Rstauracion de Rios y Riberas

Marta González del Tánago del Río
Diego García de Jalón lastra
B
B'
A'
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE MONTES
Marta González del Tánago
Diego García de Jalón
COEDICIÓN
FUNDACIÓN CONDE DEL VALLE DE SALAZAR
EDICIONES MUNDI-PRENSA
MADRID, 2001
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Primera edición: 1998
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fotocopia, registro u otros medios sin el permiso previo y por escrito de los titulares del Copyright.
PRESENTACION
Este libro trata de cubrir un vacío bibliográfico existente en nuestro país, dentro
del ámbito de la restauración de los ríos y las riberas.
Aunque el desarrollo del conocimiento científico sobre el comportamiento
ecológico de los ríos asociado al de sus riberas y llanura de inundación es relativamente
reciente, existen ya hoy día numerosas investigaciones, publicaciónes o foros
internacionales donde se recogen los conceptos básicos, y se discuten los problemas y las
actuaciones más adecuadas en cada caso, de los cuales podemos extraer conclusiones que
nos ayuden a elaborar los proyect:,s de restauración.
Siendo conscientes del interés creciente sobre la recuperación de los ecosistemas
fluviales, fomentado en un marco más amplio de desarrolló sostenible y conservación de
la Naturaleza, hemos querido contribúir a la difusión de estos conocimientos teóricos y
prácticos más recientes, presentando en lengua castellana el "estado del arte" y el "saber
cómo" de la restauración fluvial.
Colaborar en el desarrollo del conocimiento de nuestros ríos y aportar conceptos
y técnicas útiles para su restauración, han sido nuestros Objetivos en la elaboración de este
libro., Con la esperanza de haber logrado al menos parte de nuestras intenciones, damos por
muy bien empleado todo nuestro esfuerzo.
Los Autores.
AGRADECIMIENTOS
Durante la elaboración del presente libro hemos recibido la valiosa colaboración
de numerosas personas, a las que expresamos nuestro mayor agradecimiento.
Maria da Gra,;a A.N. Saraiva (Instituto Superior de Agronomía, Tapada da Ajuda,
Universidad de Lisboa), ha aportado numerosas ideas, junto a A. Ramos, especialmente en
los temas relativos a la revegetación de las riberas fluviales.
Richard D. Hey (School of Environmental Sciences, University of East Anglia,
Inglaterra) nos ha suministrado una valiosa bibliografía y documentación propia sobre la
morfología y dinámica fluvial, y la restauración de cauces estables con métodos sensibles
a la conservación de la Naturaleza, agradeciéndole vivamente sus comentarios al manuscrito
presentado.
Geoffrey E. Petts y Andrew R.G. Large (Departmem of Geography,
Loughborough University of Technology, Inglaterra) han prestado una apreciada
colaboración en el ámbito de la descripción y valoratión de las riberas y llanura de
inundación.
A Antoni Palau (Escuela de Ingeniería Agraria, Universidad de Lleida)
agradecemos sus aportaciones y comentarios sobre el funcionamiento de los ecosistemas
fluviales, y a Mercedes Sainz de los Terreros su valiosa ayuda y recopilación bibliográfica.
A Manuel Molles (Department of Ecology, University of New Mexico en
Albuquerque, U .S.A.) queremos agradecer sus sugerencias e ideas discutiendo enfoques y
principios de la restauración fluvial. Igualmente deseamos hacer una especial mención a
Bob Petersen (Stream and Benthic Ecology Group, Limnology Institute, University of
Lund, Suecia), por sus notables aportaciones en el ámbito de la restauración de los ríos,
agradeciendo muy cálidamente su generosidad y ejemplo científico.
Finalmente, queremos expresar nuestro mayor agradecimiento a Juan Manuel
Vareta y Javier Cachón (Centro de Estudios de Técnicas Aplicadas, CEDEX, MOPTMA),
por su colaboración y ayuda en la elaboración de este documento; al Centro de Estudios
y Experimentación de Obras Públicas (CEDEX, MOPTMA), que ha financiado la
preparación de parte del manuscrito, y a Jose Baragaño (Fundación Conde del Valle de
Salazar, E.T.S.I. de Montes), que ha facilitado su publicación.
A Diego, Silvestre y Laura
Contenido
1. INTRODUCCION ......................................................................................................................... 3
1.1. USO Y ABUSO DE LOS ECOSISTEMAS FLUVIALES ............................................................... 3
1.2. NECESIDAD DE RESTAURAR Y CONSERVAR LOS SISTEMAS FLVUIALES .............................. 5
1.3. CONCEPTO DE ECOSISTEMA FLUVIAL ................................................................................ 6
1.4. LA RESTAURACION DE LOS RIOS Y RIBERAS ....................................................................... 7
2. ANTECEDENTES A LA RESTAURACION Y CONSERVACION DE LOS RIOS .................................. 10
3. EL RIO Y SU CUENCA VERTIENTE ............................................................................................. 14
3.1. EL CICLO HIDROLOGICO ................................................................................................... 14
3.2. MORFOLOGIA Y DINAMICA FLUVIAL ................................................................................ 18
4. EL REGIMEN DE CAUDALES ..................................................................................................... 19
4.1. INTRODUCCION ................................................................................................................ 19
4.2. CARACTERIZACION DEL REGIMEN DE CAUDALES ............................................................ 20
4.3. IMPLICACIONES ECOLOGICAS .......................................................................................... 31
5. MORFOLOGIA Y DINAMICA FLUVIAL ....................................................................................... 33
5.1. INTRODUCCION ................................................................................................................ 33
5.2. MORFOLOGIA FLUVIAL ..................................................................................................... 35
5.4. PROCESOS FLUVIALES....................................................................................................... 59
6. ECOLOGIA FLUVIAL .................................................................................................................. 72
6.1. INTRODUCCION ................................................................................................................ 72
6.2. FUNCIONAMIENTO BIOLOGICO DE LOS RIOS .................................................................. 75
6.3. LOS MACROINVERTEBRADOS ACUATICOS ....................................................................... 85
6.3. LOS PECES DE AGUAS DULCES ........................................................................................ 101
7. RIBERAS Y LLANURAS DE INUNDACION ................................................................................ 114
7.1. INTRODUCCION .............................................................................................................. 114
7.2. FUNCIONES DE LA VEGETACIÓN RIPARIA E INTERÉS DE SU CONSERVACIÓN ................ 115
7.3. DESCRIPCIÓN DE LAS RIBERAS ....................................................................................... 117
7.4. EL CONTEXTO ESPACIAL DE LAS RIBERAS Y PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS ................ 122
8. PRINCIPIOS BASICOS PARA LA RESTAURACION DE RIOS Y RIBERAS ..................................... 128
8.1. INTRODUCCION .............................................................................................................. 128
8.2. PRINCIPIOS BASICOS PARA LA RESTAURACION DE LOS RIOS......................................... 130
9. ETAPAS EN LA RESTAURACION DE LOS RIOS ......................................................................... 143
9.1. INTRODUCCION .............................................................................................................. 143
9.2. ETAPAS BASICAS EN LA RESTAURACION DE LOS RIOS ................................................... 143
9.3. DISCUSION ...................................................................................................................... 153
10. CAUDALES ECOLOGICOS...................................................................................................... 155
10.1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 155
10.2. MÉTODOS PARA LA FIJACIÓN DE CAUDALES ECOLÓGICOS ......................................... 157
10.3. MÉTODO DE HÁBITAT POTENCIAL ÚTIL ....................................................................... 160
10.4. CRITERIOS PARA SELECCIONAR CAUDALES ECOLÓGICOS ............................................ 168
10.5. REGÍMENES ECOLÓGICOS DE CAUDALES ..................................................................... 170
11. MEJORA DEL HABITAT FLUVIAL PARA POBLACIONES PISCICOLAS ...................................... 172
11.1. INTRODUCCIÓN ............................................................................................................ 172
11.2. PLANIFICACIÓN DE LAS ACTUACIONES DE MEJORA .................................................... 172
11.3. EVALUACIÓN DEL HÁBITAT PISCÍCOLA ......................................................................... 173
11.4. MEDIDAS PARA LA MEJORA DEL HÁBITAT ................................................................... 176
11.5. ACTUACIONES DE MEJORA DEL HÁBITAT .................................................................... 181
11.6. SEGUIMIENTO DE LAS MEJORAS .................................................................................. 184
11.7. CONSIDERACIONES FINALES......................................................................................... 184
12. REVEGETACION DE LAS RIBERAS ......................................................................................... 186
12.1. INTRODUCCION ............................................................................................................ 186
12.2. PAPEL DE LA VEQETACION EN LA RESTAURACION Y ESTABILIZACION DE LOS CAUCES
............................................................................................................................................... 188
12.3. ESTUDIO Y PROYECTO DE LAS PLANTACIONES ............................................................ 190
13. PLANIFICACION DE LOS PROYECTOS DE RESTAURACIÓN ................................................... 212
13.1. INTRODUCCIÓN. - ......................................................................................................... 212
13.2. MEDIDAS LEGISLATIVAS Y ADMINISTRATIVAS ............................................................. 214
13.3. SELECCION DE LOS TRAMOS A RESTAURAR ................................................................. 215
14. ORGANIZACION Y CONTENIDO DE LOS PROYECTOS DE RESTAURACION DE RIOS ............. 222
14. 1. ORGANIZACION DEL PROYECTO .................................................................................. 222
14.2. DIAGNOSTICO DEL PROBLEMA .................................................................................... 223
14.4. DOCUMENTOS DEL PROYECTO .................................................................................... 225
15. BIBLIOGRAFIA ...................................................................................................................... 249
APENDICE I ................................................................................................................................ 261
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1. INTRODUCCION
1.1. USO Y ABUSO DE LOS ECOSISTEMAS FLUVIALES
Los ríos han sido los ecosistemas más aprovechados por el hombre a lo largo de su
Historia, suministrando agua, pesca, etc. siendo su característica más atractiva la del
movimiento unidireccional de la corriente, constituyendo un recurso renovable, un sistema
rápido de transporte y de remoción de deshechos, y una fuente potencial de energía.
Son muchas las actividades humanas que alteran los componentes de los ecosistemas
fluviales (Boon, 1992) (ver Tabla 1.1), y cada vez en mayor medida estas actividades afectan
a superficies mayores, a grandes distancias desde donde se producen, y con mayor intensidad
en función del creciente poder tecnológico y de desarrollo de los países.
Un ejemplo de ello es el efecto de los trasvases, que modifican por completo el
régimen de caudales de los tramos afectados (por abstracción o incorporación del agua
trasvasada), concebidos para el desarrollo de zonas menos provistas de recursos hídricos,
pero con cualidades para la agricultura, urbanizaciones, recreo, etc., en un concepto de
Sociedad "avanzada" cada día más en revisión. O el efecto de la contaminación por
deposición ácida en muchas masas de agua, procedente de las zonas más industrializadas y
que tienen su efecto a grandes distancias de donde se originan, creando conflictos entre
cuencas y entre países.
Los cambios de usos del suelo por repoblaciones, deforestaciones, urbanizaciones,
puestas en regadío, drenajes, etc. alteran el régimen hidrológico y las relaciones suelo-agua
en las laderas, teniendo una repercusión inmediata en los cauces en términos de aportaciones
totales, distribución de estas a lo largo del año, y carga de sedimentos o erosión neta
transportada hacia los cauces.
Pero son las actividades desarrolladas en las proximidades de los cauces, o en su
interior, las que tienen un impacto mayor y más visible en los ecosistemas fluviales,
alterando profundamente la vida acuática que albergan.
La regulación de los caudales mediante embalses es quizás una de las actividades
que tiene un efecto más negativo en las comunidades biológicas de los ríos (García de Jalón
et al., 1992), siendo muy raro encontrar en nuestro país, en la actualidad, un río permanente
no regulado.
Las canalizaciones, dragados o cualquier obra de defensa contra avenidas alteran el
régimen hidráulico interior del cauce, y destruye la compleja estructura de las orillas
naturales, trayendo consigo en la mayoría de los casos la eliminación de la vegetación de
ribera y el empobrecimiento de la fauna acuática.
3
La agricultura de regadío y las plantaciones de choperas ocupan con mucha
frecuencia en nuestros ríos las riberas y llanura de inundación de estos, llegando hasta la
misma orilla del cauce y provocando erosiones de márgenes y disminución de la fauna
asociada a las aguas, especialmente de las aves.
Tabla 1.1.- Principales actividades humanas que afectan a los sistemas fluviales
Inter-cuenca:
- Contaminación atmosférica y Deposición ácida
- Transvases entre cuencas.
Intra-cuenca:
- Cambios de uso del suelo:
a) Repoblación y Desforestación
b) Urbanización
c) Desarrollo agrícola
d) Drenajes
e) Vías de infraestructura
- Actividades en las riberas y llanura de inundación:
a) Remoción de la vegetación de riberas
b) Obras de defensa contra avenidas
c) Dragados y canalizaciones
d) Extracción de áridos
e) Agricultura y Plantaciones de choperas
f) d) Pastoreo
g) Actividades recreativas
- Impactos dentro del río:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
Regulación de caudales (presas)
Contaminación orgánica e inorgánica
Contaminación térmica
Abstracción/Incorporación de caudales
Explotación de especies nativas
Introducción de especies exóticas
Navegación
Otro tipo de actividades como la extracción de áridos, el pastoreo incontrolado en
las riberas, la presencia de vertederos, escombreras, incorporación de vertidos
contaminantes, etc. afecta también profundamente al funcionamiento de los ecosistemas
fluviales, incorporando elementos tóxicos (ej. vertidos, escombreras) o perturbando las
interrelaciones entre el cauce y su llanura de inundación a través del movimiento del agua y
formación del sustrato (alterado por ejemplo con la extracción de áridos), o a través de la
vegetación riparia mediante el intercambio de materia orgánica, regulación de la energía
térmica, etc. (eliminada total o parcialmente por la actividad del pastoreo, entre otras).
4
1.2. NECESIDAD DE RESTAURAR Y CONSERVAR LOS SISTEMAS
FLVUIALES
Hoy día, aparece cada vez con más frecuencia entre los científicos, gestores y
políticos, a nivel internacional, el concepto de "desarrollo sostenido", aceptando la
necesidad de adecuar el aprovechamiento de los recursos naturales a su mantenimiento y
conservación, reconociendo la utilidad, incluso en términos económicos, de seguir las leyes
de la Naturaleza (mantenimiento de los proyectos sin costo adicional) en lugar de
contradecirlas (gastos de mantenimiento de los proyectos periódicos, a veces muy superiores
a los de realización de los mismos).
La Conservación de los ecosistemas es hoy día un Objetivo ampliamente aceptado
en el mundo, al menos teóricamente, y así ha sido recogido por la Unión Internacional para
la Conservación de la Naturaleza y los Recursos Naturales (1980), a través de las principales
estrategias propuestas:
- Mantener los procesos ecológicos esenciales y los sistemas biológicos.
- Preservar la diversidad genética.
- Asegurar un aprovechamiento sostenido de las especies y de los ecosistemas.
Son varios los motivos que podemos aludir para justificar la restauración y
conservación de los sistemas naturales, entre ellos los que aparecen en la Tabla 1.2.
En el caso de los sistemas fluviales, su gestión y conservación para el
aprovechamiento sostenido de los recursos que ofrecen exige adoptar una estrategia a nivel
de cuenca hidrográfica, realizando una planificación de los usos del suelo acorde con la
conservación de estos, y teniendo en cuenta las interrelaciones que existen entre los
componentes fluviales y los sistemas terrestres que les rodean.
Un sistema fluvial ofrece al Hombre no solo "agua", susceptible de ser embalsada y
aprovechada para consumo doméstico y en la mayoría de las actividades humanas. El río
ofrece también toda una serie de recursos y valores cada vez más apreciados (ver Tabla 1.3),
cuyo disfrute y conservación plantean un conflicto de usos del agua, que es necesario
considerar en la planificación hidrológica de cada cuenca, y resolver según Objetivos,
Criterios de valoración y Condiciones de partida distintos en cada río y, con mayor motivo,
muy diferentes de unas cuencas a otras.
5
Tabla 1.2.- Motivos para la restauración de los ecosistemas naturales (Boon, 1992).
1. Mantenimiento de los sistemas que soportan vida.
2. Valor práctico (ej. control de la erosión, potencial terapéutico, potencial genético para especies
cultivadas, etc.)
3. Importancia económica (ej. minerales, turismo, etc.).
4. Investigación científica.
5. Educación.
6. Valor estético y recreativo.
7. Consideraciones éticas.
Tabla 1.3.- Recursos y valores que ofrecen los ecosistemas fluviales naturales.
1. Agua
2. Movimiento y energía
3. Pesca como alimento y actividad deportiva
4. Vegetación acuática y de riberas
5. Fauna silvestre asociada a la presencia del río
6. Sedimentos aluviales
7. Valor recreativo (baños, embarcaciones, picnic, etc.)
8. Valor paisajístico
9. Valor científico y cultural
1.3. CONCEPTO DE ECOSISTEMA FLUVIAL
La necesidad de adoptar en la gestión y conservación de los ecosistemas fluviales
una estrategia a nivel de cuenca vertiente se pone en evidencia considerando el origen de los
caudales que circulan por los ríos, consecuencia de los procesos hidrológicos que tienen
lugar en las laderas vertientes.
6
El régimen de caudales resultante configura una morfología de los cauces variable y
dinámica, e impone unas características hidráulicas dentro del rio, a las que se adaptan las
comunidades biológicas teniendo en cuenta su variación en el sentido transversal, desde el
centro del rio hasta las orillas, y su variación en el sentido longitudinal, desde la cabecera
hasta la desembocadura.
Superpuesta a la necesidad de considerar la cuenca vertiente como unidad de
planificación y gestión de los sistemas fluviales y recursos hídricos, se plantea el concepto
multidimensional del río, incorporando a las relaciones transversales y longitudinales dentro
del cauce, las relaciones en sentido horizontal con el medio terrestre o llanura de inundación,
a través de su conexión periódica por avenidas y desbordamientos, paso permanente de agua
subterránea, importación y exportación de materia vegetal, movimiento de la fauna asociada,
etc.; y las relaciones en sentido vertical que presenta con el medio hiporreico, beneficiado
por la humedad freática y utilizado por numerosas especies que habitan los ríos (Figura 1.1)..
A estas tres dimensiones espaciales del río es necesario incorporar una cuarta
dimensión, el tiempo (Amorós et al., 1987; Ward, 1989), que tiene especial importancia en
las aguas quietas, meandros abandonados, etc., pero que el río en movimiento rejuvenece de
forma constante, retrasando procesos de colmatación típicos de sistemas acuáticos sin
corriente, aunque ejerza un efecto notable en la geomorfología, hacia perfiles más estables
a escala geológica.
Figura 1.1.- Concepto multidimensional del río, indicando su conexión con el medio
hiporreico y la ribera, en un contexto espacio-temporal.
1.4. LA RESTAURACION DE LOS RIOS Y RIBERAS
Este concepto del río, como sistema dependiente de su cuenca vertiente, y con las
tres dimensiones espaciales unidas al efecto del tiempo antes apuntadas, es el que debe de
regir en la gestión y planificación hidrológica, y en el diseño de la restauración y
7
conservación de los ecosistemas fluviales.
Para la restauración y conservación de los cauces fluviales habrá que tener presente
la necesidad de restaurar y conservar no solo la "estructura" de cada componente del río sino
también su "función", permitiendo las interrelaciones mutuas entre ellos.
La estructura atiende a la composición de elementos físicos y especies presentes en
el río, y a su diversidad y disposición en el espacio, equivalente a lo que podríamos reconocer
en una fotografía "estática" del sistema fluvial.
La función se refiere al conjunto de interrelaciones existentes entre los elementos y
especies que definen la estructura, como mecanismos de funcionamiento que han permitido
su aparición o formación, o su desarrollo y persistencia, haciendo que dicha estructura se
mantenga en equilibrio dinámico y evolucione, siendo equivalente en este caso al
movimiento y papel desempeñado por cada uno de los componentes del sistema fluvial, en
una representación filmada del mismo.
La restauración de los ríos y riberas es o debe ser una aplicación multidisciplinar de
la Hidrología y de la Ecología Fluvial, que podríamos incluir bajo la denominación de
Hidrobiología.
Definiendo estas materias, tradicionalmente la Hidrología se refiere al estudio del
ciclo hidrológico, tratando de las interrelaciones e interacciones del agua y su entorno o
cuenca vertiente, teniendo un enfoque más predictivo y analítico.
La Ecología Fluvial estudia las interrelaciones de los organismos y su entorno, en
este caso del agua o sistema acuático, y es una ciencia más descriptiva y experimental.
Estas diferencias de puntos de partida entre hidrólogos (ingenieros) y ecólogos
(biólogos) determinan visiones muy parciales en cada caso de los sistemas fluviales y de las
posibilidades o significado de su restauración, como bien se refleja en la Figura 1.2.
Indudablemente la perspectiva del hidrólogo es muy útil para el diseño de los cauces,
proponiendo estructuras estables frente a la fuerza de la gravedad, tensión de arrastre y
energía de la corriente, etc. Atendiendo a las leyes físicas se pueden deducir fórmulas o
modelos teóricos para el cálculo de tales estructuras, y en la práctica darles solución quitando
grados de libertad al río, para reducir el número de variables a calcular o predecir.
Pero tratándose de un sistema natural como es el río, en el diseño o restauración de
los cauces no puede obviarse su capacidad para albergar "vida", debiendo tener en cuenta la
necesidad de crear hábitats físicos para la fauna, ofreciendo una diversidad de espacios y
condiciones hidráulicas útiles para el mayor número de especies posibles.
Es pues necesario unir a la visión del hidrólogo la perspectiva biológica de los ríos,
teniendo así un enfoque mucho más completo del medio fluvial y más información para
elaborar los proyectos de restauración, tomando siempre ejemplo de la propia Naturaleza.
El presente Trabajo se presenta como un documento básico para proceder a la
restauración y conservación de los ríos, con la perspectiva holística de los ecosistemas
fluviales antes apuntada.
8
Figura 1.2.- Distinta percepción del río del ingeniero hidráulico y del ecólogo (modificado
de Gordon et al. 1992 y Osborn y Anderson, 1986).
En la primera parte de este se analizan los componentes del sistema fluvial,
atendiendo no solo a su estructura sino también a su funcionamiento e interrelación. Así se
comenta, en primer término, la relación que mantiene el río con su cuenca y, refiriéndonos
al propio sistema fluvial, se describen diferentes aspectos de la morfología y dinámica
fluvial, flora y fauna acuáticas, y estructura y funcionamiento de las riberas.
En la segunda parte, disponiendo del conocimiento de cómo son y cómo funcionan
los ríos en condiciones naturales, se plantean una serie de principios que deben regir en los
proyectos de restauración, y se desarrollan algunas técnicas o metodologías para llevarlos a
cabo, con relación al establecimiento de un régimen de caudales ecológico; al
establecimiento de bandas protectoras donde se recupere la vegetación riparia; y a las
posibilidades de mejora del hábitat para las poblaciones piscícolas.
En los proyectos de restauración de los ríos, siempre hemos de tener en cuenta el
papel de nuestra actuación, como un paso inicial que acelera el proceso de recuperación que
haría el propio río si cesa la causa de degradación. En la evaluación de estos, siempre
deberemos cuestionarnos la rentabilidad de los trabajos proyectados, frente a la posibilidad
de que sea el propio río el que efectúa el trabajo, buscando un equilibrio natural con su
dinámica y condiciones de la cuenca vertiente.
9
2. ANTECEDENTES A LA RESTAURACION Y CONSERVACION
DE LOS RIOS
La Historia del hombre puede decirse que va unida a la utilización más o menos
intensa de los ríos, aprovechando directamente los recursos que éstos ofrecen (agua, pesca,
medio de transporte, energía, recreo, etc.) para multitud de usos, por las diferentes
sociedades y culturas.
Con el desarrollo de las primeras industrias y el comercio, los ríos son intensamente
utilizados como medio de transporte, y a tal fin se realizan en los países más avanzados de
Europa y Norte América, durante los siglos XVIII y XIX, diversos trabajos de canalización
y control del calado mediante la estabilización de márgenes.
Progresivamente, y con el aumento de la población y demanda de productos
agrícolas, se acometen nuevos trabajos de canalización afectando ya a ríos pequeños, con el
fin de reducir el espacio ocupado por el cauce fluvial dejando superficies mayores de tierra
cultivable, para las cuales en ocasiones es necesario el drenaje del suelo.
En países de orografía favorable para ello, el aumento de la demanda de agua se
atiende mediante la construcción de numerosas presas y embalses, considerando que la
disponibilidad de este recurso es una condición indispensable para el desarrollo de los
pueblos.
El aumento y mejora de las vías de comunicación, el crecimiento de los núcleos
urbanos o la creación de otras estructuras de riesgo de inundación obliga al diseño de nuevas
canalizaciones, desviaciones del curso natural, rectificaciones, etc. en un afán de controlar a
los ríos con herramientas técnicas e ingenieriles.
Así se llega hasta mediados de este siglo, con grandes acometidas de transformación
de los grandes ríos a escala mundial, siendo un ejemplo de ello el número de presas
construidas y la intensificación de la regulación del régimen de los caudales.
Croome et al. (1976) han estimado que para el año 2.000 aproximadamente el 66 %
del total del agua que circula por los ríos estará controlada por presas y embalses, habiendo
sido calculada por el Comité Internacional de Grandes Presas (1973) una tasa media de
construcción de presas a nivel mundial de 2 por día.
España no ha sido ajena a esta regulación del agua en los ríos, teniendo en la
actualidad un número de presas construido superior a 900 (DGOH, 1986), con una tasa de
construcción más acelerada durante los años 40-60. Asimismo, los trabajos de canalización
y dragado de los ríos se han acentuado en las últimas décadas, tratando de fomentar el uso
de las tierras adyacentes a los ríos (llanuras de inundación) fundamentalmente para la
agricultura, fin para el cual también se han acometido trabajos y programas de drenaje de
los suelos o puesta en regadío, causando graves problemas de descenso del nivel freático y
salinización.
El resultado de esta sucesiva intervención humana en los ríos se ha traducido, a
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escala global, en una pérdida de las funciones y valores que ofrecen estos sistemas fluviales,
afectando dicha pérdida negativamente al hombre y a su cultura dominante actual.
De forma progresiva, una tecnología enfocada al desarrollo y explotación de los
recursos naturales, imperante en el siglo pasado y primera mitad de éste, va siendo sustituida
por unas técnicas y métodos más respetuosos con la Naturaleza, desarrollándose en las
últimas décadas simultáneamente a ellas una tecnología enfocada específicamente a la
restauración, rehabilitación, mejora o conservación de los recursos y espacios naturales.
En los ecosistemas fluviales, el desarrollo de la ingeniería hidráulica clásica tiene
lugar fundamentalmente en el siglo XIX y principios del XX, en que se acometen las grandes
obras de transformación de los ríos.
Pero no es hasta los años 60-70 cuando empiezan a estudiarse los ríos desde un punto
de vista biológico, apareciendo los primeros tratados básicos de Ecología Fluvial (Hynes,
1960; 1970; Whitton, 1975; Oglesby et al., 1972, etc.).
Posteriormente el número de investigadores dedicados al estudio de los ríos aumenta
espectacularmente, así como el de publicaciones y tratados sobre ecología fluvial,
formulándose teorías ya clásicas del funcionamiento de los ríos (Leopold et al., 1964;
Vannotte et al., 1980) que contribuyen notablemente a la interpretación integrada de los
mismos, y a la estimación de los impactos producidos por las actuaciones humanas, tanto en
el plano geomorfológico como en el de régimen de caudales o sobre las comunidades
biológicas (ej. Ward y Stanford, 1979; Petts, 1984; Craig y Kemper, 1987; Brookes, 1988,
etc.).
Va surgiendo así una gran bibliografía que documenta las características, estructura
y funcionamiento de los ecosistemas acuáticos, sintetizada en obras recientes como la de
Naiman y Décamps (1990) y Calow y Petts (1992) entre otras, paralela a la que estima su
capacidad de recuperación frente a las intervenciones humanas (Yount y Niemi, 1990).
Ante el estado de deterioro alarmante en que se encuentran muchos de nuestros ríos,
surge finalmente una bibliografía específica de restauración y conservación (Boon et al.,
1992; Gardiner, 1991; NRC, 1992; Calow y Petts, 1994, etc.), con la cual hoy día se pueden
abordar los trabajos necesarios para la recuperación de los ríos y riberas con una base
científica, avalada por estudios y experiencias anteriores.
Dentro de esta evolución de los antecedentes bibliográficos relativos a los ríos, es
necesario diferenciar la de los estudios de las riberas y llanuras de inundación, mucho más
tardía y reciente, no apareciendo los primeros tratados de ecología de riberas hasta finales
de los años setenta (Johnson y Lowe, 1985).
El "efecto borde" planteado por Leopold (1933) en la zona de ecotono formada en la
transición del ecosistema terrestre al ecosistema acuático, fue inicialmente discutido y
relacionado con los ecosistemas ripícolas por Johnson (1978) y Odum (1978), quienes
analizaron las interacciones entre especies y los procesos ecológicos que tienen lugar en el
continuo formado entre los hábitats más húmedos, de mayor profundidad de agua, y los
hábitats más secos, correspondientes a la zona de ladera.
A partir de entonces, y dado el creciente interés surgido por las zonas de ribera ante
11
su progresivo deterioro, surgen cada vez con más frecuencia reuniones o conferencias
interdisciplinares para tratar la gestión de los hábitats riparios compatible con su
funcionamiento ecológico y conservación, plasmados en las publicaciones de Johnson y
McCormick (1978), Warner y Hendrix (1984), Johnson et al. (1985) o Gresswell et al.
(1989).
Hoy día es internacionalmente reconocida la importancia de las zonas riparias, y así
prácticamente en todos los tratados más recientes sobre el manejo y la conservación de los
ríos se incluyen capítulos o apartados relativos a las riberas (Gore, 1985; Gore y Petts, 1989;
Boon et al., 1992; Carling y Petts, 1992, Amorós y Petts, 1993, etc.), existiendo muchos
otros específicamente dedicados al estudio de los ecotonos fluviales (Naiman y Décamps,
1990; Holland et al., 1991).
Con relación a las riberas de los ríos españoles, en general han sido muy poco
estudiadas, siendo muy escasa la bibliografía disponible acerca de su tipología,
funcionamiento y principales causas de alteración por actividades humanas. No obstante, en
los últimos años se aprecia una mayor preocupación por su estado de deterioro, habiéndose
procedido en algunos casos a su restauración, a veces sin demasiado éxito.
Quizás los trabajos de Fernández Aldana (1983) sobre los Sotos y Riberas de La
Rioja y de Montserrat (1982) sean las referencias que pueden considerarse más pioneras en
el estudio de las riberas en nuestro país, existiendo hoy día estudios completos como el de
Heras y Morante (1989) sobre los ríos alaveses, Onaindia et al., (1987) sobre los ríos
vizcaínos, González del Tánago et al., (en prensa) sobre la Cuenca del Segura, y otros
muchos dentro del campo de la fitosociología, recogidos en la publicación de Arco y
Wildpret (1987).
Como obra de carácter general es de resaltar la publicación de Sánchez Mata y de la
Fuente (1986) sobre la vegetación de las riberas de agua dulce, de la que son
complementarios otros estudios posteriores como el de Morla (1988), Pizarro (1990), etc.
También con un sentido amplio, recogiendo los diferentes aspectos que configuran
las riberas (hidrología, vegetación, dinámica fluvial, ecología acuática, etc.), pero con un
carácter aplicado a la restauración de las riberas, es interesante citar la publicación del
CEDEX (1988), donde también se contemplan los aspectos legislativos sobre riberas en el
ámbito nacional y del Consejo de Europa.
Como antecedentes científicos al estudio e interpretación de las riberas cabe citar
también los trabajos de González Bernáldez et al. (1987; 1989) sobre las aguas subterráneas
en el paisaje, donde se detalla el funcionamiento de los flujos subterráneos que determinan
la aparición de determinadas especies ligadas a la descarga permanente de agua, y la
clasificación de los humedales de la provincia de Madrid, basada en estos principios
hidrogeológicos.
González Bernáldez ha sido quizás uno de los científicos más sensible a la
conservación de las riberas, apreciando los múltiples valores que el medio ripario ofrece a
la cultura humana (González Bernáldez, 1988).
Mención especial requiere el trabajo de Sterling (1990) sobre los valores ecológicos
de los sotos y bosques de ribera, estudiando el caso del río Guadarrama. En dicho trabajo se
12
establece una metodología para abordar el estudio de la vegetación ripícola, su composición
y estructura, su relación con la morfología del cauce impuesta por determinadas variables
hidrológicas de la cuenca vertiente, y su capacidad de acogida para la avifauna y los
ropalóceros, habiendo realizado algunos trabajos anteriores sobre este mismo tema (Sterling,
1984; Viejo et al., 1985).
También es interesante resaltar el trabajo de Montes et al. (1987), sobre el río
Manzanares, donde se analizan tanto el medio físico o natural como el humano o social, para
proponer la restauración ecológica de su tramo medio, haciendo un detallado estudio de la
composición y estructura de las comunidades de ribera. Y el trabajo de González del Tánago
et al. (1990) sobre las riberas de la cuenca del río Segura, analizando el estado de su
vegetación y la influencia de las actividades humanas, en este caso principalmente la
agricultura y la ganadería extensiva, en su nivel de degradación.
En el campo de la restauración de ríos y riberas también debemos citar la publicación
de García de Jalón y González del Tánago (1986) sobre los ríos y riberas de nuestra
Península, y especialmente la obra de Sainz de los Terreros et al. (1991), dedicada a las
técnicas de restauración de los sistemas fluviales, haciendo especial mención al problema de
los dragados y canalizaciones.
Finalmente, otro trabajo relacionado con el estudio de las riberas en España, en este
caso en la Cuenca del Duero, es el realizado por González del Tánago et al. (1992), donde
se analiza el estado actual de las zonas riparias de los principales ríos de esta cuenca, en
cuanto a su vegetación y grado de ocupación, y se proponen las bases para su restauración y
conservación.
La bibliografía hoy día disponible en el campo del manejo y restauración de los
ecosistemas naturales es cada vez más amplia, existiendo numerosas revistas científicas que
centran los distintos enfoques de los estudios y trabajos sobre los ríos (Regulated Rivers,
Ecological Engineering, Environmental Management, Ecological Modelling, Biological
Conservation, Biodiversity, etc.).
Así mismo se organizan cada vez con mayor frecuencia Congresos, Seminarios o
Grupos de Trabajo internacionales (York, Inglaterra (1990) sobre Manejo y Conservación
de los Ríos; Lund, Suecia (1991) sobre Restauración de Ríos de llanura; Rosenheim,
Alemania (1992) sobre Gestión y Restauración de Ríos; Leicester, Inglaterra (1993) sobre
Bases Ecológicas para la Gestión de los Ríos; Berkeley, USA, sobre Procesos Físicos en el
manejo de los Ríos, etc.), donde se trata de poner en común diferentes enfoques o
perspectivas, y de los que se puede concluir la necesidad de poner a disposición de los
técnicos y políticos, de forma sencilla e inteligible, toda la documentación científica hoy día
disponible, para llevarla a la práctica en la planificación, diseño y ejecución de los proyectos
sobre ríos.
El presente Trabajo trata de alcanzar precisamente este Objetivo, de ofrecer una
información concisa y lo más completa posible sobre la estructura y funcionamiento de los
ecosistemas fluviales, aplicada a la restauración de cauces y riberas, y fácilmente utilizable
para la confección de programas de actuación y desarrollo de proyectos concretos, enfocados
a la mejora y conservación de nuestros ríos.
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3. EL RIO Y SU CUENCA VERTIENTE
Al estudiar los ríos es necesario mantener presente el origen de las aguas y de los
sedimentos que por ellos discurren, y por ello necesitamos considerar siempre las
características de su cuenca vertiente.
3.1. EL CICLO HIDROLOGICO
Figura 3.1.- Ciclo hidrológico del agua (según Dunne y Leopold, 1978).
El esquema simplificado del ciclo hidrológico (Fig. 3.1) nos permite analizar el
movimiento general del agua, considerando los procesos de precipitación, intercepción,
infiltración, evapotranspiración y formación de escorrentías, que dan origen al régimen
de caudales de cada río.
Las precipitaciones, en forma de lluvia, nieve, granizo, etc., son la principal
entrada de agua en una cuenca, aportando caudal a los cauces y recarga a los acuíferos.
Su importancia radica en ser la forma de suministro natural de agua a los ecosistemas,
condicionando la vida de los organismos y el desarrollo de las actividades humanas.
Tanto su forma de producirse (lluvia, nieve, etc.) como su cuantía dependen del
clima y región considerada, y para su formación es necesario que se condense el vapor
atmosférico, por enfriamiento de las masas de aire, y se produzca la caída de las gotas
de agua debido al incremento de su tamaño.
14
Las variables de la precipitación que más interesan para su análisis hidrológico
son
- la altura, expresada en mm o l/m2, indicando el volumen de agua aportado,
- la intensidad, expresada en mm/h, cm/h, indicando la velocidad de llegada del agua al
suelo y el riesgo de superar la capacidad de infiltración de los suelos, en este caso
provocando el origen de escorrentías superficiales que agravan la formación de las
avenidas y los procesos de erosión,
- la frecuencia, expresada en años de retorno o periodo de recurrencia en que se repiten
o superan al menos una vez las características de altura o intensidad de las
precipitaciones.
Una parte del agua caída en las precipitaciones es detenida por la vegetación o
cualquier forma de cobertura del suelo, mediante el proceso de la intercepción.
La intercepción es la primera abstracción hidrológica de las precipitaciones
durante las tormentas, y su cuantía depende tanto de las características de las lluvias o
nevadas (intensidad, altura y duración), como de las de la cobertura vegetal (tipo,
densidad, especie, etc.) y tiempo o época del año en que se produce.
Se considera pérdida por intercepción la cantidad de agua que es retenida por la
cubierta del suelo y devuelta directamente a la atmósfera por evaporación, sin haberse
infiltrado en el suelo o escurrido superficialmente hacia los cauces.
Las mayores pérdidas por intercepción se producen en las tormentas de poca
intensidad, pero al ser éstas las más frecuentes, dichas pérdidas se van acumulando y
adquieren un valor importante en el cómputo de las precipitaciones anuales, habiéndose
cifrado por término medio en un 25 %, y siendo mucho mayores en los ambientes
mediterráneos más cálidos.
El agua no interceptada llega a la superficie del suelo y en su totalidad o en gran
parte entra al perfil del suelo mediante el proceso de infiltración. Este proceso, que
incluye la entrada del agua al suelo, la retención del agua en el suelo y el movimiento
del agua a través del suelo, depende de las condiciones de la corteza superficial del
suelo; del tipo, extensión y densidad de la cubierta vegetal; de las propiedades del suelo
en términos de textura, estructura, contenido de materia orgánica, humedad precedente,
etc.; de las características de la tormenta, referidas a su intensidad, altura, duración, etc.;
y de la temperatura y calidad de las aguas.
La infiltración es un proceso clave en el comportamiento hidrológico de los
suelos, ya que determina la formación de escorrentías superficiales o subsuperficiales, si
la tasa de entrada y paso del agua a través del suelo va siendo inferior a la intensidad de
la lluvia o superior a la permeabilidad, respectivamente.
El agua infiltrada y retenida por las partículas del suelo constituye la humedad
del suelo, que es absorbida por las raíces de las plantas y devuelta en gran parte a la
atmósfera mediante el proceso de la evapotranspiración. La evaporación es un proceso
15
físico, que se produce a partir del agua libre, y la transpiración es un proceso biológico
que realizan las plantas para su funcionamiento interno. Ambos se producen de forma
continua, con o sin precipitación.
Siempre que el suelo está en capacidad de campo, o con mayor cantidad de agua
hacia la saturación, la evapotranspiración tiene lugar al nivel máximo potencial
(evapotranspiración potencial), y en este caso su cuantía depende de las condiciones
meteorológicas (temperatura, humedad atmosférica, energía radiante, viento, etc.) de la
atmósfera circundante.
Cuando la humedad del suelo desciende por debajo de la capacidad de campo, la
evapotranspiración real es menor que la potencial, dependiendo en este caso de las
características del suelo (textura, contenido de materia orgánica, etc.) y de la vegetación
(especie, edad, densidad, etc.).
La evapotranspiración disminuye el contenido de humedad del suelo, dejando
espacio libre para la entrada y retención de más agua en el mismo, mejorando con ello
las condiciones para la infiltración.
Figura 3.2.- Diagrama de flujo de los distintos procesos hidrológicos desde la precipitación a los caudales
circulantes por el río..
Por regla general, la evapotranspiración representa la principal vía de salida del
agua de una cuenca, y en términos anuales supone un porcentaje muy elevado (60 -80
%) de las precipitaciones anuales. No obstante, durante los aguaceros más intensos, al
referirse a un periodo breve de tiempo este proceso tiene poca importancia, y en este
caso la vía principal de salida del agua son las escorrentías.
16
Figura 3.3.- Factores de la cuenca que determinan la morfología y dinámica del sistema fluvial (Morisawa, 1985).
Finalmente, las aguas no infiltradas, junto con las que se mueven a través del
suelo o en los acuíferos y no son aprovechadas por la vegetación, alcanzan los ríos o
cauces
superficiales, por donde discurren en forma de caudales hacia los mares u océanos,
quedando en ocasiones retenidas temporalmente en los embalses.
La evaporación del agua desde los mares u océanos (lagos o embalses) cierra el
ciclo hidrológico, mediante el paso del agua líquida nuevamente a fase de vapor,
esperando su posterior condensación por enfriamiento de las masas de aire cargadas de
humedad y desplazadas sobre la superficie terrestre.
El régimen de caudales observado en un río está formado por los excedentes de
agua que la cuenca recibe y no es capaz de retener y aprovechar (escorrentías) (Figura
3.2), y depende por tanto de todas las características y procesos antes comentados.
El concepto del ciclo hidrológico puede referirse también al movimiento de los
sedimentos y compuestos químicos que contienen y transportan las aguas.
Como consecuencia de la meteorización las rocas se descomponen, trocean,
disuelven, etc. y producto de ello son los suelos y soluciones químicas, éstas últimas
transportadas en disolución por el agua subterránea.
Las partículas de suelo pueden quedar expuestas al efecto erosivo de las aguas,
tanto por la lluvia directamente como por las escorrentías generadas, y así ser
transportadas hacia los cauces o quedar retenidas en las laderas.
Tanto las sales disueltas como las partículas sólidas erosionadas siguen
trayectorias similares a las del agua que las transporta, y así constituyen
respectivamente las propiedades fisicoquímicas de los caudales, y la granulometría y
17
estructura física de los cauces.
3.2. MORFOLOGIA Y DINAMICA FLUVIAL
En último término, son las condiciones del clima (precipitaciones, temperaturas)
y las características geológicas (topografía, litología, suelos), sobre las que se asientan
una determinada vegetación y usos del suelo, las que determinan el comportamiento
hidrológico de cada cuenca, y la salida de caudales y sedimentos a los cauces
configurando su morfología y régimen, como se indica en la Figura 3.3.
En cada caso, y ante diferentes regímenes de caudales líquidos y sólidos, se
desarrollan ríos de diferente anchura, profundidad, velocidad de las aguas, tipo de
trazado, rugosidad del sustrato, etc. (ver Figura 3.4).
Figura 3.4.- Variables de ajuste del sistema fluvial (Morisawa, 1985).
Analizando de esta forma las interrelaciones entre el río y su cuenca, podemos
diferenciar dos tipos de variables. Las variables de primer orden, como son el régimen
de caudales y su carga sólida, proceden de la cuenca y son resultado de sus
características hidrológicas, teniendo un carácter independiente del comportamiento del
cauce. Las variables de segundo orden, como la anchura, profundidad, velocidad de las
aguas, rugosidad, tipo de trazado, etc., son las que utiliza el río para adaptarse a las
primeras, teniendo por ello un carácter dependiente de éstas.
18
Finalmente, también como variable independiente a corto plazo es necesario
considerar la pendiente del valle por donde discurre el rio, que a su vez se hace
dependiente de los procesos de erosión y sedimentación fluviales cuando consideramos
el tiempo a escala geológica.
Aplicando estos principios a la restauración de los ríos, es evidente la necesidad
de identificar el origen de los problemas en los ríos, y reconocer si están originados por
actividades desarrolladas en las laderas o cuenca vertiente, o si proceden de actuaciones
dentro del propio cauce o llanura de inundación.
En el primer caso, todo intento de restauración del cauce será infructuoso si no
se corrige la actividad o proceso que está afectando al régimen de caudales (ej.
incremento de avenidas por cambios de uso del suelo, deforestaciones, drenajes, etc.) o
al de sedimentos (ej. erosiones por incendios forestales, construcción de vías de
infraestructura, prácticas agrícolas, etc.) que llegan al tramo objeto de estudio. Dicho
régimen de caudales o de sedimentos puede verse también alterado por la regulación de
caudales en tramos de aguas arriba, y en este caso será necesario revisar su efecto, antes
de proceder a cualquier restauración o mejora del hábitat fluvial en el tramo afectado.
4. EL REGIMEN DE CAUDALES
4.1. INTRODUCCION
El régimen de caudales de los ríos es una de las características más alteradas por las
actividades humanas, no solo mediante su regulación en los cauces con embalses o
transvases, sino también con usos consuntivos (ej. regadío) y cambios de usos del suelo (ej.
deforestaciones, usos agrícolas, incremento de zonas urbanizadas, etc.), que alteran los
componentes del ciclo hidrológico acelerando las escorrentías.
El resultado de todas estas actividades ha traído consigo en general un aumento de
los caudales punta, variando su frecuencia primitiva, y una disminución de los caudales de
estiaje, prolongándose los periodos de aguas bajas debido a una menor capacidad de
retención de agua en la propia cuenca.
El efecto de las presas es distinto según el uso a que se destinen, pero en general
puede decirse que ocasionan aguas abajo una disminución de los caudales punta. En el caso
de embalses destinados a la producción de energía hidroeléctrica, el régimen de caudales
generado aguas abajo se caracteriza por su gran fluctuación, respondiendo a los picos de la
demanda de energía. En el caso de los embalses para regadío el régimen de caudales se
19
caracteriza por la disminución de las avenidas ordinarias, y el aumento de los caudales de
estiaje coincidiendo éste con el periodo de riego.
La morfología de los cauces, así como las distintas especies que habitan los ríos,
están adaptadas a un determinado régimen de caudales, que fluctúa de forma natural a lo
largo del año, y de unos años a otros.
Existen muchos organismos acuáticos que necesitan distintas condiciones
hidráulicas para completar su ciclo biológico, siendo necesario que exista una periodicidad
en los caudales bajos, caudales medios, y caudales altos, coincidiendo con una cierta
temperatura ambiente y de las aguas, para que dichas especies completen su desarrollo.
Por otra parte, el problema de la calidad de las aguas está muchas veces relacionado
con una falta o escasez de caudal en el cauce, debido a un estiaje natural o, con más
frecuencia, a derivaciones del agua a canales para regadío o producción de energía eléctrica,
sin tener en cuenta el uso prioritario en ese caso de dilución de los vertidos o contaminación
orgánica, para mantener en el cauce un nivel aceptable para la vida acuática.
La restauración del régimen de caudales, o el mantenimiento de unos niveles
mínimos y el control de las fluctuaciones de forma que sean aceptables para los organismos
acuáticos, es quizás una de las fases prioritarias en la restauración de cauces y riberas,
teniendo en cuenta que es el agua, en cantidad y calidad, y su movimiento, los pilares básicos
sobre los que se asienta toda la estructura del ecosistema fluvial.
4.2. CARACTERIZACION DEL REGIMEN DE CAUDALES
El estudio del régimen de caudales de un río reviste gran interés, no solo desde el
punto de vista de aprovechamiento de las aportaciones, o el control de las avenidas, sino
también para estimar los efectos de muchas actuaciones que lo alteran, como los embalses o
transvases, permitiendo la comparación del régimen existente antes y después de la
regulación.
El régimen de caudales define en términos estadísticos la distribución de los caudales
a lo largo del año, referidos a una sección o superficie vertiente. Puede expresarse mediante
índices o valores medios (ej. módulos), características de las series (ej. coeficiente de
variación, predictibilidad), duración de los caudales, distribución de frecuencias, etc., con
los que se puede cuantificar las aportaciones de cada cuenca, su distribución en el tiempo, y
comparar unos ríos o tramos de ríos con otros analizando la variación de todas estas
características en el espacio.
Para la caracterización del régimen de caudales se pueden emplear los siguientes
estadísticos (ver Gordon et al., 1992; Gustard, 1992):
Caudal medio anual (módulo anual). -
20
Expresa la cantidad media anual desaguada por la cuenca definida para una
determinada sección, y da una indicación del tamaño de la cuenca y de su régimen
hidrológico.
Puede calcularse a partir de los caudales medios diarios, como media aritmética de
estos, expresándose en m3/seg. También puede calcularse dividiendo el volumen anual
desaguado, o aportación anual, en millones de m3 (Hm3), por el número de segundos de un
año, igual a 31.536 x 106.
El caudal medio diario es el caudal que, si se mantuviera durante las 24 horas, daría
el mismo volumen de agua que el observado ese día. Con este razonamiento, el caudal medio
anual es un valor que, mantenido de forma constante a lo largo de todo el año, daría la
aportación anual.
