Aproximación a la conceptualización de los ecosistemas

8 CONGRESO IBÉRICO DE GESTIÓN Y PLANIFICACIÓN DEL AGUA,
LISBOA 5-7 DE DICIEMBRE DE 2013
Aproximación a la conceptualización de los
ecosistemas dependientes de aguas subterráneas en
España
A. De la Hera Portillo1; R. Hidalgo2; I.Gimeno3; M. Bernués2; L.Moreno1 y
J.M.Murillo1
(1) Instituto Geológico y Minero de España (IGME). Ríos Rosas 23. 28003 Madrid. Email: [email protected]; (2) Dirección General de Calidad y
Evaluación Ambiental y Medio Natural (MAGRAMA); (3) Dirección General del Agua (MAGRAMA)
INDICADORES DE DEPENDENCIA
INTRODUCCIÓN
Los ecosistemas dependientes de aguas subterráneas (EDAS) representan un componente desconocido, diverso
e importante, de la biodiversidad en España. Los EDAS son aquéllos ecosistemas que requieren del acceso al
agua subterránea para satisfacer todos o algunos de sus requerimientos hídricos de modo que puedan
mantener las comunidades de plantas y animales, los procesos ecológicos que soportan, y los servicios que
proporcionan (Richardson et al., 2011)
El análisis de la relación ecosistemas-aguas subterráneas constituye un aspecto de la ecohidrogeología de
notable interés dadas las consecuencias que tiene para la implementación de las Directivas europeas
relacionadas con la naturaleza: Directiva Marco del Agua (2000/60/CE), Directiva relativa a la protección de las
aguas subterráneas contra la contaminación y el deterioro (2006/118/CE) y también para la Directiva Hábitats
(92/43/CE). El establecimiento de indicadores adecuados en el marco de equipos de trabajo multidisciplinares,
permitiría avanzar en el conocimiento y caracterización de los ecosistemas dependientes de las aguas
subterráneas en España. En este trabajo se ofrece una propuesta de indicadores planteados en un marco
ecohidrogeológico y se presenta un caso de estudio (Alto Tajo), en el que se dan cita varios tipos de hábitats
que presentan distinto grado de interacción con las aguas subterráneas: un manantial, un área de rezume, una
turbera y un humedal.
Aplicando la clasificación de Eamus et al. (2006) a España, se podrían considerar tres grandes grupos de
EDAS: (a) Ecosistemas que dependen de la expresión superficial del agua subterránea: en este grupo de
incluirían los ríos, humedales y manantiales. Estos ecosistemas son los mejor conocidos (IGME-DGA, 2010).
(b) Ecosistemas que dependen de la expresión subsuperficial del agua subterránea: en este grupo se incluirían
todos aquellos ecosistemas que dependen de un agua no visible (en el subsuelo) para sobrevivir; dentro de
este grupo se incluirían buena parte de los ecosistemas terrestres. Constituyen el grupo más desconocido. (c)
Por último, los ecosistemas propiamente subterráneos: acuíferos y cuevas, cuya distribución y caracterización
en España cuenta con un alto grado de conocimiento en los estudios realizados por el IGME.
Indicador Variable
Hidrogeología Niveles de aguas subterráneas
Flujos de aguas subterráneas
Calidad del Conductividad eléctrica
agua
Total de Sólidos Disueltos
pH
Nutrientes
Temperatura
Metales
Sulfatos
Isótopos estables
Oxígeno Disuelto
Turbidez
Vegetación Diversidad de especies de plantas y comunidades de algas
Cobertura y abundancia de plantas indicador y especies de algas
Distribución/zonación de especies de plantas indicador a lo largo del gradiente
Tamaño (altura) y edad de una población local
Índice de regeneración a lo largo del tiempo
Clima
Precipitación
Temperatura máxima
Evaporación
Tabla 1.- Tipos de indicadores a considerar en el análisis de la relación
ecosistema-aguas subterráneas (modificado de Richardson et al., 2011).
La aproximación eco-hidrogeológica
parece ser la más adecuada para el
estudio del grado de dependencia de los
ecosistemas de las aguas subterráneas,
por varias razones: Habitualmente la
aproximación ecológica se focalizaba en
el medio biótico; mientras que las
aproximaciones hidrogeológicas lo
hacían en el medio abiótico sin que
hubiese comunicación entre ellas. El
estudio multidisciplinar permite no sólo
comprender ciertos procesos de la
evolución del sistema, sino también
completar los modelos conceptuales que
ayudan a avanzar en el conocimiento
integral del medio natural. La
estructura del ecosistema, puede ser
evaluada en base a una serie de
indicadores clave hidrológicos,
hidrogeológicos y de vegetación
(Tabla 1).
