Taller CYTED: “El agua en Iberoamérica: Tecnologías Apropiadas y Tecnologías Ancestrales” Lima y Piura, Perú, 19-23 Junio, 2006 Nuevas tecnologías para el estudio de los regadíos ancestrales de la cuenca del río Poqueira, comarca de la Alpujarra, España Gonzalo Vivas(1), Luciano Mateos(2,*), Juan Vicente Giráldez(1,2) y María Pat. González-Dugo(3) (1) Universidad de Córdoba, España Instituto de Agricultura Sostenible, CSIC, Córdoba, España (3) Instituto Andaluz de Investigación y Formación Agraria, Córdoba, España (*) Ponente (2) Resumen Aunque muchos de los sistemas de riego en la Península Ibérica son de origen romano o anterior, alcanzaron tal desarrollo en la dominación islámica que es difícil no asociar el regadío con la cultura musulmana. Ejemplos de regadíos de herencia musulmana se encuentran en todo el sur y el levante de la península, y son emblemáticos los de la cara sur de Sierra Nevada, en la comarca conocida como la Alpujarra. La nieve de las altas cumbres, que se funde durante la primavera y el verano, alimenta barrancos y ríos cuyas aguas se derivan a un complejo entramado de acequias que desembocan en bancales de cultivo. Estos sistemas de acequias, y la organización de la distribución del riego, perduran, aunque su futuro está amenazado y con él la conservación de un paisaje que se ha moldeado durante siglos, y que hoy es un valor cultural y un atractivo turístico. En esta comunicación, primero, se describen la historia y la fisonomía de los sistemas de regadío tradicionales de la cuenca del río Poqueira, uno de los afluentes que desaguan la falda sur de la sierra, y, a continuación, se presenta un modelo que describe el ciclo del agua desde la fusión de la nieve en las cumbres hasta su uso agrícola y paisajístico, pasando por la distribución en la red de acequias según modalidades alternativas. El modelo se alimenta con información recogida en campo y registrada por sensores a bordo del satélite Terra. Tanto los datos de partida como los resultados de las simulaciones se estructuran y presentan en un sistema de información geográfica. Introducción Los regadíos ancestrales aún vivos deben su fisonomía y su organización a los condicionantes del medio natural en que se desarrollaron, a la tecnología que permitió concebirlos y construirlos, a la cultura y relaciones sociales que forjaron sus reglas de funcionamiento y a todas las huellas que el devenir de la historia les ha impreso. En España abundan regadíos históricos de distintas épocas, pero son los medievales los más sobresalientes. Su estudio en España se ha abordado con profundidad desde la perspectiva historiográfica (e.g., Glick, 1970) y, más recientemente, desde la arqueología (Barceló et al., 1996). La investigación basada en la simulación hidrológica fue enunciada teóricamente para la huerta de Valencia por Anderson y Maas (1985), pero hoy es aún una vía por explotar que podría llevar a la reinterpretación de teorías establecidas. Modelos del tipo del confeccionado por Giráldez et al. (1988) para la simulación de la circulación del agua en cañadas y terrazas tradicionales pueden servir de orientación para abordar también los sistemas de riego ancestrales. El estudio que aquí presentamos lo dedicamos a los regadíos de herencia musulmana aún en funcionamiento en una cuenca de la Alpujarra Alta, en el sureste de España. La 2 cuenca objeto de nuestro trabajo es la del río Poqueira, cuya extensión es de 9000 km y su altitud va desde los 400 m en la desembocadura del río en el Guadalfeo hasta los 3479 m de la cumbre del Mulhacén. El estudio repasa la historia de los regadíos de la comarca; describe sus condicionantes hidrológicos, y formula un modelo que describe la circulación del agua de acuerdo con el suministro natural −debido en gran parte a la fusión de la nieve−, las características hidráulica de las acequias, el consumo hídrico de los cultivos y las reglas consuetudinarias de manejo del riego. El modelo se alimenta con información recogida tanto en campo como de los sensores a bordo del satélite Terra. Tanto los datos de partida como los resultados de las simulaciones se estructuran y presentan en un sistema de información geográfica. 1 Taller CYTED: “El agua en Iberoamérica: Tecnologías Apropiadas y Tecnologías Ancestrales” Lima y Piura, Perú, 19-23 Junio, 2006 Reseña histórica de la Alpujarra y sus acequias La recurrencia de topónimos pre-islámicos como Capileira, Bubión, Poqueira... y el hallazgo de algunos fragmentos de cerámica sigilatta llevan a pensar en una ocupación de la Alpujarra Alta anterior a la conquista musulmana (Delaigue, 1995). Según la teoría de Olagüe (1974), todo el Mediterráneo occidental sufrió en la Alta Edad Media un cambio climático que trajo sequía, erosión, hambruna y plagas; contribuyó a la crisis del régimen visigodo, y abrió las puertas a una civilización que se apoyaría en el regadío, medio más seguro para el desarrollo en condiciones áridas. Por otra parte, se sabe a través de textos que la Alpujarra tenía población mozárabe hasta 913, año en que Abd al-Rahman III tomó la comarca cruzando Sierra Nevada desde Guadix. Delaigue (1995) conjetura que esta población se encontraría seguramente alrededor de yacimientos de altura y explotaría pequeñas zonas junto a fuentes de agua, pero los testimonios de esa época son insuficientes para hacer un aserto. Tras la conquista musulmana y la pacificación