Para cada año se obtiene así un valor del caudal medio anual. Cuando se dispone de
datos de varios años se puede estimar la media aritmética de los caudales medios anuales, y
obtener así un valor promedio para dicho periodo, o módulo anual.
El caudal medio anual tiene una relación directa con la superficie drenada, según se
indica en la Figura 4.1, ya que el volumen de agua que recibe una cuenca por precipitación
aumenta progresivamente con su superficie (a veces de forma lineal), y también lo hace el
volumen de agua retenido en la cuenca y devuelto a la atmósfera por evapotranspiración.
Figura 4.1.- Relación entre el caudal medio anual (expresado como aportaciones) y la superficie vertiente en el río Ebro.
En áreas montañosas, o donde el comportamiento hidrológico no es uniforme en toda
la cuenca, el caudal medio anual no es una función lineal de la superficie vertiente, sino que
dicha relación se va truncando, identificándose zonas homogéneas, con relaciones lineales
paralelas entre sí.
21
Cuando se alteran las condiciones de respuesta de la cuenca, mediante regulación de
caudales, cambios de uso del suelo que implican aumento o disminución de las escorrentías,
etc. se pueden observar estas mismas relaciones entre caudal y superficie vertiente truncadas,
en este caso no en el espacio, al pasar de una zona homogénea a otra, sino en el tiempo, antes
del tratamiento y después, pudiendo ser un buen procedimiento para su evaluación, como se
ha propuesto para el caso del estudio de la emisión de sedimentos por los caudales (Dunne,
1978).
La escorrentía media anual es el caudal medio anual expresado en unidades de
altura, es decir el volumen de agua o aportación anual dividido por la superficie vertiente.
Representa la diferencia entre la precipitación anual y la evapotranspiración, y su
evaluación permite estimar de forma aproximada las disponibilidades de agua de una
cuenca.
De forma general, la escorrentía media anual por unidad de superficie disminuye
según aumenta la superficie vertiente, teniendo en cuenta que los coeficientes de escorrentía
son mayores, en términos generales, en las cuencas más pequeñas, donde es mayor la
pendiente media y menor la capacidad de almacenamiento de agua en los cauces.
Variabilidad temporal. En las zonas áridas o semiáridas existe una variabilidad muy alta tanto en las
precipitaciones como en las escorrentías o caudal medio anual, en este último caso debida a
las variaciones en la cuantía y en la distribución de las lluvias de unos años a otros.
Dicha variabilidad puede estudiarse a través del coeficiente de variación C.V., o
cociente entre la desviación típica y la media aritmética de los datos de la serie.
En general la variabilidad de los caudales disminuye según aumenta el volumen de
escorrentía o caudal medio anual, como se indica en la Figura 4.2.
22
Figura 4.2.- Coeficiente de variación de los caudales y aportaciones medias anuales, en ríos de todo el mundo y de zonas
semiáridas (Gordon et al., 1992).
En España, situada en la banda mediterránea de Europa, la variabilidad esperada en
el comportamiento de los ríos es relativamente elevada, en relación con lo que sucede en
otros países de la Europa húmeda-templada, donde se ha estudiado el coeficiente de
variación anual de los caudales y comprobado su constancia en términos absolutos, y en
relación con el conjunto de ríos de todo el mundo (ver Figura 4.3, Gustard et al., 1989).
23
Figura 4.3.- Variabilidad de la escorrentía anual en 126 países de todo el mundo y en ríos de Europa (Gustard, 1992).
En ríos o arroyos intermitentes o efímeros, tiene también mucho interés calcular el
tiempo en que cada año el lecho del cauce queda seco o sin corriente, indicando en cada caso
el número de días en que el caudal circulante es cero, y su variabilidad de unos años a otros.
Si estos periodos sin agua son predecibles en el tiempo por los organismos acuáticos,
produciéndose cada año de forma similar, permitirán la existencia de determinadas especies
capaces de sobrevivir a dicho estiaje, coincidente con alguna fase de su desarrollo más
resistente a la sequía.
Pero si la duración y frecuencia de estos periodos sin corriente son muy variables de
unos años a otros, debidos a una sequía extraordinaria o, más frecuentemente, a una
regulación por embalses, pueden ser la causa de la desaparición de muchas especies, no
existiendo ciclos biológicos adaptados a tales fluctuaciones impredecibles.
Estadísticos mensuales. Cálculos similares a los comentados para los caudales anuales pueden hacerse con
caudales mensuales, estimando el caudal medio mensual (media aritmética de los caudales
medios diarios de cada mes) y los módulos mensuales para un determinado periodo de años,
con sus respectivos coeficientes de variación.
24
El estudio de los caudales medios mensuales a lo largo del año permite conocer la
evolución de estos en cada periodo hidrológico. Con su representación gráfica se pueden
analizar fácilmente las variaciones estacionales, diferenciando tipos de regímenes según los
máximos se produzcan en el periodo de lluvias (régimen pluvial), en el periodo de deshielo
(régimen nival), o en ambos (régimen pluvio-nival) (Figura 4.4 y 4.5).
Figura 4.4.- Régimen de caudales del río Cega en su cabecera, de tipo pluvio-nival.
Figura 4.5.- Régimen de caudales del río Águeda en su tramo medio, de tipo pluvial.
También se puede reconocer en estas gráficas el efecto de laminación de los
embalses, produciendo un régimen muy homogéneo a lo largo del año si el embalse es para
regadío, o con fuertes fluctuaciones en poco tiempo, si el embalse es para producción de
energía eléctrica.
En los cursos permanentes, del régimen de caudales mensuales se puede derivar el
siguiente índice:
Caudal medio mensual mínimo
Índice del caudal base = -------------------------------------- x 100
Caudal medio anual
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cuyo valor próximo a la unidad indica un régimen uniforme a lo largo del año, mientras que
un valor pequeño o próximo a cero indica un carácter intermitente o efímero del cauce.
Dicho índice puede verse muy alterado por la regulación del régimen por embalses, que
alteran drásticamente los niveles mínimos.
Predictibilidad. La predictibilidad del régimen de caudales de un año a otro, o de un mes o día a otro,
tiene mucha importancia desde un punto de vista biológico para la adaptación de los ciclos
de desarrollo en las aguas. La fenología de muchos organismos está ligada a termoperiodos
o fotoperiodos que corresponden a determinadas épocas del año en que el régimen de
caudales presenta una determinada pauta.
Por ejemplo, la puesta de los salmones tiene lugar en invierno, cuando de forma
natural se producen elevados caudales en los ríos que mantienen los frezaderos limpios de
partículas finas y bien oxigenados, coincidiendo con temperaturas frías que elevan el nivel
de saturación de oxígeno disuelto en las aguas. El hecho de que estos caudales altos se
mantengan de un año a otro en dicha época asegura el mantenimiento estable de las
poblaciones de salmones, mientras que en las zonas donde ello se produzca unos años sí y
otros no, puede resultar un factor limitante para las mismas.
Otros ejemplos claros de la necesidad de una cierta predictibilidad del régimen de
caudales para los organismos vivos se observan en las especies de la vegetación riparia.
Muchas semillas necesitan para su germinación estar inundadas durante un cierto tiempo.
En su desarrollo influye no tanto la magnitud de la avenida, como el hecho de que se
produzca periódicamente, en una determinada época del año, permitiendo así el
mantenimiento de la especie por regeneración natural.
En los estudios de predictibilidad del régimen de caudales interesa conocer tanto la
frecuencia e intensidad de los caudales, como la contribución del fenómeno estacional al
régimen anual.
Colwell (1974) establece tres tipos de medidas para describir las fluctuaciones
temporales de los fenómenos físicos y biológicos, definiendo los siguientes conceptos:
- Predictibilidad, como medida del grado de certidumbre en conocer el estado del fenómeno,
en un determinado momento. Puede considerarse que integra dos componentes o aspectos,
la constancia y la contingencia.
- Constancia es la medida del grado en que un determinado estado del fenómeno se repite
año tras año (ej. el estiaje, o las avenidas ordinarias).
- Contingencia es la medida del grado de ajuste de un determinado estado del fenómeno, a
una determinada época o momento del año (ej. caudales mínimos durante la segunda
quincena de Septiembre, avenida ordinaria a finales de Febrero, etc.).
De esta forma se pueden clasificar los ríos según la predictibilidad de su régimen, en
26
predecibles, estacionales, o impredecibles, sin estacionalidad, y con ello evaluar el efecto de
la regulación de los caudales, que altera no solo la magnitud y frecuencia de estos, sino su
secuencia en el tiempo, disminuyendo en la mayoría de los casos su predictibilidad.
Curvas de frecuencia de caudales. Las curvas de frecuencia indican la proporción de años en que se supera o excede un
determinado caudal o, de forma equivalente, el intervalo medio en años en que el caudal del
río desciende por debajo de un determinado valor.
Este tipo de curvas con frecuencia se refieren a los valores mínimos anuales, para
detectar la frecuencia de dichos caudales mínimos; o a los valores máximos anuales, para el
cálculo del periodo de retorno de las avenidas (Figura 4.6).
Figura 4.6.- Curva de frecuencia de caudales.
Tanto para el estudio de las avenidas (caudales máximos) como para el de caudales
mínimos, es necesario crear la serie de datos anuales (un valor extremo por año) y ajustar
una función de distribución de valores extremos, como la de Gumbel o cualquier otra similar,
a las frecuencias observadas calculadas según una de las fórmulas propuestas como la de
Weibull, m/(n+1), donde m es el rango de cada valor, y n el número de años de la serie.
La serie de valores extremos se ordena de forma que el caudal mayor corresponda al
rango m=1, y el segundo en magnitud al rango m=2, y así hasta llegar la caudal más pequeño,
correspondiente al rango m=n (n es el número de años de la serie). Si existen valores iguales
en la serie, a cada uno de ellos se le asigna un rango diferente consecutivo.
27
Con la fórmula de Weibull, u otra equivalente, se calculan las probabilidades de
excedencia o su inversa, el periodo de retorno a que corresponden, y estos valores se pueden
representar gráficamente para comprobar el grado de ajuste de estos a la función de
distribución seleccionada.
Respecto a esta última, es difícil generalizar acerca de la función más apropiada, ya
que varía en cada caso. En Estados Unidos y Australia la distribución log. Pearson III está
estandarizada entre las agencias federales. La distribución general de valores extremos
(Gumbel) es un método estándar para el análisis de frecuencia de avenidas en Inglaterra,
mientras que la distribución de Weibull parece más recomendada para el análisis de caudales
mínimos.
El ajuste a cada una de estas distribuciones puede hacerse gráficamente, por el
método de los momentos o por el de máxima verosimilitud, y la comprobación de su bondad
puede llevarse a cabo con la prueba de Chi-dos, o el de Kolmogórov-Smirnov.
Curvas de duración de caudales. Uno de los procedimientos mejores para representar la variabilidad de los caudales
a lo largo del año es a través de las curvas de duración, o distribución de frecuencias
acumuladas de los caudales medios diarios, indicando el porcentaje de tiempo durante el
cual los caudales igualan o exceden un valor dado.
Dichas curvas pueden utilizarse para conocer la duración del periodo en que el río
suministra unos caudales mínimos para un tipo de requerimiento dado, como la dilución de
unos vertidos, el aprovechamiento hidroeléctrico, o la duración del periodo en que el caudal
se hace crítico para la supervivencia de algunas especies piscícolas, etc. (ver Figura 4.7).
Mediante dichas curvas podemos responder a preguntas como qué porcentaje del
año el río lleva unos caudales por encima de un determinado valor, planificando así el uso
del excedente; o cuántos días al año desciende por debajo de un determinado caudal,
presentando problemas debidos a la escasez de agua en el cauce, etc.
Con mucha frecuencia estas curvas se refieren a los caudales medios diarios,
obteniéndose así una descripción detallada de la variación de los mismos a lo largo del año,
aunque también pueden confeccionarse a partir de caudales medios mensuales, caudales
relativos a un periodo de 10-15 días, etc.
Para la confección de estas curvas se establecen clases o intervalos de caudal (se
recomienda establecer de 20 a 30 intervalos), distribuyendo el rango de fluctuaciones
existente entre las mismas. Se cuenta el número de días o veces que sucede cada intervalo
en el año, expresándolo en porcentaje del tiempo considerado. Empezando por el valor o
intervalo máximo, se van sumando los porcentajes de tiempo respectivos para obtener los
porcentajes acumulados a partir del límite inferior de cada clase, y con dichos valores se
dibuja una gráfica como la de la Figura 3.2.7. En ordenadas se indica el valor del caudal
medio de cada intervalo considerado, generalmente normalizado como porcentaje del caudal
medio anual, o por unidad de superficie, para favorecer la comparación de unos ríos y otros;
y en abscisas se indica el porcentaje de tiempo en que cada valor de la ordenada es superado
28
en el año o periodo considerado.
Figura 4.7.- Curva de duración de los caudales del río Segre en Lérida.
La forma y pendiente de estas curvas refleja la capacidad de regulación de la cuenca
vertiente, debido a condiciones naturales o a la regulación artificial por embalses.
El extremo de los caudales superiores indica la duración de las avenidas, mientras
que en el extremo de los caudales menores se puede observar, por ejemplo, el tiempo en que
cierta parte de la sección del cauce queda al descubierto, o sumergida a una determinada
altura por las aguas, etc.
En los ríos más estables la fluctuación de los caudales es pequeña, estando los
caudales mínimos bien alimentados por acuíferos, mientras que las avenidas se ven
reducidas por una elevada capacidad de almacenamiento en la propia cuenca vertiente,
debido a la presencia de suelos y rocas permeables, presentando en este caso curvas de
duración más tendidas; mientras que en los ríos torrenciales o en los efímeros, la pendiente
de la curva es mucho más acusada, indicando una gran diferencia entre los caudales de
estiaje, que pueden ser nulos, y los de avenidas, a veces de gran magnitud.
La geología de la cuenca tiene un papel importante en este comportamiento respecto
a la fluctuación de los caudales, existiendo una gran similitud de este en cuencas grandes
con geología equivalente, bajo las mismas condiciones climáticas (Gustard, 1992).
De la curva de duración de los caudales se pueden deducir muchos índices, algunos
de ellos utilizados para el establecimiento de los caudales mínimos ecológicos, como los
siguientes:
- Q50 es el valor de caudal excedido o superado por el río el 50 % del tiempo (año).
- Q90, Q95 son valores del caudal que se utilizan para reflejar los mínimos del río, superados
29
el 90 y 95 %, respectivamente, del tiempo al que se refieren los cálculos.
El cociente Q90/Q50 puede utilizarse como un índice del porcentaje de contribución
del caudal base al caudal circulante medio.
Valores como Q30, Q10, pueden utilizarse como indicadores de los caudales de
avenida, relacionándolos con el tiempo en que la ribera está inundada, o como variable
relacionada con las dimensiones del cauce (ver apartado 3.3).
Aunque las curvas de duración de caudales suministran información sobre el
porcentaje del tiempo en que el río lleva un caudal superior o inferior a un determinado valor,
no reflejan la distribución o secuencia de dicho periodo ni el momento del año en que se
produce, lo cual puede tener una gran importancia para las especies acuáticas.
Con un mismo valor de Q90, indicando que el 10 % del tiempo considerado en el
cálculo el caudal es inferior a ese valor, podemos encontrarnos ante casos en que dicho
caudal se mantiene durante un tiempo consecutivo, o en días alternos, o en diferentes
estaciones del año, etc.
En el primer caso se pueden desarrollar especies adaptadas a dichos niveles de
estiaje, con estrategias fisiológicas o de comportamiento apropiadas, como las que
desarrollan las especies de aguas temporales; mientras que, en los casos restantes, con
alternancias que no responden a ningún tipo de ciclo hidrológico natural, no existen especies
que toleren dichas fluctuaciones.
Análisis de la magnitud y permanencia de los caudales mínimos. Como ya hemos comentado, las curvas de duración de caudales no suministran
información acerca de cómo están distribuidos los días en que se producen los caudales
mínimos, pudiendo estar agrupados en cortos periodos de tiempo, o producirse a lo largo de
un periodo más prolongado.
El análisis de los intervalos de estos caudales mínimos tiene un gran interés desde el
punto de vista biológico, considerando la posible adaptación de las especies cuando éstos
son predecibles y se concentran en un periodo consecutivo.
Es necesario conocer no solo el porcentaje de tiempo que ocupan los caudales
mínimos, sino también cuánto duran los periodos en que se mantienen, y de qué cuantía es
el déficit generado, teniendo así en cuenta la secuencia de dichos caudales.
El estudio de estos intervalos de caudales mínimos puede hacerse gráficamente como
se indica en la Figura 4.8, para obtener dos tipos de variables, duración del periodo de
mínimos y cuantía del déficit.
30
Figura 4.8.- Representación gráfica de la secuencia de caudales mínimos, indicando la duración del
periodo y el déficit hídrico acumulado.
La duración del periodo de mínimos es la del periodo de tiempo en que el caudal del
río está de forma constante por debajo de un determinado umbral; y la cuantía del déficit es
el volumen de agua que sería necesario incorporar para mantener el río a este nivel crítico.
Mediante un análisis de frecuencias se puede conocer el porcentaje de años en que
la duración de dicho periodo, o el volumen del déficit, supera un determinado valor, creando
una serie de datos donde para cada año se selecciona la duración más larga o el volumen del
déficit más elevado, la primera expresada en días y el segundo en porcentaje del caudal
medio anual, para favorecer la comparación de unos ríos con otros.
4.3. IMPLICACIONES ECOLOGICAS
El caudal ejerce una influencia fundamental en todos los ríos. Como Walker y Thoms
(1992) establecen, el caudal es un elemento clave en el hábitat fluvial, una prescripción de
los requerimientos de la flora y fauna presentes en el rio a lo largo de sus ciclos biológicos,
que influye en la variedad de respuestas que ocurren después de las perturbaciones.
En las regiones semiáridas, el significado del caudal se acentúa debido a que su
variabilidad espacial y temporal es más extrema y menos predecible que en ríos de la zona
templada o regiones húmedas (Poff y Ward, 1989). Los efectos de esta variabilidad son
evidentes en la forma de las secciones transversales de los cauces, o en los típicos bancos de
sedimentos en las orillas, que representan ajustes a diferentes tipos de régimen de caudales
y sedimentos (Graf, 1987).
31
El régimen de caudales de un río influye notablemente en los tipos de organismos
que alberga, diferenciando en primer término los ríos permanentes de los temporales o
efímeros, estos últimos donde solo pueden desarrollarse las especies adaptadas a superar un
determinado número de días al año sin caudal.
La magnitud de los caudales determina el tamaño del río y sus condiciones
hidráulicas. La secuencia diaria, mensual y anual de los mismos condiciona muchas de las
propiedades físicas y biológicas de cada río, siendo necesario el estudio del hábitat
hidrológico para interpretar o entender los cambios en las comunidades de organismos
(Hughes y James, 1989).
Es quizás la velocidad de la corriente, íntimamente ligada a la magnitud de los
caudales, uno de los factores de que dependen en mayor medida los organismos acuáticos
de los ríos (Hynes, 1970), utilizando directamente el movimiento del agua para su
alimentación o respiración, o indirectamente a través del sustrato que éste genera.
Al modificar el régimen de caudales de los ríos se alteran todas las condiciones
hidráulicas anteriormente existentes, y las características fisicoquímicas de las aguas ligadas
a una aireación, temperatura, factor de dilución, etc.
Para estimar el efecto que tiene la regulación de los caudales sobre las comunidades
biológicas de los ríos habrá que tener en cuenta no solo el efecto de la reducción o aumento
de su cuantía, sino también la alteración en la distribución temporal de dichos caudales y en
su predictibilidad, considerando tanto a las especies que viven dentro de las aguas (ej. peces)
como a las que dependen asimismo de la existencia y periodicidad de las avenidas (ej.
vegetación riparia).
32
5. MORFOLOGIA Y DINAMICA FLUVIAL
5.1. INTRODUCCION
La morfología y dinámica fluvial se refieren al estudio de las formas que presentan
los cauces y su relación con los procesos fluviales de erosión y sedimentación, donde
intervienen como fuerza activa los caudales circulantes, y como elementos pasivos los
sedimentos del contorno del cauce, interviniendo en dichos procesos la forma y pendiente
del valle y la presencia de la vegetación riparia.
Típicamente, el cauce queda definido longitudinalmente por el espacio ocupado por
el río en su recorrido desde su nacimiento hasta su desembocadura. Transversalmente se
puede definir el cauce atendiendo al nivel que alcanzan las aguas, y a la frecuencia de las
inundaciones que determina la presencia de un tipo u otro de vegetación.
En la sección transversal de la Figura 5.1 se pueden diferenciar el nivel de aguas
bajas o de estiaje; el nivel que alcanzan las avenidas ordinarias o más frecuentes,
denominado nivel de "bankfull", reconocido por la presencia de un ángulo o cambio brusco
de pendiente en uno o ambos márgenes; y el nivel de la llanura de inundación, alcanzado
por las avenidas extraordinarias o menos frecuentes, conectando ya con las terrazas fluviales
o laderas vertientes donde se desarrolla una vegetación típicamente terrestre.
Figura 5.1.- Sección transversal del cauce, indicando los distintos niveles de las aguas.
En muchos países, el límite entre la presencia de vegetación terrestre y la de
vegetación riparia característica de la llanura de inundación es utilizado para delimitar el
cauce con fines legales. En España el cauce viene limitado por el nivel del "bankfull" o de
33
avenidas ordinarias, quedando la llanura de inundación fuera del cauce propiamente dicho
(concepto recogido en la Ley de Aguas).
La magnitud del cauce, y sobre todo la de su llanura de inundación, dependen de la
geomorfología del valle y la presencia de la vegetación conectada con un nivel freático
elevado.
En los tramos altos o sobre rocas duras dominan los valles de sección en V, y en ellos
la llanura de inundación es muy pequeña, llegando la vegetación terrestre casi hasta el borde
de las aguas, entremezclándose con las especies típicamente riparias.
En los tramos medios y bajos el valle se abre y la llanura de inundación adquiere un
mayor desarrollo, especialmente en los tramos meandriformes. En estos casos, y atendiendo
tanto a su estructura (vegetación riparia, nivel freático, tipo de suelos, etc.) como a su
funcionamiento (conexión hidrológica a través del acuífero y avenidas periódicas, conexión
biológica, intercambio de materia y energía con el ecosistema interior del río, etc.) la llanura
de inundación claramente forma parte del cauce, y así debe de ser considerada en la
delimitación legal de éste.
El hombre, con sus intervenciones y abuso en la utilización de los ríos, no solo ha
modificado el régimen de los caudales, sino que ha cambiado su forma y vegetación,
teniendo que emplear grandes esfuerzos y dinero en el control de los procesos fluviales. En
los ríos de escaso caudal o suave pendiente las intervenciones han podido tener éxito debido
a la escasa energía de la corriente. Pero en los casos de ríos caudalosos o de mayor energía,
son muchos los ejemplos de fracasos en el control de la dinámica fluvial, con problemas de
erosión o sedimentación en función de la disposición de sedimentos dentro del cauce
(Brookes, 1992).
La restauración de los ríos ha de tener en cuenta, por tanto, la necesidad de diseñar
formas del cauce estables y en equilibrio con los caudales circulantes, trabajando a favor de
la Naturaleza y no en su contra, y para ello es necesario conocer los principios básicos de
morfología y dinámica fluvial.
Respecto a la morfología, es necesario considerar al río en sus tres perspectivas, vista
lateral o perfil longitudinal, vista en planta o trazado, y vista transversal o geometría
hidráulica del cauce. A ello hay que añadir la granulometría y distribución de los sedimentos
dentro del cauce, configurando un contorno deformable por la acción de las aguas en
movimiento.
Respecto a la dinámica, hay que tener presente la capacidad de ajuste del río a las
condiciones impuestas por los caudales procedentes del tramo de aguas arriba, y los procesos
más frecuentes de incisión del cauce, con aumento de la sinuosidad por mayor erosión, o los
de inestabilidad lateral, con disminución de la sinuosidad por mayor sedimentación.
34
5.2. MORFOLOGIA FLUVIAL
Perfil longitudinal del cauce. El perfil longitudinal de un río describe la forma en que éste pierde cota a lo largo de
su recorrido, como se representa en la Figura 5.2.
Figura 5.2.- Perfil longitudinal del río Bernesga.
En el perfil longitudinal se refleja la pendiente de cada tramo, que viene determinada
por las condiciones impuestas por el tramo de aguas arriba, aunque la elevación y situación
de cada punto en el perfil están también determinadas por el nivel base de aguas abajo.
En general los perfiles longitudinales de los ríos presentan una forma cóncava, con
la pendiente disminuyendo desde las zonas de mayor erosión de las partes altas, a las zonas
de mayor sedimentación de las zonas bajas. Ello permite establecer una función del tipo:
Sx = So e-ax
donde Sx es la pendiente a la distancia x, aguas abajo de la sección de referencia donde la
pendiente es So, y "a" es el coeficiente de disminución de la pendiente (Chang, 1988).
35
Son muchas las variables que determinan la pendiente del cauce, entre ellas el caudal,
la carga de sedimentos y su tamaño. Por regla general la pendiente de los cauces disminuye
al aumentar la superficie de la cuenca vertiente, estando inversamente relacionada con la
magnitud de los caudales.
Para una misma superficie vertiente, la pendiente del cauce guarda una estrecha
relación con el tamaño del sustrato, pudiéndose generalizar una ecuación empírica de la
forma (Hack, 1957):
S = 18 ( d/Ad )0,6
donde S es la pendiente del canal (en pies por milla), d es el tamaño medio de los sedimentos
del lecho (en mm) y Ad es la superficie vertiente (en millas cuadradas).
La disminución de la pendiente hacia aguas abajo puede explicarse en gran parte por
la disminución del tamaño de los sedimentos al aumentar la superficie de la cuenca. Así,
respecto al diámetro de estos se puede plantear una ecuación similar a la formulada para la
pendiente:
dx = do e-bx
siendo dx el tamaño medio de los sedimentos a una distancia x de la sección de referencia
donde el tamaño medio es do, y "b" es el coeficiente de reducción del tamaño de las
partículas.
Existen varias razones que justifican la disminución del tamaño de los sedimentos
hacia aguas abajo, entre ellas los procesos de abrasión y clasificación por las aguas. Respecto
al primero, el tamaño de los sedimentos va disminuyendo al aumentar la distancia del punto
de origen, debido a su meteorización, fraccionamiento, desgaste por fricción, etc. A este
efecto se superpone el de las aguas, cuya capacidad de transporte efectúa una clasificación
de los sedimentos por tamaños, llegando a las zonas más alejadas o bajas del río los de menor
tamaño o de mayor facilidad de transporte.
El perfil longitudinal puede ser cóncavo cuando se producen descensos del nivel de
base del río principal, y existen procesos de erosión remontante que se transmiten por dicho
cauce y sus afluentes.
También se pueden presentar formas del perfil con la pendiente aumentando hacia
aguas abajo en ríos o arroyos de regiones semiáridas, donde el caudal medio disminuye
también hacia aguas abajo debido a su evaporación o a pérdidas por trasmisión en el cauce
(Gordon et al. 1992).
En líneas generales, la pendiente de los ríos tiende a ser mayor en tramos sobre rocas
duras, y más tendida en los tramos de sustrato menos resistente a la erosión.
Los cambios bruscos de pendiente se denominan en la bibliografía especializada
"knickpoint", y se producen en zonas de confluencia de ríos, o con cambios geológicos,
aunque a veces responden a procesos de erosión remontante generada por actividades
36
humanas, indicando la sección crítica.
La pendiente es quizás una de las variables principales en el proceso de ajuste o
adaptación del río ante cambios del régimen de caudales. Ello es fácilmente observable en
las inmediaciones de las presas o embalses, siendo junto al tamaño medio de los sedimentos
la variable dependiente considerada en formulaciones sencillas de equilibrio, como la
ecuación de Lane (1955).
Trazado de los ríos. El trazado de los ríos se refiere al tipo de trayectoria que desarrollan en planta, y que
fácilmente puede observarse sobre una fotografía aérea.
La diferente sinuosidad, estimada como cociente entre la longitud del río y la
longitud del valle en un determinado tramo, permite diferenciar básicamente tres tipos de
trazados:
- Trazado recto, relativo a coeficientes de sinuosidad inferiores a 1,5, donde no se aprecian
curvas en el cauce si bien la línea del thalweg se desplaza alternativamente de una orilla a la
otra, haciéndose ello más visible en aguas bajas.
- Trazado meandriforme, cuando el coeficiente de sinuosidad es superior a 1,5, debido a las
curvas que desarrolla el cauce desplazándose en sentido transversal del valle hacia un lado
y otro. El tipo de curvas o meandros puede ser muy diferente de unos ríos a otros, pudiéndose
diferenciar entre ellos a su vez diferentes tipos de trazados como se representa en la Figura
5.3.
- Trazado trenzado, que se desarrolla en tramos de mayor pendiente o cuando la carga sólida
es elevada, y se caracteriza por la formación de un curso de agua ancho y poco profundo,
que se divide en varios brazos dejando islas intercaladas, uniéndose hacia aguas abajo y
volviéndose a separar, a modo de trenzas.
37
Figura 5.3.- Diferentes tipos de trazados meandriformes (Church, 1992).
Las condiciones bajo las cuales se desarrolla un tipo u otro de trazado han sido
analizadas por numerosos investigadores, existiendo en la Naturaleza todo tipo de trazados
intermedios a los descritos.
Las interrelaciones que determinan la morfología de los cauces no son continuas,
sino que se pueden reconocer aparentes umbrales o discontinuidades entre los diferentes
estados o formas. Leopold y Wolman (1957) establecieron una discontinuidad en el trazado
de los ríos ligada a la relación entre el caudal y la pendiente, de la forma:
S = 0,0125 Q-0,44
donde Q (m3/seg.) es el caudal dominante o de "bankfull" y S es la pendiente, separando los
tramos meandriformes que se desarrollan con pendientes más suaves, de los trenzados con
mayores pendientes (ver Figura 5.4).
38
Figura 5.4.- Relaciones de pendiente y calado, diferenciando el trazado trenzado y meandriforme
en ríos naturales (Chang, 1988).
Los tramos rectos son inestables en la Naturaleza, y aparecen generalmente en ríos
pequeños, de menor caudal. Los tramos meandriformes se desarrollan al aumentar la
magnitud de los ríos hacia aguas abajo, con pendientes suaves, mientras que los trenzados
corresponden a un amplio rango de caudales, pero siempre con pendientes elevadas.
Muchos investigadores han insistido en la necesidad de introducir en esta relación
de umbrales determinando el trazado del río alguna variable relacionada con la carga sólida.
Así Schumm y Khan (1972) establecen la relación que aparece en la Figura 5.5 entre la
pendiente y la carga sólida, indicando que los tramos rectos son poco frecuentes e inestables,
y los tramos trenzados o anastomosados son característicos de los ríos con una elevada carga
de sedimentos.
39
Figura 5.5.- Umbrales del trazado de los ríos definidos por la pendiente y el caudal sólido (en
Knighton, 1984).
Brotherton (1979) ha relacionado el trazado del río con la erosionabilidad de las
orillas (Figura 5.6). Los tramos rectos corresponderían a los casos en que dicha
erosionabilidad es menor que la capacidad de transporte de las aguas, y éstas no pueden
desplazarse lateralmente, encontrándose con una resistencia a la erosión que puede verse
muy incrementada por el sistema radical de la vegetación. Los tramos trenzados, de lechos
más inestables, se originan cuando la erosionabilidad de las orillas es grande, y el río divaga
lateralmente, depositando en el cauce su exceso de carga sólida cuando pierde capacidad de
transporte al hacerse más ancho y menos profundo. Finalmente, los tramos meandriformes
se forman en casos intermedios respecto a la carga sólida, donde existe un equilibrio entre
erosionabilidad y capacidad de transporte.
40
Figura 5.6.- Trazado de los ríos en función de la erosionabilidad y facilidad de transporte de las
orillas (en Knighton, 1984).
Finalmente es interesante resaltar la relación entre la forma de la sección y el trazado
del río (Parker, 1976). Asumiendo una tendencia natural de los ríos a formar depósitos a un
lado y otro del cauce, se puede indicar que los meandros se favorecen cuando la pendiente
y el coeficiente de forma (anchura /profundidad) son suficientemente bajos, y que el trazado
trenzado o anastomosado corresponden a pares de valores de estas variables más elevados.
Los tramos rectos ocurren solamente en los casos donde el coeficiente de forma
(anchura/profundidad) es pequeño.
Geometría hidráulica. La geometría hidráulica se refiere comúnmente a la sección transversal del cauce, y
su estudio se basa en las relaciones existentes entre el caudal y la anchura del cauce, la
profundidad, la velocidad de las aguas, la carga de sedimentos, etc.
Siempre que se analiza la geometría hidráulica se distinguen dos tipos de relaciones,
las que se refieren a una misma sección del cauce, según varía el nivel de las aguas con el
caudal; y las que se refieren a las distintas secciones hacia aguas abajo, en este caso relativas
41
a un determinado caudal, generalmente el dominante o de "bankfull".
Para una misma sección:
Estudiando las relaciones entre la forma de la sección transversal y los caudales
circulantes, Leopold y Maddock (1953) propusieron las siguientes relaciones entre la
anchura w, la profundidad d, la velocidad media u, el caudal Q y la carga de sedimentos Qs:
w = Ca Qa
d = Cb Qb
u = Cc Qc
Qs = Cs Qd
donde Ca, Cb, Cc y Cs son constantes numéricas, distintas en cada río y en cada sección.
Teniendo en cuenta que el caudal Q es igual a la velocidad u por la sección (w * d),
se tiene que cumplir entre dichas constantes y los exponentes correspondientes, la siguiente
relación:
Ca * Cb * Cc = 1
a+b+c=1
Leopold y Maddock suministran valores medios de los exponentes, obtenidos en 20
secciones transversales de ríos de las Grandes Llanuras y Suroeste de Estados Unidos, cuyos
valores medios son (Chang, 1988):
a = 0,26
b = 0,40
c = 0,34
En la Figura 5.7 se representan las relaciones expuestas, y el valor de los exponentes
indica la pendiente de las rectas resultantes en papel logarítmico. Se observa que dentro de
cada sección es la profundidad la variable que presenta mayor variación con los caudales,
mientras que la anchura permanece relativamente constante, y la velocidad se incrementa
más despacio.
42
Figura 5.7.- Relaciones de la geometría hidráulica en una sección de un cauce y el caudal
circulacte (en Dune y Leopold, 1978).
Respecto al caudal sólido, típicamente se dan valores del exponente "d" entre 2 y 3,
lo que significa que la carga de sedimentos crece más deprisa que lo hace el caudal.
43
Hacia aguas abajo:
La variación de la geometría hidráulica hacia aguas abajo ha sido analizada por
numerosos autores, siendo también clásicos en este sentido los trabajos de Leopold y
Maddock (1953).
En la gráfica de la Figura 5.8 se representan las relaciones entre las variables antes
apuntadas y el caudal medio anual, indicando una mayor pendiente en este caso para la
anchura.
Ming (1983) ha resumido los valores de los exponentes a, b y c en relación con
distintos caudales característicos (constante, medio anual o de nivel de "bankfull") utilizando
diferentes trabajos procedentes de distintas regiones del mundo. Los valores observados no
dependen aparentemente del valor de caudal utilizado, y presentan los rangos de variación
siguientes (Chang, 1988):
a = 0,39 - 0,60
b = 0,29 - 0,40
c = 0,09 - 0,28
En este caso se observa una mayor variación de la anchura del cauce según se va
incrementando el caudal hacia aguas abajo, junto a una menor variación de la profundidad
y más pequeña o casi nula variación de la velocidad de las aguas. Respecto a la velocidad,
ello puede explicarse atendiendo a las variables relacionadas con ella, como son el calado,
que aumenta ligeramente hacia aguas abajo; la rugosidad, que disminuye; y la pendiente,
que lo hace en mayor medida.
Concepto de río en equilibrio. Una característica importante de los sistemas abiertos es su habilidad para
autorregularse, adaptándose a factores externos de forma que mantengan un estado de
equilibrio alcanzando una cierta estabilidad.
En los ríos naturales este estado de equilibrio se refiere a la regulación de su
morfología y dinámica ante las variables de control o independientes (régimen de caudales
y de sedimentos) que impone su cuenca vertiente. En un río estable, o en equilibrio, la forma
y trazado se mantienen en el tiempo, aun cuando este último se vea sometido a
desplazamientos laterales, pero en los que no se modifica su sinuosidad.
Existen varias teorías que tratan de explicar la forma en que el río trata de ajustarse
o alcanzar este estado de equilibrio dinámico. Una de las más utilizadas es la propuesta por
Yalin (1976), basada en el principio de la entropía, según la cual los ríos ajustan su flujo y
geometría hidráulica para minimizar la tasa de trabajo efectuado, o la energía utilizada por
unidad de superficie, lo que equivale a minimizar el producto velocidad x pendiente.
44
Figura 5.8.- Relaciones entre el caudal dominante y la anchura máxima, profundidad media y
velocidad de las aguas, hacia aguas abajo.
El concepto de equilibrio, o existencia de formas del rio más o menos estables o
ajustadas a un determinado régimen de caudales, permite establecer relaciones empíricas
entre éstos y las variables morfológicas, y ello es muy útil para analizar cambios o efectos
en los ríos, así como para diseñar cauces estables mediante obras de ingeniería.
Concepto de "caudal dominante”. Atendiendo a la existencia de un cierto equilibrio en los ríos, podemos relacionar la
forma de la sección transversal del cauce con un determinado régimen de caudales, o con el
valor del caudal más representativo del mismo, que tenga mayor influencia en la
configuración y mantenimiento de dicha sección.
45
Bajo estas hipótesis se plantea el concepto de "caudal dominante", que puede
definirse como el caudal que determina ciertos parámetros del cauce, como la longitud de
curvatura de los meandros; o el caudal que efectúa mayor trabajo en términos de transporte
de sedimentos. Mientras que el orden de magnitud del cauce puede venir condicionado por
caudales mayores, menos frecuentes, el mantenimiento de una determinada forma y las
características a escala menor están en general estrechamente relacionadas con caudales
inferiores, más frecuentes.
El caudal dominante, o con mayor influencia en la forma de la sección, será el que
llene dicha sección hasta sus orillas superiores (nivel de "bankfull"), pudiéndose obtener con
este criterio, o con el de ser el que realiza mayor trabajo en el transporte de sedimentos.
En la Figura 5.9, la curva A representa la tasa de transporte de sedimentos de cada
caudal que pasa por la sección, la cual aumenta de forma exponencial al aumentar la
magnitud de este último. La curva B es la de duración de los caudales a lo largo del periodo
considerado, en términos de frecuencia de ocurrencia, indicando los caudales mínimos y
avenidas extraordinarias poco frecuentes, y los caudales intermedios de mayor frecuencia
Figura 5.9.- Caudal dominante, definido por su magnitud y frecuencia (en Knighton, 1984).
en torno al caudal medio anual.
46
La curva C es el producto de la curva A y la B, y refleja la cantidad acumulada de
sedimentos exportados en el periodo considerado en B, por cada caudal. El valor máximo
de esta curva indica el caudal que exporta una cantidad mayor de sedimentos, el que efectúa
un mayor trabajo en la sección considerada, denominado Qd. Si se compara este valor de
caudal con el que ocupa toda la sección transversal, se observa que ambos tienen un valor
muy similar, considerándose su valor como el del caudal dominante, o más representativo
del régimen de caudales en dicho tramo.
Experimentalmente se ha comprobado que el caudal dominante corresponde en la
mayoría de los casos a un periodo de retorno comprendido entre 1,5 y 2 años, aunque puede
referirse a otros periodos de recurrencia (ver Knighton, 1984).
Para la obtención del caudal dominante se puede utilizar el criterio de corresponder
a un periodo de retorno de 1,5 años, en la serie de caudales máximos anuales (Dunne y
Leopold, 1978); o el criterio de ser el que ocupa toda la sección transversal, aunque a veces
ésta tiene una delimitación poco precisa, observándose en ella varios ángulos que podrían
corresponder al nivel del "bankfull". En este caso, y si no existen otros indicios, dicha
sección puede quedar definida por el procedimiento que se indica en la Figura 5.10,
correspondiendo el nivel de "bankfull" el de la profundidad para la cual es mínima la relación
anchura / profundidad. Para profundidades mayores la anchura aumenta bruscamente, y ello
responde a un desbordamiento de las aguas, ocupando zonas fuera ya de lo que consideramos
cauce.
Concepto de ribera según la Ley de Aguas. El criterio de caudal dominante, o de sección al "bankfull", podría servir para
deslindar el cauce, diferenciando el espacio de dominio público, del espacio de márgenes de
carácter privado, aunque sometidos a restricciones o servidumbres, calculando el nivel de
las aguas alcanzado por dicho caudal, y cartografiando este sobre un mapa topográfico a
escala detallada. No obstante, en esta delimitación geográfica hay que tener presente el
carácter dinámico del rio, y la necesidad de actualizar periódicamente los límites de este
existiendo por lo general desplazamientos laterales y ajustes del trazado a nuevas
condiciones del régimen de los caudales.
Según la Ley de Aguas, las "riberas" son las partes laterales del cauce que quedarían
entre este nivel y el de aguas bajas o de estiaje, quedando definidas exclusivamente por
criterios de forma de la sección transversal.
47
Figura 5.10.- Determinación de la sección del cauce ocupada por el caudal de bankfull (en
Knighton, 1984).
Si nos atenemos a un concepto de ribera que atienda no solo a su forma sino a su
función y conexión con las aguas del cauce, como se pone en evidencia a través de la
vegetación riparia, la definición de riberas establecida por la Ley de Aguas queda muy
restringida, y solo se ajusta a la realidad de las riberas en determinados casos. Un ejemplo
de éstos serían los tramos encajados (ej. tramos de Meseta del Duero y del Tajo), donde el
río forma secciones bastante estables, con taludes o partes laterales del cauce ("cuestas")
periódicamente expuestas en su base a la influencia de las avenidas ordinarias, con una franja
estrecha de vegetación riparia (sauces, chopos, fresnos, etc.); y un nivel superior totalmente
desconectado del río y su freático, donde se asientan cultivos agrícolas a veces de secano,
montes de carácter esclerófilo, etc. indicando la ausencia de relación con el río y su dinámica.
Pero en la mayoría de los casos, el efecto y conexión con el cauce continúa más allá
del extremo superior del cauce, existiendo una banda riparia conectada con la dinámica
fluvial, de anchura variable según la geomorfología del valle, pero siempre ilustrada con una
vegetación de ribera característica, que depende de la humedad freática y frecuencia de
48
avenidas del cauce (de periodo de retorno superior a 1,5-2 años). En estos casos la definición
de la ribera responde no solo a la sección transversal del cauce, sino a la del valle y a su
conexión hidrológica y biológica con el acuífero aluvial (Amorós et al. 1987), siendo en
estos ríos necesario ampliar el concepto de ribera establecido en nuestra Ley de Aguas.
La correspondencia a uno u otro tipo de ribera está relacionada con la forma del valle
Figura 5.11.- Geomorfología e implicaciones ecológicas de los ríos (Amorós et al., 1987).
y el tipo de trazado del cauce (Figura 5.11). En tramos de garganta o secciones en V cerrada,
apenas existe movimiento lateral de las aguas. Dichos tramos se refieren en condiciones
naturales a los de trazado recto con una cierta pendiente, que aparecen sobre rocas duras en
tramos altos o de garganta, o a los tramos encajados de muchos ríos meseteños con el caudal
regulado y escasa energía hidráulica. En ellos es pequeña la diversidad de hábitats en la
ribera, así como su producción en biomasa, y en estos casos podría aplicarse la definición
de riberas de la Ley de Aguas.
Como caso opuesto aparecen los tramos de trazado meandriforme, situados sobre
valles muy amplios y de escasa pendiente, donde el río abarca una gran distancia en el
sentido transversal de la corriente. Debido a la presencia del cauce existe en todo el valle un
nivel freático relativamente alto, formándose un gran espacio afectado por la dinámica
fluvial, con una evolución en el tiempo según la cual se van acentuando los tramos curvos,
o el río cambia de trazado abandonando meandros, formando "madres", galachos, etc., que
suponen una gran diversidad de hábitats creados por el propio río, teniendo una gran
producción en biomasa. En estos casos es necesario ampliar el concepto de ribera establecido
49
por la Ley de Aguas, abarcando toda la zona afectada por el río y ligada a su funcionamiento,
ocupando un espacio mucho más amplio que el relativo a las avenidas ordinarias.
Los tramos trenzados o anastomosados presentan unas condiciones intermedias en
relación con la diversidad de hábitats y espacios afectados por el río, pero debido a su
inestabilidad natural ocupan mucho mayor espacio que los tramos rectos, presentando
secciones muy anchas y poco profundas. Se trata de ríos de elevada energía hidráulica, como
sucede en los tramos medios y bajos de los grandes ríos que bajan de los Pirineos, donde en
la actualidad circulan con mayor frecuencia caudales muy reducidos debido a su
aprovechamiento para energía hidráulica y regadío, pero que periódicamente presentan
grandes crecidas que ocupan todo el espacio fluvial e inundan los terrenos correspondientes
al antiguo cauce. En este caso tampoco es posible aplicar el criterio de ribera establecido por
la Ley de Aguas, habiéndose disminuido considerablemente los caudales circulantes, pero
manteniendo periódicamente una dinámica propia que el hombre no es capaz de controlar.
5.2. SEDIMENTOS Y FORMAS DEL LECHO
Finalmente, y desde el punto de vista de análisis de la estructura morfológica de los
ríos, es necesario considerar los sedimentos presentes en el cauce, su naturaleza,
granulometría y distribución, formando acumulaciones a un lado y otro de los meandros, o
lechos con distinta rugosidad creando secuencias de rápidos y remansos.
Muchas de las obras hidráulicas o diseños de cauces fallan por no tener en cuenta de
forma suficiente la influencia de los sedimentos, y el hecho de que por los ríos circulan no
solo los caudales líquidos, sino que se mueven y distribuyen también partículas sólidas.
Respecto a la naturaleza y origen de los sedimentos en los cauces, podemos
considerar por una parte la fracción que está representada en el lecho del rio, puesta
eventualmente en movimiento por los caudales mayores, en general durante un corto
recorrido, determinando lo que se denomina "carga de fondo"; y la fracción más pequeña,
en general procedente de la erosión en las laderas de la cuenca vertiente, aunque en muchos
casos procede de la erosión de las propias orillas del cauce, que no está representada en el
lecho y que se mantiene en suspensión en las aguas efectuando recorridos mucho más largos,
constituyendo la denominada "carga de lavado". Esta diferenciación por tamaños,
relacionada con el origen principal de los sedimentos y su forma de transporte, no siempre
es clara, pero responde a fines prácticos, y así es considerada en la mayoría de los tratados
de Hidráulica fluvial (ver Tabla 5.1).
En relación con la granulometría, quizás la clasificación propuesta por el Subcomité
de Terminología de Sedimentos de la American Geophysical Union sea la más utilizada,
habiendo sido recogida en la Tabla 5.2.
50
Tabla 5.1.- Clasificación del caudal sólido atendiendo a su origen y principal forma de
transporte.
Tipo de caudal sólido
Medio de transporte
Origen
Carga de lavado
Suspensión
Erosión en la cuenca
Erosión en márgenes
(partículas finas)
Carga de fondo
Acarreo
Saltación
Erosión en el cauce
Erosión en márgenes
(partículas gruesas)
Tabla 5.2.- Escala de tamaños de sedimentos.
Tamaño (mm)
Clases
4.000-250
Cantos rodados
250-64
Guijarros
64-2
Gravas
2-0,062
Arenas
0,062-0,004
Limos
0,004-0,00024
Arcillas
El tamaño de los sedimentos tiene una gran importancia, determinando la tensión
crítica de la corriente que es capaz de ponerlos en movimiento, habiéndose representado en
la Figura 3.3.19 la relación entre el tamaño de las partículas y la velocidad de las aguas
necesaria para su movimiento, estrechamente ligada a esta tensión crítica. Las partículas de
mayor tamaño pesan más y ofrecen más dificultad al inicio de su movimiento, mientras que
la mayor resistencia ofrecida por las más pequeñas responde a su cohesión.
Formas del lecho. Los sucesivos y continuos procesos de erosión y sedimentación en las aguas de los
ríos dan lugar a diferentes formas del lecho, con una redistribución de las partículas
formando acumulaciones más o menos regulares, intercaladas por espacios sin ellas.
En los tramos o ríos arenosos se desarrollan las denominadas rizaduras, dunas, lecho
51
liso o antidunas, en función del tipo de régimen de los caudales (respectivamente del
subcrítico al supercrítico), como aparece representado en la Figura 5.12.
Figura 5.12.- Formas del lecho en ríos arenosos (en Chang, 1988).
La aparición de estas formas del lecho tiene un significado especial en la rugosidad
o resistencia que ofrece al paso de las aguas, y así debe ser tenida en cuenta para calcular el
coeficiente de rugosidad "n" de Manning en ríos arenosos, como se indica en la Figura 5.13.
52
Figura 5.13.- Relación entre el coeficiente de rugosidad y las formas del lecho en ríos aluviales
(en Chang, 1984).
En los tramos o ríos de granulometría más gruesa (gravas, guijarros) se forman barras
de sedimentación ("bars") a un lado y otro de los meandros ("point-bar"), o acumulaciones
dentro del cauce formando secuencias de rápidos y remansos ("riffles" y "pools") que son
muy evidentes durante los caudales bajos, quedando parcial o totalmente cubiertas por los
caudales de avenidas (Figura 5.14).
