentración en Ia trascolación y en la escorrentía
cortical.
dichos
No obstante,
flujos
está
mejor
Ia varianza de las
explicada
funciones de regresión múItiple,
último,
la
en todos
l1uvia
casos
H y K.
con
En
las
este
variable dias secos (DS) explica entre el 30 y 35 % de la
variabilidad,
solo
los
y en especial para
varíanza, en tanto que e1 volumen de precipitación
dicha
concentraciones en
siendo
responde del 5 % de
la concentración inicial
responsable del 1 ó 2 %.
Para
los
en el
agua de
hidrogeniones,
las
principales variables predictoras son los dias secos y eI volumen, en
Bases para un Modelo
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Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
ambosflujos
explicada'
responden de1 100 % de Ia varíanza
TABLA 9.3
rI U^Iu\
T R A S C O L A C I O NE
, C U A C I O N E SS I M P L E S
FCUACIQN
CI
NO
J
s0
4
H
Ca
Mg
Na
K
D
I\ z
r
SIGNIF
est'
E'S'
- 0 . 0 0 8 + 2 . 7 3 6 ' ' <P R
-0.8'19 + 1.431 * PR
0.746
55.7
1. 4 5
0.786
61.8
1. 5 2
2 . ' t 5 7 + 1 . 4 75 r ' P R
0.792
62.7
3.s9
1 3. 0 7 _ 0 . 9 5 1 r . p R
1. 9 0 3 + i . 1 0 6 * p R
0.302 + 1.762* pR
-0. 136
1.8
0.644
41.5
1. 9 7
0.649
4 2. 1
0.30
0 . 4 3 8 + 1. 5 6 0 i ( P R
3.120 + 5.557* PR
0.804
64.7
0. 54
0.341
11.6
4. 10
TTq
rTq
TABLAg.4TRASCOLACION,ECUACIONESMULTIPLES
I
ECTTACION
ION
-PA¡CiAl
ttuit. PF---TIS
5 6. 2 1 . 4
0 . 665+2.690:''PR-0.042*DS-0. 01 5r<v . 76 3
5 7. 9 0 . 3
NO - 0 . 8 2 0 + 1. 4 7 0 ' k P R - 00. 2 3 * D S + 00' 0 2 * V . 7 8 7
J
60.1 1.2
S O 4 . 15 0 + 1. 4 4 1 " ' P R - 01.0 1 " ' D S - 00. 2 9 * v . 8 0 9
4
- 9 . 16 0 + 0 .0 7 4 * p R + 1. 16 6 ; < ! $ + 0 3. 4 6 * V . 7 5 6 0 . 0 1 4 . 8
H
C1
Ca
Me
Na
K
R'
-v
SIG-
E' S '
NrF'
est'
5.5
1 .48 :r**
0.2
t.Jt
7. 1
3.60
:k**
5 6 . 2 9. 93
:k**
:'.:k*
. 7 0 4 3 6 . 9 5 . B 6 . 0 1 .90
. 7 7 7 4 5 .3 1 5. B 1 2 . 2 0 . 2 6
1 . 8 6 2 + 0 .9 6 9 ' t p B + 01.2 1 * D S - O0. 1 4 * V
0 . 2 3 8 + 1. 6 6 4 : ' < p f t +003. 0 * D S - 0 .0 0 3 * v
:k:k*
:kJ<*
-0 . 024+1.794*pp+0. 034*DS+0- 006jkv . 8 4 0 7 0. 6 6 . 6 1 5 . 2 0 . 5 1
1.2 35.4 5.4 3.25 **
1 . 6 7 0 + 1 .4 0 0 * P R + 06. 4 7 * D S - 0 '0 2 3 ' k V . 6 9 8
TABLAg.5ESCORRENTIACORTICAL,ECUACIONESSIMPLES
ION
ECLTACION
r
¡n2
E.S. CSt.
SIGNIF
3.085 'k PR
1.863 r. PR
0.744
55.5
1 . 63
:v:":"
0.70s
4 9. 7
2 .54
:k:k:k
2.157 + 2.611 ''. PR
0.810
65.6
:k:k:t
-0 . 181
3.3
Ca
1. 5 0 3
0.423 r. PR
0.499 'k PR
5. 87
-
0. 409
16.8
1.78
J'
0.409 + 2.615 r. PR
0-607
36 . B
0. 58
:k:k:k
Mc
0.891 + 0 .869 'k PR
0 .431
1 8. 6
0.82
:k
Na
K
4.680
7.301 'k PR
0.360
12.9
5.06
N.S.
cl
-0.205
N0
3
s0
4
H
-1.027
10.30
+
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
N.S.
Bases para un Modelo
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
TABLA 9.6 ESCORRENTIA
CORTICAL,ECUACIONES
MULTIPLES
ION
ECUACION
r
R=
E.S.
est.
SIGNIF.