durante el siglo X, la población abandonaría estos yacimientos para instalarse entorno a zonas de más valor agrícola, que acabarían formando pequeñas entidades administrativas denominadas yûz. Su crecimiento demandó más agua, lo que, junto a la introducción en los siglos XI y XII de nuevos cultivos que requerían riego (Watson, 1983), obligó a excavar acequias por encima de los poblados, para abarcar así más terreno. Los yûz (término más pastoril) empezaron entonces a llamarse iqlîm, que designa zonas agrícolas, y el ordenamiento del territorio evolucionó en una dirección particular porque las acequias quedaron sobre los núcleos urbanos, en vez de quedar a sus pies, como ocurre en otras comarcas (Delaigue, 1995; Barceló et al., 1996). Las laderas se aterrazaron y en los cursos de agua se abrieron boqueras, pequeños diques que cortan oblicuamente la corriente para derivar parte de su caudal, que dirigían el agua por redes ramificadas de acequias hasta las hazas de riego. Una nueva etapa en el desarrollo de las acequias corresponde al incremento de población procedente de los territorios reconquistados por los cristianos. Las nuevas acequias se construyeron más altas y con mayor longitud que las existentes, articulándose dentro de cada taha (circunscripción creada en época nazarí). El barranco de Poqueira es una excepción a este uso intra-taha, pues sus acequias exportaban –y todavía hoy siguen exportando– agua tanto a la taha de Órgiva como a la de Pitres. Los regadíos que nos encontramos en la Alpujarra son pues regadíos comarcales o locales “no ligados en absoluto a un poder político ni económico. Son sencillamente la expresión de la voluntad de sobrevivir en un entorno poco acogedor por parte de unas pequeñas comunidades dispersas, aunque no dislocadas” (Cressier et al., 1989). “La relación entre los grupos comunales en la agricultura de regadío obedecían, por tanto, a un objetivo sólo inteligible desde valores comunitarios y no estaban orientados hacia un mercado o hacia la producción de excedentes” (Glick, 1991). Los cultivos preferidos eran los hortícolas y los frutícolas, aunque también se constata el riego del cereal, el olivo y la vid, más propios de los secanos. Los frutales crecían en los márgenes de los bancales o intercalados entre otras especies, más que en monocultivo, de ahí la separación entre lo que los estudiosos han llamado “el suelo y el vuelo” (de Miguel Rodríguez, 2002). Entre los cultivos arbóreos, el moral, cuya hoja se recolectaba para la cría de gusanos de seda que abastecían la floreciente industria sedera granadina, destacaba sobre los demás. El cronista Luis del Mármol Carvajal escribe a final del siglo XVI sobre las muy buenas sedas de Órgiva, Ferreira y Poqueira. Hasta aquí la historia de las acequias es incierta y algo especulativa. Pero documentos de la primera época moderna han permitido reconstruir el estado y la organización de la red de acequias de la Alpujarra. Estos documentos son los Libros de Repartimiento, realizados allí donde los musulmanes fueron expulsados tras la conquista, y, en la Alpujarra, los Libros de Apeos, escritos entre 1572 y 1575, después de la sublevación y expulsión de los moriscos. En estos libros se describen, entre otros muchos aspectos de la vida cotidiana, los sistemas de riego que utilizaban los moriscos desterrados. La sistematización del terreno en pequeños bancales −en las laderas de pendiente pronunciada− o en paratas (terrazas de mayor tamaño) contenidas por balates −en las laderas más tendidas− es lo más peculiar del paisaje agrícola aparejado por los moriscos. La propiedad era minifundista y dispersa; en Poqueira, la extensión del regadío en cada lote repartido tras la expulsión de los moriscos era de 0.7 ha (varios autores citados por Flores Varela, 2002). En el terreno jurídico y administrativo, el carácter comunitario del aprovechamiento del agua y la equidad del reparto proporcional, según derechos y reglas precisos, conferían al riego de esta época una excelencia que trasciende a nuestros días. Las ordenanzas regulaban desde el reparto de las aguas y 2 Taller CYTED: “El agua en Iberoamérica: Tecnologías Apropiadas y Tecnologías Ancestrales” Lima y Piura, Perú, 19-23 Junio, 2006 su propiedad hasta las labores de mantenimiento de las acequias. El agua se repartía en tandas o turnos que consistían en un tiempo durante el que se regaba una parcela con un número de melgas (unidad de caudal) establecido. Transcurrido ese tiempo, el agua pasaba a la siguiente parcela aguas abajo, estando por tanto las parcelas próximas a la boquera en mejor posición que las lejanas, de modo que los moriscos preferían las hazas primeras a las postreras (Bravo Caro, 1989). La vigilancia del sistema quedaba bajo la autoridad de los alcaldes de aguas y los fraudes y faltas cometidos por los regantes los castigaba el jurado de riegos. Las dificultades que encontraron los repobladores de la Alpujarra tras la expulsión de los moriscos condujeron al abandono de algunas antiguas acequias sumiendo a la comarca en su primera gran crisis desde la conquista musulmana. El relieve abrupto, la gestión colectiva de las acequias y la organización compleja y consuetudinaria del riego hacían que su eficacia dependiera grandemente de la pericia y cohesión de los campesinos, y los repobladores cristianos eran hombres individualistas acostumbrados a la llanura y el