53
Figura 5.14.- Clasificación morfológica de las acumulaciones y depósitos de sedimentos en
cauces (en Church, 1992).
54
Rápidos y Remansos. La formación de rápidos y remansos dentro del cauce es una constante de los ríos de
sustrato grueso, y tiene una gran importancia en la diversidad de hábitats y especies que
viven en las aguas. Los rápidos son zonas muy productivas para los macroinvertebrados,
siendo una fuente principal de alimento para muchos peces. Los remansos son utilizados por
su mayor profundidad por los individuos de mayor tamaño, teniendo una gran importancia
como refugio para numerosas especies.
Una de las características más significativas en la secuencia de rápidos y remansos
es su regular espaciamiento, a una distancia entre 5 y 7 veces la anchura del cauce.
Los remansos se localizan en las pozas ("pools") donde el río es más profundo y
estrecho. Los rápidos ("riffles") se centran en las secciones más anchas y menos profundas
(Figura 5.15), existiendo en los ríos ingleses una relación para condiciones de caudal
dominante ("bankfull"), profundidad del cauce en la poza/profundidad en el rápido, de 1,07;
y anchura del cauce en la poza/anchura en el rápido, de 0,907 (Hey, 1993).
Figura 5.15.- Perfil longitudinal y en planta de un cauce, mostrando la secuencia de rápidos y
remansos (en Dunne y Leopold, 1978).
Cuando los caudales descienden, las variaciones de profundidad y superficie mojada
se incrementan notablemente, debiéndose acelerar la velocidad de las aguas en los
denominados rápidos para que se mantenga la continuidad, mientras que en los caudales
55
elevados tanto las variaciones morfológicas como las de velocidad entre rápidos y remansos
se atenúan llegando a anularse (Figura 5.16).
El tamaño de los sedimentos también varía, siendo el de los rápidos 1,47 veces mayor
que el de los remansos de los ríos ingleses (Hey y Thorne, 1986).
Figura 5.16.- Geometría hidráulica de la sección transversal de un cauce, diferenciando zonas
de rápidos y remansos (en Church, 1992).
En tramos curvos las pozas se localizan en las partes más externas del meandro,
mientras que los rápidos aparecen en los tramos rectos, entre meandros. En los tramos rectos
se distribuyen de forma similar, siguiendo la sinuosidad que traza la línea del thalweg.
La formación de rápidos y remansos ha sido analizada por numerosos autores. Su
aparición y mantenimiento se ven favorecidos por la aparición de flujos secundarios
asociados a diferentes tensiones de arrastre, que determinan la aparición de células de flujo
56
convergente que favorecen la socavación del cauce, en las pozas; y la aparición de células
de flujo divergente que favorecen la acumulación de sedimentos en el centro del lecho, en
los rápidos, como se indica en la Figura 5.17.
Las secciones transversales en las curvas (pozas) son asimétricas tendiendo a formas
triangulares, al verse favorecida la remoción o socavación del fondo en uno solo de sus lados,
mientras que las secciones transversales de los tramos rectos entre curvas (rápidos) tienden
a ser más rectangulares y simétricas.
Con caudales elevados esta circulación secundaria de las líneas de corriente es menos
pronunciada, ya que el caudal tiende a rectificar las curvas, pero con caudales bajos la
corriente se hace más sinuosa, siguiendo las secciones más profundas del cauce.
El funcionamiento de los rápidos y remansos depende de las tensiones de arrastre
generadas sobre los mismos. La tensión de arrastre media, definida como τ.h.S siendo τ el
peso específico del agua, h el calado y S la pendiente, varía sistemáticamente entre las pozas
y los rápidos, como ha sido descrito por Hey (1993).
En las pozas, con caudales bajos la profundidad es relativamente grande pero la
pendiente es mínima, por lo que la tensión de arrastre es también pequeña. Cuando se
incrementa el caudal aumentan la profundidad y la pendiente, generando mayores tensiones
de arrastre que pueden superar las de la sección del rápido, provocando en ésta la
sedimentación de los elementos más gruesos.
Sobre los rápidos ocurre lo contrario. En aguas bajas la profundidad es pequeña pero
la pendiente muy pronunciada, haciéndose máxima la tensión de arrastre. Cuando el caudal
aumenta la profundidad sobre el rápido aumenta, pero la pendiente disminuye más deprisa
ya que el rápido tiende a desaparecer, y por ello la tensión de arrastre disminuye.
57
Figura 5.17.- Flujos secundarios en la formación de rápidos y remansos, en tramos rectos y
sinuosos (en Hey, 1986).
Estas tensiones de arrastre sobre el fondo del cauce reflejan y controlan su
morfología. Durante las avenidas se produce una socavación en las pozas y el material es
depositado aguas abajo, en la sección de menor tensión de arrastre, es decir en la del rápido,
mientras que cuando descienden las aguas comienza la erosión de los sedimentos más finos
58
en los rápidos y el material es depositado en las pozas.
En los primeros se encuentra por tanto un material más grueso y mejor clasificado
que en las pozas, lo que indica que en los rápidos las tensiones de arrastre son mayores
durante los caudales bajos. Ello explica en parte la mayor diversidad de macroinvertebrados
de los rápidos, ligados a un sustrato más favorable y estable, removido únicamente durante
las avenidas.
Por otra parte, al ser los rápidos más sensibles al descenso del nivel de los caudales,
quedando más fácilmente sin agua, su mantenimiento y el de las especies que albergan puede
ser un criterio para establecer los caudales mínimos o ecológicos, especialmente en tramos
salmonícolas (Bovee, 1974).
5.4. PROCESOS FLUVIALES
La morfología del cauce, descrita en los apartados anteriores, está determinada por
la interacción del caudal líquido con los materiales erosionables del contorno del cauce. El
balance entre los procesos de erosión, transporte y sedimentación efectuados por los
primeros dan lugar a las distintas formas, tamaños y trazados que observamos en la
Naturaleza.
Una variable fundamental en los procesos fluviales es la velocidad de las aguas, y la
distribución de la tensión de arrastre asociada a la distribución de las velocidades en el cauce.
La velocidad del agua varía en cada punto de la columna del agua, siendo mínima
en las proximidades del perímetro del cauce, y máxima hacia el centro de la sección,
pudiéndose establecer como valor medio el obtenido a una distancia 0,6 de la profundidad
(ver Figura 5.18).
59
Figura 5.18.- Variación de las velocidades del agua en una sección transversal del cauce, y
cálculo de la velocidad media.
Asociada a una variación de la velocidad de las aguas dentro de cada sección, y a
una variación de esta velocidad hacia aguas abajo, está la presencia de flujos secundarios o
trayectorias helicoidales de las líneas de corriente, que tienen un significado especial en el
desarrollo de los meandros y en la formación de rápidos y remansos de los tramos rectos.
En el movimiento de las aguas intervienen dos tipos de fuerzas, la de la gravedad,
que actúa en la dirección hacia aguas abajo, y la de fricción, que se opone a este movimiento.
La relación entre ambas fuerzas determina la capacidad de la corriente para erosionar y
transportar sedimentos.
La fuerza de fricción que determina la resistencia que opone el contorno del cauce,
puede expresarse por unidad de superficie como tensión de arrastre ("shear stress"), siendo
proporcional al gradiente de velocidades, y equivalente a la componente del peso del agua
paralela a la superficie de desplazamiento.
Esta tensión es máxima en el fondo, donde es mayor el peso del agua o calado, y en
este caso se denomina τo, calculada como:
τo = Y.R.S
siendo Y el peso específico del agua, R el radio hidráulico que en un río puede ser sustituido
por el calado o profundidad, y S la pendiente del cauce. En general la tensión de arrastre se
expresa en Newtons/m2, o dinas/cm2.
Igualando la componente de la fuerza de la gravedad a esta fuerza de fricción, y
haciendo ésta proporcional al cuadrado de la velocidad, se obtienen las conocidas fórmulas
de resistencia de Chezy:
60
v = C (RS)1/2
donde v es la velocidad media para la sección, y C es el coeficiente de rugosidad de Chezy,
dimensional (m1/2/s), que oscila entre 30 en caudales pequeños y más rugosos, y 90 en
canales anchos con menor rugosidad; o la de Manning, cuya expresión es:
v = (1/n) R2/3 S1/2
siendo "n" el coeficiente de rugosidad de Manning, inversamente proporcional en este caso
a la velocidad, cuyos valores que pueden utilizarse en ríos naturales aparecen en la Tabla
5.3.
Ligada a la tensión de arrastre de la corriente está su poder para desarrollar un trabajo
o gastar su energía en la unidad de tiempo, que es lo que se llama en la bibliografía
especializada "potencia hidráulica", definida inicialmente por Bagnold (1966) como:
w = τo v
siendo w la energía hidráulica por unidad de superficie (watts/m2), τo la tensión de arrastre
(N/m2) y v la velocidad media en la sección transversal (m/seg.).
La energía hidráulica puede definirse también como la tasa de gasto de energía
potencial a lo largo de un tramo, en este caso referida a la unidad de longitud del río, en la
forma:
w=YQS
expresada en watts/m.
61
Tabla 5.3.- Valores del coeficiente de rugosidad de Manning a utilizar en ríos naturales
(Chow, 1985).
Descripción del cauce
Mínimo
Normal
Máximo
a) Limpios, rectos, sin pozas profundas
0,025
0,030
0,033
b) Similar a a) pero con piedras y vegetación
0,030
0,035
0,040
c) Limpios, sinuosos, algunas pozas y bancos de
arena
0,033
0,040
0,045
d) Similar a c) pero con piedras y vegetación
0,035
0,045
0,050
e) Similar a c), para caudales bajos, con pendientes y
secciones mojadas menores
0,040
0,048
0,055
f) Similar a d) pero con más piedras
0,045
0,050
0,060
g) Tramos lentos, con macrofitas y pozas profundas
0,050
0,070
0,080
h) Tramos con abundancia de macrofitas, con pozas
profundas
0,075
0,100
0,150
a) Lecho del río de gravas, guijarros y algunos cantos
rodados de mayor tamaño
0,030
0,040
0,050
b) Lecho del río con guijarros y grandes bloques o
cantos rodados
0,040
0,050
0,070
Tramos bajos:
Tramos de montaña, sin vegetación en el cauce,
orillas pendientes, árboles y arbustos en orillas
sumergidos con caudales de crecida:
Experimentalmente se ha comprobado que esta energía hidráulica de la corriente, en
función de la magnitud del caudal y de la pendiente del cauce, está muy relacionada con la
fuerza que presenta el río en un determinado momento para rectificar el trazado o sección
impuestos por las obras hidráulicas, alterándolas o destruyéndolas cuando no responden a
su dinámica natural. Y simultáneamente, dicha energía también está relacionada con la
capacidad del propio río para su recuperación, especialmente cuando en el cauce existen
sedimentos que pueden ser redistribuidos por la corriente (Brookes, 1992).
Umbrales de erosión
El movimiento de las partículas depende de sus características físicas (tamaño,
forma, densidad, etc.) y de la capacidad de las aguas para su remoción y transporte.
Quizás la relación más conocida entre las características de las partículas y su
62
movimiento por la corriente sea el diagrama de Shields (1936), en función de una tensión
crítica de arrastre. No obstante, dicha tensión se puede relacionar con la velocidad y
representar el inicio del movimiento de las partículas como aparece en la Figura 5.19. En
dicha Figura se observan las velocidades que inician el movimiento de las partículas, siendo
las arenas (2 - 0,062 mm) las más fácilmente erosionables. Partículas más finas necesitan
velocidades mayores debido a su cohesión, y partículas más gruesas necesitan mayores
velocidades debido a su tamaño y peso. En la misma figura se observan también las
velocidades en que se inicia la sedimentación, siendo menor la velocidad requerida para el
transporte que la correspondiente al inicio del movimiento, para un mismo tamaño de
partícula, resaltando el comportamiento de las partículas más finas cuando se disgregan y
mantienen en suspensión.
Figura 5.19.- Velocidades críticas de la corriente para el inicio del movimiento y transporte de
sedimentos, en función de su tamaño.
Dinámica Fluvial
Aunque los principios básicos, obedeciendo a las leyes físicas o mecánicas, son bien
conocidos, no es posible plantear soluciones analíticas que permitan predecir con exactitud
la morfología del cauce ante determinados cambios en el régimen de caudales, tratándose
del movimiento simultáneo de agua y sedimentos, sobre un espacio o cauce a su vez
deformable.
Hey (1982) refiere la dinámica de los ríos a la identificación de las variables que
definen la geometría hidráulica del cauce, y a las relaciones que pueden establecerse entre
ellas y las variables independientes (régimen de caudales, de sedimentos y pendiente del
valle), determinando los grados de libertad o posibilidades de ajuste que el río tiene en cada
63
caso, como aparece en la Tabla 5.4.
Relaciones como la de continuidad, resistencia del flujo (ej. fórmula de Manning) o
transporte de sedimentos pueden ser establecidas con una cierta precisión. Pero resulta
complicado, o en la mayoría de los casos casi imposible, llegar a fórmulas o soluciones
acerca de la erosión de orillas, de la sedimentación en barras, formación de rápidos y
remansos, aparición y desarrollo de macrofitas, etc., teniendo el río siempre más grados de
libertad que ecuaciones disponibles para la predicción de su comportamiento.
Ello obliga a considerar en todos los proyectos de ingeniería de hidráulica fluvial un
cierto grado de incertidumbre sobre la respuesta del río a lo proyectado, y a diseñar proyectos
flexibles, dejando al cauce libertad para su propio reajuste (Heede, 1986).
No obstante, esta dificultad para predecir la respuesta en la estructura del cauce ante
determinados cambios, podemos siempre recurrir a relaciones cualitativas como la de Lane
(1955), para aproximarnos al comportamiento o ajuste de los ríos, mediante la expresión:
Q.S α Qs. d50
donde Q es el caudal, S la pendiente, Qs el caudal sólido y d50 el tamaño medio de los
sedimentos.
Los cambios producidos en el régimen de caudales líquidos o sólidos, como
variables independientes, son compensados por el río con cambios de signo contrario en la
pendiente o en el tamaño de los sedimentos, de forma que siempre se mantenga una
equivalencia entre ambos términos de la ecuación.
A modo de ejemplo, la construcción de una presa determina aguas abajo, en general,
una disminución de los caudales punta y una disminución proporcionalmente más drástica
de su carga sólida, al quedar los sedimentos retenidos en el embalse. En el periodo de ajuste
a estas nuevas condiciones el rio tenderá a disminuir la pendiente erosionando el cauce,
poniendo en movimiento partículas de mayor tamaño que las correspondientes a la carga
sólida inicial.
La rectificación del cauce determina un aumento de pendiente, al disminuir la
longitud recorrida por el río entre dos puntos. Con ello disminuye el tiempo de concentración
en dicho tramo y aumentan los caudales punta, provocando una mayor capacidad de
transporte y un aumento de la carga sólida; el aumento de esta carga sólida determina hacia
aguas abajo una sedimentación en el cauce, provocando un aumento de la pendiente, y una
disminución del tamaño medio transportado.
Tabla 5.4.- Grados de ajuste del río y ecuaciones para su predicción (Hey, 1982). U:
velocidad media; d: profundidad media; S: pendiente del cauce; W: anchura; dm:
profundidad máxima del agua; l: longitud de onda de las formas del lecho; A: amplitud de
las formas del lecho; p: sinuosidad; z: longitud del arco del meandro; Q: caudal; Qs: caudal
64
sólido; D, Dr, Dl: diámetro característico de los sedimentos del lecho, orilla derecha y orilla
izquierda, respectivamente; Sv: pendiente del valle.
Grados
de
libertad
Variables
de ajuste
Variables
fijas
Variables
independ.
Tipos de
flujo
Ecuaciones
1
U
d,S,W,
dm,l,A,p,z
Q
Lecho fijo
1.Continuidad
2
U,d
S,W,
dm,l,A,p,z
Q,D,Dr, Dl
Lecho fijo
1.Continuidad
2.Resistencia
3
U,d,S
W
dm,l,A,p,z
Q,Qs,D,Dr,Dl
Lecho
móvil
1.Continuidad
2.Resistencia
3.Transporte de
sedimentos
5
U,d,S,W,dm
l,A,p,z
Q,Qs,D,Dr,Dl
Lecho
móvil
1.Continuidad
2.Resistencia
3.Transporte de
sedimentos
4.Erosión de orillas
5.Sedimentación
7
U,d,S,W,
dm,l,A,p,z
-
Q,Qs,D,
Dr,Dl,Sv
Lecho
móvil
1.Continuidad
2.Resistencia
3.Transporte de
sedimentos
4.Erosión
5.Sedimentación
6.Sinuosidad
7.Espaciamiento
entre rápidos.
Longitud del arco
de meandros.
Incisión de cauces
El proceso de incisión o encajonamiento progresivo de un cauce se debe a un
desequilibrio entre la capacidad de transporte de la corriente y el suministro de carga sólida.
Para corregir dicho desequilibrio las aguas aumentan su carga sólida tomando sedimentos
del propio lecho del río, produciendo una erosión de fondo y un encajonamiento de los
caudales en ríos progresivamente más profundos.
65
Un cauce encajonado de esta forma aparece cuando las fuerzas erosivas debidas a la
concentración de los caudales superan la resistencia de los materiales por los que discurren.
Su evolución depende de las características del mismo tramo donde comienza el proceso de
incisión, así como de los cambios producidos aguas arriba y aguas abajo de este tramo, que
afectan a su estado.
Son muchas las causas que pueden desencadenar el proceso de incisión de los cauces,
debidas a procesos naturales (ej. cambios de clima, descenso del nivel de base, etc.) o a
cambios inducidos por el hombre (ej. cambios de uso del suelo, modificaciones del cauce,
etc.), ajenas al río o intrínsecas al mismo como un aumento de la pendiente del valle, por
deposición de sedimentos. En todos los casos se trata de una situación donde se ha superado
un umbral de estabilidad anteriormente existente (Schumm, 1977).
Schumm et al. (1984) han estudiado con profundidad el proceso de incisión de
cauces y arroyos, indicando como causas principales en todos ellos las siguientes:
- el incremento de las fuerzas erosivas, por estrechamiento del cauce y concentración de los
caudales;
- el aumento de la pendiente por obras de canalización, o descenso del nivel de base;
- el aumento de las escorrentías y de los caudales punta de las avenidas;
- la disminución de la carga sólida de los caudales circulantes.
La canalización o rectificación de los ríos es quizás la intervención humana que ha
provocado más problemas de incisión de cauces, determinando el incremento de las fuerzas
erosivas al aumentar la velocidad de las aguas por un aumento de la pendiente, una
disminución de la rugosidad y un aumento del calado.
Brookes (1985) distingue cuatro formas o tipos de efectuar la canalización de los
ríos, mediante obras de:
- ensanchamiento, profundización y rectificación del cauce, lo que significa el diseño de un
río completamente diferente al inicial, en ocasiones trasladado sobre el valle;
- limpieza de cauces, lo que implica la remoción de los arbustos, troncos y cualquier
vegetación u obstáculo existente en el cauce o en las orillas que dificulte el paso de las aguas
y desagüe de las avenidas, lo que determina una disminución drástica de la rugosidad del
cauce;
- obras longitudinales en el cauce, con motas o estructuras laterales que aumentan la altura
del cauce, incrementando así su capacidad durante las avenidas;
- estabilización de las orillas, generalmente simultánea a las formas anteriores de
"canalización".
En todas estas actuaciones se trata de aumentar la capacidad hidráulica del cauce
para facilitar el desagüe de las avenidas, aumentando su radio hidráulico y su pendiente, y
66
disminuyendo la rugosidad del canal. Ello trae consigo un aumento de la velocidad de las
aguas, y un incremento notable de la tensión de arrastre ejercida sobre el perímetro del cauce,
produciendo erosiones muy notables, que en ocasiones han arruinado el proyecto de defensa
contra avenidas como se ha puesto en evidencia reiteradamente en la historia de la ingeniería
fluvial (ver Harvey y Watson, 1986; Chang, 1988).
No todos los ríos canalizados presentan el problema de incisión, y así los ríos estables
antes de su canalización pueden permanecer estables o presentar menos problemas que los
inestables antes de la canalización. La estabilidad inicial puede deberse tanto solo a un
equilibrio geomorfológico, como al efecto añadido de la vegetación dentro del agua y en las
orillas y riberas, que aumenta la rugosidad del canal y la cohesión de los materiales situados
en las partes laterales del cauce, disminuyendo por una parte las fuerzas erosivas efectivas
(disminuyendo la velocidad de las aguas) y aumentando por otra la resistencia del cauce a la
erosión.
Keller y Brookes (1984) proponen un umbral de potencia hidráulica de los ríos de
500 watt/m, diferenciando los ríos de mayor potencia hidráulica, superior a este umbral,
donde las obras de canalización tienen el riesgo de incisión del cauce; y los ríos de menor
potencia hidráulica, inferior a dicho valor, donde no aparece el problema de erosión. En el
primer caso, al aumentar las fuerzas erosivas y su capacidad de transporte, el lecho y las
orillas pasan a ser fuente de sedimentos, hasta que se alcanza un nuevo equilibrio dinámico
entre la forma y los procesos fluviales.
La degradación del lecho crea un desnivel y altura de las orillas cada vez mayor,
hasta que se supera un límite de estabilidad mecánica de los materiales, y éstos se
desmoronan cayendo hacia el cauce, provocando el ensanchamiento y retraimiento de las
orillas. Esta caída de los taludes laterales depende del grado de cohesión de los materiales,
y así en suelos arcillosos o más cohesivos pueden quedar sujetos taludes verticales o muy
pendientes, de mucha mayor altura que con texturas gruesas, siendo la estructura resultante
del talud, y su perfil longitudinal, función de las propiedades geotécnicas de los materiales
que lo componen.
La caída de las orillas se produce por gravedad después de su descalzamiento, y en
ella no interviene directamente la corriente. La acción de esta última es ir creando diferencias
de altura por erosión del lecho, y transportando hacia aguas abajo el material caído de las
orillas.
Cuando el cauce se ha ensanchado hasta llegar a un punto en que el material caído
al lecho ya no puede ser transportado por la corriente, las orillas se estabilizan, siendo ya un
paso posterior a la estabilización previa del lecho, como se observa fácilmente en el proceso
similar de evolución y estabilización de las cárcavas (Schumm et al., 1984).
Inestabilidad lateral del cauce
El problema de la inestabilidad lateral de los cauces se refiere al de erosión de las
orillas, ligada generalmente a un proceso de agradación o sedimentación en el lecho. Esta
erosión determina un progresivo retraimiento de las orillas, haciéndose el rio cada vez más
67
ancho y menos profundo.
Los mecanismos de erosión en las orillas pueden estar ligados a la acción de la propia
corriente, como veíamos en el caso de incisión del cauce, o asociados a una pérdida de
cohesión de las orillas debida a su contenido de humedad.
En el primer caso, se trata de procesos fluviales determinados por las características
hidráulicas del flujo, que pueden actuar a su vez de dos formas, erosionando directamente la
orilla, poniendo en movimiento y transporte el material que constituye las partes laterales
del cauce; o socavando la base del talud por erosión de fondo, con lo cual se incrementa la
pendiente del talud y su altura, provocando la caída de su parte superior por gravedad, en
forma de bloque o porción de suelo. La naturaleza de las partículas erosionadas directamente
por la corriente, y los mecanismos de caída o desmoronamiento de la parte superior del talud
de la orilla, dependen del tamaño, geometría y propiedades geotécnicas de los materiales
presentes.
Los procesos de erosión asociados a un exceso de humedad en las orillas que
provocan su rotura y caída hacia el cauce dependen de las condiciones climáticas en general,
y del movimiento del agua a través del suelo en particular. La presencia del agua en el suelo,
llegando a la saturación, disminuye la cohesión y estabilidad del talud, provocando formas
de caída o rotura que dependen asimismo de la estructura del talud y de las propiedades
geotécnicas del material que lo componen.
Cuando los materiales no son cohesivos, como sucede con las arenas, gravas, etc., la
erosión de las partículas se hace de forma individual. Pero generalmente en las orillas existen
materiales con una granulometría más fina y abundancia de agregados, que hace que se
comporten como materiales de baja densidad, pero de mayor tamaño, por lo que el proceso
erosivo es muy variable y difícil de predecir (Thorne, 1982).
Refiriéndonos a un tramo concreto de río donde se produce esta erosión de las orillas
con rotura del talud, se puede considerar que están actuando uno o varios de los siguientes
mecanismos (ver Henderson y Shields, 1984):
a) Erosión de la base del talud por la acción directa de la corriente, provocando la rotura de
la orilla que queda por encima de la porción erosionada. Este tipo de mecanismos actúa en
la fase de descenso de las avenidas, cuando el nivel de las aguas desciende por debajo de la
altura media del talud.
b) Erosión del suelo de las orillas, causada por escorrentías.
c) Reptación de porciones de orillas con materiales cohesivos en saturación y con dificultad
de drenaje.
d) Deslizamientos en suelos limosos o arenosos saturados.
e) Erosión del suelo por movimiento del agua subterránea hacia el exterior en el talud.
f) Erosión de la parte superior de las orillas o de su parte inferior, debida al oleaje de las
aguas por el viento o paso de embarcaciones.
68
Según sea la estructura y composición de las orillas predominan uno o varios de estos
mecanismos, ante la acción de la corriente y la presencia de agua en el suelo.
Se pueden diferenciar los siguientes tipos de orillas (OCE, 1981):
- Orillas de roca, generalmente muy estables y sometidas únicamente a una erosión gradual
y rotura intermitente de bloques, debida a la acción de cambios de temperatura,
meteorización, etc. Cuando aparece la roca en el lecho o en una de las orillas, aumenta el
riesgo de erosión de la parte restante del cauce.
- Orillas de material no cohesivo, consistentes en una mezcla de limos, arenas y gravas. En
este caso se trata de suelos sin elementos eléctricos o químicos que agreguen unas partículas
con otras, y la erosión se realiza partícula a partícula, estando controlada por las fuerzas
gravitacionales de la corriente y las características de los sedimentos.
- Orillas de material cohesivo, constituidas por suelos con un elevado porcentaje de arcillas,
con minerales activos que determinan la formación de agregados. Estas orillas son más
resistentes a la erosión superficial, pero más susceptibles a la rotura cuando se produce un
descenso rápido del nivel de las aguas, debido a su escasa permeabilidad.
- Orillas con materiales estratificados, generalmente las más frecuentes, donde se observan
sucesivas capas o estratos de material diverso en cuanto a su tamaño, permeabilidad y
cohesión. La respuesta a la erosión de este tipo de orillas depende de la erosionabilidad de
los materiales de cada capa, y del espesor y posición de los estratos no cohesivos.
La erosión de las orillas del cauce y su inestabilidad lateral se pueden deber a muchos
factores, naturales o relacionados con actividades humanas, entre las que podemos citar la
modificación de la morfología del cauce, la construcción de embalses y los cambios de uso
del suelo de la cuenca vertiente y, especialmente, de las riberas y llanura de inundación.
La canalización de los ríos, o su rectificación disminuyendo su sinuosidad, crea un
problema de erosión de fondo que se trasmite a las orillas, provocando su inestabilidad y
progresivo ensanchamiento del cauce. El aporte lateral de sedimentos puede superar la
capacidad de transporte de los caudales, provocando la sedimentación o deposición de estos
en secciones más o menos próximas aguas abajo de donde proceden.
La construcción de embalses tiende a reducir la carga de sedimentos y los caudales
punta aguas abajo de la presa. Si la reducción en carga sólida es significativa, comienza un
proceso de erosión aguas abajo, controlado en ocasiones por la presencia de afloramientos
rocosos o sustratos geológicos resistentes, o por la formación de un sustrato "pavimentado"
por una textura gruesa en superficie ("armoured layer"). Si la reducción de los caudales punta
es notable, se produce una sedimentación en el cauce por falta de capacidad de transporte.
En toda el área de aguas arriba afectada por el embalse se eleva el nivel de base y
aumenta notablemente la humedad del suelo en las orillas. Cuando desciende el nivel de las
aguas embalsadas se pueden producir procesos muy severos de erosión remontante en los
afluentes y tributarios al mismo durante su periodo de aguas altas, como consecuencia del
descenso de su nivel de base de referencia; y roturas de los taludes de orillas de forma similar
a las producidas en la fase de descenso de las avenidas, por exceso de humedad en el suelo
69
y falta de cohesión o dificultad de drenaje.
Finalmente, los usos del suelo influyen notablemente en el balance de caudales
líquidos y sólidos que llegan a los cauces. En especial las actividades de las zonas riparias,
con construcción de caminos, urbanizaciones, cultivos agrícolas, plantaciones de choperas,
pastoreo, etc. pueden aumentar considerablemente la formación de escorrentías por
compactación del suelo (ej. caminos, acción del pastoreo, etc.) e insuficiente protección por
la vegetación (ej. cultivos agrícolas, plantaciones de choperas, etc.); así como aumentar las
fuerzas erosivas de la corriente por estrechamiento del cauce (ej. en tramos urbanos), o
modificación de su morfología (ej. rectificación de cauces en terrenos agrícolas), siendo la
causa del inicio de los procesos de incisión o inestabilidad lateral anteriormente descritos.
Antes de proceder a la restauración de cualquier cauce, es necesario reconocer si en
él se está produciendo uno o varios de los mecanismos de erosión y sedimentación aludidos,
procediendo a un reconocimiento de campo e identificación de los síntomas más evidentes,
recogidos en la Tabla 5.5 (Hey y Heritage, 1993).
Tabla 5.5.- Reconocimiento del grado de estabilidad de un cauce (Hey y Heritage,
1993).
Síntomas visibles
Comportamiento del cauce
Morfología del cauce:
Descalzamiento de estructuras de protección
de orillas, pilares de puentes, etc.
Incisión del cauce,
Diseño inadecuado, Sobredragado
Estructuras aterradas, pasos de puentes
disminuidos en su sección
Sedimentación en el lecho
Erosión en ambos márgenes,
- sin formación de islas o bancos,
- con islas o bancos de arenas centrales
- Incisión, o remoción de vegetación
- Sedimentación
Aterramiento en el cauce y estrechamiento
lateral con invasión de la vegetación y
reducción de la capacidad hidráulica
Sedimentación
Ensanchamiento progresivo del cauce
Incisión
Erosión de orillas en las curvas de los
meandros y bancos de sedimentos sin
vegetación
Degradación o erosión del cauce
Llanura de inundación:
Suelos aterrados con materiales aluviales
Sedimentación
Cambios texturales en las secuencias
verticales de los materiales aluviales
Sedimentación
70
Elevación de los bancos de sedimentos del
cauce por encima de los más antiguos
expuestos en las orillas
Sedimentación
Elevación de los bancos de sedimentos del
cauce por debajo de los más antiguos
expuestos en las orillas
Incisión
Niveles de los caudales:
Elevación gradual del nivel de las aguas
correspondiente al caudal medio anual
Disminución gradual del nivel de las aguas
correspondiente al caudal medio anual
Sedimentación
Incisión
Evidencia histórica:
Cambios en la sección transversal
Incisión,
Erosión lateral o sedimentación
Contracción del cauce
Aumento de la sinuosidad
Incisión, Erosión lateral
Disminución de la sinuosidad
Sedimentación
71
6. ECOLOGIA FLUVIAL
6.1. INTRODUCCION
La Ecología Fluvial se refiere al estudio de la estructura biológica de los ríos y las
interrelaciones que ésta mantiene con el medio, referido en este caso tanto al sistema
acuático dentro del agua como al de ecotono que se desarrolla entre éste y el medio terrestre
de las laderas vertientes.
La Ecología Fluvial es una parte de la Limnología, ciencia más general que abarca
el estudio de las aguas continentales (ríos y lagos).
En la evolución de la Limnología se desarrolló con anterioridad el estudio de los
lagos, por ser estos sistemas aislados bien definidos, con un tamaño adecuado para analizar
con más facilidad las complejas relaciones entre sus componentes biológicos y los del medio
acuático.
El estudio de los ríos es mucho más reciente, aunque hayan representado un elemento
natural de mucha mayor importancia para las poblaciones humanas, constituyendo la red de
drenaje natural de la superficie terrestre, aportando numerosos recursos al Hombre con el
agua en movimiento.
Como en cualquier otro ecosistema, en un río debemos distinguir entre la estructura
del sistema y su funcionamiento. Por estructura nos referimos al encaje y a las interrelaciones
de sus tres componentes: a) la comunidad biológica; b) los recursos materiales y energéticos;
y c) el hábitat físico. Por funcionamiento entendemos el conjunto de procesos biológicos,
físicos y químicos controladores del flujo de materias y de energía que atraviesan el
ecosistema.
La estructura se puede describir en función de la dominancia ecológica, de la
diversidad de especies o de las pirámides tróficas. Sin embargo, si nos interesa un enfoque
de la productividad del ecosistema lo óptimo es considerar simultáneamente su
funcionamiento y su estructura. Ello se facilita mediante la clasificación de los organismos
en grupos funcionales (Cummins, 1975) al relacionar directamente la componente biológica
con los procesos de flujos energéticos. Los miembros de cada grupo funcional realizan un
proceso similar (ver Figura 6.1): los productores primarios (perifiton, fitoplancton y
macrófitas) fijan la energía del sol; hongos y bacterias descomponen la materia orgánica; y
los grupos funcionales consumidores incluyen principalmente a macroinvertebrados y
peces, que utilizan la energía acumulada por los grupos anteriores.
72
Figura 6.1.- Diagrama de la estructura y funcionamiento del ecosistema fluvial.
Los consumidores, a su vez, se agrupan según el tipo de alimento y según los
mecanismos que utilizan en su alimentación: a) los desmenuzadores se alimentan de
73
partículas grandes de detritus orgánicos (hojas, ramillos, restos animales, macrófitas,..); b)
los fitófagos se alimentan del perifiton mediante el raspado de las superficies que ocupan, o
del fitoplancton mediante filtración; c) los colectores filtran las partículas finas de detritus
suspendidas en la columna de agua, o bien, las recolectan una vez sedimentadas; y los
depredadores y parásitos obtienen sus alimentos de otros animales.
Los recursos materiales y energéticos del ecosistema están representados por los
nutrientes inorgánicos y diversos tipos de materia orgánica. Dependiendo del tamaño de la
partícula la materia orgánica se compone de: materia orgánica disuelta (<0,5μm); materia
orgánica particulada fina (0,5μm - 1 mm); materia orgánica particulada gruesa (1mm - 1dm);
material leñoso (>1dm). El material leñoso no solo tiene importancia como fuente de
recursos, sino también por sus efectos físicos en la morfología del cauce. De todas maneras,
esta clasificación es un tanto artificial, ya que el tamaño de las partículas de materia orgánica
forma un continuo desde los troncos grandes que caen al cauce hasta las partículas más finas
en que acaban de transformarse.
Las características fisicoquímicas que estructuran el ecosistema fluvial representan
la plataforma o hábitat donde se desarrollan las comunidades biológicas y sus recursos. El
hábitat físico se compone de aquellos factores que forman la estructura dentro de la cual
viven las comunidades fluviales, incluyendo las características del cauce sumergido, de las
orillas y de la ribera.
Los ríos y los ecosistemas terrestres que componen la cuenca vertiente mantienen
numerosas interrelaciones. Los regímenes de caudales, de sedimentos, nutrientes y la
materia orgánica originados en las laderas de la cuenca conforman los hábitats físicos del
río, y suministran energía y recursos a las comunidades reófilas. En especial, la vegetación
de ribera estabiliza las orillas del cauce, contribuye con materiales leñosos y residuos
vegetales a la materia orgánica del rio y controla la entrada de luz y la llegada de otra materia
orgánica y nutrientes al cauce.
En este capítulo se describe el funcionamiento del río y dos componentes
fundamentales de su estructura, el grupo de los macroinvertebrados que viven en el fondo
de los ríos, y el grupo de los peces.
Con esta descripción se trata de poner en evidencia la complejidad del
funcionamiento del ecosistema fluvial, y la gran diversidad de formas y adaptaciones
biológicas que se desarrollan dentro del mismo.
Únicamente a través de un conocimiento detallado del río se pueden estimar
correctamente los impactos originados por las actividades humanas (regulación de caudales,
canalizaciones, contaminación de las aguas, etc.), y plantear medidas para mitigar dichos
impactos, o proyectos de restauración que tiendan a recuperar una situación más favorable
para el mantenimiento de su biología y conservación.
74
6.2. FUNCIONAMIENTO BIOLOGICO DE LOS RIOS
Zonación Longitudinal
A lo largo del gradiente longitudinal del río, desde la cabecera a la desembocadura,
el sistema fluvial va adquiriendo mayor tamaño y entidad, y la influencia terrestre lateral se
debilita proporcionalmente, al aumentar el caudal y la carga de sedimentos que llegan de los
tramos altos, disminuyendo, en términos relativos, la influencia de las orillas. Generalmente
los ríos en cabecera están confinados en valles estrechos, y en el cauce abundan los
afloramientos rocosos, materiales leñosos y los sedimentos gruesos. Por el contrario, en los
tramos bajos los ríos meandrean en el valle aluvial, y en el cauce predominan los sedimentos
finos, donde se alternan su transporte y depósito. Al hacerse el río más ancho llega más luz
al centro del cauce, y la importancia de los detritos de origen ripario en el flujo energético
disminuye, siendo superado por el flujo de la materia orgánica residual procedente de los
tramos de aguas arriba.
Por ello el ecosistema fluvial, en cada tramo, funciona como un sistema abierto en
el que su fauna y flora, la materia orgánica, los nutrientes y las características físico-químicas
conforman una estructura dinámica en el tiempo y en el espacio, desde su nacimiento a su
desembocadura, a su vez íntimamente ligada al bosque de ribera. La energía que entra,
atraviesa y sale del sistema fluvial es tanto de origen solar como procedente de detritus, y es
procesada por las comunidades acuáticas que obtienen de ella la energía para su actividad,
crecimiento y reproducción. Este funcionamiento varia a lo largo del gradiente longitudinal
del río, y para su análisis es conveniente diferenciar básicamente tres tramos, alto, medio y
bajo dentro de cada río.
Tramo Alto o Río de Cabecera
Es el caso de los ríos de montaña, con fuertes pendientes en las laderas vertientes y
en el cauce, y en general con aguas transparentes. La anchura del cauce es en estos casos
pequeña, sobre todo en relación con el tamaño dominante del sustrato, de 2 a 6 metros
aproximadamente, y los árboles de las orillas dan sombra a todo o gran parte del cauce, por
lo que la entrada de energía luminosa es escasa. En este caso los únicos productores
primarios son las algas del perifiton que tapizan los cantos rodados del lecho, estando
limitado el crecimiento de otro tipo de plantas verdes por el carácter oligotrófico (escasez de
nutrientes) de las aguas, la velocidad de corriente y la escasez de luz.
La fuente principal de materia orgánica en el río es la producida fuera del mismo,
que cae a las aguas en forma de ramillas, hojas secas, etc., y se descompone lentamente por
la acción de bacterias y hongos, dando lugar a detritus en forma de "partículas gruesas" de
materia orgánica, que son así aprovechadas por los consumidores del río en ese tramo
(Figura 6.2). La rapidez con que se descompone para ser aprovechada por los diferentes
organismos acuáticos depende de la especie vegetal de la que proceda. Así, las hojas de
alisos, chopos, fresnos y arces lo hacen rápidamente, mientras que las de robles y pinos son
más resistentes.
75
En estos tramos altos, las aguas del río también arrastran materia orgánica disuelta y
en "partículas finas" que proceden de los arroyos y tramos más altos que los considerados,
si bien todavía en pequeñas cantidades debido a la poca importancia relativa de estos
últimos.
Las comunidades de macroinvertebrados bentónicos de estos tramos de cabecera son
muy abundantes y ricas en especies, ya que estos consumidores primarios aprovechan todas
las fuentes de energía en forma de materia orgánica. Los distintos grupos tróficos del
macrobentos están bien representados: el grupo de los desmenuzadores es el más importante,
encargándose de procesar las partículas gruesas de materia orgánica y transformarlas en gran
proporción en partículas finas y en materia orgánica disuelta; los raspadores aprovechan el
perifiton existente; los colectores se alimentan principalmente filtrando las partículas finas
del seston; y los depredadores se alimentan de todos los demás grupos.
La comunidad de peces de estos tramos altos está formada principalmente por
salmónidos, cuya dieta se basa en macroinvertebrados bentónicos.
Figura 6.2.- Interacciones entre los distintos componentes biológicos de un ecosistema fluvial correspondiente al tramo de
Rhithron.
Tramo Medio o Río de Piedemonte
Al aproximarse a las llanuras, las aguas de los ríos pierden velocidad, el cauce se
ensancha (15-30 m) y el lecho del fondo queda constituido en general por gravas y cantos
rodados de menor tamaño. La cobertura del cauce por la vegetación de las orillas es menor
en relación con la anchura del río, y las radiaciones solares llegan perfectamente hasta el
fondo, siendo intensamente aprovechadas por el perifiton y sobre todo por una densa
76
vegetación macrofítica. El río tiene ya su propia materia orgánica sintetizada dentro del
mismo (materia orgánica autóctona) y de ella solo se aprovecha directamente el perifiton,
que es consumido por los raspadores del macrobentos y por los vertebrados fitófagos como
algunos peces, y aves (fochas y patos). Las macrófitas no son utilizadas sorprendentemente
por ningún consumidor primario del río, por lo que al finalizar su ciclo biológico se
descomponen, mediante la acción de bacterias y hongos, y de esta forma, ya transformadas
en partículas, pueden ser digeridas y recicladas en el sistema, en los tramos de aguas abajo.
La entrada de energía procedente de los sistemas terrestres (alóctona) sigue siendo
importante en estos tramos, aunque menos que en los de cabecera, debido a la fotosíntesis
efectuada en el propio tramo. La materia orgánica aportada por la vegetación de ribera es
proporcionalmente menos importante que en los tramos altos, y es la materia orgánica que
proviene de los tramos más altos, principalmente en forma de partículas finas y disuelta, la
que predomina.
La estructura trófica de los macroinvertebrados de estos tramos es consecuencia de
los tipos de energía disponible en los mismos, predominando en este caso el grupo de los
colectores, que filtran y recolectan la fracción fina del seston; también abundan los
raspadores del perifiton, y los predadores representan aproximadamente la tercera parte de
esta comunidad, lo cual es una proporción frecuente en el medio acuático; finalmente, los
organismos desmenuzadores son menos abundantes que en el caso anterior, debido a la
menor proporción de partículas gruesas de materia orgánica en las aguas.
En la comunidad piscícola predomina las especies omnívoras como los barbos, y
entre los depredadores típicos de este tramo se encuentran las anguilas y los lucios.
Tramo Bajo o Río de Llanura
Los ríos de llanura discurren por valles muy abiertos y amplias llanuras de
inundación, describiendo generalmente pronunciados meandros sobre un cauce en cuyo
lecho predominan los sedimentos finos. Las aguas van turbias, indicando abundancia de
sales disueltas y partículas finas en suspensión, y su profundidad supera con frecuencia los
2 o 3 m, por lo que las macrófitas se restringen a las orillas, al no llegar suficiente luz al
fondo, en el centro del río. Las aguas discurren lentamente, lo que permite el desarrollo
intenso de fitoplancton en sus capas más próximas a la superficie. Este fitoplancton sirve de
alimento al zooplancton, que a su vez es parte de la dieta de algunos macroinvertebrados
(filtradores-colectores), de los peces omnívoros y de todo tipo de anátidas (Figura 6.3).
77
Figura 6.3.- Interacciones entre los distintos componentes de la comunidad biológica de un río de llanura (Potamon).
La materia orgánica que contienen estas aguas está disuelta en su mayor parte,
arrastrando también la fracción fina de los sólidos en suspensión. El macrobentos es
relativamente escaso en estos tramos debido a la inestabilidad del sustrato, constituido por
elementos muy finos, y está compuesto por colectores y depredadores casi en exclusividad.
La comunidad de vertebrados (ver Figura 6.4) es más importante y se compone de
especies omnívoras como ánades y ciprínidos (carpa, carpín, cachos, tencas y barbos) y
depredadores como garzas, cormoranes, anguilas, Black-Bass, siluros o pez gato.
78
Figura 6.4.- Comunidad de vertebrados de un tramo bajo de río.
Sistemas de Zonación
Así como los aspectos funcionales y estructurales del ecosistema del río cambian
desde los tramos altos a los bajos, también existe un cambio en la composición de sus
comunidades. Analizando la distribución de las especies desde el nacimiento hasta la
desembocadura del río se observa que hay especies que se restringen a los tramos de
cabecera o a los tramos bajos (especies estenoicas), y especies que habitan en casi todo el
recorrido del río (especies eurioicas). De forma general existe una sustitución continua de
especies a lo largo del río, que se denomina sucesión longitudinal.
El hombre, en su afán de clasificar la naturaleza para su mejor comprensión y
manejo, ha transformado idealmente dicha sucesión continúa en una zonación escalonada o
discreta. Según esta zonación teórica se pueden distinguir en los ríos "zonas" homogéneas,
caracterizadas por unas asociaciones de especies y unas condiciones abióticas del medio
fluvial.
Quizás la zonación más conocida en ríos europeos sea la de Huet (1954) que fue
adaptada a los ríos españoles por Gutiérrez Calderón (1968), donde cada zona fluvial es
definida por una especie piscícola principal y una lista de especies asociadas como sigue:
* Zona de la trucha. (el cavilat y el piscardo como especies asociadas). Se refiere a
riachuelos de pendientes fuertes y aguas rápidas, con lecho rocoso y cantos rodados, entre
los que puede existir en ocasiones gravas. La profundidad es generalmente pequeña y
contienen aguas frías y bien aireadas, cuyas temperaturas raramente exceden los 20 ºC.
79
* Zona de transición al barbo. Esta zona fue caracterizada por el tímalo, especie no existente
en las aguas ibéricas. Las especies asociadas son una mezcla de salmónidos y ciprínidos
reófilos (piscardo, barbo, boga, loina, cacho y gobio). Representa ríos más anchos y
profundos (hasta 2 m), con pendientes menores y con un lecho de piedras pequeñas y gravas,
con alternancia de rápidos y remansos.
* Zona del barbo. En ella domina el barbo, asociado a otros ciprínidos reófilos en ausencia
de salmónidos, que son sustituidos por otros predadores (anguila y lucio). Se refiere a los
ríos de pendiente moderada, en los que se alternan tramos de aguas rápidas con tramos de
remanso, dominando ya estos últimos.
* Zona de la carpa. Zona de dominio de ciprínidos de aguas tranquilas (carpa, carpín y
tenca), donde viven cachos, bermejuelas, calandinos, gobios, anguila, lucio y black-bass.
Corresponde a los tramos bajos de los grandes ríos y de sus afluentes en las tierras llanas.
En ellos la velocidad de las aguas es lenta y uniforme, mientras que las temperaturas estivales
son altas y con frecuencia las aguas son turbias y profundas.
Huet caracterizó estas zonas piscícolas también mediante parámetros morfológicos,
considerando principalmente la pendiente del río y su anchura.
Posteriormente Illies y Botosaneanu (1963) propusieron otra zonación de los ríos
con un carácter más universal, basada en todas las biocenosis fluviales. Como criterios de
zonación consideraron la temperatura de las aguas (medias estivales) y la anchura del cauce,
ambos ligados a la magnitud de los caudales y su relación a las confluencias de unos ríos
con otros, diferenciando las siguientes zonas:
* Crenon. Correspondiente a los tramos de nacimiento, riachuelos y arroyos de cabecera,
donde las aguas son frías durante todo el año, con oscilaciones térmicas muy pequeñas y los
cauces de anchura menor de dos metros.
* Rhithron. Define a los ríos de montaña donde la temperatura media mensual de las aguas
no excede los 20 ºC; la velocidad de corriente es rápida y los caudales son generalmente
pequeños. El sustrato del lecho está compuesto por rocas de tamaño grande, piedras, gravas
y arenas, y solo en las zonas de remanso se acumulan limos. En esta zona se distinguen a su
vez tres subzonas consecutivas, el Epirhithron (riachuelos cuya anchura varía entre 2 y 10
m), el Metarhithron (ríos de 10 a 20 m de anchura) y el Hyporhithron (20-30 m de ancho).
* Potamon. Representa los tramos bajos de los ríos donde las temperaturas medias
mensuales exceden los 20 ºC, la velocidad de corriente es pequeña, en régimen más
homogéneo, y el lecho del río está compuesto principalmente por arenas, limos y arcillas,
aunque pueden existir algunas zonas de gravas en los pequeños rápidos que a veces se
forman. A su vez en esta zona también se distinguen tres subzonas, Epipotamon (zona de
transición y ríos pequeños de llanura), Metapotamon (grandes ríos de llanura) e
Hypopotamon (deltas y estuarios).
Generalizando, se puede establecer una correlación entre ambas zonaciones,
considerándose que la zona de la trucha abarca desde el Crenon hasta el Metarhithron; la
zona de transición corresponde al Hyporhithron; la zona del barbo al Epipotamon; y la zona
de la carpa al Metapotamon.
80
El Río como un Continuo
Vannote et al. (1980) proponen la interpretación ecológica y conceptual del río como
un continuo, en contraposición con las ideas anteriores, basadas principalmente en el estudio
de tramos aislados. En realidad, este nuevo concepto no es más que la integración del
continuo morfológico del río (Leopold et al., 1964) con las teorías biológicas ya existentes,
perfectamente engarzados entre sí, lo que proporciona por vez primera cohesión al concepto
del río como un ecosistema único.