CASO DE ESTUDIO: ALTO TAJO
Los Tremedales de Orihuela (Figura 1) se sitúan en la región biogeográfica mediterránea y constituyen un Espacio Natural Protegido (ENP), reconocido como ZEPA “Montes Universales-Sierra del Tremedal” (ES0000309), y
LIC “Tremedales de Orihuela” (ES2420141) dentro de la Red Natura 2000 y desde 2011 reconocido Zona Ramsar de importancia internacional si bien los límites entre estas figuras de protección no son coincidentes. Los
Montes Universales constituyen un nudo hidrográfico importante, naciendo en pocos kilómetros, varios ríos: Tajo, Júcar, Guadalaviar y Cabriel. La geografía es accidentada y afectada por plegamientos, destacando los
páramos, sierras, hoces, cañones y barrancos, en los que se presentan diferentes situaciones de relación con las aguas subterráneas generando turberas, prados de juncales, pastos de Cervuno, formaciones tobáceas
asociadas a manantiales y otras tipologías del Anexo I de la Directiva Hábitat especificadas en el recuadro inferior.
Desde el punto de vista hidrogeológico, este ENP se localiza a caballo entre dos masas de agua subterránea (MASb) dentro de la demarcación hidrográfica del Tajo: 031.009 (Molina de Aragón) y 031.003 (Tajuña-Montes
Universales) (Fig. 2). Ambas MASb comparten dos formaciones geológicas permeables que son donde tienen lugar los procesos de interacción aguas superficiales-aguas subterráneas: Formación Cortes de Tajuña (Fh 157),
Formación Carbonatada de Chelva (Fh 160). A efectos hidrogeológicos ambas se pueden considerar como un único acuífero de carácter libre aunque en algunas áreas pasa a ser confinado. En la MASb de Molina de Aragón nace el
Río Gallo, afluente del Tajo por su margen izquierda. Este nacimiento tiene lugar en materiales impermeables, y sigue una dirección Oeste-Este. Su curso, cambia a una dirección Sur-Norte al atravesar materiales calizos
karstificados. El tramo comprendido entre su nacimiento y Alustante es de comportamiento hidrogeológico perdedor, es decir, alimenta al acuífero; mientras que desde Alustante hacia el Norte y hasta su desembocadura en el
Tajo, es ganador. La localización de los diferentes tipos de ecosistemas en esta hidrodinámica de las aguas subterráneas resulta clave para su caracterización. En las Figuras 3 a 6 se exponen las características
ecohidrogeológicas concretas.
Figura 1. Localización de la
zona de estudio en el límite
de provincia Guadalajara
(CCAA de Castilla-La
Mancha)-Teruel (CCAA de
Aragón). El punto 1
corresponde al Nacimiento
del Río Gallo. El punto 2 al
edificio tobáceo de
Aguaspeña (en Checa). El
punto 3 a las turberas
localizadas entre Orihuela
del Tremedal y la localidad
de Noguera. Y el punto 4
corresponde a la Laguna de
la Toba.
Acuíferos:
* Este ENP se encuentra situado en la demarcación hidrográfica del Tajo, en la subcuenca del Río Gallo. Hidrogeológicamente se encuentra situado a caballo
entre las masas de agua subterránea 030.003 (Tajuña-Montes Universales), 030.009 (Molina de Aragón) y 030.012 Sigüenza-Maranchón.
* Acuífero libre carbonatado que en algunas áreas pasa a ser confinado.
Sistemas de flujo:
• Parte del sistema de flujo regional que fluye a tres cuencas: Júcar, Tajo y Ebro.
• Acuífero kárstico, libre, somero: presenta abundantes surgencias y manantiales, algunos de ellos, como el Nacimiento del Río Gallo, representativos de
niveles de saturación regional. En otros casos, representativos de niveles piezométricos correspondientes a niveles colgados y con funcionamiento
independiente del acuífero regional.
• Los flujos de aguas subterráneas locales están influenciados por la recarga de la precipitación y por la evapotranspiración.
Calidad de las aguas subterráneas
• Aguas bicarbonatadas cálcicas.
Tipos de ecosistemas y supuesta dependencia
de las aguas subterráneas:
El indicador utilizado para identificar la dependencia
o no de las aguas subterráneas de cada tipo de
hábitat, ha sido la vegetación, seleccionando
aquéllas especies más características de cada tipo
de hábitat.
Tabla 2.- Relación de los tipos de hábitats y su
supuesta dependencia de las aguas subterráneas
considerando la vegetación como indicador.
Código
4060
4090
6160
6230
7110
7130
7140
7220
8220
91B0
92A0
9230
9240
Nombre
Dependiente No Dependiente
Matorrales y brezales enanos alpinos, subalpinos y oromediterráneos
Matorrales pulvinulares orófilos europeos meridionales
Pastos orófilos mediterráneos de Festuca indigesta
X
Formaciones herbosas con Nardus , con numerosas especies, sobre sustratos silíceos de zonas montañosas
(y de zonas submontañosas de Europa continental).