secano. Sin embargo, las autoridades cristianas fueron desde el primer momento conscientes de que aquello era bueno. Caro Baroja (1957) cita las vivas alabanzas que tanto Diego Hurtado de Mendoza como Luis del Mármol Carvajal hicieron, en sus crónicas de la guerra de los moriscos, de los bancales y acequias de los alpujarreños de la época. Esta percepción de los nuevos gobernantes permitió que, tras una adaptación ardua, los castellanos mantuvieran e incluso extendieran la red de acequias desde poco después del éxodo de los moriscos. Eso sí, el patrón de cultivos de los bancales de la Alpujarra evolucionó –los cereales y la vid ganaron relevancia–, y la actividad ganadera se intensificó. La siguiente expansión notable del regadío en Andalucía Oriental tuvo lugar en el siglo XVIII, como se desprende del Catastro de Ensenada. Esta expansión se produjo en la Alpujarra acudiendo a los cauces más altos de Sierra Nevada y trazando las acequias de más longitud y cota que hoy perduran. El moral continuó el declive que ya había iniciado en el siglo XVII tras la introducción del lino y el cáñamo, pero se mantuvo como principal fuente de riqueza de la Alpujarra hasta inicios del siglo XX. La historia de la Alpujarra a partir de entonces es fundamentalmente la de su desarrollo económico, la de su deforestación y la de su reforestación. La agricultura de subsistencia y la exportación de algunos productos como el ajo, los garbanzos y las castañas mantuvieron el pulso de la comarca, pulso que en las últimas décadas se ha alterado con el desarrollo turístico y la explotación de los valores naturales de la Sierra. La difusión que Gerald Brenan hizo del pintoresquismo de la Alpujarra, primero a través de sus amigos del círculo literario de Bloomsbury y luego a través de sus escritos (Brenan, 1957), atrajo bohemios, viajeros y turistas de todos los rincones del mundo. La conservación del medio natural (Sierra Nevada fue declarada Reserva de la Biosfera en 1986, Parque Natural en 1989 y Parque Nacional en 1999) y el desarrollo turístico se han dado la mano en la belleza de un paisaje muy modificado por el hombre cuyos ejes son los bancales, las acequias y su vegetación. La conservación de estos ejes pasa ineludiblemente por atajar el abandono de la actividad agrícola que hoy está ocurriendo a un ritmo inquietante. La hidrología de la cuenca del río Poqueira y el papel de sus acequias La precipitación media anual varía en la cuenca del río Poqueira entre alrededor de 450 mm en la desembocadura de este río en el Guadalfeo, cerca de Órgiva, y los algo más de 1000 mm que caen en las cumbres (Castillo, 1985), con una correlación lineal entre precipitación y elevación (Alwani, 1991). La distribución temporal de la precipitación responde al patrón de clima mediterráneo: julio y agosto son meses muy secos y la precipitación máxima se da entre noviembre y febrero. Por encima de los 2000 m de altitud, el 75% de la precipitación es en forma de nieve, que cae en los meses de invierno. Si la brevedad del período de medida de la precipitación y la escasez de estaciones meteorológicas dejan en amplia incertidumbre los conocimientos sobre la precipitación, más incierto aún es lo que sabemos sobre la evapotranspiración. Alwani (1991) estimó la evapotranspiración potencial y la real en 21 estaciones de la cuenca del río Guadalfeo, ninguna de ellas situada dentro de la cuenca de su afluente Poqueira. Su estimación de evapotranspiración potencial promedio en la cuenca del Guadalfeo fue 782 mm, y la estimación de evapotranspiración real entre 286 y 358 mm, según la asunción de capacidad de almacenamiento de agua de los suelos. Los métodos usados por Alwani para estimar la evapotranspiración están hoy desfasados, lo que añade aún más incertidumbre sobre la exactitud de estos valo- 3 Taller CYTED: “El agua en Iberoamérica: Tecnologías Apropiadas y Tecnologías Ancestrales” Lima y Piura, Perú, 19-23 Junio, 2006 res. Por ejemplo, Vivas et al. (2005) estimaron la evapotranspiración de referencia mediante el método de Hargreaves (Hargreaves y Samani, 1985) aplicado a los datos de la estación meteorológica de Lanjarón, obteniendo el valor medio anual de 1156 mm, 341 mm más que la estimación de Alwani (1991). Así las cosas, es difícil predecir la magnitud de la infiltración y de la escorrentía superficial. Castillo (1999) apunta que, debido “al carácter poco permeable de la mayor parte de los materiales aflorantes en la Alpujarra, a la fuerte pendiente de las laderas y al moderado desarrollo de suelos y coberturas vegetales, existe una importante tasa de escorrentía superficial, en detrimento de la infiltración” (Castillo, 1999). Alwani (1991) va más allá aventurando que el coeficiente de escorrentía de la cuenca del río Poqueira es 0.72, con un caudal específico de 20.6 L s-1 km-2, 650 mm anuales, ambos los valores más altos entre los que el mismo autor estimó para las distintas subcuencas del Guadalfeo. Una parte importante del agua que transportan los ríos y arroyos procede de circulación subsuperficial sobre los materiales esquistosos poco permeables que integran la mayor parte de la Alpujarra Alta. Alwani (1992) estima que este flujo supone el 40% de caudal del Poqueira. El flujo subsuperficial sobre los esquistos es sobre todo epidérmico, somero. Es el que mantiene el caudal base de los ríos; es el responsables de las surgencias de altura, los