Bajo este concepto del río se analiza con detalle la evolución de la materia orgánica
en las aguas, como principal fuente de energía en las mismas, y el desarrollo de los distintos
grupos funcionales que aprovechan dicha materia según su estado físico, tamaño de las
partículas, etc., produciéndose de forma continua una sucesión de especies a lo largo del río
(ver Figura 6.5) que responde a esta disponibilidad de alimento y a las condiciones físicas
de las aguas a lo largo del mismo.
81
Figura 6.5.- Continuo fluvial en un río ibérico típico, señalando las comunidades macrobentónicas, piscícolas
82 y de
productores primarios.
Este nuevo enfoque incluye en su concepción del río ideas y teorías de
geomorfología fluvial, donde es necesario considerar al río como un ente continuo, haciendo
hincapié en el gradiente de energía de las aguas y en la situación de equilibrio que tiende a
alcanzarse en cada tramo entre la potencia hidráulica, función del caudal y la pendiente, y
las características físicas del cauce (anchura, profundidad, tipo de sustrato, velocidad, etc.)
que dependen de ésta.
Espiral de Nutrientes
Como consecuencia de la propia dinámica del sistema fluvial, y debido a la corriente
del agua que es la que determina la continuidad de las restantes características, en los ríos se
está produciendo de forma constante un flujo de energías aguas abajo, y en cada tramo se
trata de aprovechar al máximo la energía que pasa por él, haciendo que sea mínima la
exportación o salida de esta energía mediante el almacenamiento o retención de la misma en
forma de materia orgánica (biomasa de organismos vivos o sedimentos orgánicos) en ese
tramo.
De esta forma, fijándonos en un átomo de carbono o de algún nutriente como
nitrógeno o fósforo, vemos que en su recorrido no efectúa ciclos cerrados como sucede en
otros ecosistemas (lagos, bosques, etc.) sino que se desplaza hacia aguas abajo, arrastrado
por la corriente en unos tramos, y capturado en otros y procesado y asimilado por las
comunidades biológicas que finalmente lo excretan a las aguas, siendo nuevamente
arrastrado aguas abajo hasta ser una vez más aprovechado por otras comunidades de tramos
más bajos.
Este tipo de movimiento de los nutrientes representa una espiral, con una traslación
hacia aguas abajo seguida de un ciclo biológico, repitiéndose sucesivamente a lo largo del
curso del río. Esta circulación en espiral de los nutrientes y otros elementos es característica
del funcionamiento del ecosistema fluvial y se define por la "longitud de espiral" que es la
distancia media de río que recorre cada partícula entre dos ciclos consecutivos, la cual es
más corta cuánto más complejo y estable es el río por donde discurre, y mayor cuanto más
simplificado se encuentre (ej. en tramos canalizados, donde domina la traslación de los
detritus orgánicos sobre los ciclos de asimilación).
El tipo de movimiento o aprovechamiento de los compuestos orgánicos del río, con
una constante exportación hacia aguas abajo en forma cada vez más degradada o disuelta
para ser aprovechada por los organismos productores (plantas verdes), contribuye
notablemente a la capacidad de autodepuración de los ríos, junto a las posibilidades de
aireación de las aguas y a las propias actividades biológicas de los restantes organismos
acuáticos.
83
Estabilidad y Organización
Cada sistema fluvial se va estabilizando de forma natural hacia aguas abajo. Desde
un punto de vista geomorfológico, los arroyos y afluentes de cabecera van confluyendo y
organizándose en un sistema de evacuación cada vez con menos cauces; desde un punto de
vista hidrológico, los diferentes regímenes de caudales y velocidades de las aguas de cada
río se van compensando cuando se unen en el principal; y desde un punto de vista químico,
se van mezclando aguas de características fisicoquímicas muy diferentes, que drenan
cuencas de distinta naturaleza geológica, determinando a partir de su confluencia el aumento
del área total drenada, siendo cada vez menor la influencia que pueden tener en las aguas del
cauce principal las características puntuales de una porción de su cuenca, y mayor el efecto
homogeneizador del mismo.
Desde un punto biológico, también aguas abajo se van produciendo una mayor
estabilización por competencia y relación continúa entre las diferentes poblaciones y
comunidades que van apareciendo en el río, si bien la riqueza de especies y su diversidad
disminuyen.
Las comunidades de los tramos más bajos, donde predomina la "respiración" frente
a la "reproducción, aprovechan la relativa ineficacia de las comunidades de los tramos más
altos, que no son capaces de aprovechar toda la energía en forma de materia orgánica que
reciben. Pero estas comunidades de tramos altos, debido quizás a una mayor heterogeneidad
de las restantes características del río, tienen una mayor diversidad que las de los tramos
bajos, y presentan mejores condiciones de adaptación.
Donde las características del río son más estables (en los tramos bajos), la
contribución biológica a dicha estabilidad es muy pequeña, y ello se traduce en una baja
diversidad de las comunidades.
Por el contrario, en los tramos de río donde se producen fluctuaciones del medio
fluvial relativos a caudales, temperaturas, materia orgánica, etc. (tramos altos y sobre todo
medios), generalmente existe un número elevado de especies que constituyen comunidades
muy diversas, estando las relaciones de competencia muy aminoradas por lo que pueden
convivir entre ellas tratándose de una situación por debajo de la óptima para la mayoría de
las especies.
Finalmente, en los tramos de río donde estas fluctuaciones son muy grandes nos
encontramos sistemas muy estresados, tolerados únicamente por las especies más pioneras,
en los que también disminuye notablemente la diversidad biológica.
84
6.3. LOS MACROINVERTEBRADOS ACUATICOS
Generalidades
Los invertebrados que habitan el fondo de los ríos tienen una gran importancia, ya
que su biomasa es con frecuencia la principal componente animal del ecosistema acuático.
Su actividad biológica resulta imprescindible para comprender el funcionamiento de ríos y
lagos.
Distinguimos los invertebrados de tamaño microscópico, tales como los hidrozoos,
rotíferos, nematodos, hidracnelas, microcrustáceos, de los llamados "macroinvertebrados",
cuyo tamaño máximo alcanzado a lo largo de su ciclo biológico supera los 2 mm.
En este apartado nos centraremos en los macroinvertebrados que desarrollan todo su
ciclo vital o parte de él en el medio acuático, cuya importancia relativa en los sistemas
acuáticos es mayor y ha despertado de siempre el interés de los naturalistas por constituir la
base alimenticia de numerosas especies piscícolas.
El término macroinvertebrado es un concepto práctico en función del tamaño, siendo
considerados como macroinvertebrados los organismos que superan en fase adulto o último
estadio larvario los 2,5 milímetros. Este grupo incluye taxones como: Moluscos, Crustáceos
(Anfípodos, Isópodos y Decápodos), Turbelarios, Oligoquetos, Hirudíneos y
fundamentalmente Insectos, entre los que se encuentran Coleópteros, Hemípteros,
Efemerópteros, Plecópteros, Odonatos, Dípteros, Neurópteros y Tricópteros (ver Figura
6.6).
Existen algunos macroinvertebrados cuyos hábitats se restringen a las aguas
corrientes, como es el caso de algunos insectos dípteros (blefaricéridos y simúlidos), la
mayoría de los insectos tricópteros, efemerópteros y plecópteros. Otros grupos son
principalmente fluviales, tales como los odonatos (libélulas), siálidos, élmidos e hidrénidos.
Otros viven principalmente en lagos y lagunas o en los tramos remansados de los ríos
(Syrphidae, Ephydridae, Muscidae, Chironomidae, Limoniidae, Hydrophilidae,
Heteroptera, Caenidae).
El origen evolutivo de la mayoría de los insectos acuáticos (especialmente
Trichoptera, Plecoptera y Ephemeroptera) tuvo lugar en las cabeceras de los ríos fríos y con
fondos pedregosos (Ross, 1963), ya que allí es donde se encuentra la mayor diversidad de
taxones y donde sobreviven confinadas las familias más primitivas. Por el contrario, los
moluscos y crustáceos dulceacuícolas provienen de antepasados marinos que han colonizado
los ríos y evolucionado en los mismos. Existen por tanto en esta fauna macroinvertebrada
dos grandes tendencias opuestas de colonización evolutiva, una hacia aguas abajo
protagonizada por los insectos acuáticos, y otra hacia aguas arriba debida a moluscos y
crustáceos.
85
El interés de los macroinvertebrados está justificado desde varios puntos de vista:
- como eslabón fundamental en la cadena trófica sirviendo de alimento a los peces, así como
a las aves y anfibios asociados al medio acuático.
- como indicadores biológicos de la calidad del agua (García de Jalón y González del
Tánago, 1984).
- como componentes del ecosistema acuático aportando riqueza y diversidad.
Los macroinvertebrados son habitantes de dos tipos de ecosistemas de aguas dulces
muy distintos entre sí (Resh y Rosenberg, 1984):
- ecosistemas lénticos o de aguas tranquilas entre los que se incluyen lagos, lagunas y charcas
de distinta magnitud.
- ecosistemas lóticos o de aguas rápidas como son los ríos, arroyos, etc.
Estos dos ecosistemas tiene una dinámica muy diferente en cuanto a entrada de luz,
recirculación de nutrientes, flujos de energía etc., existiendo además una importante
diferencia entre ambos como es el hecho de que los ríos tienen un carácter más continuo en
el tiempo, a escala geológica, mientras que los lagos y lagunas tienen una existencia más
corta y acaban colmatándose, de manera que no existe una fauna propiamente lacustre, y la
considerada como tal está representada siempre por elementos derivados de la fauna fluvial.
Descripción de los principales grupos
A continuación, se revisan los principales grupos que componen el macrobentos de
los ríos, detallando algunas de sus principales características (Tachet et al., 1981).
Tricládidos. - Son las planarias, de formas aplanadas como su nombre indica, alargadas,
que son frecuentes en nuestros ríos. A pesar de la poca consistencia física de su cuerpo son
predadoras de otros macroinvertebrados. Las más comunes son Cenobia alpina, que habita
los ríos de montaña y las de los géneros Dugesia y Polycelis, que son frecuentes en los
tramos bajos.
Briozoos. - Son especies sésiles (fijas) que forman colonias, habitando en los tramos bajos
de los ríos con aguas ricas en seston, tanto orgánico como inorgánico del que se alimentan
por filtración mediante una corona de tentáculos ciliados.
Porífera. - Son las esponjas de agua dulce que recubren las partes inferiores de las piedras
de los ríos en sus tramos bajos o de Potamon. Los géneros Spongiella y Ephydatia son
frecuentes en nuestros ríos.
86
Figura 6.6.- Distintas formas de macroinvertebrados presentes en los ríos.
Oligochaeta. - Son anélidos (gusanos de cuerpos segmentados) con sedas. Las lombrices de
agua (familia Lumbricidae) habitan fondos de piedra, mientras que el resto de los
oligoquetos viven sobre fangos. Los pertenecientes a las familias Haplotaxidae, Naididae y
sobre todo Tubifidae pueden vivir en condiciones de anoxia (falta de oxígeno) en las aguas,
87
debido a su capacidad para regular la concentración de hemoglobina en su hemolinfa, que
les confiere una tonalidad rojiza.
Hirudinea. - Comprende este grupo las sanguijuelas, anélidos que se alimentan de los
fluidos internos de otros animales acuáticos, con el cuerpo terminado en una ventosa. Hirudo
y Piscicola son ectoparásitos de vertebrados, mientras que Erpobdella, Helobdella,
Glossiphonia y Haemopis son depredadores de otros invertebrados.
Gastropoda. - Incluye a los caracoles de agua dulce y a las lapas de río (Ancylus fluviatilis).
Los más primitivos son los prosobranquios, que respiran mediante branquias, con un
opérculo y un par de tentáculos. Entre estos es muy abundante la especie Theodoxus fluvialis
y los pequeños Hydrobiidae. El género Melanopsis es muy común en los ríos del litoral
mediterráneo de nuestra península. Los pulmonados carecen de opérculo y tienen dos
tentáculos. Las especies más comunes, Limnaea pereger y Physa fontinalis, pueden vivir en
aguas con escaso oxígeno disuelto, al tomar este elemento directamente de la atmósfera.
Bivalvia. - Estos moluscos comprenden a las almejas y mejillones de río, que se alimentan
filtrando las aguas y recogiendo las partículas orgánicas que llevan en suspensión. Su hábitat
es siempre fondos de sedimentos finos. Los mejillones de río (familia Unionidae) tienen una
vida larga (l0 años) y su tamaño puede llegar hasta 20 cm. Sus larvas, denominadas
gloquidios, son ectoparásitos de los peces, a los que se agarran mediante un par de pinzas
duras en forma de gancho. Las almejas (familia Sphaeriidae) son más pequeñas (hasta 20
mm), siendo Psidium y Sphaerium los géneros más abundantes.
Crustacea. - Entre los isópodos de los ríos, el género Asellus está representado por algunas
especies tolerantes a la contaminación ligera y también a las oscilaciones bruscas de caudal.
Entre los anfípodos, los Gammaridae están representados en la península ibérica por
diversas especies de los géneros Gammarus, Echinogammarus, Eulimnogammarus, que se
caracterizan por una vertiginosa velocidad evolutiva y un gran interés biogeográfico
(Margalef, 1983). Son crustáceos detritívoros cuyas poblaciones son a menudo
extraordinariamente densas, y cuya presencia está ligada a las aguas duras y fuertemente
mineralizadas.
Dentro de los decápodos tenemos a los camarones o quisquillas de agua dulce
(familia Athyidae) y a los cangrejos de río (familia Astacidae). Los primeros habitan entre
la vegetación sumergida en los remansos de los ríos. El cangrejo de río ibérico,
Austrapotamobius lusitanicus, ha visto reducida su distribución a pequeños núcleos relictos
aislados, a causa de la "peste del cangrejo". Está siendo sustituido por la especie introducida
del cangrejo de las marismas (Procambarus clarkii).
Hydracarina. - Estos pequeños arácnidos acuáticos en estado larvario son parásitos de otros
invertebrados y de adultos son generalmente depredadores. Existe una cierta especificidad
entre el hospedante y el huésped parásito, al menos a nivel de superfamilias. Así,
Lebertioidea parasita quironómidos y simúlidos, y Uninicola es parásito de bivalvos y
poríferos.
88
Ephemeroptera. - Son insectos con estados adultos aéreos de características primitivas,
tales como sus tres largos cercos o su incapacidad para doblar las alas cuando están en
reposo. Sus ninfas acuáticas son muy abundantes en los ríos, presentando algunas especies
poblaciones extraordinariamente densas. Son detritívoros y fitófagos, y constituyen las
presas alimenticias de numerosos predadores, por lo que son básicos en las cadenas tróficas
de los ecosistemas fluviales. Su nombre alude a que sus adultos tienen una vida muy efímera,
en algunas especies solo dura dos o tres horas.
La familia Baetidae, con sus ninfas nadadoras que se alimentan recolectando
partículas finas de materia orgánica, se encuentran en todo tipo de ríos, presentando un ancho
espectro ecológico. Especialmente el género Baetis, que vive en las corrientes, contiene
especies muy frecuentes y abundantes, como B. rhodani y B. fuscatus. Por el contrario, los
géneros Cloeon, Centroptilum y Procloeon viven en aguas remansadas, siendo en general
menos abundantes.
La familia Oligoneuriidae está representada en la península ibérica por los géneros
Oligoneuriella y Oligoneuriopsis, cuyas especies tienen un periodo de desarrollo larvario en
el río muy corto y rápido, presentando poblaciones masivas a finales de primavera y
principios del verano, cuyos adultos emergen al mismo tiempo durante algunos pocos días.
Habitan los tramos medios de los ríos, alimentándose del seston fluvial que filtran mediante
una hilera de setas insertas en las patas anteriores.
Los Heptagenidae se caracterizan por unas formas marcadamente aplanadas y una
alimentación del perifiton y de sedimentos finos, que raspan y cepillan con sus apéndices
bucales. Epeorus y Rhithrogena habitan los rápidos en los tramos altos de los ríos, mientras
que Heptagenia habita los tramos bajos y Ecdyonurus está presente también en hábitats
lénticos de orillas o pozas (ver Figura 6.7).
89
Figura 6.7.- Larva de Rhithrogena spp. en la que se observa su forma aplanada.
Las ninfas de Ephemerellidae se encuentran en una gran variedad de hábitats
lénticos. Sus cuerpos tienen formas algo aplanadas, con lamelibranquias dispuestas en el
dorso y frecuentes espinas dorsales. Ephemerella ignita es la especie más común y suele ser
abundante, asociada a macrofitas sumergidas.
Las ninfas de Caenidae son de pequeño tamaño y habitan los remansos y orillas de
los tramos medios y bajos de los ríos. Toleran la contaminación de las aguas y a menudo
forman parte de las comunidades bénticas muy simplificadas que existen en los tramos
contaminados.
Las ninfas de Leptophlebiidae tienen formas alargadas, con branquias laterales
bifurcadas o ramificadas. En general se encuentran en los tramos altos de los ríos, entre las
piedras del lecho o en los detritus vegetales acumulados en las zonas de remanso.
La familia Ephemeridae, con un solo género, Ephemera, incluye insectos con un
tamaño relativamente grande, con unas ninfas que habitan las zonas de acumulación de
arenas, tanto de tramos altos como bajos. Viven enterradas en el sustrato, alimentándose de
partículas finas que filtran mediante una corriente de agua que crean con el movimiento de
sus branquias.
La única especie ibérica de la familia Potamanthidae es Potamanthus luteus, que
habita en los tramos medios y bajos de los ríos durante los meses de invierno y primavera,
en aguas eutrofizadas y en ocasiones incluso ligeramente contaminadas.
La familia Polymitarcidae está representada en nuestros ríos por la especie Ephoron
virgo, de características análogas a las de la especie de la familia anterior, pero con un
desarrollo larvario mucho más tardío en el tiempo (verano).
90
Odonata. - Constituyen los conocidos "caballitos del diablo" (suborden Zygoptera) y las
"libélulas" (suborden Anisoptera).
Son insectos primitivos como los efemerópteros, y como ellos sus adultos son
incapaces de doblar las alas en reposo. Pero al contrario que éstos, los odonatos son
excelentes voladores que cazan activamente insectos y cuya vida adulta es muy larga.
Sus ninfas son todas predadoras, con movimientos lentos y que capturan su presa
mediante el labio, pieza bucal que está muy desarrollada y es extensible, en forma de
máscara.
Viven generalmente ocultos entre las raíces de las macrofitas de las orillas, o entre
los detritus y sedimentos acumulados en las zonas de remanso. Las únicas especies capaces
de vivir en los rápidos sobre sustrato pedregoso son Boyeria irene y las del género
Onychogomphus, todas ellas del grupo de las libélulas.
La familia Cordulegasteridae agrupa libélulas de tamaño grande que habitan los
tramos altos y medios de los ríos.
Los Calopterygidae son caballitos del diablo muy frecuentes y abundantes en todos
los tipos de ríos, y su presencia está siempre asociada a las macrofitas de las orillas.
Plecoptera. - Son insectos cuyas ninfas son exclusivamente acuáticas y se caracterizan por
la presencia de un par de cercos. Aunque son primitivos, sus adultos son ya capaces de doblar
las alas en reposo. Las especies de mayor tamaño son las llamadas "gusarapas", que los
pescadores de caña utilizan como cebo.
Las especies de la familia Taeniopterygidae son generalmente características de los
tramos de ríos de transición entre las partes altas y medias. Su desarrollo larvario tiene lugar
durante el invierno, época en que a menudo presentan grandes poblaciones en las zonas de
corriente. Debido a su fenología (comportamiento a lo largo del año), algunas de estas
especies están adaptadas a la sequía temporal de los ríos y arroyos, durante los meses
estivales.
Los Nemouridae incluyen a plecópteros adaptados a las condiciones lénticas de los
tramos altos y medios. Se alimentan de detritus vegetales de tamaño grande que desmenuzan
con sus mandíbulas.
Las ninfas de Leuctridae son en general de difícil determinación puesto que son todas
ellas muy parecidas entre sí. Son detritívoras, y habitan los tramos altos de los ríos, si bien
la especie Euleuctra geniculata puede vivir en tramos más bajos, con aguas mineralizadas
más o menos eutróficas. Se distinguen dos grupos de Leuctra, aquellas cuyas ninfas se
desarrollan durante los meses de invierno y pasan a la fase de adulto en primavera
(grupohippopus-inermis) y aquellas de desarrollo estival y vuelo otoñal (grupo fusca). La
especie Thyrrenoleuctra minuta vive en los ríos temporales del Sur de España.
La familia Capniidae incluye los géneros Capnia y Capnioneura, cuyas larvas tienen
un desarrollo precoz, con vuelo invernal y primaveral.
Los Perlodidae son todos depredadores en sus fases ninfales. Sus adultos vuelan en
primavera. Perlodes es de un gran tamaño medio y en su distribución llega a tramos medios
y bajos de los ríos. Hemimelaena flaviventris y Guadalgenus franzi son habitantes
91
característicos de nuestros ríos y arroyos temporales (que se secan en los meses del estiaje).
Las especies de la familia Perlidae son las gusarapas propiamente dichas, y
constituyen un grupo de grandes predadores del río que necesitan dos años para completar
su ciclo biológico. Perla y Dinocras son reófilas de tramos altos y aguas frías, mientras que
Eoperla y Marthamea viven en los tramos medios y bajos.
Finalmente, las ninfas de Chloroperlidae son pequeñas y de colores verdosos, y viven
en los ríos de montaña generalmente.
Heteroptera. - Son insectos acuáticos, con metamorfosis todavía incompleta (falta el estado
de "pupa"). Tienen un aparato bucal muy modificado, en forma de pico adaptado para la
succión.
Todos los heterópteros son depredadores, la mayoría son nadadores (familias
Corixidae y Notonectidae) o caminan sobre la superficie del agua (Guerridae e
Hydrometridae), y pocos son bentónicos (viven en el fondo) como Nepidae y
Aphelocheiridae.
Solo el género Aphelocheirus es capaz de vivir en las zonas de corriente de los ríos.
Nepa y Ranatra son népidos que viven en el fondo de las orillas y remansos, respirando el
aire de la atmósfera mediante un largo sifón abdominal.
Coleóptera. - El orden Coleoptera incluye a los llamados escarabajos y es muy diverso, con
algunas familias acuáticas.
Son insectos con metamorfosis completa (entre la larva y el adulto pasan por una
fase de pupa), cuyos adultos se caracterizan por tener las alas anteriores endurecidas en
forma de "élitros" que generalmente recubren dorsalmente todo el abdomen.
Los ditiscos (familia Dytiscidae) son colectores hidradéfagos de régimen carnívoro
que habitan las zonas lénticas de los ríos. Sus adultos toman el oxígeno directamente de la
atmósfera y para ello tienen que subir periódicamente a la superficie y renovar el aire que
tienen en unas cámaras situadas debajo de los litros, mientras que sus larvas respiran el
oxígeno disuelto en las aguas mediante branquias.
Los Haliplidae son hidradéfagos de costumbres fitófagas que se alimentan
principalmente de algas.
La familia Gyrinidae está compuesta de hidradéfagos carnívoros. Sus imagos nadan
en la superficie del agua, mientras que sus larvas son bentónicas, habitando ambos en las
facies lénticas de los ríos. Solo las larvas de Orectochilus villosus son capaces de vivir en
las zonas de corriente.
Los Dryopidae son colectores polífagos que tanto en estado de adulto como de larva
viven en zonas de corriente, alimentándose del perifiton del fondo de los ríos. Las larvas
tienen una respiración branquial y sus imagos respiran mediante un fino revestimiento
ventral de pelos hidrófugos (repelen el agua), los cuales forman una burbuja de aire que
físicamente funciona como una branquia al permitir el intercambio de gases (respiración)
92
dentro del agua.
Los Hydraenidae son colectores polífagos de pequeño tamaño, cuyas formas adultas
son acuáticas mientras que sus larvas son terrestres. Los adultos hydrénidos habitan en la
facies lótica de los ríos y su alimentación se basa en un régimen fitófago del perifiton. Las
especies ibéricas de esta familia presentan un gran interés biogeográfico que ha sido puesto
de manifiesto por diversos investigadores.
Los Hydrophilidae son polífagos que viven siempre en las zonas de remanso y orillas
de los ríos. Sus adultos son en su mayoría detritívoro-filtradores, mientras que sus larvas son
todas ellas depredadoras.
Los Helodidae son polífagos, con larvas acuáticas exclusivamente ya que sus imagos
son terrestres. Su alimentación es principalmente detritívora.
Neuroptera. - Son insectos con metamorfosis completa cuyos adultos tienen una venación
alar muy reticulada. Incluye al suborden Megaloptera, cuyas larvas tienen mandíbulas
masticadoras y al suborden Planipennia, de larvas con mandíbulas perforadoras, adaptadas
a la succión.
La familia Sialidae es un grupo de megalópteros cuyas larvas depredadoras viven en
las zonas de remanso con fondos fangosos de los tramos altos fluviales.
La familia Sisyridae está constituída por plannipenios que viven asociados a las
esponjas de agua dulce (Porifera) de las cuales se alimentan.
Trichoptera. - Es un orden de insectos casi exclusivamente acuáticos, muy evolucionado y
próximo filogenéticamente a las mariposas (orden Lepidoptera). Sus adultos tienen alas
cubiertas de pelos, de aquí su nombre ("tricho" significa pelos), que en reposo pliegan en
forma de tejadillo sobre el cuerpo.
Sus larvas se caracterizan por la presencia de un par de falsas patas anales y porque
hilan seda con la que construyen redes, refugios y estuches transportables de forma cilíndrica
(los llamados "canutillos").
Las larvas de tricópteros constituyen, con frecuencia, una importante componente de
las comunidades bénticas. Ellas contribuyen significativamente a la cadena trófica de los
ecosistemas fluviales y por lo tanto, componen una gran parte de la dieta de los peces.
La familia Rhyacophilidae está representada en la península ibérica por el género
Rhyacophila. Son predadores, de formas libres (sin canuto) que habitan las corrientes de los
tramos altos de los ríos.
Las larvas de Glossosomatidae construyen un caparazón con piedras y se alimentan
del perifiton que raspan en la superficie de las piedras del lecho del río. Habitan en los tramos
altos.
Las larvas de Hydroptilidae construyen fundas en forma aplanada y se alimentan
básicamente de microalgas perifíticas. Se encuentran tanto en los rápidos como en los
remansos de los ríos, habitando asimismo a lo largo de todo su curso.
93
Los Philopotamidae son tricópteros microfiltradores que se alimentan de los detritus
finos que quedan atrapados en las redes que construyen. Viven tanto en facies léntica como
en zonas de aguas rápidas. Los géneros Philopotamus y Wormaldia habitan los tramos de
cabecera de los ríos y arroyos, mientras que Chimarra se encuentra en los tramos medios y
bajos.
La familia Hydropsychidae está constituída por tricópteros que filtran las partículas
del seston, para lo que construyen unas redes en las zonas de corriente. Dentro de esta familia
existen especies que solo habitan los tramos de cabecera de los ríos, como Hydropsyche
dinarica e Hydropsyche tibialis; otras viven en los tramos medios, como Hydropsyche
pellucidula e Hydropsyche siltalai y otras son características de tramos bajos como
Hydropsyche exocellata e Hydropsyche contubernalis (García de Jalón, 1987).
Los Polycentropidae viven en las facies lénticas o de poca corriente, y son
depredadoras que capturan a sus presas mediante unas finas redes que ellas fabrican. El
género Plectrocnemia vive en los tramos altos, mientras que en Polycentropus hay especies
de tramos altos (Polycentropus kingi), de tramos medios (Polycentropus telifer) o de todos
ellos (Polycentropus flavomaculatus).
Las larvas de Psychomyidae viven dentro de refugios tubulares de seda,
alimentándose de microalgas del perifiton mediante la acción raspadora de sus mandíbulas.
Psychomyia pusilla vive en los tramos altos y medios de los ríos, mientras que Psychomyia
ctenophora habita los medios y bajos.
Las larvas de Brachycentridae construyen canutos protectores que acarrean
constantemente. Brachycentrus subnubilus se alimenta del seston que retiene mediante un
peine de pelos que lleva en la tibia y tarso anteriores, viviendo en los tramos medios de los
ríos. Las especies del género Micrasema se alimentan del perifiton en los tramos altos.
La familia Limnephilidae es la más diversa faunísticamente. La mayoría se
alimentan desmenuzando todo tipo de detritus; sin embargo, Anomalopterygella es
microfitófaga. Las larvas de esta familia se encuentran generalmente en la facies léntica o
de escasa corriente de los ríos, salvo Potamophylax, que pupa debajo de las piedras en los
rápidos.
Las larvas de Goeridae se caracterizan por tener el pronoto con procesos
antero-laterales puntiagudos. Construye canutillos con piedras y se alimenta del perifiton de
los tramos altos de los ríos. Larcasia partita y Silo graellsi viven en aguas silíceas, mientras
que Goera pilosa se encuentra en aguas duras y mineralizadas.
La familia Leptoceridae contiene gran variedad de especies. Sus larvas son
desmenuzadoras de detritus y llevan el cuerpo metido en canutos que construyen con
materiales diversos. Habitan preferentemente la facies léntica, siendo más abundantes en los
tramos medios de los ríos.
Los sericostomítidos construyen unos canutos recurvados con granitos de arena
distribuidos perfectamente. Habitan en tramos altos en facies léntica, donde abundan las
arenas y los detritus.
Diptera. - Este orden es uno de los más grandes, está muy evolucionado y biológicamente
es el más diverso. Incluye una serie de familias cuyas fases inmaturas son acuáticas, algunas
94
de las cuales tienen adultos que pican y chupan sangre de mamíferos transmitiendo
importantísimas enfermedades.
Los dípteros se caracterizan porque sus adultos tienen solo el par de alas anterior (su
nombre alude a este carácter, dos alas), habiendo transformado las alas posteriores en unas
estructuras denominadas "balancines". Sus larvas tienen formas muy diversas, lo que les ha
permitido adaptarse a todo tipo de hábitats.
Los Blephariceridae son dípteros nematoceros cuyas larvas están adaptadas a resistir
fuertes corrientes, puesto que están dotados de ventosas y ganchos para agarrarse al sustrato.
Son microfitófagos que habitan los tramos altos de los ríos.
La familia Limoniidae comprende a dípteros nematoceros que viven tanto en facies
léntica como lótica de los tramos altos y medios de los ríos. Las larvas del género Hexatoma
son detritívoras, las de Dicranota son depredadoras y las de Antocha son recolectoras.
Los Dixidae son unos dípteros nematoceros cuyas larvas viven en las aguas
remansadas y en las orillas. Se alimentan colectando las partículas de materia orgánica que
llevan las aguas en suspensión (seston) mediante movimientos del cuerpo que mantienen
doblado.
La familia Simuliidae comprende unos nematoceros abundantes en los ríos cuyas
especies viven tanto en los tramos altos y medios como en los bajos, pero siempre en facies
lótica (rápidos). Sus larvas están singularmente especializadas en la recolección de las
partículas finas arrastradas por la corriente, mediante un par de apéndices bucales en forma
de abanico.
La familia Chironomidae es una de las más importantes en los ecosistemas acuáticos,
por su gran riqueza faunística, su ancho espectro ecológico y por las grandes densidades en
que aparecen ciertas especies. Habitan tanto en la facies léntica como en la lótica, en todos
los tramos de los ríos. La mayoría de las especies son recolectoras o filtradoras de las
partículas finas de los sedimentos, aunque existen representantes de los restantes niveles
tróficos.
Así, Cricotopus vive rascando el perifiton de Nostoc. Los Tanypodinae son
generalmente depredadores de otros macroinvertebrados; Parachironomus parasita a
gasterópodos pulmonados. Eucricotopus perfora galerías en las hojas de macrofitas, en
donde habita alimentándose de partículas del seston que retiene. Rheotanytarsus construye
con su secreción sedosa estructuras tubulares que terminan en redes con las que retiene los
sedimentos del seston de los cuales se alimenta, de manera similar a como lo hacen los
Hydropsychidae. Chironomus puede vivir en tramos contaminados, resistiendo las
condiciones de anoxias en las aguas mediante el aumento de la concentración de la
hemoglobina en su hemolinfa, lo que les da una coloración rojiza.
Las familias Empididae, Dolichopodidae, Tabanidae y Athericidae son dípteros
braquíceros, de costumbres depredadoras que habitan los tramos altos y medios de los ríos.
Los Syrphidae son dípteros ciclorrafos que en ocasiones son muy abundantes en los
tramos más contaminados de los ríos. Viven en zonas remansadas y tomando el oxígeno
directamente de la atmósfera, a través de unos tubos retráctiles muy largos que emiten hasta
la superficie, soportando de esta manera condiciones de anoxia total de las aguas.
95
Ecología de los macroinvertebrados fluviales
La fauna invertebrada que habita los ríos tiene un origen diverso. Existen algunos
grupos cuyo origen es propiamente fluvial, como los órdenes Trichoptera, Ephemeroptera o
Plecoptera. Otros proceden de antecesores marinos que colonizaron el agua dulce como las
familias de crustáceos presentes en los ríos. Y otros proceden de grupos terrestres con
familias enteras adaptadas al medio acuático como es el caso de los Dípteros.
El medio fluvial ofrece una serie de características que obligan a ciertas adaptaciones
por parte de los organismos que lo habitan. Estas adaptaciones pueden ser de tipo
morfológico, fisiológico o incluso etológico.
Adaptaciones morfológicas
Uno de los obstáculos fundamentales que deben salvar los organismos que viven en
el medio fluvial es evitar ser arrastrados por la corriente, y por ello gran parte de sus
adaptaciones morfológicas están orientadas en este sentido.
Aplanamiento del cuerpo
Muchos animales que viven sobre las piedras del fondo presentan formas aplanadas,
como los efemeropteros Epeorus y Heptagenia, quedando incluidos en la capa límite, de
esta manera pueden desplazarse por la piedra sin ser arrastrados por la corriente.
En el caso de los tricládidos, todas las especies son de forma aplanada, lo cual les
permite vivir sobre las piedras, ofreciendo la menor superficie a la corriente.
Formas aerodinámicas
Las estructuras fusiformes ofrecen menor resistencia a la corriente. Este mecanismo
está bien representado en los efemerópteros Baetis y Centroptilum y quizá por esto sean los
organismos más abundantes en zonas de corriente y sustrato pedregoso.
Resulta más ventajoso orientarse en dirección a la corriente ofreciendo la menor
resistencia, que enfrentarse a ella con toda la superficie del cuerpo. Muchos tricópteros que
viven dentro de un estuche o canutillo se fijan al sustrato con las patas y dejan el canutillo
que se oriente libremente con la corriente. Otro tricóptero, Anabolia, construye su canutillo
incorporándole un palito al final de la estructura que utiliza como timón.
96
Reducción de las estructuras salientes
Un sistema para ofrecer la menor resistencia al agua es reducir las estructuras
sobresalientes del cuerpo. Un ejemplo de ello es entre los efemerópteros, el género Baetis
que puede soportar cierta exposición a la corriente y sus branquias son más pequeñas que
las de otros individuos del grupo, quedando reducidas a pequeñas láminas.
Incorporación de ventosas
Es un tipo de adaptación en la que concurren grupos muy distintos. Son típicas las
ventosas de las sanguijuelas o el modo de fijación de los gasterópodos. Entre los dípteros
son destacables las complejas ventosas de la familia Blephariceridae, que les permite resistir
elevadas velocidades del agua.
Prolongación del cuerpo con rebordes laterales
Muchos animales aplanan y modifican sus estructuras corporales hacia una mayor
superficie de contacto con el sustrato dificultando ser arrastrados por la corriente. Los
efemerópteros del género Rithrogena disponen de unas branquias muy amplias que
extienden por debajo de su cuerpo de manera que dificulta, que el agua pase entre su cuerpo
y el sustrato, y le levante.
Desarrollo de ganchos
La mayoría de los artrópodos que viven expuestos a la corriente desarrollan distintos
tipos de anclaje tales como uñas tarsales, ganchos en pequeños grupos o dispuestos en anillos
de ganchos, como es el caso de las pseudopatas de los dípteros de la familia Diamesinae.
Otros, como los tricópteros del género Rhyacophila disponen de ganchos anales bastante
complejos.
Secreciones de seda
Es frecuente entre los artrópodos las secreciones sedosas que utilizan con fines
diversos. Los tricópteros las utilizan en la formación de sus canutos, que pueden fijar al
sustrato también con seda. Otros tricópteros de vida libre fabrican fundas de seda dentro de
97
la cual pupan.
Los dípteros de la familia Orthocladiinae y algunos tricópteros como Lype o Tinodes,
fabrican finas fundas de seda que fijan al sustrato y en las cuales desarrollan su vida.
Incorporación de lastre
Muchos tricópteros construyen su canutillo incorporando granos de arena o pequeñas
piedras con lo que consiguen aumentar su peso y dificultar el arrastre de la corriente. Se
puede citar entre ellos a los Limnephilidae o los Goeridae, que incorporan piedrecillas de
cierto tamaño.
Vida en la vegetación
Vivir al refugio de la vegetación ofrece cierta protección a la corriente, pero se
requieren ciertas adaptaciones que permitan fijarse a ella. Entre los odonatos, los Agrionidae
desarrollan patas largas con uñas muy potentes con las que se agarran a la vegetación. Son
frecuentes otro tipo de estructuras de fijación del tipo espinas dorsales, como las que presenta
el plecóptero Taeniopteryx.
Reducción de la potencia de vuelo
Otra adaptación a la vida en el medio fluvial es el hecho de que los adultos tengan
una capacidad de dispersión pequeña. Un sistema de vuelo precario, que no permita al adulto
desplazarse mucho del lugar de origen, asegura que la puesta se realice de nuevo en el medio
acuático.
Entre los plecópteros sucede que en la misma especie hay individuos con alas bien
desarrolladas y otros con capacidad de vuelo muy reducida, de esta manera es posible cierta
dispersión a la vez que se asegura que un cierto número de individuos se reproduzcan en el
lugar de origen.
Adaptaciones etológicas
Es difícil distinguir hasta dónde llega la adaptación morfológica y donde empieza la
adaptación etológica, siendo muchas veces imposible distinguir ambos aspectos.
Muchos organismos son capaces de sobrevivir en el medio acuático gracias a reducir
98
su hábitat o nicho concreto, la selección del tipo de hábitat es en sí una adaptación.
Algunos optan por un hábitat críptico, viviendo exclusivamente bajo las piedras,
siendo entre éstos frecuentes las formas aplanadas. Otros como los efemeropteros Caenis,
Leptophlebia o Habrophlebia, eligen zonas donde la corriente es tolerable. Otros adquieren
hábitos excavadores construyendo túneles en el sustrato, como los anélidos o algunos
dípteros, adquiriendo siempre formas alargadas y estrechas.
Algunos plecópteros (Capnia, Leuctridae, Chloroperlidae) viven en zonas de cierta
corriente, pero no expuestos directamente a ella. Viven bajo la gravilla y entre los huecos de
las piedras, pero una buena corriente les asegura la circulación con agua bien oxigenada para
poder respirar.
Otros optan por hábitats reófilos, disponiendo siempre de adaptaciones para
enfrentarse a la corriente. Son especialmente resistentes a la corriente Simuliidae, Epeorus,
Rhyacophila y Ancilas.
Variaciones en el comportamiento durante el ciclo vital
Los invertebrados pueden cambiar de estrategia a lo largo del día o durante las
distintas etapas de su ciclo vital. Algunos plecópteros y efemerópteros permanecen durante
el día en la obscuridad debajo de las piedras ocultándose de sus predadores, saliendo de sus
escondites durante la noche.
Algunos efemerópteros, entre ellos Oligoneuriella, Baetis o Ephemerella, se
desplazan hacia la orilla cuando están listos para emerger. Algunos tricópteros se desplazan
hacia las zonas de corriente para la pupación, asegurándose que la pupa no se deseque, entre
ellos Glossosoma o Potamophylax.
Crenobia alpina es un tricládido de aguas frías que se desplaza aguas arriba cuando
la temperatura es excesiva o está listo para reproducirse, de manera que asegura que sus
descendientes nazcan en aguas frías, en cambio cuando está hambriento desciende hacia
zonas más bajas donde es más fácil encontrar alimento.
Es frecuente que parte de la población de una especie sea arrastrada aguas abajo
constituyendo la "deriva", de igual modo existe una tendencia a que los adultos vuelen hacia
aguas arriba recuperando el terreno perdido por la deriva.
Emergencia de adultos
La emergencia de los adultos es un momento crucial en la vida de los invertebrados
y muchas veces depende su éxito de la elección de la estrategia adecuada.
En los efemerópteros, plecóteros y muchos tricópteros la emergencia se realiza en la
99
superficie. La forma pupal o la última fase larvaria asciende hasta la superfie y allí se
desprende del estuche pupal o muda subimaginal. Los tricópteros disponen de potentes
mandíbulas para romper el estuche pupal.
El mayor problema lo presentan las pupas que no son libres o se encuentran en zonas
de mucha corriente. Oligoplectrum maculatum es un tricóptero cuya forma pupal queda
orientada con la cabeza en dirección a la corriente; en el último estadio larvario construye
una estructura alrededor de la boca del estuche pupal a modo de pequeña trompeta, de
manera que puede desviar el agua y consigue una zona muerta en la boca del tubo en que se
evita la corriente. Entre los dípteros, los simúlidos tienen pupas más o menos libres, y los
blefaricéridos tienen pupas totalmente inmóviles, pero ambos utilizan la misma estrategia
para emerger. En los últimos estadios larvarios acumulan gases y aire entre sus cutículas de
manera que el adulto emerge dentro de una burbuja.
Ovoposición de adultos aéreos
Mientras que los invertebrados cuyo ciclo vital es totalmente acuático tienen
asegurado que la puesta tenga lugar también en el medio acuático, los invertebrados con fase
aérea deben asegurarse de que la puesta se realice en el lugar apropiado.
En algunos casos, como en la familia Baetidae o en algunos tricópteros, las hembras
son capaces de bucear dejando los huevos bajo el agua. Otros evitan entrar en el agua, como
Limnephilidae o Simuliidae entre otros, realizando la ovoposición en las orillas. Algunos
otros lo hacen en la vegetación de las orillas y otros dejan caer los huevos desde el aire dando
vuelos rasantes sobre el agua.
Existen dos tipos básicos de estrategias para la puesta. En un caso la hembra deja
toda la puesta en el mismo lugar, y en el otro la hembra reparte la puesta entre varios sitios
consiguiendo cierta dispersión.
La temperatura del agua destaca como factor fundamental para el desarrollo
embrionario y la eclosión de los huevos.
Adaptaciones fisiológicas
Las aguas rápidas constituyen un ambiente fisiológicamente más rico que las aguas
tranquilas, existiendo una mayor riqueza de especies y mayor número de individuos en este
tipo de hábitat.
Los organismos de aguas rápidas presentan un metabolismo más activo y un mayor
consumo de oxígeno que los organismos de aguas estancadas.
Una de las adaptaciones fisiológicas más importantes al medio acuático es la de la
captura del oxígeno. El agua posee 25 veces menos oxígeno que el aire, por lo que el
100
desarrollo de un sistema eficaz de respiración es clave para asegurar el éxito de una especie.
La tasa de respiración varía con la temperatura, y es diferente a lo largo del año,
estando relacionada directamente con la velocidad de la corriente.
La captura del oxígeno tiene lugar en epitelios respiratorios, que pueden presentar
distinto tipo de estructura.
Algunos desarrollan epitelio vibrátil en la propia branquia. En otros la respiración se produce
por movimiento de la branquia que puede estar situada sobre apéndices locomotores o
independiente de ellos.
Dentro de un mismo grupo el desarrollo de órganos respiratorios guarda relación
con el contenido de oxígeno en el medio. En el caso de los tricópteros, Micropterna lateralis,
propia de aguas corrientes, dispone de 31 branquias a cada lado del cuerpo; en cambio,
Allophilax dubius, que vive en charcas con poco oxígeno, presenta 385 branquias a cada
lado.
La capacidad para tansportar el oxígeno en el medio interno puede incrementarse por
la presencia de pigmentos respiratorios en el plasma. En algunos casos es observable a
simple vista la elevada concentración de pigmentos que presentan algunos individuos, como
es el caso de los quironómidos que viven en aguas sucias o eutróficas, con poco oxígeno,
presentando un color intensamente rojo. Artemia salina es un crustáceo de aguas saladas,
donde la solubilidad del oxígeno es menor que en aguas dulces, y es de un color intensamente
rojo debido a la concentración de pigmentos respiratorios.
6.3. LOS PECES DE AGUAS DULCES
Ictiofauna ibérica
En los ríos ibéricos existe una fauna piscícola relativamente pobre en especies
autóctonas, debido a las glaciaciones del Pleistoceno que dejaron aisladas a las especies
piscícolas entre las cordilleras de la península Ibérica, cuya orientación es con frecuencia de
Este a Oeste. La sequedad de nuestro clima y la ausencia de verdaderos lagos no han
favorecido la invasión posterior de las especies centroeuropeas y, así, los Pirineos
representan el límite suroccidental de la distribución natural de muchas especies piscícolas,
como el lucio, gobio, perca, brema, escardino, rutilo, acerina y lota.
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En la península Ibérica se encuentran unas 80 especies de peces fluviales (García de
Jalón et al. 1989), pertenecientes a 25 familias diferentes, de las cuales 64 son autóctonas y
el resto han sido introducidas por el hombre (Figura 6.8).
Figura 6.8.- Diferentes especies de peces de los ríos de la Península Ibérica.
Sin embargo, aunque pobre, la ictiofauna ibérica tiene un gran interés biogeográfico,
ya que las peculiaridades torrenciales y régimen temporal de muchos ríos influyen en el
carácter de los animales que albergan, favoreciendo la aparición de endemismos al resultar
difícil su dispersión debido al tamaño reducido de las masas de agua.
La influencia que ejerce este aislamiento geográfico sobre la diferenciación
específica se pone claramente de manifiesto en el hecho de que casi todas las especies
endémicas son de distribución muy restringida, siendo exclusivamente fluviales; mientras
que las que se mueven en un área más extensa, compartiendo su vida entre las aguas dulces
y marinas, son las mismas que las del resto de las costas europeas (Lozano Rey, 1935),
actuando en este caso los mares como vías de contacto entre los diferentes ríos que en ellos
desembocan.
Los peces ibéricos de aguas continentales se encuadran en dos clases taxonómicas,
102
la clase Agnatha, que incluye a las lampreas (Petromyzontiformes) y se caracteriza por la
ausencia de mandíbulas y por un esqueleto cartilaginoso; y la clase Ostichthyes, que incluye
a todos los restantes grupos y está caracterizada principalmente por su esqueleto óseo y
presencia de mandíbulas.
Dentro del grupo de los osteíctios se consideran dos grandes subgrupos, los
Chondrostei, donde se incluye el esturión (Acipenseridae), caracterizado por un esqueleto
parcialmente osificado, cola asimétrica (heterocera) y escamas gruesas, rígidas y no
imbricadas (ganoideas); y los Teleostei, que incluye a los restantes peces, caracterizados
por un esqueleto totalmente osificado, cola simétrica (homocerca) y escamas delgadas,
flexibles e imbricadas (Maitland, 1980).
Los teleósteos comprenden a representantes de los órdenes Anguilliformes,
Clupeiformes, Salmoniformes (Salmonidae y Esocidae), Cypriniformes (Cyprinidae,
Cobitidae, Ictaluridae y Siluridae), Cyprinidontiformes (Cyprinidontidae y Poeciliidae),
Gasteroteiformes (Gasterosteidae, Atherinidae y Mugilidae), Perciformes (Centrarchidae,
Cichlidae y Bleniidae) y Scorpaenoidae (Cottidae).
Familia Petromyzontidae
En esta familia se incluyen las conocidas lampreas, que parasitan otros peces, para
lo cual disponen de una boca reducida a un embudo suctor provisto de pequeños dientes
córneos, careciendo de mandíbula.
Existen tres especies en la península ibérica, Lampetra fluviatilis, L. planer y
Petromyzon marinus. Todas ellas son migradoras, reproduciéndose en los ríos y
descendiendo al mar o a la costa cuando son adultos.
Familia Acipenseridae
Son los esturiones que en la península ibérica están representados por una única
especie, Acipinser sturio. Los esturiones son unos grandes peces, de l a 2 metros, primitivos,
cuyo cuerpo carece de escamas pero posee varias filas de grandes placas óseas. Son
migradores marinos que penetran en los grandes ríos en primavera para reproducirse.
A principios de este siglo había esturiones en los tramos bajos de los ríos Ebro,
Guadalquivir, Guadiana y Duero y en la actualidad solo quedan en el Guadalquivir, si bien
en condiciones muy próximas a la extinción.
Familia Engullida
Esta familia comprende una sola pero abundante especie, la anguila. Se reproduce
en el fondo del Mar de los Sargazos, frente a las costas de Florida y sus larvas (llamadas
leptocéfalos) atraviesan todo el Atlántico y llegan a la desembocadura de nuestros ríos a
comienzos del invierno, siendo entonces las conocidas "angulas" que en los ríos se
convierten en "anguilas".
103
Las anguilas viven en los ríos de 8 a l5 años. Las formas inmaduras tienen el vientre
amarillento, mientras que las que empiezan su migración son más oscuras y plateadas.