0 . 7 2 2 + 3 . 0 4 8 ' ' . P R - 0 . 0 5 2 " ¡ D S - 0 . 0 2 5.t7V7 8 5 7 . 6 1 . 7 1 1 . 3 1 .62
_1
NO
.g1B+1 . 78g:kpR+0
. 120r.DS+0
. 012r.V . 7 2 0 4 2 . 5 2 . 6 2 . 4 2 .58
J
S0
2 . 3 9 0 + 2 .3 8 5 : k p R +. 03 3 1 * D S - O. 0 3 7 * V . 8 3 4 6 ' 1 . 5 4 . 9 4 . 7 5 . 7 7
4
H
3.il4+A.063:tPR+0.529*DS+0.057*V
.506 0.1 17.1 15.5 4"35
:'.*:'r
*
Ca
1 . 0 4 0 + 0 . 4 0 9 * P R + 0 . 1 5 1 * D S - O . 0 0 8 "..5V5 8 1 3 . 6 1 0 . 2 3 . 1
1.70
*
Me
0 . 6 8 7 + 2 . 6 7 8 * P R - 0 . 0 1 9 r < D S - 0 . 0 0 6 *.V6 6 7 3 9. 7
1 . 6 1 2. 2
0.57
**
Na
0 . 3 2 3 + 0 . 9 3 8 ' r P R + 0 . 0 4 9 r . D S + 0 . 0 0 5.*5V7 9 3 1. 5
7. 9
7. 3
0.63
*
K
3 .13'l +2 . 398:tpR+0.746*<DS-0
. 030*V
2.1 30.8 5.3
4.17
rcri
M u It
C1
.676
:k:k:k
tr**
S.APLICACIONES DEL MODELOCANSEP: EFECTODEt ESTADODE DESARRottO DEL
BOSQUE
SOBRELA DISTRIBUCIONDE AGUAY NUTRIENTES
Aunque no es objet-ivo en la presente tesis la elaboración de un
programa de ordenador capáz de aplicar el modetc CANSEp, s€ ha realizado a modo de ejemplo el calculo de los aportes gue recibe el
suelo
del
en
bosque en algunos supuestos de cambio en la estructura
las
conocer
especies
que la componen. Dado que es una
los efectos sobre 1os aportes anuales,
aplicación
se han utilizaclo
tasas de enriquecimiento medio y los caudales anuales que circulan
cada via en Ios supuestos analizados.
La porción del agua de lluvia
der
bosque,
trascola,
escurre
rar
proporción de distintas
por ros troncos o
especies,
que varie a Io largo del desarrollo
1987).
para
1as
por
que cae directamente sobre eI suelo
depende de la estructura del bosque, densidad,
boles,
y
arbórea
y
es
interceptada,
diámetro de los
ar-
por lo tanto es de espe-
del mismo (Bellot
Como las variaciones en Ia distribución
de
la
y
Escarre
precipitación
entre
esas vias afectan Ia cantidad de agua y nutrientes que llegan a
diferentes zonas del suelo (Aussenac 1910; Ford y Deans lgl}), se han
propuesto cinco posibles estructuras distintas
Bases para un Modelo
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
del bosque para simular
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
lareparticióndelaguadelluviaydelosnutrientesquecontienee
incorpora al contactar la vegetación'
constante (68
El porcentaje de trascolación se ha considerado
%)
delaprecipitaciónylosvolumenesdeescorrentiacorticalsecalcularonapartirdeldiametrodelosárbolesylaprecipitaciónincirnúltiple par;r
u L r l . r z a n d c l e c u a c i c ¡ r t e sa l t ¡ r r r é L r . i c adse I e 8 ' r e s i ó n
denre,
Para aplicar estas funciones se ha
cada especie (Tabla 9.1 y 4'12)'
supuestoqueelañohidrológicoconstade30precipitacionespor
mm, con lo que se obtiene
término medio con un volumen promedio de 19
en cada lluvia y para el
la cantidad de agua canalizada por cada árbol
anual.
total
(cuADRo 1 ) hemos llamado bosques jóvenes
En los casos hipotéticos
y
maduros a Ios
las
de diámetros
formados respectivamente por árboles
mas pequeños y
clases modales de entre los árboles
iguales
a
mayores
encontrados realmente en eI encinar de I'avic
19s6).EnelcasodelaencinaaestosdostiposdebosqueSeha
tala
de la estructura de rebrotes que resulta de la
añadido el
carboneo a
del bosque adulto.
En la
para
vegetación
actual
de
tres
posible encontrar parcelas representativas de estos
Para madroñoy labiérnago se han supuesto bosestructurales.
es
l,Avic
tipos
ques
partir
aI
(Escarre et
monoespecificos
encontrados
con
árboles de tamaño similar
en la vegetación
real,
a
que como se ve son
los
de
mayores
diámetros
a
aplicadas
en comparación con oüras zonas. Las constantes
recubrid e 5 7 0 m my u n
los cinco casos son una precipitación anual
con ello se deducen Ia
m i e n t o h o m o g é n e od e l B 0 % s i n s o l a p a m i e n t o s por flujo de escodensidad y Ia superficie total de suelo afectada
modestos
rrentia
cortical.
en el bosque rebroEn la encina et flujo seria claramente mayor
en tanto que el estado de madurez ocupa una
tado que en el joven,
pesar
EI supuesto bosque maduro de madroñosa
intermedia.