borreguiles, chortales y chorreras que dan su verdura estival a rodales de pastizales de altura, y es el que alimenta algunas fuentes, pequeñas acequias y careos en las proximidades de los núcleos urbanos (Pulido-Bosch y Ben Sbih, 1995). A pesar de la alta escorrentía superficial y subsuperficial, la nieve ejerce un papel regulador importantísimo en la cuenca del río Poqueira. A diferencia de lo que ocurre en los ríos orientales de la Alpujarra, de régimen más bien pluvial y, por tanto, con los mayores caudales en invierno, los máximos caudales en el río Poqueira se registran en mayo y junio, trasluciendo el régimen predominantemente nival de este río (Alwani, 1991). Como ya se ha escrito más arriba, las acequias juegan desde antaño el papel más importante en la explotación de los recursos hídricos de la Alpujarra Alta, y como tal interfieren en el ciclo hidrológico natural. El hombre ha canalizado el agua de los manantiales y derivado de los ríos y arroyos el agua del deshielo para conducirla por las laderas hasta los bancales; o para carearla favoreciendo su infiltración y surgencia continua, añadiendo así regulación a la que ya hace la nieve. Vemos pues que “el objetivo perseguido por estas obras fue múltiple, y de ahí su diferente concepción constructiva. Por un lado, en las derivaciones más altas, casi en los puntos de surgencia (borreguiles y chortales), se buscaba extender al máximo los pastizales de montaña, procurando al mismo tiempo mantenerlos durante el mayor período de tiempo posible; estos pastizales constituyen el sustento alimenticio durante el estío de la importante cabaña ganadera que pasta en Sierra Nevada, así como de las poblaciones de cabra montés. Más abajo, la misión fundamental de estas acequias era la de transportar el agua hasta los campos de cultivo abancalados (...). En muchos casos, además, se abrían boqueras en sitios elegidos para favorecer pastizales más bajos y mantener arboledas (...). Por fin, en otras ocasiones, el objetivo era únicamente recargar acuíferos, dejando carear el agua en zonas calizas o de fractura, con el objetivo de incrementar los caudales de las fuentes y remanentes situados más abajo, ya en la proximidad de los pueblos, de las que a su vez salían sistemas de distribución para riego o abastecimiento de poblaciones. Debido a estas diferentes funciones, unas acequias se impermeabilizaban, utilizando siempre elementos del terreno, como lajas (esquistos) y launas (filitas), y otras, las más, se construían sin impermeabilización alguna, practicando las boqueras o aliviaderos en los puntos elegidos” (Castillo, 1999). Las acequias propiamente de careo tienen por lo general mayores pendientes que las de riego, por lo que, a igualdad de sección, permiten el paso de mayores volúmenes de agua. Debido a la mayor pendiente y a la consiguiente fuerza del agua, la cantidad de elementos finos depositados, en comparación con las acequias de riego, es menor, favoreciendo la infiltración (Ben Sbih et al., 1996). El agua que fluye por las acequias de careo se descarga en zonas caracterizadas por tener un sustrato muy permeable, las llamadas simas. Las acequias de riego en su forma tradicional también son canales excavados en la tierra o en la roca, tienen pendientes pequeñas y, debido a ello, generalmente presentan depósitos de materiales finos en su recorrido. Estos materiales forman una capa relativamente impermeable y evita pérdidas excesivas de caudal por filtración; pérdidas que, sin embargo, son suficientes para jugar un papel en el ciclo hidrológico y el crecimiento de la vegetación. Como respuesta a las sequías de la década de 1990, muchas acequias de riego, o tramos de 4 Taller CYTED: “El agua en Iberoamérica: Tecnologías Apropiadas y Tecnologías Ancestrales” Lima y Piura, Perú, 19-23 Junio, 2006 acequia, han sido revestidas de hormigón para aumentar la dotación en parcela, pero ello ha sido a costa de suprimir las filtraciones y su efecto sobre la vegetación de las orillas. Además de derivar el agua de los cauces naturales, las acequias interrumpen la escorrentía de las laderas o interceptan los propios barrancos, lo que tiene efectos muy importantes sobre el tiempo de retención, la velocidad de salida del agua de las cuencas, la capacidad erosiva del agua circulante y la torrencialidad de los ríos. Por último, las acequias contribuyen a aumentar la evapotranspiración que se produce en los cultivos y en los pastos que son objeto del riego; así como en la vegetación que vive a expensas de las filtraciones y del agua vertida en las simas. La red hidrográfica y de acequias de la cuenca del río Poqueira La red hidrográfica y de acequias de la cuenca del río Poqueira la examinamos primero utilizando la cartografía (principalmente la que tiene escala 1:10.000, 1:25.000 y 1:50.000) e imágenes aéreas (con escala 1:20.000 y 1:50.000) disponibles. Toda la información de interés fue digitalizada y estructurada en un sistema de información geográfica. Posteriormente, la información cartográfica concerniente a las acequias fue verificada, corregida y completada mediante visitas al terreno y levantamiento topográfico con GPS; la capacidad de las acequias se aforó en su cabecera, y la división del terreno en pagos y la organización del riego se escrutó en conversaciones con acequieros. El principal río de la cuenca es el río Poqueira, con una longitud de 11.930 metros. El