Habitan los tramos medios y bajos de los ríos. Su alimentación se basa principalmente en
macroinvertebrados, aunque los ejemplares mayores también capturan alevines peces
pequeños). Las anguilas son capaces de salir del agua y desplazarse reptando por tierra
aprovechando la noche y el tiempo húmedo. De esta forma evitan obstáculos en el río
(pesqueras y saltos de agua) y también se trasladan a lagos y lagunas.
Familia Cupleidae
Esta familia incluye el género Alosa, con los sábalos y sabogas. Son especies
principalmente marinas, que forman grandes cardúmenes (bancos de peces) y que entran en
los ríos en primavera, donde frezan en fondos de arena y grava.
El sábalo es de mayor tamaño, sube más por los ríos y es más abundante en las costas
atlánticas, mientras que la saboga es más frecuente en los ríos mediterráneos.
Familia Salmonidae
Los salmónidos son sin duda los peces fluviales que más han interesado al hombre,
debido a su apreciada carne y a su interés deportivo. Incluyen a las truchas y a los salmones,
caracterizados por ser activos nadadores en contra de la corriente y por sus costumbres
depredadoras tanto en el fondo, entre dos aguas, como en superficie. Se reconocen por la
presencia de una segunda aleta dorsal posterior, de naturaleza adiposa y carente de radios,
que es peculiar en esta familia.
Se reproducen siempre en tramos de aguas rápidas, efectuando la puesta (freza) sobre
fondos de gravas o de cantos rodados. Las zonas donde se alimentan pueden ubicarse
próximas a las de reproducción en el caso de la trucha común, o bien en tramos fluviales
aguas abajo de éstas, en lagos y embalses; bien en la costa, caso del reo, o bien en alta mar
en el caso del salmón.
Todas las especies de salmónidos son muy parecidas entre sí, y a su vez dentro de
cada especie existen numerosas razas locales cuyo aspecto externo es muy variado, debido
a su gran plasticidad biológica. Solo los machos viejos en celo presentan caracteres más
claros para su determinación.
En la península ibérica existe un solo género autóctono, Salmo, que incluye al salmón
del atlántico (Salmo salar), a la trucha común (Salmo trutta fario) y al reo o trucha marisca
(Salmo trutta trutta). Existen también otros géneros introducidos, como Hucho (salmón del
Danubio), Salvelinus (salvelinos) y Oncorhynchus (salmón del Pacífico).
El salmón del Atlántico es sin duda el mayor trofeo existente para el pescador de caña y
es también la especie fluvial más apreciada gastronómicamente. Pero sus poblaciones son
cada vez menores en la Península Ibérica, en Portugal ya han desaparecido y en los ríos de
la Cornisa Cantábrica van por el mismo camino.
Los salmones llegan rollizos y plateados a nuestros ríos desde finales de invierno
hasta principios del verano. Los primeros en llegar son los de mayor edad y tamaño, con
más de tres años en el mar y más de 8 kg de peso, mientras que los últimos en llegar son los
de un solo invierno en la mar, con solo 3 kg de peso. Cada individuo vuelve al río donde
104
nació, ya que es capaz de recordar el olor del agua que habitó cuando era alevín. Durante el
viaje remontante hasta los lugares de freza, los salmones consumen todas sus reservas
energéticas acumuladas ya que no se alimentan en el agua dulce y el esfuerzo que realizan
es considerable.
La reproducción o freza los deja exhaustos y son pocos los salmones que logran
volver vivos al mar. La eclosión de los huevos tiene lugar de noviembre a enero, tres meses
después de la freza. Al cumplir 5 ó 6 meses los alevines tienen los flancos cubiertos de
manchas oscuras y motitas negras y rojas, y por ello se llaman "pintos". A partir de los dos
años de edad los pequeños salmones inician el descenso hacia el mar, al mismo tiempo que
sufren una serie de cambios metabólicos y hormonales mediante los cuales "fijan el olor de
sus aguas natales" y adquieren capacidad para vivir en aguas salinas. Durante este proceso
los salmones de l5-25 cm de longitud se tornan plateados, y se les conoce como "esguines".
La trucha común es una especie de gran plasticidad ecológica, pues vive en arroyos,
ríos, lagos y rías variando su talla, forma, color y costumbres según el hábitat que ocupa.
Pero en cualquier caso exige siempre aguas frías y bien oxigenadas, siendo la especie típica
de los ríos y arroyos de montaña, en cuyos tramos más altos es con frecuencia la única
especie piscícola existente.
El reo o trucha marisca emigra al mar, pero no penetra tan profundamente en sus
aguas como los salmones. Su colorido a la vuelta del mar es parecido al del salmón pero con
mayor número de pintas negras, y es de mayor tamaño. No se sabe a ciencia cierta si se trata
de la misma especie que la trucha común, debiendo sus diferencias exclusivamente a los
distintos ambientes en que viven.
La trucha arco-iris (Salmo gardnieri), procedente de Norteamérica, fue introducida
en nuestras aguas para su utilización en piscifactorías, si bien también se suelta
periódicamente en cotos intensivos de pesca. Afortunadamente en nuestros ríos la trucha
común desplaza a la arco-iris, y esta última escapa hacia aguas abajo refugiándose en los
embalses o llegando hasta el mar.
Familia Esocidae
El lucio (Esox lucius) es la única especie europea de esta familia. Fue introducida en
los ríos españoles en los años 40 y actualmente está en franca expansión. Es un macro
depredador, cuyo alimento principal son los peces (incluso congéneres), si bien también
incluye en su dieta invertebrados, anfibios y aves. Vive en aguas remansadas, cazando sus
presas al acecho. La freza tiene lugar a comienzos de primavera, entre macrofitas sumergidas
en donde quedan pegados los huevos.
Familia Cyprinidae
Los ciprínidos constituyen la familia más importante de peces de agua dulce, por el
gran número de especies que incluyen y por el tamaño de muchas de sus poblaciones. Viven
en todo tipo de hábitats, aunque predominan en los tramos medios y bajos de los ríos. Se
caracterizan por la ausencia de dientes en la boca, pero en cambio tienen potentes dientes en
la faringe. Su reproducción tiene lugar en primavera y en verano, generalmente entre
vegetación sumergida. En la época de celo muchas especies presentan una coloración vistosa
105
y son frecuentes en los machos las verrugas nupciales en la cabeza.
La península ibérica es rica en ciprínidos, estando representada por 25 especies de
las cuales 12 son endémicas (su distribución se restringe a nuestra península). Los barbos,
bogas, loinas, carpas, carpines, calandinos, bermejuelas, cachos, jaramugos, piscardos, son
todos ellos ciprínidos.
La carpa (Cyprinus carpió) habita los ríos profundos de aguas remansadas, siendo
bastante tolerante a la escasez de oxígeno disuelto. Tiene un régimen alimenticio variado,
comiendo tanto plantas acuáticas como invertebrados y hasta pececillos.
El carpín (Carassius auratus) es muy parecido a la carpa, tanto por su forma
aplanada lateralmente como por su ecología. Se diferencia, además de por su tamaño, por la
ausencia de barbillas bucales, que son características de las carpas.
La tenca (Tinca tinca) también es una especie de aguas estancadas, pero en su dieta
incluye una mayor proporción de invertebrados.
Los barbos (Barbus spp.) son los ciprínidos más abundantes en nuestros ríos. Se
caracterizan por sus labios carnosos y por la presencia de dos pares de barbillas bucales. Su
dieta es omnívora. Barbus bocagei es la especie de barbo más abundante en casi toda la
península ibérica y la de mayor tamaño. La especie Barbus comiza tiene un hocico largo, y
vive en los ríos del sur de la península ibérica. Barbus microcephalus es un barbo cabecicorto
que vive en la cuenca del Guadiana. Finalmente, el culirojo (Barbus meridionalis) es el único
barbo que habita en ríos de montaña, restringiéndose a la zona de Pirineos.
El gobio (Gobio gobio) fue introducido en la península ibérica en el siglo pasado y
se ha asilvestrado perfectamente en nuestros ríos. Es parecido a los barbos, aunque más
pequeño y con un solo par de barbillas.
El piscardo (Phoxinus phoxinus) es un pequeño ciprínido que vive en los ríos del
norte de España formando grandes bandas de peces o cardúmenes. Convive con la trucha y
es también, a pesar de su tamaño, un depredador de macroinvertebrados.
El jarabugo o foxinelo (Anaecypris hispanica) es otro pequeño ciprínido que forma
cardúmenes. Es un endemismo ibérico que habita en la cuenca del Guadiana.
Los cachos ibéricos o escalos son en realidad tres especies pertenecientes al género
Leuciscus, de un tamaño intermedio. Todas ellas son principalmente depredadoras del
macrobentos. Habitan en los tramos medios y bajos de los ríos, aunque en la poca de freza
pueden ascender a los tramos medio-altos.
El género Rutilus comprende en la península ibérica tres especies endémicas, la
bermejuela (Rutilus arcasii) que vive en la mitad norte; el calandino (Rutilus alburnoides) y
la pardilla (Rutilus lemmingii) de la mitad meridional. Todas ellas son depredadoras, de
pequeño tamaño y con la línea lateral muy marcada, parecidas al cacho.
El género Chondrostoma está representado en la península ibérica por la boga
(Chondrostoma polylepis) y por la madrilla o loina (Ch. taxostoma). Ambas tienen la boca
en posición ínfera, con su labio inferior de naturaleza córnea cortante, adaptada a "segar" las
algas que crecen sobre las piedras de las cuales se alimentan.
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La boga es de mayor tamaño y tiene el labio inferior rectangular. Es endémica y se
encuentra en casi toda la península salvo en la Cornisa Cantábrica y en el Ebro. La madrilla
tiene el labio inferior de forma semilunar y habita en el valle del Ebro, Cataluña y Norte.
Familia Cobitidae
Los cobítidos son unos pequeños peces delgados y alargados que habitan los fondos
de los ríos alimentándose del macrobentos. Dentro de esta familia se incluyen las colmillejas
(género Cobitis) y la locha o lobo (Noemachoeilus barbatulus).
Las lochas son de mayor tamaño y habitan en la cuenca del Ebro y en los ríos
cantábricos. Las colmillejas o lamprehuelas tienen una espinilla debajo del ojo y en la
península ibérica existen dos especies, Cobitis calderoni, endémica y de distribución más
septentrional, y Cobitis marrocana, cuya distribución es más meridional.
Familia Ictaluridae
Son los peces-gato que habitan en ríos de curso lento. Fueron introducidos en Europa
en el siglo pasado, procedentes de Norteamérica. La especie más abundante en nuestros ríos
y que se encuentra en franca expansión es Ictalurus melas, que se localiza en ríos de Cataluña
y en la cuenca del Jarama, siendo una especie omnívora y de hábitos bentónicos (de fondo).
Familia Siluridae
A esta familia pertenece la especie Silurus glanis, de distribución euroasiática, muy
parecida a los peces-gato. Se diferencia principalmente por su aleta anal, mucho más larga
en el silúrido. Ha sido introducido recientemente en la cuenca baja del Ebro, donde ya se
han capturado ejemplares de más de 6 kg.
Familia Poecilidae
De esta familia existen en España la especie Gambusia affinis, poecílido de pequeñas
dimensiones originario de Norteamérica, que fue introducido en Europa para luchar contra
el paludismo al ser un voraz insectívoro.
Vive en aguas remansadas, formando densas bandas y es frecuente verle en aguas
contaminadas, ya que tolera la falta de oxígeno disuelto. Su reproducción es ovovivípara,
es decir los huevos eclosionan dentro de la hembra, saliendo de ésta los alevines ya vivos.
Familia Cottidae
En ella se incluye el cavilat (Cottus gobio), pez relativamente pequeño que vive en
los ríos y arroyos de montaña del Pirineo, con fuerte corriente, en hábitats similares a los de
la trucha con la que convive en ocasiones, pudiendo ascender a tramos más altos que ésta.
Es un pez de costumbres sedentarias, que suele permanecer escondido debajo de las
piedras, alimentándose de los macroinvertebrados bénticos.
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Familia Centrarchidae
Son peces aplanados lateralmente que viven en los ríos de curso lento del este de
Norteamérica. En la actualidad tenemos introducidas en nuestros ríos dos especies, el
black-bass o perca americana (Micropterus salmoides) y el pez-sol (Lepomis gibbosus).
El black-bass es un macrodepredador que puede llegar a adquirir gran talla, siendo
su pesca deportiva muy apreciada. El pez-sol es un centrárquido de pequeño tamaño,
caracterizado por su brillante colorido, cuya dieta
consiste principalmente en
macroinvertebrados.
Familia Bleniidae
Los blénidos son unos pequeños peces marinos a excepción del fraile (Blenius
fluviatilis) que lo encontramos en los ríos de Levante y sur de la península. Habita en los
fondos de los ríos remansados, alimentándose de forma general del macrobentos existente.
Ecología de las comunidades piscícolas
Los peces fueron probablemente la principal razón por la que el Hombre comenzó a
interesarse por la fauna acuática, utilizándolos como alimento y recreo. Pero es sin duda su
papel ecológico el que más resalta su importancia, ocupando una posición superior en la
organización de los ecosistemas fluviales.
Esta superioridad se debe fundamentalmente a su mayor tamaño, el cual va ligado a
una serie de ventajas sobre los demás grupos animales, como una mayor longevidad; una
mayor capacidad para acumular reservas y de esta forma estar más preparado para superar
las fluctuaciones que naturalmente se dan en el medio acuático; un metabolismo menor por
unidad de peso, lo que les permite una menor tasa de renovación de su biomasa (P/B); una
mayor capacidad de desplazamiento y movimiento; y la mayor posibilidad de desarrollar
órganos sensibles para percibir los estímulos del medio que habitan.
En definitiva, las comunidades piscícolas son las que predominan en los niveles más
altos de las cadenas tróficas de los ecosistemas dulceacuáticos (nivel de
macroconsumidores), ejerciendo un papel de control en estos ecosistemas mayor del que les
correspondería atendiendo a la cantidad de energía que fluye a través suyo (Margalef, 1983).
Desde el punto de vista de la biogeografía de los peces, los ríos son los sistemas
acuáticos de agua dulce de mayor interés, ya que en ellos están representados casi todos los
grupos taxonómicos de peces, en donde ha evolucionado la mayoría. En efecto, los ríos son
recintos relativamente aislados unos de otros, con una gran variedad de hábitats, y a escala
geológica evolucionan y se trasladan, pero no desaparecen como es el caso de los lagos. Por
ello, los ríos constituyen verdaderos caldos de cultivo de las especies dulce acuáticas,
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mientras que los lagos son con frecuencia trampas evolutivas.
Adaptaciones de los peces a las aguas dulces
Atendiendo al tipo de hábitat que normalmente ocupan, podemos clasificar los peces
en tres grupos:
1- Los que viven en zonas de corriente presentando adaptaciones morfológicas con
formas aerodinámicas y de sección transversal circular. Es el caso de truchas y
salmones, barbos, cachos, bogas, bermejuelas y piscardos. Sus potentes músculos
exigen una gran capacidad respiratoria, para lo cual estas especies se sitúan casi
siempre mirando hacia aguas arriba, de tal forma que, al abrir la boca, es la propia
corriente la que les ayuda a respirar.
2- Las que viven en el centro de la columna de agua, en lagos y embalses o en los
remansos fluviales. Es el caso de las carpas, tencas, black-bass y pez-sol. Sus formas
son aplanadas transversalmente, con la sección transversal alargada verticalmente.
Su fisiología está adaptada a tolerar mayores temperaturas y menores
concentraciones de oxígeno en las aguas, como sucede con frecuencia en lagunas
someras y en los tramos bajos y remansados de los ríos.
3- Los que viven próximos al fondo, tanto en aguas remansadas como en rápidos. Es
el caso de las colmillejas, lobos, cavilat, blenios, pez-gato y siluro. Estos peces
presentan formas aplanadas dorsoventralmente, están arqueados dorsalmente o
tienen vientres aplanados. Sus ojos tienden a situarse dorsalmente, y sus aletas
pélvicas y aberturas branquiales se sitúan más lateralmente. En general tienen el
cuerpo desnudo de escamas, siendo frecuente que estén provistos de espinas
venenosas, como en la colmilleja, el cavilat o en el pez-gato. Otra adaptación a las
costumbres bentónicas es la desaparición o la reducción de la vejiga natatoria, caso
de los cobítidos y centrárquidos, con lo que su peso específico es siempre mayor que
el del agua.
En cuanto al comportamiento podemos diferenciar también entre los peces dos tipos
de costumbres, las de aquellos que sus individuos defienden sus territorios y las de los que
forman grandes bandadas o cardúmenes.
El comportamiento territorial consiste en la defensa por parte de cada individuo de
un espacio o territorio para su uso exclusivo, detectando la entrada de "intrusos" para
conseguir su expulsión. El tamaño del territorio depende del tamaño del pez. En las
confrontaciones territoriales domina en general el pez de mayor tamaño, y por esta razón es
en los territorios con mejores refugios y mayor cantidad de alimento donde viven los
mayores ejemplares.
Durante la freza o el desove la mayoría de las especies de aguas corrientes tienen un
comportamiento territorial. Fuera de la época de celo muchos depredadores continúan siendo
territoriales, como los salmónidos, el cavilat o el lucio. Este comportamiento territorial está
asociado a las aguas corrientes, ya que por ejemplo los salmónidos que viven en lagos y
109
embalses pierden estos hábitos.
La territorialidad es principalmente intraespecífica y actúa como un mecanismo de
selección de los individuos con mayores crecimientos. Para cada tramo de río el número de
territorios es fijo, y existe una densidad de poblaciones óptima que hace máxima la tasa de
crecimiento. Cuando existen densidades mayores a la óptima los individuos sin territorio son
eliminados por competencia, y con densidades menores la tasa de crecimiento medio
disminuye.
En ocasiones este comportamiento territorial tiene un carácter interespecífico, siendo
un ejemplo de ello los alevines de trucha y los pintos de salmón, en cuya competencia por
el alimento, el salmón desplaza a la trucha hacia las orillas y remansos de aguas más lentas
y menos productivas.
Por el contrario, muchas especies, en especial los ciprínidos, se caracterízan por un
comportamiento más social, dando lugar a grades cardúmenes. La función de estos grupos
o bandas es su protección frente a los depredadores, cuya presencia es detectada de forma
más rápida en conjunto y la probabilidad de muerte por captura, por individuo, es menor.
Migraciones
Sabemos que algunas especies fluviales, entre ellas la trucha, tienen poblaciones que
son sedentarias en muchos ríos (Hynes, 1970). Pero lo más frecuente en los ríos de la
Península Ibérica es que los peces efectúen grandes desplazamientos, bien por causas ajenas,
como son las grandes crecidas y avenidas que arrastran a las poblaciones aguas abajo, o
como la sequía estival que obliga a las especies de corriente y de aguas frías a emigrar aguas
arriba; o bien por razones biológicas propias de la especie, como son las migraciones de
freza, los movimientos aguas abajo de los individuos de mayor talla y los movimientos por
presión de otras poblaciones.
Las migraciones más espectaculares son las realizadas por ciertas especies para la
freza. Diferenciamos dos tipos, las especies "anadromas" que se alimentan en la mar y van
a desovar a los ríos, como es el caso de las lampreas, reos, salmones y esturiones; y las
especies "catádromas" que van a frezar al mar como la anguila.
Lo mismo que en el mar, las poblaciones adultas de ciprínidos y salmónidos que
habitan los lagos, embalses y tramos bajos de los ríos efectúan migraciones ascendentes por
los ríos afluentes durante la época de freza, desplazándose en grandes cardúmenes.
En ciertos lagos existen poblaciones piscícolas que pueden frezar aguas abajo en el
río emisario, como sucede con las truchas del ro Tera debajo del lago de Sanabria.
Las poblaciones trucheras de muchos de nuestros ríos efectúan dos migraciones
hacia aguas arriba todos los años. La primera tiene lugar en primavera, cuando grandes
bandadas de reproductores de ciprínidos, en especial barbos y bogas, suben a frezar y
desplazan a las poblaciones de trucha de sus territorios, empujándolas hacia los ríos y
110
arroyos de cabecera. Durante el verano las truchas descienden nuevamente a sus territorios
y a finales de otoño vuelven a ascender efectuando su propia migración de freza.
El mecanismo que pone en marcha los estímulos necesarios para desencadenar las
migraciones de reproducción es el cambio fisiológico originado por un aumento de la
actividad del tiroides.
Parece ser que en nuestras latitudes los estímulos externos que motivan esta actividad
fisiológica están relacionados con las crecidas de las aguas, las variaciones de temperaturas
que llevan asociadas y la variación de la duración de los días.
Factores que controlan las poblaciones piscícolas
Tanto la presencia como la abundancia de las poblaciones piscícolas, así como las
relaciones entre ellas, vienen determinadas por numerosos factores ecológicos que
interactúan entre sí, produciendo unos efectos también correlacionados. No obstante, merece
la pena analizar los más significativos de estos factores, atendiendo a su mayor influencia
en los peces de los ríos.
Oxígeno. Las aguas de los ríos normalmente tienen un contenido de oxígeno disuelto próximo
al nivel de saturación debido a su continúa reaireación, por lo que no suele ser limitante en
condiciones naturales para los peces fluviales.
Solamente algunos salmónidos de aguas frías cuya tasa de metabolismo aumenta
rápidamente con la temperatura, tienen problemas en las aguas templadas donde el oxígeno
disuelto que pueden contener es menor debido a la temperatura.
Temperatura. En general todos los peces fluviales toleran bien las aguas frías, mientras que
responden de forma diferente según la especie a las aguas cálidas. Así la trucha resiste hasta
25º C, el gobio hasta 27º, el lucio hasta 29º y la carpa puede vivir en aguas que alcanzan
hasta 36º C. Aunque todas las especies de nuestros ríos viven en un rango de temperaturas
relativamente amplio, no resisten las variaciones bruscas de este parámetro.
Velocidad de corriente. Mantenerse en la corriente, y sobre todo nadar contracorriente, exige un gran
esfuerzo muscular. Al nadar los peces acumulan ácido láctico en sus tejidos muy
rápidamente y tardan mucho en eliminarlo, por lo que se cansan pronto.
Por ello, la estrategia de las especies que viven en la corriente consiste en nadar
111
rápidamente durante pequeños trechos y refugiarse a descansar entre ellos. Las especies que
viven en aguas remansadas pueden mantenerse constantemente nadando.
Las velocidades de corriente máximas toleradas por los peces varían mucho de unas
especies a otras, desde los 8 m/seg en que puede vivir el salmón, los 4,5 m/seg que tolera la
trucha, hasta las velocidades pequeñas de 0,5 m/seg. para el lucio y la tenca y 0,4 m/seg.
para la carpa, con valores intermedios de 3,5 m/seg. para la boga y 2,4 m/seg. para el barbo.
Los alevines y formas más jóvenes son los más susceptibles a ser arrastrados por la
corriente, aunque los lugares de desove están elegidos en zonas resguardadas de las fuertes
corrientes.
Dureza de las aguas. La dureza de las aguas es uno de los factores que afecta más claramente al
crecimiento de los peces de los ríos, favoreciéndolo.
Es frecuente observar que la trucha crece más rápido y adquiere mayores tamaños
en aguas relativamente duras que en aguas blandas, teniendo un umbral de dureza alrededor
de l50 mg/l de carbonato cálcico, donde crece en la máxima proporción.
Este hecho parece ser debido a que en los ríos de aguas más duras suelen existir
mayor cantidad de alimento (macrobentos) a lo largo de todo el año y también un alimento
más apetecible para los salmónidos, como son los crustáceos y moluscos, cuyas poblaciones
son más frecuentes en aguas duras.
También es conocido que el Ca y el Mg de las aguas duras elevan la tasa respiratoria
de los peces a bajas temperaturas y la disminuyen a altas temperaturas, por lo que los peces
que viven en aguas duras son capaces de asimilar más energía en invierno y gastar menos
en verano, teniendo más energía disponible para crecer.
Sustrato y cobertura. Para la mayoría de las especies piscícolas la naturaleza del lecho de los ríos es
indiferente, salvo en la poca de freza en la que cada una selecciona específicamente el tipo
de sustrato deseado para el desove.
Los salmónidos frezan sobre fondos de gravas o cantos rodados, en donde hacen una
pequeña depresión en forma de nido cónico. Los centrárquidos construyen también este tipo
de nidos, pero en ellos la puesta es vigilada por el macho hasta después de la eclosión. Los
gobios y Nemacheilus frezan directamente sobre fondos de grava a los que se adhiere la
puesta mediante una sustancia pegajosa. El lucio y la mayoría de los ciprínidos frezan sobre
vegetación sumergida.
No obstante, algunas especies restringen su hábitat a un determinado tipo de sustrato,
como sucede con el cavilat y el pez lobo, que están siempre asociados a sustratos pedregosos,
y el gobio que vive en fondos de gravas.
112
La presencia de cobertura y de refugios sobre el lecho del río tiene tanta importancia
en la distribución de las especies como el tipo de sustrato. Normalmente las especies más
reófilas (de corriente) abundan más en tramos donde hay más refugios para esconderse. En
los grandes ríos donde el lecho es muy uniforme, constituido por sedimentos finos, los peces
se localizan en las orillas, entre las raíces de la vegetación ripícola, bajo su sombra o en
cualquier obstáculo que ofrezca un refugio suficiente.
113
7. RIBERAS Y LLANURAS DE INUNDACION
7.1. INTRODUCCION
Las riberas de los ríos, en un sentido amplio, representan las zonas más próximas a
los cauces. Son espacios abiertos que bordean a los ríos estableciendo su límite, y
constituyen a la vez una zona de transición entre los sistemas terrestres de la ladera y los
acuáticos del cauce.
Aunque la Ley de Aguas restringe las riberas a las partes laterales del cauce, entre el
nivel de aguas bajas y el de crecidas ordinarias, los sistemas de ribera afectan a una zona
mucho más extensa, quedando fácilmente identificada por tener un nivel freático muy alto,
debido a su proximidad al cauce, y sustentar una vegetación característica, ligada a la
constancia de humedad en el suelo. Esta vegetación en condiciones naturales aparece
siguiendo el trazado del río, formando el bosque de galería donde existe una gran diversidad
de especies y una elevada productividad.
En las regiones templadas se reconoce cada vez en mayor medida que las zonas
riparias desempeñan un papel ecológico importante, tanto en los paisajes naturales como en
los alterados por el Hombre (Naiman y Décamps, 1990). En las regiones semiáridas la
importancia del bosque ripario es si cabe mayor, ofreciendo un mayor contraste paisajístico
entre las especies caducifolias dependientes del agua y las especies esclerófilas del entorno
seco, constituyendo un refugio esencial para numerosas especies, donde encuentran un
ambiente más fresco y húmedo muy útil también para el hombre.
Siendo las riberas uno de los ecosistemas de mayor valor ecológico y paisajístico
(González Bernáldez, 1988), hoy día presentan un nivel de degradación considerable,
habiendo desaparecido de las grandes arterias fluviales en sus tramos medios y bajos debido
principalmente a la invasión de la agricultura, plantaciones de choperas, urbanizaciones, vías
de infraestructura; o por estar sometidas a un uso incontrolado para la extracción de áridos,
pastoreo, etc. Las canalizaciones, dragados y rectificaciones de los cauces también han
ocasionado la destrucción del bosque ripario, considerando a la vegetación un impedimento
u obstáculo para el paso de las aguas.
Muchos programas subvencionados para la restauración de los ríos, más que proteger
los hábitats riparios han originado su destrucción. Proyectos de control de avenidas,
canalizaciones o puesta en regadío con la construcción de canales, acequias, etc., han
determinado la desaparición del bosque ripario existente en muchos de nuestros ríos, debido
en la mayoría de los casos a una ignorancia sobre el valor de estos sistemas, y a la perspectiva
excesivamente simplificada de lo que es un cauce fluvial.
Kusler (1985) apunta como razones de esta destrucción del bosque ripario por tales
proyectos las siguientes:
114
1ª. Las riberas con frecuencia no son consideradas "zonas húmedas" en sentido estricto, y
no están sujetas a su legislación protectora. Ello es patente en los Planes Hidrológicos, donde
en general se observa un desconocimiento casi total (falta absoluta de información) del
estado de las riberas, mientras que sobre las zonas húmedas existen inventarios y numerosos
trabajos antecedentes.
2ª. Los políticos y legisladores con frecuencia no han recibido suficiente información
específica relativa a:
- necesidades de protección de los distintos tipos de riberas
- razones por las cuales proteger las zonas riparias
- los tipos de usos que necesitan ser regulados, y los niveles necesarios para alcanzar
la protección de las riberas.
Tradicionalmente en España se ha prestado una nula o muy pequeña atención a las
riberas, siendo zonas de dominio público, pero en muchos casos de uso privado, con
problemas para su deslinde y control que la Administración no ha sabido abordar
convenientemente.
En la actual legislación de Aguas las riberas siguen padeciendo de una definición
incompleta, y de un control de los aprovechamientos sobre las mismas insuficiente para su
conservación.
7.2. FUNCIONES DE LA VEGETACIÓN RIPARIA E INTERÉS DE SU
CONSERVACIÓN
Son numerosos los estudios donde se recogen las ventajas o beneficios que reporta
la vegetación de las riberas al sistema fluvial, pudiéndose concretar en:
a) Estabilización de las márgenes y orillas. - La presencia de vegetación en las riberas da
mayor cohesión al suelo a través de su sistema radical, y aumenta considerablemente la
resistencia a la erosión debida a la fuerza de la corriente (Smith, 1976).
Los cauces bordeados con abundante vegetación arbórea y arbustiva presentan en
general una relación anchura/profundidad más pequeña que los desprovistos de esta
vegetación. Cuando las orillas están bien protegidas por la vegetación, la corriente en
momentos de avenida tiende a erosionar más el lecho del río que los taludes laterales,
creando así tramos poco sinuosos, de cauces encajados y estables. Cuando falta esta
vegetación de orillas la corriente erosiona, además del lecho, las partes laterales del cauce,
ampliando progresivamente su anchura con la consiguiente disminución del calado, creando
tramos más sinuosos, divagantes e inestables (Van Haveren y Jackson, 1986).
b) Control de la influencia de la cuenca sobre el cauce. - Por las riberas circulan las
escorrentías procedentes de la cuenca antes de llegar al cauce, y la vegetación que contienen
puede utilizar o retener gran parte de esta escorrentía, al tener una elevada tasa de
evapotranspiración (Gay, 1985).
115
Asimismo, esta vegetación también utiliza una proporción importante de nutrientes
que van disueltos en esta escorrentía (nitratos principalmente) procedentes del lavado de
zonas agrícolas, y supone una protección muy considerable de la eutrofización de las aguas
del cauce (Megahan y King, 1985; Pinay y Decamps, 1988).
Finalmente, las riberas cubiertas de vegetación representan zonas con una capacidad
de retención de sedimentos muy elevada, al tener una pendiente muy pequeña y suelos muy
permeables. Estudios en USA (Phillips, 1989) han demostrado que de los sedimentos que
llegan a un tramo, del 29 al 93 % es acumulado en las llanuras aluviales, ya que la presencia
de vegetación y de sus residuos sobre el suelo hace disminuir considerablemente la velocidad
de las aguas.
c) Influencia sobre el funcionamiento del ecosistema fluvial. - La presencia de vegetación
arbórea en las riberas determina un sombreado del cauce de gran importancia ecológica,
puesto que controla el grado de insolación y régimen de temperaturas de las aguas del cauce
(Dawson, 1978; Dawson y Haslam, 1983; Ahola, 1990).
La estructura biológica del sistema fluvial depende en gran medida de la materia
orgánica alóctona (sintetizada fuera del río), procedente en su mayor parte de la propia
ribera. Numerosos autores (Heede, 1985; Bottorff y Knight, 1988; Gregory, 1992) han
puesto de manifiesto la importancia de la entrada de carbono orgánico en forma de partículas
de materia vegetal procedentes de las riberas, como combustible más importante en la
cadena trófica de los ríos, especialmente para los macroinvertebrados.
A su vez, la presencia de vegetación riparia ofrece diferentes hábitats y nichos
ecológicos para numerosas especies, que encuentran en la ribera un medio apropiado para
su desplazamiento y dispersión. Cuando desaparece el bosque ripario desaparecen sus
efectos beneficiosos, tales como (Petts, 1990; Large y Petts, 1992):
- Proveer de hábitat para la fauna y flora, albergando una diversidad biológica alta, una
productividad alta y hacer posible la dispersión de las especies.
- Regular la dinámica del ecosistema, mediante su influencia en el movimiento y
migraciones de la fauna, la provisión de materia orgánica al río, el control de las escorrentías
superficiales, la regulación de los flujos subsuperficiales y el almacenamiento de agua.
- Mejorar la calidad del paisaje y el valor recreativo.
d) Interés paisajístico. - La presencia de la vegetación de riberas acentúa notablemente la
presencia de los cursos de agua en el paisaje, aumentando su diversidad y belleza.
El contraste de esta vegetación con el resto del entorno es mucho mayor en los tramos
bajos de los ríos, donde el relieve suele ser plano, en general con cultivos agrícolas sobre los
que destacan notablemente las choperas u olmedas, que en los tramos altos donde un valle
cerrado y con carácter forestal disminuye este contraste de formas y colores.
Florísticamente, es notable el mayor contraste de las riberas en zonas áridas o
semiáridas, donde la presencia de caducifolios de color verde intenso al borde del agua
destaca sobre la vegetación esclerófila del entorno, que en las zonas húmedas en que la
116
vegetación de frondosas de la ladera se entremezcla con la de la ribera (González Bernáldez,
1988; Morla, 1988).
Finalmente, las riberas presentan una serie de valores muy positivos para el hombre,
en cuanto que suministran un microclima fresco y húmedo (Sterling, 1990) muy apreciado
en los meses cálidos, ofrecen una calidad sonora (sonido del agua y del canto de los pájaros)
y olfativa notable, y representan enclaves de diversidad ecológica que a lo largo de la
Historia el Hombre ha querido representar en jardines, parques, ambientes relajantes, etc.,
uniendo la presencia del agua y de la vegetación (González Bernáldez, 1988).
7.3. DESCRIPCIÓN DE LAS RIBERAS
Aspectos hidrológicos. Una de las características que quizás mejor define a las riberas fluviales, recogida en
la definición de Brown et al. (1979), es la de tener un nivel freático muy alto durante todo el
año, al recibir un aporte hídrico constante del acuífero representando el límite de una zona
de descarga; y estar en contacto con los caudales del río procedentes de los tramos de aguas
arriba, siendo periódicamente inundadas por ellos.
Respecto al primer tipo de aporte hídrico por escorrentías procedentes del acuífero,
el funcionamiento de las riberas es similar al de las restantes zonas húmedas. El agua que se
ha infiltrado en el suelo durante las lluvias desciende por gravedad o capilaridad a los
horizontes saturados, y en ellos circula lentamente hacia las zonas de menor presión,
aflorando en depresiones del terreno o donde el nivel topográfico corta al piezométrico,
como sucede en los cauces (zonas de descarga) (González Bernáldez et al., 1987). Las
riberas fluviales aparecen donde el nivel de saturación de agua en el suelo queda muy cerca
de la superficie del terreno, correspondiente a la zona más baja de la ladera, inmediatamente
antes de llegar al cauce.
El otro tipo de aporte hídrico que reciben las riberas se debe al efecto de las avenidas
y desbordamientos del cauce. Durante estas avenidas e inundaciones las riberas actúan como
zonas de carga, al quedar el nivel de las aguas del río por encima del nivel freático de la
ladera (Figura 7.1). En estos casos se origina un flujo del cauce hacia el acuífero, que es
esporádico en el tiempo pero que puede tener una gran importancia en las zonas áridas y
semiáridas, para la recarga de acuíferos. Asimismo, la inundación de la ribera representa la
llegada de sedimentos, semillas, materia orgánica, etc. a los suelos riparios, representando
una fertilización y siembra natural de gran importancia para el mantenimiento del bosque de
galería y su riqueza faunística.
117
En cada tramo del río, las
zonas riparias tienen de esta forma
un aporte de agua "transversal", de
forma más o menos continúa
procedente del acuífero hacia el
cauce, y de forma esporádica del
cauce hacia el acuífero, durante las
avenidas. Y también reciben un
aporte de agua "longitudinal",
procedente de los tramos de aguas
arriba y trasmitido a través de toda la
red fluvial, que es continuo en los
ríos permanentes y esporádico en los
efímeros o temporales, y tiene una
especial importancia durante el
estiaje cuando no existen, o se ven
muy reducidos, los aportes
transversales.
De esta forma las riberas
mantienen unas interrelaciones
constantes con el medio acuático y
con el medio terrestre que bordean,
Figura 7.1.- Flujos de agua en las riberas, actuando de zonas
siendo aplicable a ellas también el
descarga o de carga de los acuíferos.
concepto del río como un continuo,
donde la conectividad de unos
tramos con otros, y en este caso simultáneamente con el medio terrestre, hace posible su
existencia, estructura y funcionamiento.
El movimiento del agua en las riberas provoca diferentes procesos de erosión y
sedimentación que afectan a la morfología del cauce y a su estabilidad. La vegetación
presente en las mismas controla la erosionabilidad de las orillas, debido a la cohesión
suministrada por su sistema radical; y favorece la sedimentación de las partículas
transportadas por la corriente, quedando atrapadas entre la parte aérea de la vegetación
formando pequeños montículos característicos, que a su vez favorecen la colonización de
una nueva vegetación.
La vegetación puede ejercer un control significativo sobre los procesos fluviales a
través de cinco mecanismos:
- Resistencia al flujo, aumentando considerablemente la rugosidad de la superficie por donde
discurren las aguas mediante su parte aérea y los residuos vegetales que aporta al suelo.
- Intercepción de los sedimentos, provocando al disminuir la velocidad de las aguas la
sedimentación de las partículas transportadas por las aguas, formando bancos en las orillas.
- Interrupción de la corriente formando pequeñas barreras de detritus vegetales, troncos
caídos, etc. que aumentan la diversidad de condiciones hidráulicas dentro del cauce,
disminuyendo la pendiente efectiva del cauce y la fuerza de arrastre de las aguas.
118
de
- Aumento de la cohesión de las orillas, evitando la inestabilidad lateral del cauce.
- Formación de orillas cóncavas por sedimentación lateral (Hicken, 1984; Gregory y Gurnell,
1988).
La vegetación de las riberas. Quizás una de las características más relevantes de las riberas sea precisamente su
vegetación. Una vegetación exuberante, debido al grado de humedad permanente del suelo
donde se asienta, que define el trazado del río permitiendo su reconocimiento a distancia,
dando una gran belleza y amenidad al paisaje.
La vegetación de las riberas está constituída en general por numerosas especies
pioneras, de crecimiento rápido y fácil reproducción. En España aparecen diferentes
agrupaciones vegetales bordeando nuestros ríos y arroyos, dispuestas en bosque de galería,
siendo quizás las más conocidas por su frecuencia las alisedas, alamedas y olmedas (Sánchez
Mata y de la Fuente, 1985; Morla, 1988; Lara y Garilleti, 1993).
Tanto la composición florística (especies presentes) como la estructura y disposición
de la vegetación de las riberas vienen determinadas principalmente por los factores
hidrológicos de estas últimas, ligados a un nivel freático elevado (humedad edáfica
permanente), un régimen de caudales permanente o temporal, con oscilaciones del nivel de
las aguas y periódicas inundaciones, procesos erosivos y de sedimentación, etc.
Pero también en la distribución de la vegetación riparia pueden reconocerse,
superpuesta a estos efectos, la influencia de factores más generales del clima (temperatura,
precipitación, etc.), relieve (altitud) y características del suelo (naturaleza geológica, textura,
contenido de materia orgánica, etc.).
Todos estos factores mencionados que afectan a la vegetación de las riberas van
variando progresivamente a lo largo del río según su eje longitudinal, de forma que es posible
diferenciar una vegetación característica de los tramos altos, otra de los tramos medios y una
tercera de los tramos bajos de los ríos.
Las formaciones riparias de los tramos altos o de montaña están dominadas en
nuestra península ibérica por abedules, chopo temblón, sauces de montaña, tilos, avellanos,
etc. entremezcladas con especies que ocupan el resto de las laderas de montaña como abetos,
pinos, hayas, robles, rebollos, brezos, etc.
Según descendemos por el río nos encontramos en su tramo medio con formaciones
vegetales típicas de ribera, como las alisedas, en zonas de mayor estabilidad en el nivel
freático sobre suelos preferentemente ácidos, con influencia atlántica; las olmedas, donde la
oscilación del nivel freático es más acusada, en suelos más compactos; o las choperas de
álamo negro en suelos de textura más gruesa y suelta, con variación de condiciones freáticas.
Las saucedas, formaciones arbustivas situadas más cerca del agua, aparecen de forma
119
abundante a lo largo de todo el tramo medio de nuestros ríos, teniendo mayor desarrollo en
los tramos o sectores más inestables, con sustrato grueso y removido periódicamente por las
avenidas, no tolerando para su mantenimiento estable la sombra de las especies arbóreas
anteriores.
Finalmente, en las zonas más bajas de los ríos aparecen de forma general las
alamedas de álamo blanco y las saucedas arbóreas, como bosques de ribera típicos de estas
zonas, si bien han sido quizás los más destruidos debido a la constante intervención humana,
ejerciendo sobre ellos una gran presión agrícola, ganadera y urbanística.
De forma similar a la graduación longitudinal establecida en las formaciones
vegetales de las riberas de los ríos, podemos diferenciar una zonación transversal o sucesión
de esta vegetación según nos alejamos del centro de la corriente o eje de humedad.
Así se observa dentro del agua la presencia de una vegetación macrofítica sumergida,
cuyo crecimiento y desarrollo depende de los nutrientes de las aguas (grado de eutrofia).
Próximas a las orillas, pero con parte de su estructura aérea fuera del agua se desarrollan los
helofitos, o macrofitas emergentes, donde se incluyen el carrizo, las espadañas, tifas, caña,
etc.
En las orillas del río, ya con el sistema radical fuera del agua, aparecen las saucedas
arbustivas, que colonizan rápidamente las orillas e islas del cauce. Las saucedas presentan
unas características muy claras de adaptación al paso de las aguas, como la flexibilidad de
sus tallos para resistir el empuje de la corriente, y la facilidad de reproducción y colonización
de nuevos sustratos depositados por las avenidas.
Entremezcladas con las saucedas arbustivas aparecen las alisedas, muy cerca del
agua, las choperas, los sauces arbóreos, alamedas, etc. Más hacia el interior, donde el nivel
freático oscila más y el suelo es menos pesado se desarrollan las fresnedas, y las olmedas.
En los cauces temporales, la humedad edáfica de las riberas no es suficiente para
mantener una vegetación riparia como la descrita, ya que en determinadas épocas del año el
aporte de agua del acuífero desaparece, dejando de circular los caudales del río. En muchos
casos se desarrollan en estas condiciones los adelfares, típicos de las zonas mediterráneas
del Levante; o los tamujares de los ríos extremeños.
Cuando los suelos son salinos o yesíferos aparece en las riberas los tarays, como
especies pioneras e invasoras de fácil regeneración, que también toleran periodos de sequía
o falta de humedad edáfica, apareciendo en zonas donde no existen otras especies.
Tanto la composición como la estructura del bosque de ribera están fuertemente
influidas por los procesos fluviales del río, en especial los relativos a las grandes crecidas.
En la mayoría de los casos puede establecerse una relación entre la edad de los individuos y
la periodicidad de estas últimas, formándose un bosque con un pirámide de edades por
intervalos, con bosquetes aislados de una misma especie de ejemplares de la misma edad,
correspondientes a un año sin crecidas (que permitió la germinación de las semillas de esa
especie sin ser arrastrada la plántula por la corriente); o a un año con una crecida
extraordinaria (que arrastró y depositó las semillas de esa especie, o facilitó su germinación
por inundación, etc.), lo cual determina una distribución en mosaico característica del bosque
ripario, y diferente a la del bosque terrestre.
120
La resistencia de la estructura vegetal, y su tasa de crecimiento, también indican la
adaptación de la vegetación de las riberas al paso de las aguas. En las partes inferiores de las
riberas, e incluso en el propio cauce, se disponen las agrupaciones de crecimiento y
regeneración más rápida, o asociaciones de especies anuales que aparecen nuevamente cada
año, creciendo y desarrollándose durante la época en que el nivel de las aguas está más
estabilizado (ej. carrizo, eneas, etc.).
Ya en la ribera propiamente dicha aparecen las especies de mayor desarrollo como
alisos y álamos, también de fácil regeneración y crecimiento rápido, que son inundadas con
una frecuencia menor (avenidas ordinarias), si bien disponen de un encharcamiento freático
permanente.
Y finalmente, en la zona del soto más alejada del río se disponen los ejemplares de
crecimiento más lento y mayor talla, que son inundados por el río de forma esporádica
(avenidas extraordinarias), asentándose sobre un suelo húmedo, pero con mayor aireación.
La fauna de las riberas. Los sotos y riberas son muy ricos en fauna, ya que representan un gran soporte,
refugio y fuente de alimentación y dispersión para muchas especies.
En las riberas y llanuras de inundación podemos encontrar animales que de forma
permanente viven en ellas, como ciertos reptiles ligados a las aguas (culebra viperina), aves
que nidifican en las mismas (lavandera cascadeña) o que se alimentan de organismos
acuáticos (martín pescador) o pequeños mamíferos que dependen del medio acuático (nutria,
rata de agua, etc.).
Pero también albergan con frecuencia especies que no siendo características de los
sotos y riberas encuentran en ellos refugio o fuente de alimentación. Nos referimos a la
presencia en estas zonas de gavilanes, milanos negros, palomas torcaces, tórtolas, picapinos,
jilgueros, etc. y dentro del grupo de los mamíferos a zorros, tejones, gato montés, jabalíes,
corzos, etc. a menudo visibles en estas zonas próximas a los ecosistemas acuáticos.
También dentro de las comunidades de animales podemos diferenciar las que son
características de las partes altas de los ríos de las que habitan las zonas medias y bajas. Así,
nos encontramos en las zonas altas de montaña ciertas especies como el mirlo acuático, el
martín pescador, y entre los mamíferos, el desmán pirenaico, la nutria, etc.
En las alisedas del norte de la península podemos encontrar estas mismas aves, junto
a la curruca capirotada, el pinzón vulgar, el zorzal común, el carbonero común, el ruiseñor
bastardo, etc. Y dentro de los mamíferos, citar como habitantes de esta vegetación de los
tramos medios de los ríos distintas musarañas, topo común, rata de agua, lirón careto, etc.
Finalmente, es quizás en las alamedas donde la fauna es más diversa, en especial el
grupo de las aves, conviviendo las especies ligadas estrictamente al medio acuático como el
martín pescador, andarríos chico, lavandera cascadeña, etc. con las que viven en bosques y
arbolados y buscan los sotos y riberas como refugio o lugar donde asentar el nido, como el
121
milano negro, gavilán, jilguero, palomas, tórtolas, ruiseñores, carriceros, currucas, pájaros
moscones, escribanos, carracas, etc.
Algunas aves aprovechan los taludes y cortados de los ríos para construir su nido,
como el abejaruco, el martín pescador, los aviones, golondrinas, etc., y cuando se forman
desfiladeros rocosos y hoces son frecuentes las buitreras de leonados, alimoches, abundantes
córvidos, nidificando en estas zonas, y también en ocasiones, águilas y halcones.
Numerosas ardeidas, anátidas, etc. utilizan las formaciones de macrofitas emergentes
(carrizo, espadañas, etc.) para nidificar, existiendo poblaciones importantes de garzas,
martinetes, pollas de agua, fochas, patos, etc. en las orillas de muchos ríos.
Esta diversidad de especies faunísticas responde a la riqueza de hábitats y nichos
ecológicos que existen en las riberas, ligada a la diversidad y productividad de la vegetación.
Asimismo, la presencia de un corredor continuo a lo largo del río como el que representa el
bosque de galería favorece el movimiento y dispersión de las especies, asegurando el
mantenimiento de la diversidad de sus comunidades.
Refiriéndonos concretamente a las aves, su diversidad en las riberas está asociada a
la densidad foliar del bosque ripario, y a la presencia de estratos de diferente altura que
ofrecen soporte para los nidos, refugio contra predadores y suministro de alimento de
insectos, semillas, frutos, etc.
Cuando se simplifica el bosque ripario debido a limpiezas del cauce, obras de
canalización, dragados, o debido a una sustitución por cultivos agrícolas o forestales
(plantaciones de choperas), su fauna se empobrece considerablemente, o llega a desaparecer
por falta de estas características (Hehnke y Stone, 1978). También la diversidad de la fauna
de las riberas disminuye cuando se interrumpe el corredor continúo quedando únicamente
tramos aislados de vegetación, que actúan como islas donde el número de especies va
disminuyendo con el tiempo en función de su capacidad de dispersión.
En relación con los mamíferos o animales de mayor talla, su presencia en las riberas
está también ligada a una conectividad del bosque ripario en sentido transversal con los
bosques o zonas de vegetación de las laderas, de donde proceden o a donde acuden
periódicamente a lo largo de su desarrollo.
7.4. EL CONTEXTO ESPACIAL DE LAS RIBERAS Y PRINCIPALES
CARACTERÍSTICAS
Un corredor fluvial comprende cauces activos y abandonados, los márgenes
acuáticos de estos cauces, las zonas riparias a lo largo de las orillas y la llanura de
inundación. En vista lateral el corredor se ve compuesto por una sucesión de mosaicos de
diferentes tipos de elementos con edades y grado de evolución distintos, teniendo una
dinámica espacial y temporal (ver Figura 7.2).