Turberas elevadas activas
X
Turberas de cobertor
X
“Mires” de transición (Tremedales).
X
Formaciones tobáceas generadas por comunidades briofíticas en aguas carbonatadas
X
Laderas y salientes rocosos silíceos con vegetación casmofítica
X
Fresnedas mediterráneas de Fraxinus angustifolia y Fraxinus ornus
X
Alamedas, olmedas y saucedas de las regiones Atlántica, Alpina, Mediterránea y Macaronésica
Robledales de Quercus pyrenaica y robledales de Quercus Robur y Quercus pyrenaica del Noroeste ibérico
X
Robledales ibéricos de Quercus faginea y Quercus canariensis
X
Probable
X
X
Indicador
Vegetación
Vegetación
Vegetación
X
Vegetación
Vegetación
Vegetación
Vegetación
Vegetación
Vegetación
Vegetación
Vegetación
Vegetación
Vegetación
X
ECOHIDROGEOLOGÍA LOCAL DE LOS PUNTOS INDICADOS
Figura 2. Localización de la zona de estudio en la cuenca alta del Tajo. Este
Espacio Protegido se extiende sobre tres masas de agua subterránea. El
nacimiento del Río Gallo tiene lugar en la MASb de Tajuña-Montes
Universales , a pocos metros de la Laguna de la Toba. En esta MASb se
encuentran destacados tipos de hábitats como la Laguna de la Toba, los ríos
de piedra o las turberas.
Figura 4a. Panorámica del edificio tobáceo
de Aguaspeña (Checa).
Forma y grado de dependencia:
* Descarga de agua subterránea
constante
* Condicionante: temperatura del
agua.
En estas surgencias kársticas tiene
lugar la precipitación de CaCO3 en
condiciones subaéreas a partir de
aguas continentales.
Figura 3a. Nacimiento del río Gallo. b.Corte
esquemático del nacimiento del Río Gallo
(Orihuela del Tremedal) (IGME-DGA, 2010).
Forma y grado de dependencia:
* Descarga de agua subterránea mantenida
* Nivel freático próximo a la superficie del
suelo.
Figura 4b. Detalle de la cascada de agua en
la superficie de rezume de la zona activa.
Figura 5. Las cuarcitas conforman el sustrato de las turberas. Ésta son
zonas permanente o estacionalmente encharcadas en las que se acumulan
restos vegetales parcialmente descompuestos.
Las turberas se configuran como pastos higroturbosos con
ciperáceas y briófitos.
Forma y grado de dependencia:
* Descarga de agua subterránea mantenida
* Nivel freático próximo a la superficie del suelo
* Comunidades de plantas y animales adaptadas a:
a) Suelos saturados
b) Condiciones anóxicas
c) Baja disponibilidad de nutrientes
* Presencia de almohadillas de Sphagnus y Juncus Inflexus.
Figura 6. Imagen de la Laguna de la Toba (crta. de Orihuela del Tremedal
a Orea) sobre depósitos cuaternarios que descansan sobre cuarcitas silúricas.
Conclusiones.
Las relaciones de dependencia ecosistemas -aguas subterrráneas requieren una aproximación multidisciplinar y una metodología de trabajo específica. A escala europea no parece existir todavía una propuesta metodológica
standard, sin embargo, los indicadores comentados en este trabajo podrían ser de particular interés en el estudio de los ecosistemas y las aguas subterráneas en España, en particular los ecosistemas terrestres.
En el Alto Tajo los tipos de hábitats existentes presentan distintos grados de dependencia con las aguas subterráneas: 38 % serían dependientes; 31 % no dependientes y 31 % probables de presentar alguna dependencia.
Referencias bibliográficas.
Eamus, D.; Froend, R.; Loomes, R.; Hose, G. and Murray, B.(2006). “A functional methodology for determining the groundwater regime needed to maintain health of groundwater dependent vegetation”. Australian Journal of Botany 54 (2): 97-114.
Carcavilla et al. (2009). Formaciones tobáceas generadas por comunidades briofíticas en aguas carbonatadas. En: VVAA (2009). Hidalgo, R. Coord.
IGME-DGA (2010). Encomienda de Gestión para la realización de trabajos científico-técnicos de apoyo a la sostenibilidad y protección de las aguas subterráneas. Actividad 4. IGME.
Richardson, S.; Irvine, E.; Froend, R.; Boon, P.; Barber, S.; Bonneville, B. (2011). Australian groundwater-dependent ecosystems toolbox Part 1: assessment framework. Waterlines Report, National Water Commission, Canberra. 101 pp.