río Poqueira nace de la unión del río Toril y del río Naute. El río Toril nace a su vez de la confluencia entre el río Lagunillos y el arroyo Peñón Colorado, que captan agua del pago Tajos del Nevero. Al río Naute lo alimentan en su recorrido dos barrancos, pero el aporte principal lo recibe de dos ríos que originan su nacimiento, el río Veleta y el río Mulhacén. Los ríos Veleta y Mulhacén recogen el agua de las laderas de las montañas de los mismos nombres (Fig. 1). La cuenca del río Poqueira posee un entramado complejo de acequias de riego; canales que aportan agua a las centrales hidroeléctricas de la zona, y conexiones entre las acequias. Según el inventario de Cano-Manuel (2000), ninguna de las acequias de la cuenca del Poqueira es de careo, pero nuestras observaciones (y las conversaciones con Justo Pérez, acequiero, 2004) dicen que al menos la acequia Nueva tiene boqueras que, si abiertas, vierten a simas. Las acequias de la cuenca suman una longitud de 73.7 km, y sus características más importantes se recogen en la Tabla 1. Las acequias destinadas al riego de pagos de la propia cuenca son cinco: Castillejo, Nueva, de los Lugares, Cachariche y Cerro Negro (Fig. 1). Otras dos acequias, que discurren por la ladera este de la cuenca, las acequias Baja y Alta, trasvasan agua a la cuenca del río Trevélez, donde vierten al barranco de la Chorrera, corriendo entonces el agua hasta el río Bermejo y derivándose a una acequia de riego denominada de las Ventajas, en Pitres (Fig. 1). La acequia de Órgiva también trasvasa agua que discurre por la ladera oeste hasta trasponer a la cuenca del río Chico, río adonde vierte para más abajo regar la vega de Órgiva (Fig. 1). La acequia del Castillejo es la más alta pues arranca de los ríos Lagunillos y Carreras antes de que estos confluyan para formar el río Toril, y la más baja es la acequia del Cerro Negro, que se deriva del río Poqueira al sur de Pampaneira y riega parte del término de Órgiva. La mayor es la acequia Nueva, con una longitud de 10.045 m, una capacidad máxima en 3 -1 cabecera de 0.459 m s y un área de riego de 827 ha, y la menor es la de Cachariche, que no llega a 5 km de longitud y su capacidad máxima es 0.243 m3 s-1 (Tabla 1). Dentro de cada acequia de riego, las zonas beneficiarias se dividen en pagos de riego, 5 o 6 en las acequias del río Poqueira (Tabla 1). Las acequias pueden estar conectadas entre sí. Así ocurre con la acequia del Castillejo y la acequia Nueva, donde la primera alimenta dos pagos de la cola de la segunda (Fig. 2). Los cultivos regados van desde hortícolas (que se encuentran en los pagos de la acequia Cerro Negro, la más activa de la cuenca) hasta pastizales destinados al pastoreo animal (que predominan en los pagos de la acequia del Castillejo, la más alta), pasando por situaciones de abandono, como ocurre sobre todo en la acequia Cachariche. La acequia de los Lugares también sirve para abastecer las poblaciones de Capileira, Bubión y Pampaneira. Otra actividad relacionada con las acequias la constituyen las centrales eléctricas. La empresa Sevillana-Endesa gestiona tres centrales en la cuenca del río Poqueira: central Poqueira, central Pampaneira y central de El Duque (Fig. 2). Estas centrales están conectadas 5 Taller CYTED: “El agua en Iberoamérica: Tecnologías Apropiadas y Tecnologías Ancestrales” Lima y Piura, Perú, 19-23 Junio, 2006 entre sí mediante tuberías, y turbinan en cadena el agua que se recoge en una cámara de carga ubicada a 2100 m de altura, en la loma que separa los ríos Toril y Naute. La cámara de carga suministra un caudal de 1.8 m3 s-1 (Moñino, 2004). Más abajo, las centrales Poqueira y Pampaneira tienen la posibilidad de incorporar al circuito hasta 0.5 y 0.2 m3 s-1, respectivamente, caudales que extraen del río Poqueira (Moñino, 2004). El agua que llega a la cámara de carga lo hace por dos vías: el canal Sevillana, que recoge aguas del río Lagunillos y del arroyo Peñón Colorado, entre los arranques de las acequias Nueva y del Castillejo, y el canal Veleta, procedente de los ríos Veleta y Mulhacén. El agua turbinada se devuelve finalmente aguas abajo de la central de El Duque, a unos 1500 m aguas arriba de la desembocadura del río Poqueira en el Guadalfeo, por lo que es agua sin reutilización dentro de la cuenca del Poqueira. Simulación de la circulación del agua en el barranco del río Poqueira Fusión de la nieve Como ya se ha indicado más arriba, por encima de los 2000 m de altitud la mayor parte de la precipitación en la cuenca del Poqueira es en forma de nieve. Para evaluar la superficie nevada, recurrimos a medidas de reflectividad de la superficie, en las bandas visible e infrarojo cercano, realizadas con el espectroradiómetro MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). MODIS, que tiene una resolución espacial de 250 m, va instalado a bordo del satélite Terra, que tiene una frecuencia de paso diaria. Los datos utilizados fueron de los años 2001 a 2005. Para el análisis de la fusión de nieve nos ceñimos a la parte de la cuenca sobre 940 m, cota del río en la central de Pampaneira. Esta parte de la cuenca la subdividimos en 5 zonas, las correspondientes a intervalos de 500 de cota, terminando la más alta a la altura del pico Mulhacén. El área nevada en cada zona y en cada fecha con registros de MODIS útiles fue entrada al modelo SRM (Snowmelt Runoff Model) (Martinec, 1975; Martinec et