122
Figura 7.2.- Evolución de las comunidades vegetales en el galacho de la Alfranca (río Ebro) a partir de 1956 (Regato,
1988).
Lo mismo que la ecología acuática de un río se puede analizar como un continuo
longitudinal (Vannote et al., 1980), cambiando de forma más o menos predecible desde el
nacimiento hasta la desembocadura, los márgenes fluviales también varían siguiendo un
continuo hacia aguas abajo.
El gradiente longitudinal de los tipos de márgenes fluviales refleja un gradiente
climático, relacionado con la altitud y el grado de continentalidad; un gradiente hidrológico,
puesto de manifiesto por los cambios en los regímenes fluviales y especialmente en su
variabilidad; y un gradiente geomorfológico reflejado por las pautas del cauce y su
desplazamiento lateral.
De forma simplificada, cada rio puede dividirse en tres zonas principales (Figura
3.5.3). La primera comprende los cauces de cabecera, de primer a tercer orden, y puede ser
vista como una zona de producción de agua (la mayor fuente de agua para abastecimiento),
sólidos disueltos y sedimentos procedentes de las laderas. La segunda ocupa el tramo medio,
y se refiere a la zona de transporte, caracterizada por una elevada heterogeneidad ambiental
y alta riqueza específica. En tercer lugar, aparecen los tramos bajos del río con su llanura de
inundación, representando una zona de almacenamiento o de depósito. Los ríos de orden
superior al cuarto están con frecuencia aislados de las laderas adyacentes por los sistemas
riparios de la llanura de inundación, siendo éstos los tramos que han sido más severamente
impactados por las actividades humanas (Large y Petts, en prensa).
123
Figura 7.4.1.- Diagrama simplificado de la red de drenaje de una cuenca, indicando las tres zonas principales en que puede
dividirse.
Las funciones potenciales de los márgenes fluviales difieren en cada una de estas
principales zonas de la red hidrográfica, así como la gestión más recomendada en cada caso.
En la zona de producción las zonas de ribera ejercen una gran influencia en la
estabilidad de las orillas, temperatura de las aguas, aporte de materia orgánica, etc., siendo
importantes en el mantenimiento de la cantidad y calidad de las aguas del río, así como en
la conservación de su fauna.
En la zona de transporte las riberas suministran hábitats lineales muy valiosos para
la dispersión de las especies riparias, ofreciendo sombra y refugio para numerosos
organismos del río con su sistema radical (ej. refugio para peces) o parte aérea (ej. fase alada
de numerosos macroinvertebrados, soporte y refugio para aves acuáticas, etc.).
En la zona de almacenamiento o depósito la banda riparia tiene un valor ecológico
notable, controlando la calidad de las escorrentías que llegan al cauce mediante la captación
124
de nutrientes, y reduciendo los sedimentos transportados por las aguas durante las avenidas,
siendo de gran interés para el mantenimiento de la biodiversidad y conservación del paisaje.
Conectividad. Para la conservación de la vegetación de las riberas y llanura de inundación es
necesario que se produzcan las interrelaciones que éstas mantienen con el cauce propiamente
dicho, asegurando una "conectividad" permanente entre ambos componentes del sistema
fluvial.
Esta conectividad se refiere a la existencia de flujos de las riberas al cauce y sobre
todo del cauce a las riberas, mediante avenidas periódicas, que provean a la llanura de
inundación de abundante agua (ej. renovación en brazos abandonados), semillas, materia
orgánica, sedimentos, etc. que aseguran el mantenimiento de sistemas acuáticos dentro de la
propia llanura de inundación, y la regeneración natural de su vegetación.
Cambios en la magnitud de los caudales y en su frecuencia pueden tener grandes
impactos en los sistemas de márgenes de los ríos. Existen tres causas principales de cambio:
- Pérdida de la conectividad periódica con el cauce principal, por eliminación de las
avenidas o disminución drástica de su frecuencia. Ello impide la conexión estacional entre
el cauce y la ribera, que anteriormente se lograba mediante crecidas del río, siendo la
inundación un medio importante de unión de los diferentes sistemas acuáticos presentes en
la llanura de inundación, como brazos muertos, galachos, madres, etc.
- Pérdida de "lavado por arrastre". La inundación es también importante para limpiar
las pozas o depresiones en la llanura de inundación, así como los brazos o meandros
abandonados del rio; la regulación o eliminación de las avenidas puede ocasionar problemas
asociados a una elevada salinidad, por falta de dilución y renovación del agua.
- Pérdida de hábitats clave. La disminución de la frecuencia de las avenidas se asocia,
por ejemplo, con la disminución de la frecuencia y escala de nidificación de las anátidas.
En las regiones con regímenes de caudales estacionales, los hábitats riparios son
particularmente sensibles a los cambios hidrológicos. Por ejemplo, los cursos temporales
muestran rasgos de variación de los parámetros físicos y químicos mucho mayores que los
encontrados en ríos permanentes (Williams, 1987).
La disponibilidad de agua es un factor limitante principal en el desarrollo de la ribera,
y especialmente en zonas semi-áridas, pequeños cambios en su accesibilidad ocasionan
marcados cambios en la estructura y composición de la vegetación ripícola (Sedell et al.
1990).
En términos de gestión de las riberas en cauces con regulación de sus caudales, el
mantenimiento de unos caudales mínimos inadecuados tiene unas consecuencias peores en
zonas semiáridas que en regiones húmedas. Ello es debido a la mayor dependencia existente
en las primeras, de la humedad del suelo en las riberas respecto a las aguas del cauce, y a
que el nivel de las aguas freáticas o subterráneas puede verse muy restringido y deprimido
125
con dicha regulación (especialmente si existe agricultura de regadío). La persistencia durante
largos periodos de estos caudales mínimos ocasionará cambios en la comunidad vegetal,
favoreciendo la dominancia de especies adaptadas a una menor humedad edáfica (invasión
de la ribera por especies no ripícolas, o aproximación a las orillas de las menos exigentes en
humedad, como olmos, fresnos, etc.).
La limitación del agua por la regulación de caudales puede también exacerbar los
problemas de contaminación por reducción de la dilución y pérdida de capacidad de
autodepuración. La reducción en los caudales circulantes puede ocasionar, también,
intrusión salina en el río y en su ribera, cuyos efectos tendrá una gran persistencia si, además,
se reducen las crecidas e inundaciones.
Continuidad. También es importante en la gestión y conservación de las riberas el mantener una
"continuidad" espacial, que asegure la posibilidad de movimiento y dispersión de las
especies para que se mantenga su biodiversidad.
Una superficie mínima y una determinada forma del hábitat para la fauna silvestre
condicionan la productividad de las especies, siendo ello especialmente cierto en el caso de
los corredores fluviales.
El problema de la fragmentación de los bosques, constituyendo pequeñas islas
rodeadas de zonas urbanas o con cultivos agrícolas, ha sido analizado con frecuencia,
obteniéndose la conclusión ya clásica en la teoría de la ecología del paisaje, que el
aislamiento trae consigo una disminución de la diversidad de especies en un determinado
espacio (MacArthur y Wilson, 1967), aumentando la abundancia de aquellas especies con
mayores posibilidades de dispersión (Hanson et al., 1990).
Es más conveniente, pues, crear bosques continuos de una cierta dimensión, aunque
su conservación esté sometida a un mayor conflicto de usos, que proteger fragmentos de
estos bosques, quedando aislados entre ellos.
Esta generalización se pone en evidencia si cabe con mayor énfasis en las riberas,
donde el perímetro que ofrecen en relación con su superficie es siempre muy alto (Odum,
1978), y en los bosques riparios aislados y de pequeña dimensión, la proporción de superficie
de contacto con el entorno "hostil" se acentúa, debiendo incrementar para su conservación
no solo su longitud sino también su anchura.
El valor de los corredores fluviales, actuando como pasillos continuos de vegetación,
no fragmentados, a lo largo de los ríos, es hoy día reconocido de forma generalizada, y con
frecuencia se alude directamente a su carácter protector denominándolos "buffer strips" o
fajas protectoras, que actúan de superficies tampón entre las zonas de cultivos agrícolas o
forestales y el cauce por donde circulan las aguas.
Heterogeneidad. Existe un particular interés en considerar el grado de heterogeneidad dentro del
126
ecotono ripario. En una situación natural, esta heterogeneidad viene determinada
principalmente por una variabilidad espacial de la topografía (ej. elevación respecto al nivel
del río), la permeabilidad de los sedimentos y la frecuencia de la perturbación. Es la
estructura geomorfológica del margen del río la que suministra la plataforma para que operen
otros procesos físicos, químicos y biológicos, determinando la heterogeneidad de espacios
y su biodiversidad.
Aunque una progresiva sedimentación en la llanura de inundación conduce a la
"territorialización" y pérdida del carácter de zona húmeda, se van creando nuevos hábitats
húmedos debido a la corta de meandros del río y depósito de sedimentos en otros tramos o
sectores a lo largo del río, de forma que en el tiempo van surgiendo zonas óptimas para una
determinada fauna, en diferentes partes del hidrosistema, manteniéndose su diversidad.
La constante sustitución de antiguos complejos suelo-vegetación debido a los
procesos fluviales de erosión y sedimentación determina tanto un incremento de la
biodiversidad como de la productividad de estos sistemas (Gosselink y Maltby, 1990). La
productividad primaria aumenta enormemente donde las comunidades vegetales de la
llanura de inundación incluyen aquellas asociadas a antiguos cauces y zonas húmedas, que
están conectadas con el cauce principal en diferentes estados sucesionales (Amoros et al.,
1987b; Bravard y Pautou, 1989).
Muchas especies ocupan los distintos nichos que aparecen en el continuo desde las
masas de agua relativamente permanentes o secas durante solo unas semanas al año, hasta
las masas de agua temporales que se secan durante muchos meses al año. En esta última
situación la comunidad se compondrá enteramente de especies muy adaptadas y restringidas
a estas condiciones, mientras que, en las primeras, la comunidad consistirá en especies
facultativas, encontradas principalmente en masas de agua permanentes pero con un ciclo
biológico flexible, siendo capaces de sobrevivir cortos periodos fuera del agua (Williams,
1987).
Los márgenes fluviales y las llanuras de inundación en regiones semiáridas proveen
importantes hábitats y corredores lineales conectados en el paisaje. La importancia de la
interacción entre la geomorfología y la vegetación en las llanuras de inundación para
mantener la diversidad biológica ha sido claramente demostrada (Amoros et al., 1987a;
Decamps, 1987, Patou y Decamps, 1989; Petts et al.1992) y habiendo sido indicado por
Stanford y Ward 1988 la importancia de la zona hiporreica (el hábitat intersticial influido
por las interacciones agua de superficie-agua subterránea) de las llanuras de inundación.
En las plantas de ribera aparecen adaptaciones morfológicas y fisiológicas
directamente relacionadas con las avenidas y encharcamiento, y colectivamente estas
adaptaciones determinan el éxito de las especies ante diferentes condiciones de humedad
(Ernst, 1990). Estas adaptaciones están relacionadas principalmente con el cambio en
algunos de los nutrientes presentes desde estados oxidados a estados reducidos.
127
8. PRINCIPIOS BASICOS PARA LA RESTAURACION DE RIOS Y
RIBERAS
8.1. INTRODUCCION
A lo largo de los capítulos anteriores, relativos al análisis de los sistemas fluviales, hemos
intentado ofrecer una visión de los ríos desde varias perspectivas, como componentes de su cuenca
vertiente, de la que reciben un determinado régimen de caudales; como sistemas dinámicos
capaces de ajustarse al comportamiento hidrológico de su cuenca o a los impactos debidos a las
actividades humanas; y como sistemas biológicos, albergando en el medio acuático una gran
riqueza de especies y formas de vida, y en el medio ripario, ecotono entre el río y los sistemas
terrestres adyacentes, asimismo una gran biodiversidad y productividad..
Del conocimiento detallado del sistema fluvial se pueden concluir los principios que debe seguir
cualquier actuación en los cauces o riberas, ya sea tendente a su control en beneficio de ciertos
objetivos (ej. canalización para el control de las avenidas) como enfocada a su restauración y
conservación.
Ingeniería hidráulica: Prácticas tradicionales
Desde tiempos inmemoriales, el hombre ha manejado y controlado los ríos para su propio
beneficio. Con la ampliación y mejora de las técnicas de construcción, los trabajos de ingeniería
hidráulica se han extendido a todo el mundo, efectuando infinidad de presas, trasvases,
canalizaciones, etc.
Dichos trabajos de ingeniería fluvial afectan en la actualidad no solo a los grandes ríos sino a los
pequeños cursos de agua, en un afán de llevar hasta el máximo posible el desarrollo económico
basado en las disponibilidades de agua, hoy día de forma general cuestionado, y por algunos
sectores sociales fuertemente criticado.
Quizás los objetivos para este desarrollo que han determinado mayores obras y perturbaciones en
los ríos hayan sido el control de las avenidas y el drenaje del suelo para su utilización en la
agricultura (Hey y Heritage, 1993).
Para lograr dichos objetivos se ha procedido tradicionalmente a la canalización de los ríos,
mediante su dragado, rectificación, ensanchamiento, etc., por procedimientos más o menos
"duros" en cuanto a los materiales utilizados en el diseño del nuevo cauce. Ello ha causado no
solo la destrucción de la flora y fauna del río y riberas, sino que ha afectado al régimen local de
transporte de sedimentos, causando una inestabilidad del cauce (Hey. 1987).
La estabilización de cauces naturalmente inestables, particularmente los de trazado trenzado,
puede controlarse reduciendo el suministro de sedimentos que llegan al tramo, o incrementando
la eficacia del cauce para su transporte. La primera alternativa requiere un programa de control
de la erosión en la cuenca, asociado a la construcción de pequeños diques de retención en los
cauces de los afluentes. La segunda alternativa resulta menos costosa, y requiere actuar en el
cauce principal para aumentar su capacidad de transporte.
.
Tradicionalmente ello se ha resuelto mediante la construcción de tramos rectos para maximizar
la pendiente del cauce en los mismos, con una sección profunda y estrecha, para lo cual es
necesario revestir los taludes del cauce con bloques de escollera, gaviones o muros de cemento,
128
evitando su rotura. Ello inevitablemente ocasiona la destrucción del río natural, creando un canal
uniforme sin valor ecológico ni estético, donde se ha perdido la conectividad con la ribera y la
diversidad dentro del cauce.
El desarrollo de programas de regadío, basados en tomas de agua de ríos o embalses, o de
acuíferos, ha determinado la construcción de numerosas presas, canales, trasvases, etc. así como
el descenso dramático de los niveles freáticos a escala regional, produciendo una gran
degradación de los ecosistemas fluviales, al alterar por completo su régimen de caudales natural.
La abstracción directa del agua del río, así como el desarrollo de pozos para tomas de agua
subterránea, aumenta notablemente la duración de los periodos de caudales mínimos y su
frecuencia, causando la sequía total del cauce en muchos lugares de nuestro país.
La construcción de grandes presas reduce la frecuencia de las avenidas y su impacto depende del
nuevo régimen de caudales suministrado por la presa, y del aporte de agua de los afluentes no
regulados del cauce principal.
Los embalses pueden originar la degradación (erosión) del cauce hasta una distancia considerable
de las presas, ya que sueltan aguas sin sedimentos que erosionan el lecho, quedando en éste
únicamente los más gruesos. El proceso continúa hasta que se forma un sustrato estable sin
elementos finos (a veces rocoso), de carácter impermeable e inapropiado para las poblaciones de
macroinvertebrados y peces (salmónidos) anteriormente existentes. En ocasiones la erosión de
fondo se ve acrecentada por la cohesión de las orillas, reforzada por la presencia de la vegetación
que ya no es desestabilizada periódicamente por las avenidas, con lo cual se va disminuyendo la
anchura del cauce retroalimentándose el proceso de degradación de fondo (Raynov et al., 1986).
Los programas de explotación de acuíferos crean una zona no saturada del suelo cada vez mayor,
llegando a originar Ja desaparición de fuentes, pequeños arroyos, ríos, y la disminución de los
caudales base de los ríos principales.
El aumento de la capacidad de acumulación de agua en el suelo por descenso del nivel freático
hace que se reduzca la frecuencia de las avenidas, y disminuyan considerablemente los caudales
mínimos.
Hoy día ya no es posible plantear modelos de desarrollo económico con los proyectos de
ingeniería hidráulica realizados a primeros de siglo en Europa, y durante los años 50-60 en
España, para un uso intensivo exclusivamente del recurso agua o de los terrenos adyacentes a los
cauces, produciendo el deterioro de los restantes valores que ofrecen los ecosistemas acuáticos.
La aplicación universal de los métodos ingenieriles clásicos ya no es aceptada por gran parte de
la Sociedad, y ello es debido no solo a razones ecológicas o medioambientales, sino también a
razones económicas, teniendo en cuenta la necesidad de sobredimensionar las obras por el riesgo
que generan, y el costo de mantenimiento adicional que suponen al ir en contra, en la mayoría de
los casos, a los procesos naturales de la dinámica fluvial (Hey, 1994).
Ingeniería medioambiental. Restauración de cauces
La consideración de los valores medioambientales que ofrecen los ríos no impide
el desarrollo de proyectos para su control y aprovechamiento, sino que facilita una
interpretación del ecosistema fluvial mucho más completa que la basada estrictamente en
las variables hidráulicas.
Así, Hey (1994) propone numerosos métodos alternativos, basados en una mayor sensibilidad
hacia los recursos y valores naturales, para resolver los problemas de control de avenidas o
129
estabilización de cauces, existiendo una gran documentación para mitigar los efectos de la
regulación de los caudales (Gore y Petts, 1989).
En cuanto al control de las avenidas o estabilización de los cauces, las rectificaciones,
construcción de motas o diseños de nuevos cauces ampliados pueden ser sustituidos por cauces
de desagüe, que actúan durante las avenidas y dejan intacto al río principal; por dragados
parciales, dejando zonas de sustrato inalterado donde se mantengan las poblaciones acuáticas; un
alejamiento de los límites de la sección de aguas altas, dejando un amplio espacio interior en
condiciones naturales susceptible de ser inundado periódicamente, pero con una dinámica propia;
o diseñando secciones a dos niveles, la interior o de aguas bajas con formas cercanas a la
triangular, donde se concentra el flujo en estiaje y aparece una gran variación de calados y
velocidades de las aguas, y con orillas no estabilizadas de forma continua y homogénea sino de
anchura variable y estabilización
puntual con piedras de tamaño diverso, rechazando las secciones de estiaje trapezoidales y con
partes laterales de fábrica.
En todos estos casos se trata de:
1- Dar oportunidad al río para desarrollar su propia dinámica dentro del cauce, atendiendo a
los procesos de erosión y sedimentación variables en el tiempo, con el régimen de
caudales.
2- Crear una morfología estable con dichos procesos, y flexible dada la incertidumbre en la
respuesta del río.
3- Potenciar la mayor heterogeneidad de formas y condiciones hidráulicas, para favorecer
la diversidad de hábitats y de especies.
El diseño de esta ingeniería medioambiental logra el objetivo de control del río a veces con un
costo menor que la ingeniería fluvial clásica, actuando a favor de los procesos fluviales y dejando
que el rio efectúe parte del trabajo, pero respeta los valores medioambientales que éste representa.
Esta práctica es a veces incompatible con una tendencia especulativa en el aprovechamiento de
los terrenos adyacentes al cauce, ya que para el desarrollo de la dinámica fluvial y su llanura de
inundación es necesario dar al río "espacio", y muchas de las obras de canalización y rectificación
de los ríos han sido proyectados en nuestro país no tanto para resolver el problema de las avenidas,
a veces de escasa frecuencia, como para estabilizar los terrenos de márgenes de gran valor
urbanístico (canalizaciones en tramos urbanos) o agrícola (ej. vega del Segura).
Especialmente en los trames urbanos, la canalización de los ríos suprime una función cultural del
río a su paso por la ciudad, mostrando la dinámica de la Naturaleza cambiante en formas y colores
según las estaciones del año, que contribuiría notablemente a la educación ambiental, cuidando
su limpieza y estudiando su comportamiento, ofreciendo al mismo tiempo un espacio muy
apreciado para actividades recreativas que no estamos acostumbrados a disponer, o exigir, dentro
de la propia ciudad.
8.2. PRINCIPIOS BASICOS PARA LA RESTAURACION DE LOS RIOS
Atendiendo a estas ideas generales de la dinámica de los ríos y sus valores medioambientales, se
pueden establecer una serie de principios básicos que deben ser tenidos en cuenta en los proyectos
de restauración, haciéndolos extensivos a cualquier otro tipo de proyecto o intervención en los
cauces.
Se trata de restaurar, o de no alterar la estructura del río, en cuanto a su
- morfología (perfil longitudinal, perfil transversal, trazado),
130
-
tipo de sustrato (granulometría, formas del lecho, estabilidad del lecho y orillas),
condiciones hidráulicas de la corriente (velocidad, calado, tensión de arrastre, rugosidad
del sustrato, etc.),
comunidades biológicas del río (poblaciones de algas, macrofitas, macroinvertebrados,
peces, aves acuáticas, etc.)
llanura de inundación (vegetación riparia, zonas acuáticas formados por corta de
meandros, madres, galachos, fauna asociada, etc.)
y de restaurar, o de no alterar, las funciones de cada uno de los componentes de dicha estructura,
permitiendo las interrelaciones mutuas dentro del propio río, y entre éste y su llanura de
inundación.
Una constante fundamental en la restauración de los ríos es el medio acuático propiamente dicho,
en cantidad y calidad.
Cualquier proyecto de restauración debe de contar con el elemento agua en las condiciones
necesarias, partiendo de un régimen de caudales apropiado para la existencia de los organismos
acuáticos presentes o a introducir (reintroducir) o mejorar su hábitat; y de una calidad de ese agua
suficiente para asegurar el desarrollo de los mismos, y sin la cual cualquier actuación de
restauración no será rentable o justificable bajo los conceptos ecológicos antes apuntados.
1°.- Conexión del rio con su cuenca
La dependencia del río con su cuenca vertiente se pone de manifiesto analizando el origen de las
aguas y de los sedimentos que circulan por los cauces (ver capítulo 3).
El régimen de caudales que circula por un tramo de río es consecuencia del comportamiento
hidrológico de la cuenca vertiente al tramo, y de la regulación de los mismos en el tramo situado
aguas arriba. Asimismo, los sedimentos que transporta, junto a las sales disueltas, materia
orgánica, etc., proceden de actividades o usos del suelo en las laderas vertientes que implican
erosión del suelo, lavado de nutrientes, contaminación, etc. que llega a las aguas del río a través
de las escorrentías.
Dentro del propio río, y ante las condiciones geomorfológicas del cauce y del valle, los caudales
configuran determinadas condiciones hidráulicas, que a su vez representan distintos hábitats para
los respectivos organismos acuáticos.
De Bano y Schmidt (1989) establecen una relación directa entre el estado de la cuenca y el estado
de sus cauces, recomendando un análisis detallado de las relaciones causa-efecto de los problemas
observados, antes de proceder a cualquier programa de restauración o mejora de los ríos y riberas
(ver Tabla 8.1).
Procediendo a la restauración propiamente dicha, hay que tener siempre presente la causa del
problema o estado de degradación en que se encuentra el tramo o río a mejorar.
Será inútil cualquier restauración o mejora del tramo cuando dicha degradación se deba a
variables ajenas al propio tramo del río, como un deficiente régimen de caudales (periodos secos,
oscilaciones bruscas de caudal, avenidas frecuentes, etc.), un cambio en el balance de sedimentos
(retención de sedimentos en la presa de aguas arriba, excesiva carga sólida por erosión en la
cuenca, etc.), o uso incontrolado de la ribera (sobrepastoreo, disposición de basuras, escombros,
etc.), si no se procede con anterioridad a mejorar o eliminar dicha causa de perturbación.
Tabla 8.1.- Probabilidad de ocurrencia de las diferentes combinaciones del estado de la
131
cuenca y estado de las riberas.
Condición de la ribera:
Condición de la cuenca:
Buena
Pobre
Buena
Degradada
Muy probable
La menos probable
Poco probable
Muy probable
2°. El régimen de caudales es el factor clave del ecosistema fluvial.
El régimen de caudales circulantes por el río aparece como el elemento clave del desarrollo del
ecosistema fluvial, permitiendo la existencia de una determinada estructura (condiciones
hidráulicas, forma del cauce, flora y fauna acuáticas, etc.) y la conexión y vitalidad de la llanura
de inundación.
El problema de "calidad" del agua es prioritario a otros aspectos de la restauración. Pero la
"cantidad" de agua es asimismo limitante para numerosos procesos geomorfológicos y biológicos
que tienen lugar en los sistemas fluviales.
Para estimar los efectos de la regulación de los caudales hay que comparar la situación antes y
después de la regulación, no solo en términos de parámetros integradores o valores medios (medio
anual, mensual, mínimo, etc.) sino también en términos de frecuencia y duración de los valores
extremos.
A menudo se tiende a definir un caudal ecológico por el caudal mínimo circulante por el río, con
frecuencia calculado a partir de valores medios. En relación a los procesos naturales, dichos
valores medios pueden no tener ningún significado, siendo necesario tener en cuenta las
secuencias con que se producen, la duración de los periodos de mínimos, la magnitud del déficit
hídrico en el cauce, la repercusión del descenso del nivel de las aguas en la morfología del cauce
dejando ciertas zonas (ej. frezaderos) sin agua, etc.
Es necesario introducir el concepto de régimen ecológico, sustituyendo al anterior "caudal
ecológico", el cual no solo contemple determinados valores de caudal (mínimos), sino también la
secuencia con que se producen; su variación a lo largo del año sincronizada con los regímenes
estacionales de otras variables que afectan a la fauna acuática como la temperatura del aire; la
duración del periodo de mínimos y el déficit hídrico aceptable por la comunidad biológica, etc. E
introducir finalmente la magnitud, duración y periodicidad de avenidas necesarias para limpiar el
cauce de excesivas macrofitas, sedimentación de partículas finas, o para la inundación de las
riberas y germinación de determinadas semillas.
Dicho régimen ecológico, una vez establecido debe de mantener una cierta predictibilidad por
parte de las especies, ligada a la constancia de este y a su sincronización con otras variables del
medio relacionadas con su fotoperiodo y termoperiodo.
3°. - La morfología del cauce es la respuesta del rio al comportamiento hidrológico
de su cuenca y a los procesos fluviales de erosión y sedimentación.
Las distintas formas y trazados de los ríos que se observan en la Naturaleza no son caprichosas,
sino que responden al régimen de caudales y de sedimentos que suministra la cuenca vertiente, y
132
a los procesos de erosión y sedimentación que tienen lugar en el propio cauce, determinados por
dicho régimen y las actividades humanas.
Un cauce estable responde a una situación de equilibrio entre dichos procesos, mientras que la
inestabilidad, puesta de manifiesto en una erosión del lecho u orillas del río, o en una excesiva
sedimentación interior o en la llanura de inundación, responde a un desequilibrio o fase de reajuste
del río a cambios de las condiciones hidrológicas de su cuenca.
El diseño de cauces, o su restauración, debe de tender a lograr o mantener una situación estable
de equilibrio, mediante actuaciones que detengan o aceleren la fase de reajuste del río a las
condiciones actuales.
Cualquier obra o proyecto en el río debe de ir a favor de los procesos naturales que en él operan,
resultando así mismo estable frente a la fuerza de la corriente para su remoción o destrucción, en
función de la potencia hidráulica de aquélla.
Los procesos de incisión del cauce, configurando secciones transversales cada vez más profundas
y con un coeficiente anchura/profundidad menor, llegan a ser muy desfavorables para la fauna
acuática, reduciéndose la diversidad de hábitats existente en el fondo y en las orillas del cauce.
El cambio de la sección determina una concentración del caudal y el aumento de la velocidad de
las aguas, rebajando progresivamente el nivel de base con lo que desciende el nivel freático de las
riberas y Ja frecuencia de su inundación, quedando desconectadas del funcionamiento del río.
Para su restauración será necesario en estos casos proceder a: 1) el ensanchamiento de la sección
(acelerando el proceso que tendría lugar de forma natural al superar un umbral de estabilidad en
los taludes del cauce, cada vez más altos y pendientes, y éstos se desmoronaran hacia el cauce
produciendo un retraimiento de las orillas); 2) el control de la erosión de fondo mediante diques
transversales de retención (acelerando nuevamente el proceso de estabilización natural del lecho,
cuando los sedimentos aportados al cauce superan la capacidad de transporte de la corriente y van
elevando progresivamente el nivel de base, disminuyendo la pendiente del cauce).
Ello favorecerá la formación de un cauce más superficial, donde por sedimentación se vaya
elevando el nivel freático de la llanura de inundación y nuevamente quede conectada ésta con el
cauce, mediante afluencia de agua subterránea y avenidas periódicas, favoreciéndose asimismo
la formación de distintos hábitats dentro del río y el desarrollo de una vegetación que estabiliza
la biodiversidad de todo el sistema fluvial (Figura 8.1).
133
Figura 8.1.- Recuperación de un rio con problemas de incisión y desconexión de las riberas
con su acuífero (en Sedell et al., 1991).
Los procesos de inestabilidad por erosión lateral de las orillas del cauce representan el caso
contrario, donde un excesivo ensanchamiento del río determina aguas muy superficiales, de
velocidades lentas, a menudo con temperaturas elevadas debido a su elevada insolación al faltar
una vegetación riparia que sombree el cauce. En estos casos con frecuencia se acentúan los
procesos de eutrofización de las aguas (excesivo crecimiento de algas y macrofitas) y el río se
hace desfavorable para numerosos organismos acuáticos, debido a un déficit de oxígeno, falta de
sustrato adecuado, etc.
La restauración en estos casos debe proceder a la profundización del cauce concentrando las
aguas, favoreciendo el inicio de una cierta incisión del cauce que asegure una determinada
velocidad de las aguas, un sustrato adecuado sin estar colmatado por partículas finas, y una
estabilización de las orillas que permita el desarrollo de la vegetación riparia, mejorando con ello
las condiciones de temperatura dentro del río, y apareciendo gradualmente toda la estructura e
interrelaciones deseadas entre el cauce y su llanura de inundación (Figura 8.2) .
134
Figura 8.2.- Recuperación de un río con inestabilidad lateral y aguas muy superficiales, hacia un
cauce estable y más profundo (Van Haveren y Jackson, 1986).
4°. La Biodiversidad del río es el producto de una heterogeneidad de hábitats y una
conectividad funcional entre ellos.
La diversidad biológica está basada en el mantenimiento de toda la cadena trófica del ecosistema,
quedando limitada por la escasez o ausencia de algunos eslabones, que a
su vez limitan o impiden el desarrollo de las restantes especies.
En la cadena trófica de un río tiene especial importancia la materia vegetal sintetizada en las
riberas o llanura de inundación, al ser pequeña la producción primaria dentro de las aguas
corrientes que es directamente utilizada por los consumidores del río. Ello pone en evidencia la
dependencia mutua entre el río y su llanura de inundación, manteniendo un intercambio
fundamental de materia y energía.
135
La diversidad biológica requiere una heterogeneidad de hábitats y espacios útiles para las distintas
fases de desarrollo de las especies que componen la comunidad. La presencia de rangos de calados
dentro de una misma sección, que representan rangos de velocidades, de tipos de sustrato, de
condiciones físico-químicas, etc. permitirá la presencia simultánea de especies adaptadas a zonas
de corriente, a zonas de aguas lentas; a especies que viven en el fondo, con sustrato estable, a
especies que se mueven en la columna de agua; y a especies que dependen del contorno del cauce,
siendo éste mayor cuanto más irregular es la sección, actuando en este caso el medio hiporreico
y las orillas del cauce como zonas de refugio o desarrollo para determinados estadios de su ciclo
biológico.
El mantenimiento de una llanura de inundación conectada funcionalmente con el cauce amplía
considerablemente la heterogeneidad de hábitats y condiciones de vida, permitiendo una gran
biodiversidad que aprovecha todos los gradientes de los parámetros físicos y biológicos que
actúan, sin que lleguen a desarrollarse en exceso determinadas especies dominantes desplazando
a las restantes.
La falta de conexión del cauce con su llanura de inundación, por canalizaciones, dragados, etc. o
la homogeneización del medio ripario y acuático por simplificación de la estructura fluvial,
determina la pérdida de esta biodiversidad, favoreciendo a las especies oportunistas que son
capaces de tolerar las condiciones homogéneas resultantes (Figura 8.3).
La restauración de los ríos debe tender a aumentar la heterogeneidad de hábitats y condiciones
hidráulicas, manteniendo la diversidad e irregularidad de formas que se observan en la Naturaleza.
En el diseño o mejora de esta estructura diversa del río hay que tener en cuenta la necesidad de
que funcione o esté articulada mediante interrelaciones entre el régimen de caudales y la fo1Jna
del cauce, su llanura de inundación y las variables biológicas que interactúan, poniendo especial
atención en la organización de una estructura trófica completa.
5°. Individualidad de los sistemas fluviales.
Cada río presenta unas características distintas y propias, atendiendo a las
condiciones hidrológicas de su cuenca vertiente, y a la historia de las actividades humanas
desarrolladas en la misma.
Los principios anteriormente expuestos son aplicables a cualquier río o curso
fluvial, pero el diseño de los proyectos de restauración será distinto en cada caso, aún ante
problemas similares, atendiendo a la morfología, intensidad de los procesos u objetivos de
restauración.
La individualidad biológica de cada río o tramo de río se pone en evidencia al
estudiar la componente genética de las poblaciones que alberga, pudiendo diferenciar para
cada especie (ej. Salmo trutta) diferentes razas o variedades de unas regiones a otras,
consecuencia de distintos procesos de aislamiento y recolonización posteriores a las
glaciaciones (García Marín et al., 1991).
Dentro de un programa de restauración fluvial es necesario también considerar la
escala de paisaje, tratando de diversificar no solo las condiciones ecológicas dentro de cada
tramo, sino sucesivamente de unos tramos a otros dentro de cada río, y de unos ríos a otros
dentro de cada cuenca, tomando siempre como referencia aquellos tramos que en la
actualidad presentan un mejor estado de conservación, pero resaltando en cada caso lo que
es más peculiar o tiene mayor valor según los objetivos propuestos.
136
6°. Actuar a favor de la Naturaleza, con sus propios medios, resulta más económico y eficaz
que actuar en su contra.
Un hecho avalado por experiencias históricas es la imposibilidad de controlar ciertos ríos de forma
indefinida, debido a su potencia hidráulica para destruir las obras dispuestas en su cauce cuando
éstas no responden a su dinámica natural en momentos de avenidas.
El caso del río Mississippi es quizás el ejemplo más clásico mostrando multitud de
errores cometidos en las obras de ingeniería hidráulica clásica, diseñadas para la
estabilización del cauce. La canalización y rectificación de su tramo bajo han determinado
procesos de erosión remontante transmitidos por el cauce principal a sus afluentes, causando
grandes problemas de sedimentación que han originado cambios de trazado y mayor inestabilidad
que la existente antes de la canalización (Winkley, 1982).
En España, en ríos muchísimo más pequeños que el aludido se repiten estas mismas experiencias,
necesitando muchos proyectos de canalizaciones, dragados o rectificaciones de cauces un
mantenimiento constante después de cada avenida, por excesiva erosión o rotura de las
estructuras, o por una gradual sedimentación.
Muchos de los problemas que existen en los ríos se deben a la erosión de las orillas por falta de
vegetación protectora, a la presencia de obstrucciones al paso de las aguas (naturales o creadas
por el hombre), o al excesivo crecimiento de macrofitas (por excesiva eutrofización de las aguas
y elevada temperatura).
En estos casos el propio rio dispone de medios para resolverlos, mediante avenidas periódicas que
arrastran los obstáculos del cauce, limpiando de forma natural las acumulaciones de sedimentos
o eliminando una excesiva materia vegetal dentro del cauce (troncos caídos, acumulaciones de
detritus, macrofitas, etc.); y mediante la presencia de la vegetación en las orillas y riberas, la cual
da fuerza y cohesión a los suelos impidiendo su erosión, y suministra sombra a las aguas del cauce
regulando la temperatura y entrada de luz a las aguas y controlando el crecimiento masivo de
macrofitas.
Restaurar en el régimen de caudales regulado una cierta periodicidad de las avenidas es
indudablemente mucho más barato y efectivo en muchos casos que efectuar dragados periódicos
o limpiezas de cauce. De forma análoga, permitir el desarrollo de una vegetación riparia adecuada
cuesta menos que construir estructuras de reforzamiento de las orillas para evitar su erosión, o
recogidas periódicas de las macrofitas del cauce, empleo de herbicidas, etc.
En los Estados Unidos, y cada vez con mayor frecuencia, se contempla en la restauración de los
ríos el Método Palmiter (Herbkersman, 1984), que ha diseñado y puesto en práctica técnicas
sencillas para estabilizar las orillas y mejorar la capacidad de desagüe de los ríos, bajo el lema
"deja que el río haga el trabajo" (let the river do the work), habiendo recibido un reconocimiento
oficial y gran difusión pública para su aplicación en numerosos estados del país (NRC, 1992).
Dicho método propone:
1. La utilización de materiales naturales siempre que sea posible (empleo
sistemático de la vegetación, o de estructuras construidas con troncos, ramas, piedras
sueltas de diferentes tamaños, etc.), y
2. La actuación selectiva dentro del cauce, añadiendo o eliminando elementos
de obstrucción del cauce (troncos caídos, acumulaciones de sedimentos formadas por el
propio río, etc.) actuando siempre de forma puntual, donde aparece dicha obstrucción,
pero dejando inalterado el resto del cauce, evitando con ello intervenciones
indiscriminadas que uniformizan las condiciones naturales, y la incorporación de
elementos ajenos al cauce (obras de cemento, hormigón, etc.).
137
En ríos pequeños o de baja potencia hidráulica siempre será posible recurrir a estos
elementos naturales del cauce para su restauración; y en los de mayor tamaño, se deben de
utilizar sistemas suficientemente resistentes a la fuerza de la corriente, pero que permitan
una posterior recolonización o recubrimiento por la vegetación (ej. geotextiles, gaviones,
escollera suelta con mezcla de tamaños, etc.), para que ésta complete su efecto estabilizador
y suministre, entre otras funciones, sombra a las aguas y aporte de materia orgánica al
cauce, a la vez que refugio a numerosas especies.
Aunque la incorporación de estos elementos naturales al proyecto encarece su realización,
siempre habrá que tener en cuenta el beneficio añadido sobre el funcionamiento ecológico del río
y su mejora estética, ambos difíciles de evaluar monetariamente, y la ausencia de costos
adicionales de mantenimiento, que en obras de ingeniería hidráulica tradicional pueden superar
al costo del propio proyecto inicial.
7°. La restauración de los ríos requiere espacio.
Mantener una diversidad de hábitats y formas de vida, que responda a un funcionamiento estable
del ecosistema fluvial, puesto de manifiesto en su morfología y dinámica, exige disponer de un
determinado espacio en el cual del río desarrolla su trazado y se desplaza libremente,
desbordándose periódicamente y manteniendo activa la llanura de inundación.
En la mayoría de los casos, los problemas de inestabilidad o degradación de los sistemas fluviales
han sido provocados por un confinamiento del cauce, reduciendo su anchura y cortando su
conexión con la llanura de inundación.
Las riberas o llanura de inundación de los tramos bajos de los ríos representan las zonas más
apreciadas para el establecimiento de núcleos urbanos, zonas industriales, vías de infraestructura,
etc. debido a su relieve llano muy favorable para las comunicaciones, y a la fertilidad de sus suelos
para la agricultura.
Son estos tramos bajos los más alterados por el hombre, y donde es mayor la presión de ocupación
de las riberas, existiendo un mayor conflicto de usos en los mismos. La planificación del territorio
a escala regional debe resolver dicho conflicto, dando prioridad a la conservación de los ríos en
los tramos que presentan mejor estado en la actualidad.
Para llevar a cabo la restauración de estos tramos será necesario en muchos casos ampliar el
espacio disponible por el río para su desplazamiento lateral, estableciendo una banda de anchura
variable a cada lado del ca1;1ce, en función de la dimensión de éste y de las características
geomorfológicas del tramo, donde poder llevar a cabo de forma apropiada la restauración del
trazado del cauce y el desarrollo de la vegetación.
En el costo del proyecto de restauración habrá que considerar en la mayoría de los casos partidas
del presupuesto destinadas a la adquisición de terrenos, o a la subvención a los propietarios
ribereños para que se acojan a las medidas protectoras o planes de restauración, siendo necesario
en la mayoría de los casos proceder a un deslinde de las riberas y del dominio público hidráulica.
Por otra parte, el área del proyecto de restauración necesita tener una extensión mínima para que
el efecto de borde e influencia de las actividades o usos del suelo adyacentes no malogren la
restauración, impidiendo la integridad de las funciones acuáticas internas en dicha área.
138
8º. Prevenir la degradación de los ríos puede ser menos costoso que proceder a su
restauración.
La restauración de los ríos puede llegar a ser muy costosa, en función del estado de deterioro del
que se parta. Cada vez en mayor medida es necesario asumir los gastos que genera la conservación
de los sistemas naturales (ej. instalación de plantas depuradoras), pero simultáneamente es
también necesario evitar su actual degradación con las nuevas obras
proyectadas.
La exigencia de evaluación de impacto ambiental o la aplicación de la Ley de Aguas no parece
afectar en la práctica a muchos de los proyectos que se realizan en los cauces (ej. canalizaciones,
dragados, etc.) que determinan su notable deterioro ecológico.
No parece razonable hoy día seguir realizando proyectos de ingeniería hidráulica que no atiendan
a los aspectos medioambientales de· los ríos, y que, con el paso de los años y mayor educación
ambiental de la Sociedad, supongan nuevas inversiones para su restauración.
Resulta evidente la necesidad de organizar equipos multidisciplinares para la redacción de
proyectos de obras en cauces, donde la puesta en común de conocimientos de hidráulica fluvial,
ecología fluvial o Arquitectura del paisaje permita la redacción, desde su inicio, de proyectos de
ingeniería que, atendiendo a los objetivos propuestos (defensa de avenidas, estabilización de los
cauces, etc.), salvaguarden los valores medioambientales que ofrecen los ríos.
El funcionamiento de estos equipos de técnicos multidisciplinares fomentará un conocimiento del
río más completo por parte de los componentes, y el diseño de soluciones integradoras de la
problemática que cada uno de ellos representa.
Dichas soluciones responderán a criterios de estabilidad y equilibrio dinámico, sostenidos por los
técnicos en morfología e hidráulica fluvial, y a criterios de biodiversidad sostenidos por los
técnicos en ecología fluvial, resultando ser en la mayoría de los casos de menor coste económico,
al responder a la dinámica fluvial (sin gastos de mantenimiento a corto y medio plazo) y evitar el
deterioro del sistema fluvial (sin gastos de restauración a corto, medio o largo plazo).
9°. La restauración de los ríos requiere inversiones para estudios y proyectos,
personal especializado y apoyo de las poblaciones ribereñas.
Medios económicos para estudios y proyectos La restauración de los ríos, en diferentes tramos y
llevada a cabo en diferentes cursos de agua dentro de cada cuenca hidrográfica, debe responder a
un programa de conservación resultado de un estudio previo a escala de cuenca (ver apartado 5.1).
El desarrollo de dicho programa exige la realización de estudios previos, donde se recoja la
información necesaria tanto para la selección correcta de Jos tramos o sectores de río a restaurar,
como para la priorización de objetivos y redacción de los proyectos acordes con los mismos.
Una vez redactado el proyecto, su puesta en práctica exigirá inversiones cuya cuantía depende del
nivel de deterioro de partida. Siempre será preferible una restauración más lenta y que afecte a
menos "ramos, pero basada en el funcionamiento del río y duradera en el tiempo, que una
restauración más extensiva y visible, considerada "cosmética fluvial" o de jardinería, que no
responde a ningún estudio previo y se vea arruinada por las primeras avenidas, o por el
mantenimiento de causas de perturbación ajenas al propio tramo de río.
139
En el coste de los proyectos de restauración es necesario introducir algunas partidas de
presupuesto para el seguimiento de los mismos, asegurando durante algunos años el desarrollo de
la vegetación (posible riego, nuevas siembras, plantaciones, etc.), la estabilidad de las estructuras
diseñadas, la disposición de cercas o alambradas para evitar la entrada de ganado donde ello sea
necesario, el pago de subvenciones a los ribereños o usuarios en conceptos compensatorios, y la
realización y difusión de estudios de seguimiento para el control de la efectividad de lo
proyectado.
Personal especializado
Tanto los estudios aludidos como los proyectos de restauración deben ser realizados por personal
especializado en los sistemas fluviales. Una conceptualización errónea o deficiente de estos
sistemas conduce a fallos en la planificación de la restauración, y en la redacción y ejecución de
los proyectos.
El deficiente conocimiento de los ríos radica con mucha frecuencia en no considerarlos parte de
un sistema· más amplio río-llanura de inundación, a su vez integrante de un sistema a mayor
escala, dentro de una cuenca.
Otro fallo frecuente en el concepto de los ríos es ignorar su equilibrio dinámico, que puede ser
roto cuando se supera algún umbral de estabilidad. O desconocer la estructura biológica que albera
y su funcionamiento, causando su destrucción por ignorancia o no logrando su mejora por la
presencia de algún factor limitante en la cadena trófica o en el desarrollo de las especies.
La historia de la intervención humana en los ríos es una sucesión de técnicas de prueba y error
(Rosgen y Fittante, 1986), con infinidad de ejemplos de éxitos y fracasos que responden a un
mejor o peor conocimiento de las condiciones operantes en cada caso, diferentes de unos tramos
o ríos a otros.
Para contribuir a un conocimiento cada vez más completo de los ríos es necesario realizar
evaluaciones de los proyectos de restauración con estudios antes y después de los mismos,
describiendo y cuantificando su efecto en todos los componentes del sistema fluvial
(García de Jalón, en prensa), haciendo públicos los resultados obtenidos a través de revistas
científicas, congresos o publicaciones técnicas.
únicamente mediante la difusión de las técnicas empleadas y los resultados obtenidos en cada
caso se irá logrando un mayor conocimiento de la respuesta de los ríos a intervenciones humanas,
y una mejor formación de los técnicos involucrados en su restauración y conservación.
Apoyo de las poblaciones ribereñas
Los proyectos de restauración y conservación de cualquier sistema natural deben de estar
aceptados y apoyados activamente por las poblaciones más cercanas a los mismos, las cuales
determinan a medio o largo plazo el éxito o el fracaso de las inversiones realizadas.
Las obras proyectadas no deben de ir en contra de los intereses locales, o de usos tradicionales en
el cauce o sus riberas, debiendo ser éstos considerados como condicionantes o limitantes del
proyecto. No es posible llevar a buen fin proyectos de restauración o intervención en Jos cauces
que supongan un enfrentamiento con los usuarios (pescadores, agricultores, ganaderos,
asociaciones deportivas, culturales, etc.), resultando dicho enfrentamiento en general un costo
adicional del proyecto, que debe ser resuelto previamente a la realización de este.
140
Ello no obsta para que en el proyecto se contemple un gradual cambio de usos o comportamiento
social, basado en un plan de subvenciones o compensaciones a los
ribereños, y en un plan de educación ambiental que debe ser iniciado por las poblaciones más
jóvenes (colegios infantiles), dando a éstas la responsabilidad del mantenimiento de los proyectos,
la realización de estudios sencillos del medio fluvial, la interpretación del paisaje
del río mediante concursos de pintura, fotografía, etc., que supongan un gran estímulo para
su buen mantenimiento y conservación.
La educación ambiental, y en especial la de las poblaciones infantiles, ha demostrado ser una
herramienta eficaz en la conservación de los ecosistemas naturales, enseñando a las más adultas
y asegurando una situación futura más sensible a la conservación de la Naturaleza (House, 1991).
10º. La restauración de los ríos debe de estar incluida en la Planificación Hidrológica de
cada cuenca.
La restauración de los ecosistemas fluviales debe ser no solo la ejecución de proyectos concretos,
sino la expresión de una ideología asumida en la Planificación Hidrológica de las cuencas
vertientes.
Son muchas las actividades que afectan a los cauces y riberas fluviales, cuyo control supone un
ámbito de actuación de mayor rango que el de la propia restauración de un tramo de río.
En muchas ocasiones, la restauración de los ríos debe comenzar con la mejora de
los usos del suelo en la cuenca, permitiendo la recuperación de los ríos sin necesidad de
intervención. El Comité de Estados Unidos para la Restauración de los Ecosistemas
Acuáticos propone en este sentido lo siguiente (NRC, 1992):
1. Los programas de control de la erosión en la cuenca deben ser revisados y acelerados, no
solo para conservar el suelo sino también con el objetivo de restaurar los ríos y riberas
afectados.
2. Las prácticas de pastoreo en terrenos públicos deben ser controladas y revisadas, con el
fin de minimizar los daños que ocasionan al sistema ripario y reparar los tramos de ríos
afectados.
3. La "ingeniería blanda" para el control de la erosión en cauces, con técnicas de
bioingeniería para la estabilización de las orillas, debe ser considerada en primer término,
y siempre con preferencia a las soluciones de "ingeniería dura", tales como presas,
malecones, canalizaciones, o escolleras.