situación
jóvenes canaliza tres veces
de tener diámetros similares a las encinas
tiene una respuesmas agua que el resto de situaciones. El labiérnago
La aplicación del
ta superior a la encina, aunque de similar ma8nitud.
diferentes a
modelo en estas condiciones nos proporciona resultados
para los mismos supuestos'
los obtenidos por Bellot y Escarré (1988)
ízó eL volumen medio
La razón está en que en aquella ocasrón se util
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Bases para un üodelo
9
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
canalízado por cada árbol a partir
de sus datos individuales.
puede comprobar en el capitulo
en las tres especies y en
en
4,
e l m a d r o ñ ol a s p e n d i e n t e s d e 1 a s f u n c i o n e s i n d i v i d u a l e s
C o m os e
especial
ajustadas
son muy heterogéneas, por Io que al considerarlas todas a la véz toman
importancia
o
se anulan algunas tasas extremas.
p r o d u c e n a m b o se f e c t o s .
ar
de
En Ia encina se anula la tasa corresponcliente
exagera Ia
canal ízací6n aI incorporar el efecto de árboles
mayores aI
tomado en nuestro ejemplo.
individuos
Para
elra
Posiblemente si dispusieramos de más de
controlados en esta especie se corregiria
valorar
conducción
por
entre
39"1y 826 nz /ha en tanto que
9.2).
tes totares (Tabla 9.7) v netos (ra¡ta
N H 4 +e n l a p r o x i m i d a d d e l o s t r o n c o s ,
ios
9.7),
trascolación
en los alrededores de los
Los aportes totales
aprecia con 1os aportes netos anuales,
de origen interno,
por las
y
de so4=
son en ocasiones mas de 10 veces
aportes de estos nutrienLes en eL Lesto del bosque.
nutrientes
de
El aporte anual de nutrien-
iones se aumenta de 3 a 5 veces en esas zonas.
se
la
via
afectada
es considerablemente mayor que en las zonas cubiertas
y que en ros espacios abiertos.
copas
esta
de agua hay que tener presente que Ia superficie
oscila
5
dicha distorción.
convenientemente la importancia de
varía entre 7200 y 76oo n2/ha (Fie.
troncos
se
d e m a y o r d i á m e t r o ( 2 3 . 5 c m ) y e n e I m a d r o ñ os e
árbol
tasa
En nuestro caso
El resto
cle
Esta misma proporción
solo alterada en
aquellos
o que son absorbidos por Ia vegetacion
(N03- y H+).
Por especies es el madroño, a causa de su mayor volumen canalizado,
la que enriguece en mayor proporción estas zonas.
En la encina
apreciamos que eI estado de rebrotes favorece el aporte de nutrientes
a
ra
base de los troncos en mayor medida que
Quizás
por
ésta
ros
árbores
raz6n dicho estado se mantenga tan
encinar de L'Avic, pues demuestra ser más eficiente
estable
adultos.
en
eI
en la captación de
recursos que Ios individuos aislados, jovenes o adultos.
Estos
aportes anuales suponen un enriquecimiento progresívo
suelo afectado por este flujo:
teristicas
otros
en
gu€ puede llegar
quimicas (Kerlman 1979;
Miller
del
a mod.ficar sus carac-
y Mirler
1980). sin embargo
autores apoyan Ia idea de que la percolación y la
infiltración
profundidad es tan grande que solo beneficia a los propios árboles
(Beven y German1982).
Bases para un Modelo
10
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
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6.2{
Tabla 9.7, Aportes anuales de algunos nutrientes
proxrmo a ros troncos de los árboles. aI suelo forestal
n diferentes
e
hipotét icas estrugturas. arbóreas. l) Apoitee
s totales (kgrzha)
B) Aportes netos (kglha).
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Volver al índice/Tornar a l'índex
que
una clara demostración de lo
Pese a que eI ejemplo anterior no es
para
modelo CANSEP, sirve
se pretende hacer con la creación del
ilustrarlasposibilidadesdesuaplicación.Enelcasoanalízadose
utilizanregresionesmúltiplesparacalcularelvolumendeescorrentia
corticalyseincorporandatosdeotrasespeciesademásdelaencina
En los capitulos 6 y 7 se pueden obtener
para contrastar los efectos.
para cada ión y especie'
las correspondientes tasas de enriquecimiento
para las tres especies porque en Ia
El modelo CANSEPno se propone
dominante y única de las tres
sierra de Prades la encina es la especie
C o m oc o n s e c u e n que forma masas arbóreas de extensiones cOnsiderables'
ciadeloanteriorelmuestreoseefectuóconmayorextensióneintencon
Pof lo que los datos relacionados
sidad sobre Ia encina,
especie
dicha
gozan de mayor fiabilidad'
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
Bases para un Modelo
11
Análisis de los flujos de deposicion global, trascolacion, escorrentia cortical y deposicion seca en el encinar mediterraneo de l'Avic. Juan Bellot Abad.
Tesis doctoral de la Universidad de Alicante. Tesi doctoral de la Universitat d'Alacant. 1988
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