al., 2005). SRM es un modelo semiempírico, sencillo, que simula la escorrentía suponiendo que la fusión de nieve se relaciona con la integral térmica por encima de una temperatura umbral. Con SRM se estimó la cantidad de escorrentía diaria, distribuida por subcuencas, apoyándose en datos de temperatura del aire registrados en la estación meteorológica del Instituto Nacional de Meteorología en Lanjarón, de donde también se tomaron las medidas de precipitación. La temperatura medida en la estación de Lanjarón hubo que corregirla de acuerdo con la diferencia de altitud entre la estación de medida y cada una de las cinco zonas en que dividimos la parte de la cuenca sobre los 940 m de cota. El período de deshielo (estudiado entre los años 2001 y 2005) fue lógicamente distinto según la altitud. Si exceptuamos la zona más inferior, este período comenzó entre el 11 de marzo (año 2001) y el 22 de abril (año 2002) y terminó entre el 7 de junio (año 2005) y el 19 de julio (año 2004), resultando en duraciones de entre 64 (año 2004) y 136 (año 2003) días. Los hidrogramas de escorrentía simulados (Fig. 3) fueron erráticos, pero los picos observados cada año reflejaron eventos de lluvia o de fusión de nieve consecuencia de la subida de la temperatura. El caudal máximo simulado (unos 5.5 m3 s-1) se produjo en junio de 2004. El volumen anual de escorrentía varió entre 27.5 hm3 (año 2005) y 55.1 hm3 (año 2003). Evapotranspiración de los cultivos Si la lluvia y la nieve constituyen el suministro primario de agua en la cuenca del Poqueira, el sumidero principal son los cultivos y la vegetación natural. Aquí nos interesa el consumo de agua de los cultivos. Para estimar la evapotranspiración de los cultivos, incorporamos en el sistema de información geográfica los usos agrícolas del terreno. La documentación que sirvió de partida fue el mapa de usos y aprovechamiento de escala 1:50.000 (Consejería de Agricultura y Pesca, Junta de Andalucía, 2002), pero luego se hizo una inspección del terreno en el verano de 2004 y se geo-referenciaron los cultivos de riego de los pagos de cada acequia utilizando un GPS (Fig. 4). Los cultivos se agruparon en cuatro clases: - Olivar - Frutales: almendro, cerezo, melocotonero y cítricos - Hortícolas: col, coliflor, maíz dulce, maiz para grano, judías verdes, tomate, patata, pimiento, habas y lechuga 6 Taller CYTED: “El agua en Iberoamérica: Tecnologías Apropiadas y Tecnologías Ancestrales” Lima y Piura, Perú, 19-23 Junio, 2006 - Forrajeras: alfalfa y pastos extensivos Conocida la distribución de cultivos, aplicamos el método FAO (Allen et al., 1998) para estimar la evapotranspiración potencial. Este método multiplica un coeficiente (el coeficiente de cultivo), que representa la forma y el tamaño de las plantas, por la evapotranspiración de referencia, que representa el consumo de agua de una pradera estándar. Los coeficientes de cultivo se obtuvieron de Allen et al. (1998) pero se ajustaron a los ciclos de crecimiento en la comarca. A continuación se procedió a hacer balances de agua y calendarios de riego asumiendo estrategias de riego varias. Las distribución de las clases de suelo y sus característica hidrológicas, necesarias para hacer los balances de agua, se obtuvieron de mapas de suelo escala 1:50.000 (Delgado et al., 1993). Los datos meteorológicos necesarios se tomaron de la estación meteorológica de Lanjarón. La evapotranspiración real en 2004, suponiendo que se hiciera un riego óptimo (reposición del agua extraída hasta capacidad de campo cuando el contenido de agua en el suelo baja hasta el nivel de agotamiento permisible), fue 16.5 hm3, y las necesidades de riego con esta misma hipótesis fueron 6 hm3. Otro dato interesante fue que las necesidades de riego supusieron un 14% del agua de escorrentía simulada para el año 2004. Distribución del agua de riego Hasta aquí hemos descrito cómo se produce y simula el suministro de agua en la cuenca del río Poqueira y hemos explicado las bases del método seguido para estimar la evapotranspiración y la demanda de riego de los cultivos. En este apartado, exponemos cómo se acoplan en nuestro modelo estas estimaciones de suministro y demanda de riego. Los pagos de riego se alimentan a través de brazales o aprovechando pequeños barrancos. A cada pago le corresponde un determinado número de horas o días de agua, que en su conjunto determinan los turnos de riego de la acequia. Estos turnos duran entre 8 y 15 días (Tabla 1). Dentro de cada pago, el agua también se rota, entre parcelas. Debido a las pérdidas por filtración, los pagos al final de las acequias y las parcelas en cola de los brazales reciben menos agua que los situados en cabecera. Para tener en cuenta estas pérdidas de agua, asignamos una intensidad de filtración por metro lineal de acequia que dependió de su tamaño y material de revestimiento. Los turnos entre pagos los controla el acequiero, que cuida además del buen estado de la acequia y, si en su acequia hay simas, decide cuando abrir sus respectivas puchas (nombre local de las aberturas por las que se vierte el agua a las simas y los brazales). Las reglas del riego se remontan muchos años atrás y son precisas, por lo que la organización es tácitamente aceptada por todos. Si el agua que finalmente corresponde a una parcela es inferior a sus necesidades de riego, el cultivo sufrirá déficit hídrico. En caso contrario, el exceso