4. Los diques longitudinales o reforzamientos laterales de los cauces no necesarios o poco
justificados deben de ser destruidos y removidos, para reestablecer las conexiones
hidrológicas entre los hábitats de las riberas y llanura de inundación y los ríos asociados
a ellos.
5. Los sistemas de clasificación de usos del suelo y zonas húmedas deben de considerar
explícitamente los espacios de ribera y llanura de inundación que mantienen una
conexión periódica con el cauce.
La Planificación Hidrológica debe de partir de un conocimiento de los recursos
hídricos en cantidad y calidad, y de unos objetivos a alcanzar a medio y largo plazo
respecto. a los mismos, haciendo compatible los distintos intereses y demandas de la
Sociedad.
Para la consideración de los distintos sistemas acuáticos presentes en la cuenca es necesario
proceder a su clasificación, atendiendo a sus características físicas (régimen de caudales,
141
aportaciones hídricas, características geomorfológicas, etc.), de calidad de las aguas y sus
condiciones biológicas.
El establecimiento de unos estándares o metas a alcanzar en cuanto a disponibilidades hídricas,
calidad de las aguas o nivel de conservación de los ríos permitirá establecer unos objetivos
distintos para cada clase o tipo de río resultante de esta clasificación. Con ello se podrán establecer
las actuaciones que es necesario emprender en cada río para que, partiendo de su situación actual,
se logre la situación deseada a corto, medio y largo plazo.
Como objetivo general en dicha Planificación Hidrológica debe de aparecer, entre otros, el de
restaurar y conservar los cauces y riberas fluviales. La clasificación de los ecosistemas fluviales
dentro de cada cuenca permitirá seleccionar los tramos o ríos más apropiados para restaurar o
conservar, siendo en ellos prioritario este objetivo, y complementario o secundario en los
restantes.
En la Planificación Hidrológica se deben de crear figuras de protección de los ríos, similares a las
recogidas por la legislación de espacios protegidos, introduciendo la de "Parque Fluvial" ya
existente en otros países mediterráneos (ej. Italia).
Finalmente, la planificación hidrológica debe de contemplar partidas presupuestarias para llevar
a cabo dicha restauración y conservación de los ríos, destinadas tanto a los estudios y proyectos
de restauración propiamente dicha, como a la ordenación de los usos del suelo que afectan a los
cauces y riberas fluviales, y a la mejora del comportamiento y percepción social frente a los
mismos.
142
9. ETAPAS EN LA RESTAURACION DE LOS RIOS
9.1. INTRODUCCION
La restauración de los ríos tiene como objetivo retornar el cauce a un estado próximo al natural o
previamente existente antes de su deterioro. En nuestro país, como en el resto de los países
europeos, un estado natural de los ecosistemas naturales es prácticamente imposible de alcanzar
por varios motivos fundamentales; (1) la historia de la transformación del medio por el hombre
es muy antigua, y (2) desconocemos cómo eran los ríos en condiciones naturales.
A estas dos razones podríamos añadir una tercera en relación con los cambios de las condiciones
climáticas ajenos a la influencia humana, que no permiten hoy día la existencia de cauces o
vegetación riparia en las condiciones de antaño.
Se trata por consiguiente de restaurar una degradación de los ríos sufrida en las últimas décadas,
que afecta tanto a la llanura de inundación y vegetación riparia como al estado físico del cauce,
dejando aparte la alteración del medio acuático propiamente dicho en relación con la regulación
de los caudales y a la contaminación de las aguas.
En dicha restauración, una vez resuelto el problema de cantidad y calidad de las aguas, debe
procederse a dos actuaciones fundamentales:
- La recuperación de la llanura de inundación, con una vegetación adecuada en las riberas
fluviales
- La recuperación de la morfología del cauce, en relación con su sección transversal, perfil
longitudinal, trazado y redistribución de los sedimentos dentro del lecho.
9.2. ETAPAS BASICAS EN LA RESTAURACION DE LOS RIOS
Petersen et al. (1992) han propuesto una metodología básica para la restauración de tramos de ríos
canalizados en zonas agrícolas, dando prioridad entre otras a las siguientes
actuaciones:
1°. Establecimiento del espacio ripario
Un primer paso en la restauración de los ríos debe ser el establecimiento o delimitación del espacio
ripario, como una banda protectora en cada margen, a lo largo de los cauces, donde no se lleven
a cabo actuaciones ajenas a la dinámica fluvial.
Un uso intensivo de la llanura de inundación, fundamentalmente para fines3 agrícolas, ha
conducido a un encajonamiento progresivo de los cauces por rectificación de su trazado, llegando
las labores propias de los cultivos o plantaciones de choperas (ej. laboreo del suelo, adición de
fertilizantes, etc.) en muchos casos hasta las mismas orillas del cauce; y en general a la
eliminación de la vegetación riparia, especialmente la arbórea (Figura 9.1-a).
La medida de restauración más importante y prioritaria en este caso es alejar dichas actuaciones
agrícolas o forestales (incluyendo el pastoreo) del cauce, dejando una banda protectora entre
ambos donde sea posible llevar a cabo actuaciones posteriores (Figura 9. 1-b).
143
Únicamente con dejar este espacio o banda protectora sin cultivar se consiguen varios efectos
positivos, como el de la reconsolidación del suelo y mejora de su resistencia a la erosión; la no
adición de fertilizantes, o de cualquier otro producto desfavorable a la calidad de las aguas, en las
zonas más próximas al cauce; y la recuperación gradual de la vegetación riparia.
En el caso de tramos canalizados, las motas o diques de defensa contra las avenidas deben de
dejar un espacio ripario donde pueda desarrollarse la vegetación, en lugar de situarse próximas al
cauce formando taludes donde ésta no pueda instalarse (ver Figura 9.2).
Figura 9.1. - a) Tramos canalifcrmes; b) Delimitación de bandas protectoras del cauce; c)
Mejora de la sección transversal (Pe tersen et al., 1992).
2°. Disminución de las pendientes laterales del cauce
Un paso inicial en la restauración de los ríos debe ser recrear nuevamente la morfología del cauce,
abriendo su sección para facilitar el desplazamiento lateral de las aguas.
144
Figura 9.2.- Diseño de un tramo canalizado dejando un espacio ripario entre la mota y el
cauce, en uno de los márgenes (en Purseglove, 1988).
A menudo el uso intensivo de la llanura de inundación y la rectificación del trazado del río han
determinado procesos de incisión, donde el cauce se ha hecho más profundo y estrecho. Por otra
parte, en los trabajos de canalizaciones o dragados el hombre tiende en la mayoría de los casos a
dismin1ir la anchura del cauce, para disponer de mayor espacio aprovechable en la llanura de
inundación.
Con estas formas más y menos encajonadas del cauce, y dependiendo de las propiedades
geotécnicas del material de las orillas, se forman taludes laterales más o menos pendientes, no
hábiles para el establecimiento de la vegetación.
El rebajamiento de tales pendientes, aumentando la anchura superior del cauce para llegar a
perfiles 1 :4 (pendientes inferiores al 25 %) , resulta necesario para su estabilidad y favorecer el
crecimiento de la vegetación a partir de sustratos más estables (Figura 9.1-c).
Con ello se favorece también la conexión gradual del cauce con su llanura de inundación. Al
aumentar la anchura de la sección disminuye el calado, y con ello la velocidad de las aguas y su
capacidad de transporte. Progresivamente se pasa del proceso de erosión de fondo a un proceso
de sedimentación, a través del cual se va elevando el nivel del thalweg y el del freático afectando
a la llanura de inundación, llegando a quedar comunicada la ribera con el cauce y ser posible su
inundación periódica por las crecidas.
La reducción de las pendientes laterales del cauce tiene además otras ventajas, como evitar la
rotura de los taludes existentes por inestabilidad geotécnica, disminuyendo con ello la
incorporación de suelo erosionado a las aguas; y la de permitir que dichas partes laterales del
145
cauce actúen como llanura de inundación, donde el río disipa energía durante las crecidas y
sedimenta la carga sólida que transporta de tramos de aguas arriba (Brookes, 1989).
El diseño de las secciones transversales puede favorecer la formación de meandros, si se alternan
las secciones asimétricas, con una pendiente menor en uno de sus márgenes (correspondiente al
borde interno de un meandro), con secciones simétricas (correspondientes a tramos rectos entre
meandros) y secciones nuevamente asimétricas, con el lado de pendiente menor opuesto al
anterior.
3°. Revegetación del espacio ripario
La revegetación de estos espacios riparios se logra de forma natural en un tiempo más o menos
breve, según sean las condiciones del tramo correspondiente. Pero procediendo a su restauración,
la plantación o siembra de dicho espacio ripario con especies nativas de crecimiento rápido
acelera notablemente este proceso natural, y debe ser una actuación prioritaria en la recuperación
de los ríos (Figura 9.3-a).
Se pueden utilizar diferentes especies, tratando siempre de imitar a la Naturaleza observada en
los tramos mejor conservados del mismo río o cauces similares, pero es interesante conocer su
distinto comportamiento si se atiende al objetivo de conservación de la calidad de las aguas.
Los alisos fijan el nitrógeno del aire al suelo mediante una asociación de bacteria-hongo presente
en los nódulos de sus raíces, y pueden actuar como fuentes significativas de nitrógeno a las aguas
(Dugdale y Dugdale, 1961), mientras que el chopo temblón (Populus tremuloides) minimiza la
salida de nitrógeno del suelo a las aguas (Gosz, 1978).
La revegetación de las riberas debe llevarse a cabo siempre después de la restauración de la
morfología del cauce, y teniendo la seguridad de que el espacio ripario o banda donde se lleva a
cabo la plantación o siembra está conectado hidrológicamente con el cauce.
146
Figura 9.3.- a) Revegetación de las riberas; b) Alternancia de rápidos y remansos; c)
Recuperación de la sinuosidad (Petersen et al., 1992).
La instalación de las plantaciones debe favorecer la estabilidad de las orillas. Si en el proyecto
está contemplado un aumento de la sinuosidad del río por sí mismo, estas plantaciones solo deben
realizarse en los sectores donde se quiera que el río no avance (margen interno de los meandros o
tramos rectos), dejando sin vegetación los sectores correspondientes al margen externo de los
meandros, donde se desea que el río avance libremente para recuperar su sinuosidad.
Pero si el trazado del cauce está logrado, o se desea estabilizar, las plantaciones en el margen de
mayor erosión (borde externo de los meandros) contribuirá a la sujeción de las orillas, siendo
entonces en estos tramos donde se deberán reforzar las plantaciones (ver Figura 9.4).
147
Figura 9.4.- Plantaciones de ribera reforzando la estabilidad de las orillas en los márgenes
externos de los meandros (Staatsministerium des Innern, 1991).
Funciones de las bandas de vegetación riparia
Una característica que presenta la vegetación riparia en condiciones naturales es su continuidad"
a lo largo del curso fluvial, actuando de corredor lineal por donde se desplazan las especies,
poniendo en comunicación los distintos tramos del río.
Dicho corredor de vegetación riparia actúa de ecotono entre el medio terrestre de las laderas y el
medio acuático del cauce, ejerciendo numerosas funciones que han sido resaltadas por Pinay et
al. (1990) y Petts (1990b), entre las que cabe destacar:
1. Disminución de los efectos de las avenidas, reteniendo y absorbiendo gran cantidad de
agua y sedimentos aportados por las mismas. Este efecto beneficioso desaparece en los
tramos canalizados o rectificados, en los que no existe conexión del cauce con su llanura
de inundación.
148
2. Actuación como filtro natural de la contaminación difusa originada en las laderas o
llanura de inundación. Los bosques de ribera eliminan gran parte de los nitratos disueltos
en las escorrentías subterráneas que circulan a través del espacio ripario.
3. Fuente de carbono orgánico para los ríos. La materia vegetal que aporta la ribera al cauce
es la base de la cadena trófica en las aguas, teniendo una importancia vital para la fauna
macroinvertebrada de los tramos altos.
4. Línea de conexión para determinados flujos y desplazamientos de las especies.
Una característica del bosque ripario es su conectividad y continuidad, posibilitando el
movimiento de las especies dentro del mismo, o la conexión entre diferentes hábitats requeridos
por los distintos estados de desarrollo de una misma especie.
Para mantener todas estas funciones del ecotono fluvial es necesario conservar, o en su caso
restaurar, una banda continua de vegetación riparia natural que proteja el cauce de las actividades
que se llevan a cabo en las laderas más próximas o en la propia llanura de inundación.
El establecimiento de esta banda protectora de los cauces se ha extendido como una práctica
habitual, y fase inicial en la restauración y conservación del medio fluvial, en numerosos países
desarrollados de Europa y Norte América (Petersen et" al., 1992).
Para lograr la existencia de dicha faja protectora a lo largo de los cauces es necesario delimitar un
espacio continuo, de anchura variable (Large y Petts, 1992b), donde:
- Se introduzca y desarrolle la vegetación riparia natural, facilitando su interrelación con
el cauce principal.
- No se lleven a cabo prácticas ajenas al mantenimiento de dicha vegetación, como el
laboreo periódico del suelo, las cortas de la vegetación, el pastoreo, la aplicación de
fertilizantes o productos fitosanitarios, la acumulación de sedimentos del río por dragados
o la extracción de áridos, etc.
Hoy día existe una gran preocupación por la contaminación de las aguas por entradas difusas de
las escorrentías, que atraviesan superficies agrícolas y transportan hacia los cauces una gran
cantidad de nutrientes, determinando una eutrofización crónica y general en toda la red
hidrográfica.
Las fajas o bandas continuas de vegetación riparia, que denominamos "protectoras", tienen una
gran influencia en la calidad de las aguas del cauce, a través de los siguientes procesos (Nieswand
et al., 1990):
1. Retención de los sedimentos y nutrientes (disueltos o adheridos a partículas) que llegan a
la zona de ribera a través de las escorrentías superficiales, aumentando las posibilidades
de filtración, deposición, infiltración, absorción, adsorción, descomposición y
volatilización.
2. Reducción de la eros1on laminar, de márgenes y de fondo del río, por estabilización de
las orillas y disminución de la velocidad de las escorrentías superficiales próximas al
cauce.
3. Alejamiento del cauce de las actividades que suponen un riesgo potencial de
contaminación de las aguas.
El efecto de la reducción de nutrientes, especialmente de nitratos, producido por esta banda
protectora está muy documentado en la bibliografía (Pinay y Décamps, 1988; Doyle et al., 1977;
Peterjohn y Correl, 1984) pero no existe un criterio claro para establecer la anchura que debe tener
dicha banda, variable en cada caso.
149
Pero la función de dichas fajas de vegetación riparia es siempre múltiple, asociada tanto al control
de la llegada de nutrientes al cauce o al de la erosión, relacionados con la calidad de las aguas,
como al control de su temperatura, entrada de luz, suministro de alimento y hábitat para la vida
acuática, etc., relacionados con el funcionamiento ecológico del sistema fluvial.
No obstante, según se pretenda potenciar uno o varios de estos efectos, la banda de vegetación
riparia debe de tener distintas dimensiones, y así Nieswand et al. (1989) proponen los siguientes
valores de su anchura:
- Control de la sedimentación en avenidas:
15 - 60 m.
- Control de la erosión de márgenes y del lecho del río: 25 - 60 m.
- Control de la llegada de nutrientes al cauce:
25 - 65 m.
- Protección de los embalses:
25 - 90 m.
- Control de la temperatura de las aguas del cauce: 7 - 60 m.
- Protección de las especies acuáticas: 1 - 15 m.
- Protección de la fauna silvestre:
60 - 90 m.
Estos mismos autores recomiendan estudiar con detalle en cada tramo la anchura
y condiciones que debe tener la banda protectora de vegetación riparia, aludiendo al hecho
de que una "anchura excesiva invita a la violación de esta", y una vez que ello ha
sucedido, el valor de dicha banda riparia desaparece.
Determinación de la anchura mínima de banda con vegetación riparia
La anchura más frecuente que se propone en los diferentes estudios sobre bandas
protectoras ("buffer strips ") oscila entre 30 y 50 metros a cada lado del cauce, habiendo
sido demostrado por Doyle et al. (1977) la conveniencia de que la anchura de esta banda
sea siempre superior a 10 metros, para una efectiva reducción de la llegada de nitratos al
cauce.
Por otra parte, Nieswand et al., (1990) proponen un modelo paramétrico para estimar la anchura
de la banda protectora riparia, partiendo del concepto de que ésta actúa como un filtro de las
escorrentías, y en ella es necesario controlar su velocidad o el tiempo de paso, asegurando su
infiltración. Por ello el cálculo de la velocidad de la escorrentía superficial es esencial en el
modelo propuesto, que se desarrolla como sigue:
Cálculo de la velocidad del agua de escorrentía, según la fórmula de Manning:
v = n-1 R2/3 S1/2
(1)
donde v = velocidad media de la escorrentía (m/seg.), n = coeficiente de rugosidad de
Manning, R = radio hidráulico (m), y S = pendiente (m/m).
Para un determinado tramo de ribera, no inundable, n y R son constantes y la
expresión (1) puede escribirse de la forma:
V = K S1/2
(2)
El Servicio de Conservación de Suelos Americano (U. S. Soil Conservation Service, 1986)
suministra una figura indicando velocidades medias para calcular el tiempo de traslado de la
escorrentía, en función de la pendiente y de las condiciones de cobertura vegetal. Para zonas de
bosque, con cobertura densa del suelo por una capa de residuos vegetales y cubierta herbácea
(condiciones deseadas ...,n la zona protectora riparia), podemos asumir un valor de K = 2,5.
De la expresión (2), y teniendo en cuenta que la velocidad de la escorrentía sería igual al espacio
recorrido, en este caso la anchura de la banda protectora riparia W, dividida por el tiempo de
traslado, tenemos:
W = 2,5 T S1/2
(3)
150
siendo T el tiempo asumido para que se produzca una reducción significativa de los sedimentos
o nutrientes en las escorrentías (por intercepción o infiltración). La anchura así calculada depende
de las características del suelo, de la cobertura vegetal, y sobre todo de la pendiente, que no debe
sobrepasar el 15 %.
Este modelo representa un método posible para el cálculo de la anchura mínima de la faja
protectora riparia, con el criterio de asegurar su funcionamiento para el control de la calidad de
las aguas del cauce (controlando el tiempo de las escorrentías dentro de la misma).
El valor definitivo de dicha banda, según los autores del modelo siempre ha de ser superior a 15
metros, debiendo elegir como tal el mayor entre 15 y el suministrado por el modelo, para el caso
de ríos permanentes; entre 30 y el suministrado por el modelo, para el caso de embalses de
regulación y tomas de agua; y entre 90 y el suministrado por el modelo en los embalses para
suministro doméstico.
Si atendemos a la conservación de la vegetación para el mantenimiento de la fauna riparia, es
evidente la necesidad de mantener un corredor continuo donde las especies se desplacen,
encuentren alimento y las aves nidifiquen.
Una anchura de 5 metros solo podría permitir la existencia de un pie arbóreo por unidad de
longitud de río. Considerando la necesidad de crear una cierta estructura de "bosque", Petersen et
al. (1992) estiman que sería necesario facilitar la presencia de al menos dos pies arbóreos por
unida l de longitud, es decir dar una anchura a esta banda protectora de al menos 10 metros a c da
lado del cauce, como fase inicial en la restauración del medio ripario fluvial.
4°. Recuperación de la sinuosidad del cauce
Una vez establecida la llanura de inundación, y con ella una cierta libertad del río para su
desplazamiento lateral, el cauce se irá haciendo de forma natural más sinuoso, tratando de
establecer un equilibrio entre su trazado y las condiciones de caudal, pendiente longitudinal y
características de sus orillas (ver capítulo 5).
No obstante, en el programa de restauración se puede acelerar este proceso de formación de
meandros copiando el estado primitivo del cauce, el cual puede observarse en fotografías aéreas,
cartografía u otro tipo de documentación antigua. El trazado de la nueva sinuosidad puede hacerse
con maquinaria apropiada, o a través del diseño de secciones transversales que favorezcan el
desplazamiento lateral progresivo del cauce hacia un margen y otro, alternativamente.
El diseño de secciones simétricas, alternadas con secciones asimétricas (con la zona más profunda
en un margen y otro, sucesivamente), favorece la formación de meandros, al provocar la.
concentración de las líneas de corriente e 1 las zonas de pozas (en la curva del meandro) y su
dispersión en los tramos rectos, entre dos meandros consecutivos (Figura 9.5).
Con la formación de dichos meandros (Figura 9.3-b) aparece dentro del cauce una gran
variabilidad espacial de las condiciones hidráulicas, al dominar los procesos de erosión en los
márgenes externos de las curvas, con formación de pozas, y los procesos de sedimentación en los
márgenes internos de las curvas (aparición de bancos de sedimentos) o entre curvas. Dichos
procesos determinan recíprocamente la formación de secciones asimétricas más o menos
triangulares en los meandros, y de secciones simétricas y de formas rectangulares en los tramos
rectos intermedios.
Esta variación de condiciones hidráulicas dentro del tramo determina una clasificación de los
tamaños dominantes del sustrato en cada punto, según la tensión de arrastre de las aguas a la que
151
están sometidos, favoreciendo la aparición de distintos tipos de hábitats para los organismos
acuáticos.
5°. Formación de rápidos y remansos
La variación de las condiciones hidráulicas debida al desarrollo de los meandros del cauce
favorece la convergencia de las líneas de flujo en las curvas, y su divergencia en los tramos
intermedios, entre curvas.
Ello determina la formación de pozas o remansos en los primeros, donde el cauce se hace más
profundo y estrecho, con un sustrato dominante más fino e inestable, sometido a una socavación
especialmente en aguas bajas; y la formación de rápidos en los tramos rectos entre curvas
consecutivas, donde el cauce es más ancho y menos profundo, debido a la acumulación de
sedimentos gruesos.
Figura 9.5.- Forma de las secciones transversales en relación al trazado del cauce, que debe
tenerse en cuenta en la restauración de los ríos (Brookes, 1989).
La formación de rápidos y remansos a lo largo de los cauces es particularmente 6visible en los
lechos de gravas o granulometría gruesa, y reviste un especial interés para el funcionamiento
biológico de los mismos.
En los casos donde el río no aporta nuevas gravas o sedimentos gruesos procedentes de aguas
arriba, y los del propio tramo hayan sido eliminados por dragados anteriores o propia erosión de
fondo, se deben añadir al cauce tales sedimentos gruesos (Brookes, 1992), con el fin de que el
propio río los redistribuya y forme nuevamente la secuencia de rápidos y remansos, alcanzando
152
de forma natural un equilibrio entre el caudal líquido y su carga sólida en cada sección (Figura 9.
3-c).
El espaciamiento entre rápidos y remansos puede estimarse entre 5 y 7 veces la anchura del cauce,
aunque en cada caso debe observarse la formación natural dentro del propio río en los tramos
donde existan.
La incorporación al lecho del río de nuevos sedimentos para la formación de estos rápidos debe
estar basada en los principios de morfología y dinámica fluvial (ver capítulo 5), teniendo en cuenta
su actuación como una variable más de equilibrio del río.
6°. Creación de zonas húmedas y bosques aluviales
Una última fase de Ja restauración de los ríos en sus tramos bajos debe ser la3 formación de zonas
húmedas conectadas con el propio cauce, y el desarrollo de una vegetación asociada a las crecidas
periódicas, con su dinámica propia.
Estas zonas húmedas se forman en las pequeñas depresiones existentes en la llanura de
inundación, donde afloran las aguas freáticas y éstas se renuevan periódicamente por efecto de
las crecidas del cauce.
La formación y mantenimiento de dichas zonas húmedas puede no ser costosa, y solo exige un
espacio suficiente en la llanura de inundación, teniendo en cuenta que muchas veces, en terrenos
agrícolas, dichas zonas son las que presentan con frecuencia problemas de saturación del suelo y
encharcamientos, siendo en ellas difícil realizar las prácticas agrícolas.
9.3. DISCUSION
El desarrollo de estas etapas en la restauración de los ríos debe hacerse de forma
conjunta, pero también puede realizarse aisladamente, si no se dispone de medios para
llevarlas a cabo conjuntamente.
Respecto a la revegetación de las riberas, en los casos de una restauración completa debe
plantearse siempre como una etapa final, después de la remodelación de la morfología del cauce.
Pero en los casos en que esta última no se lleve a cabo, el completar la delimitación de las bandas
protectoras del cauce con plantaciones de vegetación riparia natural debe realizarse de forma
urgente, con el fin de evitar otro tipo de ocupación indebida en dicho espacio. Con ello también
se mejorará la estabilidad de las orillas, y se facilitarán las labores de una fase posterior de
restauración, en que se aborde la recuperación de la morfología fluvial.
Respecto al costo de la restauración, en este caso debemos resaltar las condiciones favorables que
ofrece el propio río para:
a) La resiembra natural de las riberas y llan1ra de inundación mediante la llegada constante
de semillas transportadas por los caudales, especialmente los de avenidas.
153
b) La revegetación acelera el proceso de colonización de las especies, logrando un desarrollo
completo en menos tiempo, pero cuando no haya recursos económicos se puede /dejar
actuar a Ja propia Naturaleza, siempre que esté asegurada la no ocupación de la ribera por
otras actividades ajenas a su dinámica natural.
c) La recuperación de la morfología del cauce a través de su propia dinámica, según el
régimen de caudales y de sedimentos.
El río sin controles externos vuelve a recuperar su morfología, relativa a la forma de la sección
transversal, al perfil longitudinal, a su trazado y a la redistribución de los sedimentos dentro del
lecho, formando rápidos y remansos, en equilibrio con su régimen de caudales.
En las fases de restauración descritas se trata de acelerar este proceso de recuperación natural, si
bien cuando exista una limitación de medios económicos puede procederse únicamente a destruir
o eliminar los controles existentes en el cauce (ej. protecciones laterales, obras de defensa contra
avenidas, escolleras, etc.) y esperar a la recuperación natural, en un plazo más o menos breve
según sea la potencia hidráulica del *cauce.
El rebajamiento de los taludes laterales del cauce mejora las condiciones de estabilidad y favorece
la colonización de las especies riparias por mecanismos naturales. La recuperación de la
sinuosidad, mediante el trazado de secciones transversales apropiadas, ahorra un esfuerzo de
maquinaria y movimiento de tierras, dejando al río que efectúe él mismo el trabajo de adaptación
de la morfología del cauce a su régimen de caudales, y la redistribución de los sedimentos.
Finalmente, el trabajo de creación de zonas húmedas y bosques aluviales también puede ser
asignado al propio río, si se favorece la conexión del río con su llanura de inundación, e impiden
en ella ciertos usos del suelo ajenos al mantenimiento de la dinámica fluvial.
154
10. CAUDALES ECOLOGICOS
10.1. INTRODUCCIÓN
Los caudales ecológicos han sido diseñados para mantener un hábitat fluvial con
capacidad para sostener la vida de la ribera y del medio acuático. Estos caudales se pueden
justificar por muchos motivos: para preservar especies autóctonas de fauna y flora, para
conservar la pesca, para mantener la calidad estética de un paraje fluvial, o para proteger
tramos de interés científico o cultural.
El concepto de "caudal ecológico" comprende enfoques científicos que normalmente
ocupan a profesionales diferentes, con áreas de trabajo disjuntas. El término caudal es
elemento básico de hidráulicos e ingenieros gestores del recurso agua, mientras que el
adjetivo ecológico nos refiere al mundo de la biología y de la gestión de la naturaleza (ver
fig. 1.2). Por ello, la fijación de caudales ecológicos es una tarea con una clara vocación
multidisciplinar.
La base conceptual de la fijación de caudales ecológicos reside en conocer los
requerimientos de caudal circulante de algunas especies o de determinadas comunidades
reófilas, y de su distribución en el tiempo, para poder evaluar las necesidades de caudal con
objeto de mantener sus poblaciones. Obviamente los mejores caudales ecológicos serán
aquellos que imitan el régimen natural de caudales, ya que las biocenosis acuáticas han
evolucionado de acuerdo con las pautas históricas de distribución de estiajes y crecidas, y
para completar sus ciclos biológicos dependen de las características de estas pautas.
Un caudal circulante por un cauce podría ser considerado como ecológico, siempre
que fuese capaz de mantener el funcionamiento, composición y estructura del ecosistema
fluvial que ese cauce contiene. Es evidente que existe una gama amplia de caudales
circulantes que son ecológicos para un determinado cauce. Así podríamos definir dentro de
esta gama de caudales unos extremos máximos y mínimos. En los casos más frecuentes, en
que el agua es considerada un recurso escaso, nos interesará fijarnos en ese valor mínimo.
Pero habrá casos en que será necesario vaciar muy rápidamente un embalse (ante la amenaza
de inundaciones, la necesidad de producción hidroeléctrica, o de transvase de aguas) por lo
que en estos casos habrá que fijar también los valores máximos del caudal circulante por el
cauce.
Lo primero que tendremos que realizar en la fijación de caudales ecológicos es
conocer el ecosistema fluvial y en especial sus necesidades y requerimientos de caudal
circulante. Para ello nos fijaremos en los principales componentes de dicho ecosistema,
analizando sus exigencias de caudal:
* El Hábitat que es el soporte físico del ecosistema, representado por el
cauce, cuyas características quedan definidos por la dinámica
geomorfológica y por las propiedades físico-químicas de las aguas.
* Los Organismos Acuáticos que forman las comunidades de plantas y
animales del río.
* El Medio Intersticial que limita al ecosistema por su parte inferior y
representa un refugio vital para la mayoría de las comunidades fluviales,
155
siendo un factor esencial de su bio-diversidad.
* La Ribera que limita al ecosistema lateralmente, separándole de los
ecosistemas terrestres y representando un ecotono de gran bio-diversidad que
confiere estabilidad al cauce.
Estos cuatro componentes son interdependientes, por lo que es necesario mantener
el funcionamiento de los cuatro si queremos conservar la integridad del ecosistema. Por ello,
aquel que cuya exigencia de caudal mínimo tenga un mayor valor será el limitante (y por lo
tanto el que definirá el caudal ecológico). Y, al contrario, será limitante aquel cuya exigencia
de caudal máximo tenga menor valor.
Por otra parte, la necesidad de aprovechar el recurso agua para multitud de usos
demandados por la sociedad, obliga a pensar no ya en unos regímenes de caudales
ecológicos óptimos, sino más bien en unos regímenes de caudales ecológicos mínimos,
definidos como aquellos que mantengan las poblaciones naturales del río y sus valores
ecológicos, y que cualquier disminución de su cuantía implique una pérdida marcada de los
mismos. La fijación de estos caudales mínimos deberá tener en cuenta cuestiones diversas,
como los caudales necesarios para que los peces migradores asciendan a sus frezaderos y
pasen por las escalas; para que proveen suficiente espacio para los peces; para asegurar
niveles aceptables de temperatura del agua, del oxígeno disuelto o de la salinidad en una
zona particular del río, etc.
El régimen de caudales ecológicos debe, además, incluir crecidas artificiales, que se
planifican para remover sedimentos finos acumulados en el lecho, arrastrar vegetación
acuática, detritus, aguas excesivamente salinas, provocar inundaciones para mantener la
cubierta vegetal de las riberas, o simplemente para conservar la morfología del cauce.
La dificultad más importante en la fijación de los caudales ecológicos reside en
decidir hasta qué punto es aceptable modificar el régimen de caudales naturales sin poner en
peligro la supervivencia y los niveles normales de las poblaciones acuáticas. Aunque en las
dos últimas décadas se ha investigado mucho sobre los efectos de la regulación de caudales,
todavía persiste un gran desconocimiento científico, especialmente sobre los requerimientos
de muchas especies ibéricas, de las que carecemos de datos cuantitativos.
El problema en la actualidad se hace crítico, ya que la Ley de Aguas obliga a las
Confederaciones Hidrográficas a fijar en los respectivos Planes Hidrológicos unos caudales
ecológicos en todos los ríos regulados, en los que existen por lo general marcados conflictos
entre los diferentes usuarios del agua; y ello, además, en un momento en que el agua es un
recurso cada vez más escaso, debido a una pertinaz sequía. Los gestores del agua no pueden
esperar a que se completen todas las investigaciones necesarias sobre los requerimientos de
hábitat de las diferentes especies, y deben de tomar decisiones en este sentido.
Por otra parte, se han desarrollado unas ideas sobre caudales mínimos pensando en
la mejora de la calidad de las aguas. Según estas ideas se define el criterio de que los caudales
ecológicos sean aquellos capaces de diluir los vertidos contaminantes que existan en el tramo
de aguas abajo. Ello supone un claro error, pues no hay que confundir el tema de "cantidad"
con el de "calidad", ya que la aplicación de caudales ecológicos exige como condición previa
unas aguas no contaminadas. De nada sirve tener suficiente caudal para el desarrollo de
organismos acuáticos, si la contaminación de esas aguas lo impide. Además, según este
156
criterio, a un río sin vertidos le correspondería un caudal ecológico nulo.
10.2. MÉTODOS PARA LA FIJACIÓN DE CAUDALES ECOLÓGICOS
Para la fijación de caudales ecológicos existen diversos tipos de metodologías que
se han desarrollado en las dos últimas décadas, clasificados básicamente en dos grupos: a)
métodos basados en el análisis de los registros históricos de caudales (mal llamados
hidrológicos); b) métodos basados en modelos que simulan la relación existente entre los
caudales circulantes y las variables hidráulicas que determinan la adecuación para la vida
acuática.
Métodos basados en los Caudales Históricos
Una primera aproximación para señalar los caudales mínimos que deben circular por
los tramos regulados, utilizada frecuentemente por las autoridades gestoras de las aguas
debido a su sencillez, es el criterio de fijar el 10 % o cualquier otro porcentaje fijo de las
aportaciones naturales de la cuenca vertiente a dichos tramos. Resulta obvio que este criterio
no está sostenido por ninguna base científica y carece de la más mínima comprensión del
funcionamiento del ecosistema fluvial, ya que cada río tiene un régimen de caudales y unas
características geomorfológicas peculiares, que exigen unos porcentajes de caudales
distintos en cada caso para mantener sus comunidades biológicas.
También se ha utilizado como criterio para fijar el caudal ecológico, la media de los
caudales mínimos registrados durante una serie de años. Este criterio no tiene
suficientemente en cuenta las necesidades de las poblaciones del río, ya que la fauna fluvial
está adaptada a vivir con esos caudales mínimos, pero durante cortos periodos de tiempo, y
no de forma permanente o más o menos duradera.
Resulta obvio que es necesario tener en cuenta si el régimen natural de caudales del
río en que se aplican los caudales ecológicos tiene un carácter torrencial (con marcados
estiajes y crecidas) o por el contrario las fluctuaciones estacionales son poco pronunciadas.
Con esta idea se han diseñado criterios de caudales mínimos en base a las curvas de
distribución de frecuencias de los caudales diarios, a partir de una serie larga de caudales
históricos. Como caudales de referencia se han utilizado con más frecuencia el Q347 y el Q330,
que representan los caudales superados por 347 y 330 días al año. El problema con estos
criterios es, una vez más, la carencia de justificación ecológica de unos u otros valores.
Para poder fijar caudales realmente ecológicos a partir de datos históricos de
caudales hay que ligar las exigencias de la biología con éstos. Un criterio biológico sería el
buscar los caudales medios mínimos que se dan históricamente en días consecutivos durante
un periodo de tiempo representativo (p.e. 30 o 45 días), lo cual nos indicaría los caudales
bajos que las comunidades del río están adaptadas a tolerar durante periodos largos con una
cierta frecuencia, y no ya estiajes extremos y ocasionales.
157
Método de Tennant. Un método de este tipo, que tiene en cuenta las necesidades biológicas, es el de
Tennant (1976) desarrollado en los ríos de Montana, Whyoming y Nebraska (USA). Este
método analiza cualitativamente el hábitat piscícola en función de la hidrología de la cuenca
vertiente, y así los caudales mínimos corresponden a diferentes porcentajes del caudal medio
anual según las épocas del año (ver Tabla I).
Las recomendaciones sobre los caudales circulantes por el cauce se hacen en base a
las observaciones de Tennant de cómo varían la anchura, profundidad y velocidad medias
de la sección mojada en función de los caudales circulantes, y de las necesidades de la fauna
ictiológica. Aquí reside la principal limitación de este método, pues es dudosa la validez de
extrapolar los resultados a otros ríos diferentes a los que fue diseñado.
Tabla I.- Caudales mínimos establecidos como porcentajes del caudal medio anual, según
el método de Tennant (1976).
Porcentajes del caudal
medio anual
Tipos de caudales
Otoño-Invierno
Verano-Primavera
200
200
60 - 100
60 - 100
Sobresaliente
40
60
Excelente
30
50
Bueno
20
40
Regular
10
30
Pobre
10
10
< 10
< 10
de Arrastre
Intervalo Optimo
Degradación Severa
Método de Hoppe. -
Es un método similar al de Tennant, basado en las curvas de duración de caudales,
que fue diseñado en ríos de Colorado (USA), y en el que los requerimientos biológicos están
expresados por las necesidades de las poblaciones de truchas (Tabla II).
Tabla II.- Caudales recomendados por Hoppe según su finalidad para el mantenimiento del
hábitat piscícola.
158
Tipos de caudales circulantes
Caudales excedidos durante el número de
días al año
Caudales de arrastre
Q-62
Caudales de freza
Q-147
Caudales de producción y refugio
Q-294
Métodos basados en Modelos de Simulación Hidráulica
El criterio que nos parece más acertado es el que liga las exigencias de hábitat de las
especies fluviales, con las variaciones de las características de éste en función de los caudales
circulantes.
Método de los transectos. Este método ha sido presentado por diversos autores y desarrollado en ríos de Idaho
(USA). Entre ellos cabe señalar a White (1976), quién desarrolla un método basado en el
análisis comparado entre los caudales circulantes y el perímetro mojado del cauce (Figura
6.3.1), asumiendo una relación creciente entre éste y la capacidad biogénica del río.
Figura 10.1.- Variación del perímetro mojado de un cauce en función de los caudales circulantes, señalando los
cambios de pendiente significativos.
Estas curvas se realizan mediante transectos realizados en tramos críticos para la
fauna piscícola, como zonas de freza, zonas de cría y zonas de paso limitado. En cada una
159
de estas zonas se comparan las curvas con los requerimientos biológicos conocidos de las
principales especies piscícolas que habitan el río, y con ello se establecen los caudales
mínimos para freza, cría y migración.
Metodología IFIM. Stalnaker (1979) y Bovee (1982) han desarrollado un método basado en las
relaciones cuantitativas obtenidas por simulación hidráulica, entre los caudales circulantes y
los parámetros físicos e hidráulicos que determinan el hábitat biológico.
A continuación, se expone una metodología basada en este último criterio, la cual ha
sido puesta a punto y utilizada en los ríos regulados de la Península Ibérica con el fin de
proponer unos regímenes de caudales ecológicos capaces de mantener una comunidad
piscícola similar, al menos en términos cualitativos, a la que de forma natural existe en los
ríos, en condiciones naturales (Garcia de Jalón, 1990).
10.3. MÉTODO DE HÁBITAT POTENCIAL ÚTIL
Esta metodología está basada en los conceptos de IFIM (Instream Flow Incremental
Methodology), creada por el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos para
relacionar los valores ecológicos de los ríos con los usos potenciales de sus aguas en
términos comparables, y de esta forma planificar de forma objetiva la utilización de los
recursos hídricos. La exposición en detalle de esta metodología IFIM puede verse en Bovee
(1982) y su revisión crítica ha sido presentada por Souchon (1983) y Gore y Nestler (1988).
El esquema conceptual de dicha metodología parte de tres puntos básicos:
1) Un modelo de hidráulica fluvial: A través del cual se pueden relacionar los diferentes
caudales circulantes (Qi) con una serie de parámetros físicos que varían con ellos, como son
la profundidad de las aguas, su velocidad, anchura del cauce inundado, temperatura,
cobertura y granulometría del sustrato de fondo.
2) Curvas de preferencia de la fauna: Definidas para cada uno de los parámetros hidráulicos
anteriores. Se refieren al grado de adecuación de la fauna acuática a los distintos valores que
toman dichos parámetros cuando varían los caudales, según su espectro ecológico. Cada
especie encuentra su óptimo en un rango de variación de cada parámetro, y fuera del mismo
tolera las condiciones existentes o deja de poder existir ante ellas. Se puede así definir para
cada parámetro una curva de preferencia de alguna especie representativa de la fauna del río,
como aparece en la Fig. 6.3.2 (normalmente se elige la trucha u otro pez abundante), que se
uniformiza para fluctuar entre 0 y 1, de forma que se da el valor 0 para valores del parámetro
que resultan intolerables, y el valor 1 para aquellos valores del parámetro hidráulico que
resulten óptimos para la especie.
3) Valor potencial del hábitat fluvial: Podemos considerar que el río está dividido en celdas
diferenciadas, en las que para un determinado caudal circulante existe una profundidad
media (pi), una velocidad media (vi) y un tipo de sustrato (si) determinados. Las curvas de
160
preferencia nos dan unos valores de preferencia de cada parámetro que son c1(pi), c2(vi) y
c3(si). El producto de ellos es un indicador del valor de esa celda como hábitat potencial, y
la integración de dicho valor en todas las celdas de una sección transversal del río,
ponderándolas por la superficie que representan, sirve a su vez de indicador del valor como
hábitat potencial del tramo fluvial representado por esa sección.
Finalmente, utilizando el modelo hidráulico es posible simular para cada caudal los
valores de las variables físicas que le corresponden a cada celda, y por consiguiente el valor
como hábitat de todas las celdas y por integración el de todo el tramo fluvial. Así se obtiene
una relación entre el valor ecológico del hábitat potencial y los caudales circulantes por el
río, sirviendo de instrumento para fijar los caudales mínimos ecológicos con base científica,
ante el Objetivo de mantener una comunidad piscícola determinada.
Modelo Hidráulico
El modelo de simulación hidráulica se basa en la descripción del río atendiendo a la
morfología del cauce. Para ello se determinan unos puntos de muestreo, o estaciones que
caracterizan tramos homogéneos predominantes en el río. Cada tramo se representa por una
serie de secciones transversales, entre las que deberán incluirse al menos dos tipos de zonas
diferentes, unas de aguas rápidas y otras de aguas lentas.
El estudio de las condiciones hidráulicas exige como primer paso la determinación
del caudal circulante y la estimación del coeficiente de rugosidad del cauce.
Para la determinación del caudal circulante y de dicho coeficiente existen diversos
métodos clásicos que pueden consultarse en libros clásicos de Hidráulica Fluvial (ver Chow,
1985), por lo que no entramos en detalle.
161
Figura 10.2.- Curvas de preferencia de los adultos de trucha común respecto de la profundidad, velocidad, temperatura
y cobertura.
El modelo de simulación hidráulica a utilizar puede ser un modelo sencillo, aunque
también se pueden emplear otros más precisos y de uso más general entre los especialistas
(HEC-2, FLUVIAL, etc.). Una vez determinado el coeficiente de rugosidad del cauce debe
estudiarse la modificación de las condiciones hidráulicas de la corriente en función del
caudal. Para ello se consideran incrementos sucesivos de profundidad de cinco centímetros,
y se evalúan las nuevas condiciones hidráulicas en estos supuestos. Ello supone la
modificación de las velocidades de la corriente al variar en cada una de las celdas el radio
hidráulico y la profundidad. El nuevo régimen de velocidades de cada celda se determina
por aplicación de la fórmula de Manning, con el coeficiente de rugosidad obtenido para cada
una de ellas. El nuevo caudal se calcula de un modo análogo al utilizado para el cálculo del
caudal circulante. El incremento (positivo o negativo) de la profundidad supondrá la
incorporación o desaparición de celdas, dependiendo de las características del cauce, y debe
ser tenido en cuenta.
Este modelo asume una simplificación hidráulica, al considerar que el coeficiente de
rugosidad n es constante y no varía con la velocidad de las aguas o el calado, lo cual en
general no sucede. Pero puede complicarse el cálculo hidráulico introduciendo distintos
valores de n para cada condición de caudal o calado, si se dispone de la información
necesaria, requiriendo en este caso múltiples mediciones de la velocidad de las aguas, para
diferentes secciones mojadas o caudales.
162
Curvas de Preferencia
Los requerimientos de la componente biológica del ecosistema fluvial respecto a su
hábitat son incorporados en la metodología IFIM mediante las llamadas curvas de
preferencia, o funciones que cuantifican las preferencias y tolerancias de las especies
acuáticas para cada combinación de condiciones ambientales. Estas funciones de preferencia
se elaboran por zoólogos especialistas en las especies que se pretende proteger, o bien por
ecólogos y limnólogos cuando el Objetivo sea la conservación de todo un grupo de
comunidades acuáticas.
Con este fin se seleccionan aquellos parámetros del medio acuático que tienen un
control predominante sobre las poblaciones y las comunidades, y que se ven afectados por
la regulación de los caudales circulantes del cauce. Entre estos parámetros se incluyen
obviamente los hidráulicos sencillos como la velocidad del agua y su profundidad, el
perímetro mojado o la anchura del cauce, y en ocasiones otros más complejos como el
espesor de la capa límite o la tensión de arrastre. Además, también se utilizan parámetros de
muy diversa índole como la temperatura del agua, el sustrato del fondo o la cobertura del
cauce que también se ven frecuentemente alterados por la regulación de los caudales.
Para la elaboración de las curvas de preferencia es necesario evaluar la respuesta de
una población o una comunidad ante los diferentes valores que pueden tomar cada una de
estas variables seleccionadas. Cuando se trate de poblaciones de especies bien conocidas se
pueden evaluar estas respuestas teniendo en cuenta los datos aportados por la bibliografía,
complementados por la experiencia propia. Sin embargo, cuando éste no sea el caso, o bien
se pida una mayor precisión en la respuesta biológica en un tramo de río concreto, es
necesario el muestreo y la medición en el campo.
Con este objetivo podemos medir la respuesta biológica de una población a través
de su tamaño (densidad o biomasa) y la de una comunidad mediante alguno de sus atributos
(riqueza, diversidad, densidad o equitabilidad). En cada punto del río donde se muestrea se
evalúan los parámetros biológicos y se miden los del hábitat. Con el conjunto de datos
obtenido se hace una representación gráfica de la variable biológica acumulada vs. los
valores o intervalos de la variable del hábitat, y se determinan los valores de esta última más
favorables para cada población o comunidad asumiendo que corresponden a aquellos en que
el incremento de la variable biológica es máximo.
En el caso de los peces, cuyo tamaño y movilidad impide asociar la densidad de sus
poblaciones con las características del hábitat donde se encuentran, se analizan éstas donde
se localiza cada pez individualmente. Las curvas acumuladas para los diferentes valores del
parámetro físico nos permiten determinar analíticamente la curva de preferencia de dicho
parámetro, ajustando una curva polinómica de cuarto o quinto orden, cuya derivada
(normalizada a 1 en su valor máximo) es precisamente la curva de preferencia de ese
parámetro. En la Figura 6.3.3 se expone un ejemplo de este tipo de análisis.
163
Figura 10.3.- Elaboración de la curva de preferencia de la velocidad de la corriente, a partir de la
curva de frecuencias acumuladas con ejemplares de la especie en diferentes velocidades.
Si se quiere afinar más en el empleo de las curvas de preferencia deberemos tener en
cuenta que las exigencias de hábitat de una misma especie varían a lo largo de su desarrollo,
y por lo tanto se necesitarán unas curvas de preferencia para cada estado de desarrollo. En
el caso de la trucha común se han elaborado estas curvas para los adultos, frezaderos y
embriones, alevines, y juveniles, habiéndose representado en la Figura 6.3.4 estas curvas
para la velocidad y la profundidad de las aguas. Curvas de preferencia similares a estas para
los distintos estados de la trucha común (Salmo trutta L.) han sido desarrolladas por Bovee
(1982), Raleigh et al. (1986) y por Souchon (1983).
164
Figura10.4.- Curvas de preferencia de los distintos estados de desarrollo de la trucha común respecto a los
parámetros profundidad y velocidad de la corriente.
165
Evaluación del Hábitat Potencial Útil
Se define el Hábitat Potencial Útil (HPU) como el equivalente al porcentaje del
hábitat, expresado como superficie del cauce inundado o como anchura por unidad de
longitud de río, que puede ser potencialmente utilizado con una preferencia máxima por una
población o una comunidad fluvial.
El estudio del Hábitat Potencial Útil permite conocer las posibilidades de uso del río
por parte de la especie o especies consideradas, en función de las características de la
corriente y a medida que va variando el caudal. Se trata de establecer una combinación de
condiciones hidráulicas (velocidad y profundidad), características del cauce (sustrato y
cobertura) y características del agua (temperatura), óptimas para cada especie y estado de
vida. Con la información del tramo de río recogida en el desarrollo del modelo hidráulico y
en la puesta a punto de las curvas de preferencia, se dispone de una serie de datos sobre la
profundidad, velocidad, tipo de sustrato y cobertura, así como su distribución longitudinal y
transversal en el río. La evaluación del HPU dispone de esta información sectorizada en las
celdas de las secciones transversales establecidas en el modelo hidráulico, y su
procedimiento consiste en engarzar dicho modelo con las curvas de preferencia, como a
continuación detallamos.
La anchura de cada celda se pondera mediante un índice de conformidad Ci, el cual
refleja la preferencia relativa de la población o comunidades consideradas, por la
combinación de estructura y características hidráulicas de cada celda para cada caudal,
obtenida por simulación. Se obtiene así un índice del hábitat potencial por celda, que si lo
expresamos en términos de anchura transversal por unidad de longitud de río puede ser
llamado Anchura Potencial Útil (APU). Para cada celda la APU se determina por:
APU = Ci * Areal
siendo Areal la anchura real de la celda. La anchura ponderada útil de la sección será la suma
de las APU's de todas las celdas de esta, y corresponderá a un caudal determinado.