de agua circulará por los barrancos de desagüe hasta, con el tiempo, reincorporarse al flujo de cauces principales. En todo caso asignamos una eficiencia de aplicación del riego en parcela. Volviendo a la cabecera de las acequias, el flujo que por ellas pasa viene determinado por el caudal disponible en los ríos de donde se derivan y por los acuerdos de gestión del sistema hidrográfico. Estos acuerdos son hoy día imprecisos, como se demostró en el verano de 2005, cuando el caudal de los ríos fue insuficiente para satisfacer todas las demandas y los regantes de las acequias más bajas padecieron la escasez. Uno podría pensar que las reglas ancestrales fueran equitativas, y que, por tanto, el caudal disponible se repartiera según algún criterio de proporcionalidad. Sin embargo, en la actualidad parece que el reparto ocurre según prioridad desde aguas arriba hacia aguas abajo. Por esto decidimos formular dos modalidades de reparto en nuestro modelo de circulación de agua, una proporcional y otra con prioridad. En la modalidad con prioridad las acequias derivan toda la escorrentía simulada con SRM en el punto de su boquera de erogación, hasta completar su capacidad. Para abordar la modalidad proporcional, consideramos tres sistemas en la cuenca: la subcuenca del río Toril, la subcuenca del río Mulhacén y el resto de la cuenca del Poqueira. La fusión de nieve y la escorrentía también se simularon separadamente para estos tres sistemas. Las acequias de cada uno de los sistemas pueden derivar sólo una fracción predeterminada del caudal disponible en su entrada, siempre que esta fracción sea inferior a su capacidad. En caso contrario, el caudal derivado es igual a la capacidad de la acequia. Una tercera modalidad nos permitió simular la distribución de agua en un escenario ideal donde 7 Taller CYTED: “El agua en Iberoamérica: Tecnologías Apropiadas y Tecnologías Ancestrales” Lima y Piura, Perú, 19-23 Junio, 2006 los cultivos recibieran agua según sus necesidades, pero siempre respetando el límite impuesto por la capacidad de las acequias. Un factor adicional en la distribución del agua son los usos hidroeléctricos. El canal Sevillana funciona según un acuerdo con la comunidad de regantes de la acequia Nueva que data de 1957 y tiene una duración de 50 años. Según este acuerdo, a medida que disminuye el caudal en el río Peñón Colorado se reduce la derivación al canal de Sevillana, hasta cerrarse. Hasta hace poco, el manejo del caudal en esta parte de la cuenca se realizaba mediante comunicación por señales entre el acequiero de la acequia Nueva y el encargado del canal Sevillana. La colocación de un trapo blanco junto a la acequia Nueva significaba la necesidad de agua. El número de trapos blanco se correspondía con el número de melgas necesarias. Si se colocaba un trapo de cualquier otro color, significaba que el caudal en la acequia era suficiente (comunicación personal, acequiero Justo Pérez, 2004). En la actualidad, el canal de Sevillana se encuentra automatizado mientras que la acequia Nueva posee una toma manual a base de rocas ordenadas en el lecho del río. El caudal que debe circular por la acequia corresponde al de su máxima capacidad. Cuando el caudal en el río disminuye por debajo de la capacidad de la acequia, el caudal en el canal de Sevillana se reduce, dando prioridad a la acequia. A título de ejemplo, se presentan en la Fig. 5 los hidrogramas simulados para el río Toril en los años 2004 y 2005 asumiendo (1) que no se hicieran extracciones para el riego, (2) un reparto proporcional y (3) un reparto priorizado. Se observa, primero, que los flujos en el río fueron en 2004 notablemente superiores que en 2005, año muy seco; segundo, que el efecto de derivar aguas a las acequias es grande, aliviando la torrencialidad de los ríos, tercero, que el reparto priorizado agotó el río en repetidas ocasiones ambos años, indicando que las acequias inferiores quedaron sin suministro, y, cuarto, que el reparto proporcional, que también reserva una fracción del caudal en el río (caudal ecológico), administró equitativamente tanto la abundancia como la escasez. La Fig. 6 recoge el efecto, simulado para los años 2004 y 2005, de las dos estrategias de distribución en los cultivos de los pagos de riego de la acequia más alta (del Castillejo) y la más baja (Cerro Negro). Este efecto lo expresamos en términos de suministro relativo de agua (SRA), es decir, la cantidad de agua que evapotranspiraron los cultivos con relación a su evapotranspiración potencial. El resultado fue que en el año con abundancia de agua (2004) el efecto de la modalidad de reparto y la localización de la acequia tuvo comparativamente menor efecto en el SRA que en el año seco (2005). Como cabía esperar, el reparto proporcional permitió que la acequia Cerro Negro también en 2005 recibiera una cantidad de agua suficiente para satisface al menos parte de las necesidades hídricas de sus cultivos, y ello a costa sólo de un déficit parcial en los cultivos de los pagos de la acequia del Castillejo. Conclusiones El análisis que hemos presentado en este artículo demuestra que la modelización, acompañada de la teledetección y con la ayuda de sistemas de información geográfica, puede rendir resultados útiles para entender, planificar y gestionar territorios como los de la Alpujarra, caracterizados por su valor paisajístico, histórico y turístico. La cuantificación de la escorrentía y de la evapotranspiración de los cultivos la hemos engarzado a través de supuestos de modalidades de reparto. Esto nos ha servido para descubrir que la distribución proporcional, probablemente la ancestral, reporta más beneficios al paisaje y es más equitativa entre los agricultores que la distribución con prioridad aguas arriba respecto a aguas abajo, la modalidad que aparentemente opera hoy día. Esperamos que próximos avances en el estudio nos permitirán ampliar el análisis del efecto de la gestión de las acequias sobre los cultivos al análisis de esta gestión sobre la vegetación natural influenciada por las acequias. No obstante, antes de utilizar estas herramientas para tomar decisiones, consideramos imprescindible verificar mediante medidas en campo los resultados de los modelos utilizados. Nuestra percepción es que las acequias de la Alpujarra Alta están abocadas al abandono, abandono que será irreversible si los agentes con autoridad no comprenden con urgencia las consecuencias de este proceso. Nuestra finalidad ha sido contribuir desde nuestra especialidad a poner medios que paren este proceso. 8 Taller CYTED: “El agua en Iberoamérica: Tecnologías Apropiadas y Tecnologías Ancestrales” Lima y Piura, Perú, 19-23 Junio, 2006 Bibliografía Allen, R.G., L.S. Pereira, D. Raes, M. Smith. 1998. Crop evapotranspiration – Guidelines for computing crop water requirements. Irrigation and Drainage Paper 56. FAO, Roma, Italia, 300 pp. Alwani, G. 1991. La distribución pluviométrica en la cuenca del río Guadalfeo y su influencia en la evolución espacial y temporal de sus recursos hídricos. Actas del III Simposio sobre “El Agua en Andalucía”. Vol. I, Córdoba, Septiembre 1991. Alwani, G. 1992. Bases para la gestión de los recursos hídricos totales del río Guadalfeo (Granada). 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Características de las acequias y canales de la cuenca del río Poqueira. La información sobre área regable, capacidad, número de pagos y número de turnos de riego se facilita sólo para las acequias que riegan tierras comprendidas dentro de la cuenca. Acequia del Castillejo Amoladeras Nueva de los Lugares Cachariche Cerro Negro Baja Alta Órgiva Canal Sevillana Canal Veleta Longitud (m) 8332 3502 10045 8952 4960 6354 9239 9003 8589 2837 1906 Área regable (ha) 803 827 266 107 489 Material de revestimiento Tierra Tierra Horm./Tierra Horm./Tierra Horm./Tierra Horm./Tierra Tierra Tierra Horm./Tierra Hormigón Hormigón Capacidad (L s-1) 200 Nº de pagos 6 Nº de turnos 11 459 246 243 191 5 6 7 5 15 8 9 9 11 Taller CYTED: “El agua en Iberoamérica: Tecnologías Apropiadas y Tecnologías Ancestrales” Lima y Piura, Perú, 19-23 Junio, 2006 Rio Poqueira y Barrancos 0 1,500 3,000 Kilometers 6,000 Ac Poqueira Nucleos Poq Fig. 1. Red hidrográfica y de acequias de la cuenca del río Poqueira. 12 Taller CYTED: “El agua en Iberoamérica: Tecnologías Apropiadas y Tecnologías Ancestrales” Lima y Piura, Perú, 19-23 Junio, 2006 Can al S evil lana n Ca al le Ve ta va egr o rgi oN eÓ err .D Ac .C Ac acequia tubería conexión Ac .C ach ari che Ac. Alta Ac. Baja Ac. De los Lugares Ac. Nueva Ac. Del Castillejo río Fig. 2. Esquema hidráulico de la cuenca del río Poqueira. 13 Taller CYTED: “El agua en Iberoamérica: Tecnologías Apropiadas y Tecnologías Ancestrales” Lima y Piura, Perú, 19-23 Junio, 2006 6 6 2001 2002 5 -1 Caudal (m s ) 4 3 Caudal (m3 s-1) 5 3 2 4 3 2 1 1 0 0 0 60 120 180 240 300 0 360 60 120 Día del año 6 300 360 2004 -1 Caudal (m s ) 5 -1 4 3 3 240 6 2003 5 Caudal (m s ) 180 Día del año 3 2 1 4 3 2 1 0 0 0 60 120 180 240 Día del año 300 360 0 60 120 180 240 Día del año 300 360 6 2005 3 -1 Caudal (m s ) 5 4 3 2 1 0 0 60 120 180 240 Día del año 300 360 Fig. 3. Hidrogramas simulados en el punto del río Poqueira a la cota 940 m en los años 2001 a 2005. 14 Taller CYTED: “El agua en Iberoamérica: Tecnologías Apropiadas y Tecnologías Ancestrales” Lima y Piura, Perú, 19-23 Junio, 2006 Rio Poqueira y Barrancos Ac Poqueira Nucleos Poq CULTIVO Frutales Horticola Olivar 0 1,500 3,000 Kilometers 6,000 Pasturas Fig. 4. Mapa de cultivos de la cuenca del río Poqueira en 2004. 15 Taller CYTED: “El agua en Iberoamérica: Tecnologías Apropiadas y Tecnologías Ancestrales” Lima y Piura, Perú, 19-23 Junio, 2006 2.5 2.5 Sin Riego Sin Riego Prioridad Prioridad 2004 Proporcional 2.0 -1 Caudal (m s ) 2.0 1.5 1.5 3 3 -1 Caudal (m s ) 2005 Proporcional 1.0 1.0 0.5 0.5 0.0 0.0 0 60 120 180 240 300 0 360 60 120 180 240 300 360 Día del año Día del año 1.0 1.0 Ac. del Castillejo 2004 Prioridad Proporcional 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 Mayo Junio Julio Suministro Relativo de Agua Suministro Relativo de Agua Fig. 5. Hidrogramas en la desembocadura del río Toril asumiendo reparto entre acequias proporcional y con prioridad aguas arriba. Prioridad Proporcional 0.6 0.4 0.2 0.0 Agosto Mayo Junio Julio Agosto 1.0 Ac. Cerro Negro 2004 Prioridad Proporcional 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 Mayo Junio Julio Agosto Suministro Relativo de Agua 1.0 Suministro Relativo de Agua Ac. del Castillejo 2005 0.8 Ac. Cerro Negro 2005 Prioridad 0.8 Proporcional 0.6 0.4 0.2 0.0 Mayo Junio Julio Agosto Fig. 6. Suministro relativo de agua en los pagos de las acequias del Castillejo y Cerro Negro asumiendo reparto de agua entre acequias proporcional y con prioridad aguas arriba. Años 2004 y 2005. 16