El índice de conformidad se puede calcular como el producto de los índices de conformidad
obtenidos para cada parámetro considerado, según la expresión:
Ci = (Ch * Cv * Ccob * Cs* Ct)1/5
siendo:
Ch: índice de conformidad debido a la profundidad.
Cv: índice de conformidad debido a la velocidad.
Ccob: índice de conformidad debido a la cobertura.
Cs: índice de conformidad debido al sustrato.
Ct: índice de conformidad debido a la temperatura. Estos últimos tendrán el mismo valor
para todas las celdas de cada sección.
Los índices de conformidad de cada uno de los parámetros anteriores se obtendrán a
partir de las respectivas funciones de preferencia, entrando en ellas con el valor que para un
determinado caudal tienen cada uno de los parámetros en cada celda.
166
Realizando este cálculo para distintos caudales se obtendrán relaciones numéricas que
permiten conocer cómo evoluciona el APU en función del régimen de caudales (Figura
6.3.5).
Figura 10.5.- Curvas que relacionan el hábitat potencial útil (APU) de los distintos estados de desarrollo de la trucha
común en el alto Aragón-Subordan (Huesca).
167
10.4. CRITERIOS PARA SELECCIONAR CAUDALES ECOLÓGICOS
La idea de unos caudales circulantes mínimos capaces de mantener el
funcionamiento del ecosistema fluvial en todos sus niveles se puede plasmar a partir de las
gráficas que relacionan la anchura ponderada útil (APU) con el caudal circulante por el cauce
(Q). Por lo tanto, a partir de las relaciones entre los caudales circulantes y las Anchuras
Ponderadas Útiles (APU's) que en cada tramo regulado generan, se van determinando los
caudales ecológicos.
Para la determinación de caudales ecológicos se deben tener en cuenta cuatro
criterios diferentes: 1) Caudal Mínimo Absoluto; 2) Caudal Mínimo de Estiaje; 3) Caudal
Mínimo Optimo; y 4) Caudal Aconsejable.
Caudal Mínimo Absoluto
Se considera caudal mínimo absoluto aquel capaz de soportar tanto vida
macroinvertebrada como piscícola, siendo capaz al menos de generar una APU mayor o
igual a un metro, ya que esta dimensión se considera limitante absoluto como hábitat de los
peces.
Para su obtención se utilizan las curvas APU/caudal para cada una de las estaciones
situadas aguas abajo de los embalses. Entrando por la ordenada de 1 m. obtendríamos el
caudal correspondiente. Sin embargo, se hace una corrección en función del estadio de vida
que se considere. Partiendo de la cantidad de hábitat necesaria para los adultos (valor que se
toma como unitario), se hace una corrección para el resto de los estadios de acuerdo con los
valores siguientes (Bovee, 1982):
Juveniles/Adultos = 0,8
Alevines/Adultos = 0,3
Frezaderos/Adultos= 0,1
Es decir, el hábitat necesario para los alevines es un 30 % del que necesitan los
adultos y de igual forma los juveniles precisarían un 80 % y los frezaderos supondrían un
10% del hábitat de los adultos.
Caudal Mínimo de Estiaje
Se puede reforzar el criterio del mínimo absoluto con la exigencia de que la APU
debe ser mayor que el 50% de la anchura real del cauce en las condiciones de estiaje, ya que
una reducción mayor afectaría forzosamente a la ecología de numerosas especies adaptadas
a un río de cierta dimensión.
Para su cálculo buscamos en la curva APU/Q el valor de caudal que proporciona una
APU igual al 50% de la anchura media del cauce (Q50%) en estiaje, utilizando la misma
corrección que en el caso del caudal mínimo absoluto para los frezaderos, alevines y
juveniles.
168
Caudal Mínimo Optimo
Otro criterio interesante para la determinación del caudal ecológico mínimo es
encontrar aquel menor caudal a partir del cual la pendiente de la curva APU/Q disminuye
sensiblemente y, por lo tanto, mayores caudales no incrementarán apreciablemente el hábitat
útil. Se determina como un rango de caudales a partir de las gráficas APU/caudal, definido
en función de la zona de gráfica donde la variación de APU es más significativa con respecto
a pequeños incrementos del caudal.
Caudal Aconsejable
El concepto de los caudales ecológicos aconsejables nace de la observación del
hecho de que unos bajos caudales que originen escasez de pesca no tienen interés desde el
punto de vista de la utilización recreativa. Por ello se considera que, siempre que sea posible,
deben circular por los cauces unos caudales aconsejables capaces de mantener una biomasa
o producción piscícola mínimas en cada caso, en función de los fines perseguidos. Para unas
condiciones de caudal determinadas puede existir una relación entre la anchura ponderada
útil para la vida piscícola y la biomasa que realmente habita esa zona de río.
Para determinar esta relación se han de realizar muestreos piscícolas cuantitativos,
simultáneos a la caracterización del hábitat fluvial para la determinación de APU's. La
relación entre las biomasas piscícolas (en términos de gramos por unidad de longitud de río)
y las APU's obtenidas se ajusta a expresiones de tipo lineal, exponencial, logarítmico, o de
cualquier otro tipo, buscando el mejor ajuste (ver Figura 6.3.6) para el conjunto de todos los
puntos de muestreo.
Consideramos que en los ríos ibéricos el caudal aconsejable es aquel que proporcione
hábitat suficiente para mantener una población truchera con una biomasa de 10-20 gr/m2, si
se trata de un tramo de Rhithron, o de 20-30 gr/m2 de ciprínidos en el caso de Potamon. Para
su obtención se utilizan las relaciones Biomasa/APU, calculando el APU necesario para
mantener dicha biomasa. Con este valor de APU se determina el caudal circulante necesario
(aconsejable) a partir de las relaciones APU/Caudal (Figura 6.3.5), según el tipo de río de
que se trate.
169
Figura 10.6.- Curvas de regresión entre la biomasa piscícola en la cuenca del Jarama y las respectivas APU's,
separando entre tramos de Rhithron y Potamon.
10.5. REGÍMENES ECOLÓGICOS DE CAUDALES
Las exigencias de hábitat y de caudales circulantes por parte de los peces y de las
comunidades reófilas no son las mismas a lo largo de las diferentes estaciones, sino que
existen temporadas críticas en las cuales estas exigencias se hacen más perentorias. Así, los
periodos de freza y de desarrollo de los embriones exigen unos caudales determinados sin
crecidas, y en las épocas estivales con aguas cálidas, los salmónidos exigen aguas más
rápidas para poder tolerar la escasez de oxígeno disuelto. Por ello los caudales ecológicos
circulantes han de ser mayores en estas épocas críticas y por lo tanto estos caudales, si
deseamos que sean mínimos, han de fluctuar de unas estaciones del año a otras.
Se necesita, pues, definir un Régimen de Caudales Ecológicos con el fin de proteger
el hábitat fluvial en todos los estados de desarrollo de las especies acuáticas.
De esta forma los regímenes de caudales ecológicos en los ríos trucheros pueden
definirse con unos caudales circulantes superiores o similares a los aconsejables de los
frezaderos, durante los meses de Diciembre a Marzo (época de freza y desarrollo
embrionario) y durante Julio a Septiembre (época estival), mientras que durante el resto del
año el caudal circulante podría ser menor y sólo limitado por el mínimo absoluto o por el
mínimo de estiaje.
170
Quedaría por establecer, dentro de este régimen de caudales ecológicos, los caudales
de avenida y su periodicidad, para mantener en buenas condiciones el sustrato del río y la
vegetación riparia, adaptando Asimismo dicho régimen a las necesidades de otras especies
presentes en el ecosistema.
171
11. MEJORA DEL HABITAT FLUVIAL PARA POBLACIONES
PISCICOLAS
11.1. INTRODUCCIÓN
Los gestores de la pesca llevan implementando mejoras del hábitat desde hace más
de sesenta años (Hubbs et al. 1932), aunque las consideraciones científico-técnicas en las
cuales se basan han sido desarrolladas posteriormente, a partir de la Ecología Fluvial que es
una ciencia moderna, desarrollada principalmente en los últimos treinta años. Ello es un
claro ejemplo de cómo los aspectos aplicados del conocimiento van por delante del
desarrollo formal de la ciencia, indicando que el hombre abre su curiosidad a la comprensión
de la naturaleza empujado por su interés en sacar provecho de ella.
La gestión del hábitat físico para la pesca implica comprender el comportamiento de
las especies piscícolas y las interrelaciones con las características físicas del río donde viven.
Las poblaciones de peces pueden estar limitadas por factores del hábitat físico, como el
alimento, refugio, frezaderos, régimen de caudales, o la calidad del agua, y por otros factores
diferentes del hábitat como las interacciones biológicas (competencia, depredación o
parasitismo).
La mejora de las condiciones físicas del hábitat piscícola debe tomar en
consideración los procesos de recuperación natural del río (autodepuración, reajuste
morfológico) y la capacidad biogénica del tramo (Cairns et al., 1977; Gore, 1985; Reice et
al. 1990), con objeto de actuar de acuerdo con la Naturaleza (Heede & Rinne, 1990) en vez
de en su contra, abriendo camino para que ella misma se recupere (Whyte & Brynildson,
1967).
El hábitat acuático está constituido por aquellos factores que forman la estructura
dentro de la cual habitan los peces. Incluye las condiciones físicas y químicas del cauce
(substrato, macrófitas, características hidráulicas, calidad del agua...), las orillas y las riberas.
Desde un punto de vista del gestor, el hábitat se percibe como el lugar donde los peces se
desarrollan (incluyendo zonas de refugio, de freza y desarrollo larvario, de alimento, etc.).
11.2. PLANIFICACIÓN DE LAS ACTUACIONES DE MEJORA
La mejora del hábitat piscícola debe planificarse mediante un proyecto formal
atendiendo a unos objetivos predefinidos, en cuyo diseño deben participar especialistas tanto
de biología pesquera como de geomorfología o de ingeniería hidráulica (Orsborn y
Anderson, 1986).
Al proyectar una actuación de mejora del hábitat se reconocen las siguientes etapas:
172
1.2.3.4.5.-
Selección de los ríos y tramos donde actuar.
Evaluación del hábitat y diagnosis de la problemática de las
poblaciones piscícolas.
Diseño de un plan de actuaciones.
Implementación de las medidas planificadas.
Seguimiento y evaluación de resultados.
La selección de los tramos y ríos a restaurar debe realizarse en función de un
conocimiento del estado de las poblaciones piscícolas de la región, o en su defecto será
necesaria una campaña de muestreos para su inventariación. Aunque en esta selección de
ríos los aspectos culturales o de interés social han de ser considerados (Kern, 1992), las
propiedades ecológicas del río son básicas para ella atendiendo a los objetivos del proyecto.
Estas propiedades deben evaluarse en los mencionados inventarios piscícolas.
Si el objetivo es el incremento de la producción piscícola, la prioridad de mejora
debe adjudicarse a aquellos tramos o ríos en los que: (1) la diferencia entre su producción
actual y su potencial biogénico después de las mejoras sean máximas; (2) tengan una mayor
capacidad para los procesos de recuperación natural. En el caso de que el objetivo sea la
conservación de la naturaleza, la prioridad debe darse a aquellos tramos que contengan, (1)
hábitats de especial interés debido a su rareza o a su representatividad, o bien, (2) especies
piscícolas a proteger por su rareza o por estar amenazadas.
Revees et al. (1991) han realizado una revisión de la mayoría de los proyectos de
restauración y mejora del hábitat con evaluación posterior llevados a cabo en Norte América,
y han concluido que los mejores resultados se obtuvieron en aquellos casos en los que las
condiciones del hábitat antes de la actuación eran peores. En estas condiciones previas no
solo ha de considerarse el tipo y la intensidad de la perturbación, sino también su extensión,
ya que cuanto mayor sean los tramos degradados más tiempo tardarán en ser recolonizados
por las biocenosis. Obviamente las mejoras del hábitat serán más efectivas cuanto mayor sea
el potencial biogénico del tramo considerado.
La recuperación geomorfológica del cauce depende de la energía que el caudal
desarrolla y de la disponibilidad de sedimentos (Brookes, 1992). La recuperación de la
comunidad biótica depende en gran medida de su resiliencia. Esta característica se da sobre
todo en comunidades que viven en ríos sometidos a frecuentes perturbaciones naturales
(Reice et al. 1990), como es el caso de las comunidades de los tramos altos o de cabecera,
ya que exhiben una tasa de recolonización más rápida que la de los correspondientes tramos
bajos (Schlosser, 1990; Zwick, 1992). También la predictibilidad de las perturbaciones
naturales del río se ha asociado al potencial para la recuperación de sus comunidades (Poff
y Ward, 1990).
11.3. EVALUACIÓN DEL HÁBITAT PISCÍCOLA
Para valorar el hábitat piscícola de un río se necesita tener un criterio biológico como
referencia, con el cual comparar las necesidades de hábitat. Tradicionalmente la gestión de
la pesca ha enfocado este criterio en los requerimientos de hábitat de alguna especie
173
"indicadora", normalmente seleccionada por su interés económico, social o valor ecológico.
Se supone que las necesidades de hábitat de dicha especie son representativas de las de todas
las especies que coexisten en el tramo. En teoría la evaluación del hábitat debería de
considerar los requerimientos de todos los estados de desarrollo a lo largo del ciclo biológico
de las especies incluidas en la comunidad fluvial (incluso incluyendo las de otras especies
no piscícolas). Sin embargo, las limitaciones tanto de conocimientos, de personal
especializado como monetarias, hacen inviable esta opción.
Existe una extensa bibliografía sobre las necesidades de hábitat de la mayoría de las
especies de salmónidos (Wesche, 1985; Raleigh et al. 1986; García de Jalón, 1992),
normalmente seleccionadas como indicadoras, y también sobre ciertas especies apreciadas
por su valor como trofeo de pesca deportiva, como es el caso del lucio o el black-bass. Pero
se conoce muy poco de las demandas de hábitat de las demás especies de peces.
El Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos ha desarrollado una
metodología específica para evaluar el hábitat fluvial denominada IFIM (Instream Flow
Incremental Methodology). El IFIM valora el hábitat potencial atendiendo al caudal
circulante por el cauce y según las necesidades de hábitat de los diferentes estados de
desarrollo de algunas especies (Bovee, 1982; García de Jalón, 1990). Esta metodología IFIM
está considerada un USA como un método "estándar" y es utilizada para valoraciones
legales, así como para evaluar impactos ecológicos en el hábitat piscícola.
En el hábitat piscícola fluvial se reconocen cinco componentes principales: áreas de
freza, zonas de producción de alimento, zonas de refugio, regímenes de caudales y calidad
del agua.
Los peces requieren buenos frezaderos para la reproducción y para incubar huevos y
desarrollo de las larvas. Con frecuencia las densidades de las poblaciones de salmónidos
dependen de la calidad y cantidad de las graveras que forman sus frezaderos (Beard &
Cardine, 1991). Las diferentes técnicas de restauración de estos frezaderos han sido
analizadas por White & Brynildson (1967) y por Reeves et al. (1991).
Generalmente los invertebrados bentónicos constituyen los recursos alimenticios
para las poblaciones piscícolas que habitan los ríos. La diversidad, densidad y biomasa de
las comunidades macroinvertebradas son mayores en las zonas de rápidos que en los
remansos (Brown & Brussock, 1991 y Logan & Brooker, 1983), y por consiguiente los
rápidos son los principales tramos productores de alimento piscícola. Revisiones de las
técnicas para la restauración de zonas productoras de alimento han sido realizadas por White
& Brynildson (1967), y por Gore (1985).
Las áreas de refugio son aquellas que proveen protección principalmente frente a las
fuertes corrientes de agua y frente a los depredadores. Esta protección es proporcionada por
la cobertura de la vegetación acuática, grandes piedras, oquedades de orillas, o por la
profundidad o la turbulencia de la columna de agua. En ríos pequeños y arroyos el refugio
es un factor limitante para los peces de mayor tamaño, que son los más apreciados por los
pescadores, y por ello la creación de cobertura con mayor capacidad de refugio ha sido
siempre un importante objetivo en la mejora del hábitat piscícola.
El régimen de caudales circulantes por el cauce es importante para las comunidades
piscícolas como proveedor de espacio acuático para ellas. Los requerimientos de caudal de
174
los peces varían mucho, dependiendo de las especies y de la estacionalidad y del estado de
desarrollo. Sus ciclos biológicos están adaptados a los regímenes naturales, pero la
regulación de caudales por parte del hombre puede ocasionar el que no se pueda completar
su desarrollo. Con frecuencia se necesitan unos caudales mínimos para el mantenimiento de
ciertas poblaciones fluviales (ver apartado 6.3).
Análogamente la calidad del agua debe mantener unos estándares mínimos para
permitir la vida piscícola. Desde el punto de vista físico, la temperatura es un factor
primordial en el funcionamiento de todo el ecosistema. En ríos mediterráneos, pequeños
cambios en las temperaturas estivales de las aguas pueden ocasionar cambios bruscos en la
composición de las pesquerías. Ello es especialmente cierto en los tramos de transición, en
la zonación longitudinal entre el Rhithron y el Potamon.
Una de las cuestiones más importantes que debemos afrontar a la hora de mejorar el
hábitat consiste en evaluar la adecuación de las poblaciones piscícolas a las características
del hábitat en que viven. El fondo de esta cuestión reside en el grado de correlación existente
entre el tamaño y la estructura de la población piscícola y la estructura del hábitat. Debido a
la movilidad de los peces, los factores que caracterízan el hábitat suelen ser más predecibles,
menos variables y más fácilmente medibles que los correspondientes a factores biológicos.
Además, cada especie tiene diferentes rangos de tolerancia para cada uno de los factores
físicos, siendo algunos más críticos que otros. Por lo tanto, los factores físicos del hábitat
pueden utilizarse para predecir las abundancias de las poblaciones que en ellos habitan. Estos
factores que resultan buenos predictores de las poblaciones son con frecuencia los factores
que limitan sus poblaciones, y por consiguiente su conocimiento es vital para poder mejorar
el hábitat con eficacia.
En los ríos de Norte América se han desarrollado numerosos modelos predictivos de
las poblaciones de salmónidos en base a las características del hábitat (Binns & Eiserman,
1979; Wesche, 1980; Wesche et al. 1987; Platts & Nelson, 1989; Kozel Hubert, 1989;
Bowlby & Roff 1986). En estos modelos, el refugio, representado por la cobertura, la
vegetación ripícola y las oquedades de las orillas, ha resultado ser la variable mejor y más
frecuentemente utilizada para predecir las abundancias de truchas. Estos resultados
concuerdan también con trabajos similares realizados en Dinamarca por Nielsen (1986),
Bagliniere y Arribe-Mountounet (1985) en río franceses, y por nosotros en ríos pirenaicos.
Faush et al. (1989) han revisado 99 modelos de este tipo desarrollados en USA,
concluyendo que los modelos de mayor precisión con frecuencia carecían de generalidad y
que la suposición de que las poblaciones piscícolas están limitadas por variables de hábitat
en vez de limitadas por factores dependientes de la densidad (depredación y competencia)
no se ha demostrado generalmente. Otros autores no han encontrado ninguna variable de
hábitat válida para predecir abundancias totales de población, pero sin embargo sí alguno de
sus estadios de desarrollo, como el área del habitat lateral de orillas para predecir densidades
de alevines (Moore &Gregory, 1988); o las pozas como hábitat para los juveniles de salmón
coho (Nickelson et al. 1979).
Como hemos visto, con frecuencia algún tipo de factor de hábitat sirve para predecir
las abundancias de pesca, mientras que en otros casos no. Cuando sirven, podemos asumir
que el hábitat está actuando como factor limitante, y por ello la producción piscícola está
constreñida por factores del hábitat. Se ha de prestar en estos casos especial atención a la
identificación de estos factores físicos que están actuando como limitantes de la población.
175
Ejemplos de estos cuellos de botellas debidos al hábitat a lo largo del ciclo biológico de los
salmónidos han sido presentados por Masson (1976) y por Murphy & Meehan (1991). En la
Figura 6.6.1 se exponen casos en que el hábitat limita a distintos estados de desarrollo de
una población piscícola.
Por consiguiente, en la planificación de las mejoras del hábitat deberemos conocer
las características de cada población piscícola (composición, estructura y dinámica). La
evaluación del hábitat fluvial permite la identificación de los factores controladores, con el
objetivo de diagnosticar los problemas. Cuando se encuentra una deficiencia en la población,
se debe comprobar que es causada por un factor del hábitat, y solo en ese caso se debe
abordar un proyecto de mejora del hábitat.
Figura 11.1.- El hábitat como factor limitante o cuello de botella en las diferentes etapas del desarrollo de una población
piscícola.
11.4. MEDIDAS PARA LA MEJORA DEL HÁBITAT
La mejora del hábitat físico se ha utilizado para describir frecuentemente las
modificaciones del cauce realizadas mediante la construcción de estructuras y modificación
del sustrato de los fondos, con el objetivo de aumentar la capacidad biogénica del río.
También incluye la restauración de la ribera, la regulación del caudal circulante por el cauce,
el control de los sedimentos, así como el mitigar las temperaturas excesivas de las aguas.
Dicha mejora ha de basarse en un enfoque más integral que el mero punto de vista biológico,
incorporando también las necesidades y limitaciones hidráulicas y geomorfológicas, junto
con las posibilidades que ofrece la ingeniería.
176
Consideraciones Geomorfológicas
Tres importantes factores geomorfológicos han de contemplarse en la mejora del
hábitat: la estabilidad del cauce, la potencia hidráulica y la morfología del cauce.
La estabilidad del cauce
Una primera precaución que tomar cuando se planifican las medidas de mejora
consiste en asegurarse que el cauce está en condiciones de estabilidad. Aún en el caso de
que el cauce sea estable, la mejora del hábitat puede ocasionar su inestabilidad. Aunque
todavía hoy en día nuestro conocimiento sobre el equilibrio dinámico de cauces es
insuficiente (Heede & Rinne, 1990), la inestabilidad puede detectarse cuando se encuentra
un desequilibrio entre la capacidad de transporte de acarreos del cauce y la entrada de
sedimentos al mismo.
La ecuación propuesta por Lane (1955) es un instrumento práctico para interpretar
este desequilibrio
Q  S = α  Qs  ds
(Q es el caudal; S la pendiente del cauce; Qs es la carga de sedimentos; y ds es el tamaño
medio del sustrato). Un incremento en el caudal o/y en la pendiente del cauce se deberá
compensar con un aumento del caudal sólido o del tamaño del sustrato del lecho, y viceversa.
Los cambios de caudal sólido como respuesta del río representarán procesos de erosión o de
sedimentación dentro del cauce. La inestabilidad del lecho depende del tamaño de las
partículas del sustrato y de sus pautas de distribución. Para cada tamaño de sustrato existe
un rango de velocidades críticas del agua para el inicio de su movimiento y transporte (ver
Figura 6.6.2).
177
Figura 11.2.- Velocidades críticas de la corriente para el inicio del movimiento y el transporte de los sedimentos,
dependiendo de su tamaño.
Potencia Hidráulica
Cada río tiene una disponibilidad de energía para modificar la morfología de su
cauce, mediante la remodelación de sus orillas y márgenes y el sustrato del lecho. Esta
energía potencial se evalúa mediante la potencia hidráulica por unidad de superficie del
lecho (Ω), definida como el trabajo realizado por la tensión de arrastre sobre el fondo, o
como la energía potencial que se puede utilizar para el transporte de la carga de fondo.
Generalmente se cuantifica mediante la expresión
Ω = δ  g  Q  S (Watts/m2)
donde δ es la densidad del agua; g es la aceleración de la gravedad; Q es el caudal; y S es la
pendiente del lecho.
Existe un umbral de la potencia hidráulica para mantener un equilibrio general del
lecho, separando aquellos sustratos que se erosionan de aquellos que no. Sin embargo, el
sustrato se compone generalmente de un mosaico de diferentes tamaños de partículas
característicos. Esta distribución en mosaico es un factor clave en la biodiversidad fluvial.
La inestabilidad de ciertos mosaicos de importancia biológica (p.e. las gravas de los
frezaderos) puede alcanzarse a valores menores de potencia hidráulica que el umbral general
de todo el sustrato. Reice et al. (1990) han propuesto una relación entre la inestabilidad del
mosaico del lecho y la potencia hidráulica (Figura 6.5.2); en la parte ascendente de la curva
las gravas se depositan aumentando el área de los frezaderos con la potencia hidráulica,
mientras que en la parte descendente las gravas se verán arrastradas y por consiguiente se
reducirán y se estabilizarán los mosaicos restantes.
Brookes (1992) ha analizado la recuperación de 60 cauces fluviales que fueron
178
sometidos a proyectos de restauración en Gran Bretaña, concluyendo que aquellos que
tuvieron mayor éxito tenían una potencia hidráulica próxima a 35 Watts/m2. En estos ríos la
erosión o/y la sedimentación excesiva no representan ningún problema para la estabilidad
de las mejoras del hábitat. Como consecuencia, Brookes (1992) hace unas recomendaciones
para la restauración de cauces, teniendo en cuenta la potencia hidráulica y el aporte de
sedimentos, bien de la cuenca de drenaje aguas arriba, o bien de la erosión del cauce:
a) En ríos de gran potencia (>35 W/m2) las actuaciones de mejora siempre tendrán
un riesgo de fallo por erosión. Si hay suministro de sedimentos son posibles reajustes
que remodelen el cauce a morfologías compatibles con las mejoras, mientras que, si
el sumistro de sedimentos es precario, se deben esperar erosiones en el cauce y las
mejoras serán poco efectivas.
b) En ríos de escasa potencia (<35 W/m2) las actuaciones de mejora tendrán un
riesgo muy pequeño de ser erosionadas. En los casos de suministro de abundantes
sedimentos se formarán taludes en las orillas por acumulación de sedimentos, que
serán fácilmente estabilizados por la vegetación, mientras que las pozas tendrán un
desarrollo limitado, y las estructuras que se construyan (p.e. deflectores) pueden
quedar enterrados en los depósitos de sedimentos. Si los sedimentos están limitados
no existirán procesos de reajuste morfológico, y las mejoras del hábitat podrán ser
efectivas.
Morfología del cauce
* Secuencias de rápidos y remansos: Las pozas son importantes como refugios
(especialmente con caudales de estiaje) y los rápidos lo son como zonas productoras de
alimento para los peces. Por consiguiente, la proporción de ambos debe mantenerse, no solo
por razones de estabilidad geomorfológica, sino también por razones biológicas. Leopold et
al. (1964) han estimado un espaciamiento natural de rápidos y remansos de alrededor 6 veces
la anchura del cauce, que ha sido recomendado para la restauración de ríos por numerosos
autores (Bestha & Platts, 1986).
Los principales mecanismos hidráulicos para la formación de pozas y remansos en
ríos son (Bestha & Platts, 1986):
- Arrastre del sustrato por la concentración de caudales debidos a convergencia de
flujos. Este mecanismo se dá con frecuencia debajo de los rápidos en el centro del
río si el cauce se estrecha.
- Deflexión del caudal hacia la orilla opuesta. Este proceso tiene lugar en los
meandros ocasionados por las barras de depósitos.
- Obstrucciones en el cauce que provocan arrastres del sustrato al pasar las aguas por
encima, debajo o al lado de piedras, troncos, ramas y otros materiales.
Los rápidos se forman con las aguas altas o durante las crecidas y con frecuencia
suponen acumulaciones y depósitos de cantos rodados y materiales gruesos, localizándose
en los tramos en que el thalweg se eleva. En río con meandros los rápidos se encuentran
entre dos meandros consecutivos, en el tramo recto del cauce (ver Figura 6.6.3).
179
Figura 11.3.- Formación de rápidos en zonas de caudales divergentes que acumulan sedimentos, y de remansos
donde convergen y excavan el lecho.
El cociente entre las longitudes de los rápidos/remansos del río ha sido sugerido
como un criterio de la bondad del hábitat para las poblaciones de ciertas especies (Platts et
al. 1983): 0.5 resulta una tasa óptima para la trucha arco-iris, 0,4 para la trucha común, y
valores menores para los salvelinos.
* Substrato: Debido a que la velocidad del agua en un tramo depende de los caudales
circulantes, sus frecuencias y magnitudes controlan el transporte de sedimentos y las
remodelaciones del cauce (Carling, 1988). La magnitud y las frecuencias de las crecidas
pueden relacionarse con un porcentaje del caudal dominante o generador de la forma del
cauce. Reice et al. (1990) han supuesto las siguientes relaciones:
60 % del caudal generador de la forma del cauce: Arrastra los sedimentos finos, pero
no origina reajustes morfológicos (produce unos claros beneficios biológicos al
mejorar la capacidad intersticial del medio hiporreico).
60-90 % del caudal generador de la forma del cauce: Las gravas situadas en la
superficial del lecho son arrastradas, pero no así las piedras grandes y los cantos
rodados, por lo que el sustrato del lecho rápidamente se reestabiliza ya que el sustrato
grueso impide el arrastre de las gravas y finos más profundos.
> 130 % del caudal generador de la forma del cauce: Todo el sustrato del lecho
puede removerse al ocasionarse intensos arrastres de material.
* Taludes de orilla: Corresponde a la parte del cauce que en sección transversal limita el
movimiento lateral de las aguas, y desempeña un importante papel en el control de la
productividad del ecosistema fluvial, suministrando refugios y nichos diversos para los
peces. Su estabilidad está muy controlada por la vegetación de ribera.
180
* Sinuosidad de los meandros: La sinuosidad de un río aluvial es un mecanismo para
disipar su exceso de energía. Por ello cuando las medidas de mejora del hábitat modifican la
morfología de los meandros, se puede causar una inestabilidad en el cauce (Hasfurther,
1985). Leopold & Wolman, 1957) han analizado las relaciones entre las longitudes de los
meandros (M) y la anchura del cauce (W):
M = 11,03  W1,01
donde ambos parámetros están expresados en metros.
11.5. ACTUACIONES DE MEJORA DEL HÁBITAT
Las diferentes estructuras y actuaciones de mejora pueden clasificarse en cuatro tipos
principales: deflectores de corriente, pequeños azudes, disposición de grandes bolos y
berruecos, y defensa de la vegetación de orilla. Cada una de estas actuaciones puede tener
distintas aplicaciones en la mejora del hábitat. Existen otros tipos de tratamientos como
sombreadores de orillas, ramas y tocones sumergidos, medios troncos, etc.. que son citados
en la bibliografía especializada.
Deflectores de corriente
También llamados "deflectores de ala", son las estructuras más frecuentemente
utilizadas. Su funcionamiento consiste en cambiar la dirección del flujo con el propósito de
proteger las orillas, excavar pozas, concentrar las aguas en estiaje, o bien crear rápidos
Figura 11.4.- Detalle de un deflector de ala diseñado para favorecer la creación de una poza en la orilla opuesta
aprovechando un remanso.
(Figura 6.6.4). Los deflectores se construyen fácilmente a partir de muchos tipos de
materiales (troncos, piedras, gaviones...) pero han de ser cuidadosamente instalados para
evitar ser erosionados y arrastrados por las crecidas. Wesche (1985) da detalles técnicos para
181
su construcción. Generalmente son diseñados de forma triangular, con su lado de mayor
longitud bien anclado en las orillas.
Azudes
Son pequeñas presas de perfil bajo, utilizadas generalmente para crear o ahondar
pozas, y para recolectar y sujetar gravas para potenciar los frezaderos naturales en ríos de
Figura 11.5.- Mejora mediante dos azudes consecutivos diseñada para crear poza y un frezadero de gravas.
fuertes pendientes (Figura 6.6.5). Los azudes se construyen con piedras, troncos, o gaviones
con un vertedero para facilitar el paso de peces migradores en aguas bajas. La forma del
azud puede ser recta o bien en ángulo, siendo la ventaja de estos últimos que protegen mejor
los anclajes laterales. En la creación de frezaderos es más efectiva la disposición de dos
azudes próximos, de tal manera que el fondo del azud más alto esté al nivel del desagüe más
bajo. Otras estructuras similares con el mismo tipo de usos son las rampas de Hewitt, los
saltos de troncos o las estructuras de tablas.
182
En ríos pequeños de llanura, los azudes bajos se pueden utilizar para la creación
aguas abajo de rápidos, para favorecer la producción de macroinvertebrados y la diversidad
de hábitats.
Disposición de bolos y berruecos
Las grandes piedras pueden soportar las fuertes crecidas sin ser arrastrados y
representan cobertura y refugio para los peces y zonas de cría para los alevines. La
disposición de bolos aislados o en grupos es, pues, una técnica sencilla y práctica para
cualquier tipo de rio. Si se disponen en las orillas, dejando estrechos huecos entre ellas para
la plantación de estaquillas de sauces y chopos (rip-rap ecológico), permiten estabilizar los
taludes de orillas y al mismo tiempo crear una gran cantidad de refugios y cobertura.
Mejora de la vegetación de orillas
La vegetación ripícola en las orillas del río, controlada y protegida, desempeña un
importante papel en el aumento de las poblaciones piscícolas (White & Brynoldson, 1967).
Provee de refugio y alimento de origen terrestre a los peces, estabiliza los taludes de orilla,
mantiene las aguas a temperaturas frescas en verano, y protege de las heladas invernales.
Además, controla la forma de la sección transversal del cauce, favoreciendo formas más
profundas que tienen una mayor capacidad de refugio. Las experiencias de cercado de
riberas que han sido durante decenios sobre pastoreadas por ganados son bien conocidas
(Platts, 1991), así como sus resultados mejorando notablemente el hábitat piscícola.
Figura 11.6.- Relación entre la sucesión ecológica después de la protección ripícola frente al sobrepastoreo y la
calidad del hábitat piscícola.
Por lo tanto, proteger y promover la vegetación de ribera es una actuación efectiva
183
para la mejora del hábitat piscícola, siendo barata y con la que se logra un aspecto natural
del entorno fluvial. Sin embargo, la sucesión ecológica que tiene lugar desde una ribera sobre
pastoreada hasta su transformación en un denso bosque de galería produce en sus estados
intermedios (dominados por matorral y sauces subarbustivos) las condiciones de hábitat más
beneficiosas para las poblaciones piscícolas (Figura 6.6.6). Por consiguiente, se recomienda
mantener estos estados de la sucesión, mediante la corta de los grandes árboles, la poda de
las ramas basales de los sauces de orilla, o la quema controlada. Además, si se evita el
excesivo sombreado del cauce se permite el desarrollo de macrófitas acuáticas que proveen
refugio para los peces y sustrato para los macroinvertebrados.
En ríos mayores la presencia de alisos de porte arbóreo suministra abundante refugio
mediante sus raíces sumergidas y sus ramas próximas a la superficie del agua, que compensa
la reducción de otras especies ripícolas por sombreado intenso. En las orillas que tengan una
deficiente cobertura ripícola, se deben de aplicar técnicas de revegetación y de repoblación
forestal para mejorar el hábitat piscícola. Estas técnicas han sido expuestas por Risser &
Harris (1989) y por Sainz de los Terreros et al. 1991.
11.6. SEGUIMIENTO DE LAS MEJORAS
El último paso después de haber implementado las medidas de mejora consiste en el
seguimiento y evaluación de los resultados, el mantenimiento de las obras, así como la
detección y consiguiente corrección de errores. Muchas de las mejoras de hábitat realizadas
carecen de registros y evidencias cuantitativas que evalúen sus resultados, por lo pocas
enseñanzas podemos extraer de esas experiencias, sin embargo, en algunas ocasiones si se
disponen del posterior seguimiento y evaluación que han sido analizados por Hunt (1988) y
Reeves et al. 1991).
La respuesta de las poblaciones piscícolas a los cambios de mejora en su hábitat
puede retrasarse varias generaciones de peces, y además los reajustes geomorfológicos
pueden prolongarse en el tiempo. Para tener una idea clara de los efectos de las mejoras de
hábitat en los peces conviene esperar por lo menos cuatro años, para realizar dicha
evaluación (Wesche, 1985). Reeves et al. (1991) han sugerido que el asesoramiento de la
efectividad de los proyectos de mejora debe incluir:
1) una evaluación cuantitativa de los cambios en el hábitat.
2) y una evaluación de los cambios ocurridos en las poblaciones piscícolas.
Ambas evaluaciones han de realizarse por comparación de las condiciones existentes
antes y después de la implementación de las mejoras. Para la realización de esta comparación
se deben aplicar las mismas metodologías, es decir las utilizadas en la identificación de los
factores limitantes del hábitat.
11.7. CONSIDERACIONES FINALES
La primera idea básica que es necesario considerar en los proyectos de mejora del
hábitat es la integración del río con su valle (Hynes 1975). Se debe adoptar una perspectiva
de cuenca hidrográfica, para detectar las causas que deterioran el hábitat físico del río. En
184
cuencas en las que existen problemas de erosión en laderas es más efectivo intentar resolver
este problema en las laderas que no en el cauce. El mismo principio debe aplicarse si las
poblaciones piscícolas están afectadas por problemas de contaminación o de regulación de
caudales, ya que, al no poder ser solventados a nivel de tramo fluvial, es inútil aplicar
técnicas de mejora del hábitat en dicho tramo.
La mejora del hábitat nunca debe verse como un sustituto de las tareas de
conservación y protección del hábitat, no solo por razones de tipo moral, sino principalmente
porque prevenir la degradación del cauce en sus comienzos es más efectivo y barato que
arreglarlo cuando esté degradado.
Todavía hoy en día nuestros conocimientos son insuficientes para tener la certeza de
que la modificación del cauce que diseñemos esté en equilibrio dinámico (Heede & Rinne,
1990), y por consiguiente las medidas de mejora del hábitat que planifiquemos han de ser
flexibles. Sin embargo, con frecuencia algunas estructuras que se diseñan para la mejora
piscícola han de ser rígidas y permanentes, por lo que se deben proyectar teniendo en cuenta
los reajustes geomorfológicos que producirán. Por ello se deberá dar mayor énfasis, siempre
que sea posible, al empleo de técnicas no estructurales, como la restauración y conservación
de la vegetación riparia y al mantenimiento de la estabilidad del cauce.
Las técnicas de mejora que han resultado efectivas en un río no tienen por qué ser
directamente aplicables a otro. Resulta más práctico analizar primero con la mente abierta
los principios que subyacen en esas técnicas, y buscar su aplicabilidad a las condiciones
particulares, basándonos en experimentos de prueba y error.
Ciertamente, la experiencia acumulada en la mejora del hábitat es todavía deficiente,
siendo su carencia principal la conexión entre los conocimientos biológicos,
geomorfológicos e hidráulicos. Frissell & Nawa (1992) en un reciente análisis del estado en
que quedaron 161 estructuras (deflectores y azudes) de mejora del hábitat después de unas
crecidas ordinarias, concluyen que las situadas en ríos con cargas de sedimentos elevadas,
con orillas erosionables, o con fuertes caudales punta son las que resultaron inutilizadas en
mayor medida.
Parece conveniente pues, en primer término, analizar los problemas de inestabilidad
intrínsecos de los ríos antes de proceder a los proyectos de mejora del hábitat, creando
progresivamente un banco de datos con descripciones cuantitativas de las condiciones del
cauce y de las comunidades piscícolas antes y después de la actuación.
185
12. REVEGETACION DE LAS RIBERAS
12.1. INTRODUCCION
La revegetación de las riberas es con frecuencia la principal, o incluso única actuación de
muchos proyectos de mejora o rehabilitación de los cauces, y siempre constituye una
medida fundamental para su restauración.
Al planificar la revegetación del espacio ripario, ya sea mediante siembra o plantación,
es necesario tener en cuenta dónde se está actuando, la zona riparia, y utilizar las especies
adecuadas, vegetación riparia o freatofítica.
Analizando estos conceptos, se entiende por "zona riparia" el espacio más próximo a lo
largo de los cauces o zonas con agua, que se ve afectado por la presencia de éstos.
La "vegetación riparia" se puede definir de varias maneras (Stanley, 1993), como (1) la
vegetación que se desarrolla a lo largo de los cursos de agua y es, florísticamente y
estructuralmente, distinta a la que se desarrolla en las zonas más próximas, no afectadas
por la presencia del río; (2) la asociación de especies de plantas que típicamente crecen
en las proximidades de los cursos de agua y necesitan y toleran una mayor humedad en
el suelo respecto a las restantes especies de las laderas; o (3) la vegetación terrestre que
crece a lo largo de los ríos o de otras zonas acuáticas, y depende del agua suministrada
por éstas para disponer en el suelo de mayor humedad que la correspondiente a las
precipitaciones recibidas en la zona.
En todas las definiciones se alude a:
- La composición y estructura de la vegetación riparia, bien diferenciadas de las de
la vegetación terrestre del entorno
- La mayor humedad del suelo de la ribera, como factor principal que impone estas
diferencias observadas en la vegetación.
Son por tanto estos dos aspectos, composición florística propia y una mayor necesidad y
tolerancia a la humedad del suelo, los principios que deben de regir la elección de las
especies riparias, su distribución a lo largo y ancho de los cursos fluviales, su técnica de
plantación y sus cuidados posteriores y mantenimiento.
La vegetación riparia existente informa sobre las especies adaptadas a la zona.
En las riberas se localizan plantas que sujetan la tierra de las márgenes y que están
adaptadas a las fluctuaciones del caudal. Muchas de ellas son capaces de seguir viviendo
aún después de haber sido tumbadas por el agua. En las inundaciones, gramíneas
helófitos, juncos y ciperáceas, son enterradas sin que mueran, y vuelven a arraigar en los
nudos a 10, 20 e incluso 50 centímetros por encima del suelo anterior (Montserrat, 1982).
Mimbreras (Salix spp.), chopos (Populus spp.), tamujos (Securinega tinctorea), tarayes
(Tamarix spp.), álamos (Populus alba) aguantan también las inundaciones. Sin embargo,
si el régimen de caudales ha variado últimamente, no es suficiente que una especie
ripícola se encuentre en un lugar determinado para que éste sea su emplazamiento
correcto, ya que en algunos árboles los efectos causados por el exceso o el déficit de agua,
no son patentes hasta el día en que fenecen repentinamente.
186
Uno de los primeros pasos que hay que dar en el diseño de las plantaciones es, por tanto,
referir el lugar del proyecto a la zonación longitudinal del río (tramo alto, medio o tramo
bajo), y a la zonación transversal, delimitando en esta última las sucesivas bandas riparias,
sometidas a distinto grado de humedad y frecuencia de inundación, como se muestra en
la Figura 12.1.
Respecto a la zonación transversal del río, según el nivel de las aguas podemos designar
dos grandes zonas que contienen diferente tipo de vegetación:
• Zona de vegetación acuática, compuesta principalmente por espermafitas
acuáticas llamadas también macrófitas. Son plantas que germinan tan sólo en
condiciones de humedad elevada y que desarrollan su ciclo vegetativo, por lo
menos en parte, dentro del agua. Las hay sumergidas, flotantes, emergentes y de
orilla. Las sumergidas, flotantes y emergentes se encuentran en la zona
correspondiente al estiaje de las aguas y las de orilla se sitúan en la zona
comprendida entre el nivel del estiaje y el nivel medio del caudal del agua.
• Zona de vegetación ripícola que designamos como la franja que va desde el nivel
medio de las aguas hasta mas allá del nivel que alcanzan las aguas en las máximas
crecidas ordinarias.
Figura 12.1.- Bandas riparias sometidas a distinto grado de humedad, frecuencia de inundación
y estabilidad.
En términos generales, y de forma muy simplificada, podríamos indicar que en la
Península Ibérica, la zona de vegetación ripícola queda caracterizada, en su parte más
próxima a las aguas, por las saucedas (sustrato grueso, inestable) o alisedas (sustrato con
acumulación de finos, estabilizado); y más hacia el interior se desarrollan sucesivamente
las fresnedas y alamedas de Populus alba, olmedas y, finalmente, la vegetación
climatófila del entorno no influída por la presencia del río (Figura 12.2), quedando los
adelfares (cuadrante Sudoriental), tamujares (ríos extremeños) y tarayales (suelos salinos)
especialmente restringidos a cauces temporales o efímeros los primeros, y a condiciones
de sequía edáfica alternada con periodos húmedos, los últimos.
187
Cada una de estas formaciones vegetales aludidas se ve enriquecida por otras especies
arbóreas y un nutrido cortejo de especies arbustivas y lianoides, en función de su posición
relativa al contínuo longitudinal del río , mereciendo especial atención la presencia de
abedules, chopo temblón, arces, servales, etc. de los tramos altos, en general con mayor
diversidad de especies leñosas que los tramos bajos (ver Lara y Garilleti, 1993).
Figura 12.2.- Ejemplo de zonación transversal: 1: Fresnedas; 2: Alisedas; 3: Saucedas; 4:
Vegetación climatófila (en Sánchez Mata y de la Fuente, 1986).
12.2. PAPEL DE LA VEQETACION EN LA RESTAURACION Y
ESTABILIZACION DE LOS CAUCES
La vegetación riparia desempeña una serie de funciones en el ecosistema fluvial, ya
descritas en capítulos anteriores, que podríamos resumir en las siguientes:
1°.- Mejora del comportamiento hidrológico de la cuenca, favoreciendo en la llanura de
inundación:
- El almacenamiento de agua
- El retraso de las avenidas
- La reducción de los daños por erosión de márgenes
- El depósito de sedimentos y partículas orgánicas
- La reducción de la sedimentación aguas abajo
- La mejora de la recarga acuífera
2 °. - Control de la influencia de la cuenca, haciendo que la ribera actúe como "zona
tampón (buffer)", donde se produce:
- La retención de escorrentías y sedimentos
- La retención de nutrientes
188
3°.- Estabilización de la forma Y. trazado del cauce.
4°.- Influencia sobre el funcionamiento del ecosistema fluvial, favoreciendo:
- La formación de refugios
- El sombreado del agua
- El aporte de materia orgánica
5 °. - Mejora del paisaje e interés cultural.
La vegetación riparia juega también un papel preponderante en la estabilización de la
forma y trazado del cauce, actuando tanto con su parte aérea, dinámica y flexible al paso
de las avenidas, como con su sistema radical, controlando la erosión del suelo.
En este sentido, son importantes los efectos de la vegetación herbácea, y de la vegetación
leñosa incluyendo los residuos orgánicos que produce, cuando. nos referimos al control
de la erosión del suelo, actuando en los siguientes procesos hidrológicos:
a) Intercepción: Las hojas y residuos orgánicos absorben gran parte de la energía de
las precipitaciones, impidiendo el golpeteo del suelo y su compactación.
b) Reforzamiento del suelo: El sistema radical sujeta físicamente las partículas del
suelo en profundidad, mientras que los residuos de superficie filtran las
escorrentías, reteniendo los sedimentos.
c) Rugosidad: La cubierta herbácea y los residuos del suelo aumentan notablemente
la rugosidad, disminuyendo la velocidad de las escorrentías.
d) Infiltración: Las raíces y los residuos orgánicos colaboran notablemente a
mantener la porosidad y permeabilidad del suelo.
e) Transpiración: La disminución de la humedad del suelo debida a la
evapotranspiración de las plantas retrasa la aparición de las escorrentías y la
saturación del suelo.
La vegetación leñosa, con un sistema radical vertical más desarrollado que la herbácea,
es generalmente más efectiva que ésta en la estabilización de pendientes y taludes (Gray
y Leiser, 1989).
Es indudable que la vegetación, por sí sola, resulta a veces insuficiente para controlar
erosiones en el cauce, y que su efecto debe ser reforzado con el de estructuras tales como
pequeños diques o azudes, para controlar la erosión de fondo o lecho del río; espigones,
deflectores o malecones laterales, para controlar la erosión de márgenes, especialmente
en el borde externo, a la salida de los meandros; escolleras en la base de los taludes, etc.
En este caso, el elemento vegetal no debe ser considerado como una "cosmética"
superpuesta a la estructura, sino como parte de la misma, que contribuye a la sujeción del
suelo y al mantenimiento de la obra.
Según Meisel 1985 (en Fernandes, 1987), las técnicas constructivas utilizando
materiales vivos, comparadas con las técnicas convencionales que utilizan materiales
inertes, presentan una serie de ventajas e inconvenientes que podemos sintetizar de la
forma
siguiente:
189
Plantas como material de construción
Ventajas:
a) No son afectadas por procesos de degradación, proporcionando una estabilización
creciente, debido a su capacidad regenerativa creciente.
b) Protegen el cauce de manera elástica, absorbiendo los elementos y acciones
agresivas disminuyendo su intensidad (ej. velocidad de las aguas).
c) Son biológica y ecológicamente activos.
d) Posibilitan una valoración estética del paisaje.
Desventajas:
a) No proveen de todas las exigencias de consolidación y seguridad requeridas en
algunos casos.
b) Exigen una determinada época del año para su implementación.
c) Alcanzan su plena eficacia después de un intervalo de tiempo.
d) Exigen espacio.
Materiales de construcción inertes
Ventajas:
a) Son más estables ante determinadas situaciones.
b) Son independientes de las características del sitio y su aplicación está menos
limitada temporalmente.
c) Son funcionales inmediatamente.
d) Exigen normalmente menos espacio.
Desventajas:
a) Tienden a perder su eficacia debido a la corrosión y degradación y no poseen
capacidad de regeneración.
b) No se deforman frente a los esfuerzos ag esi\ os de la naturaleza.
c) No desempeñan ninguna función biológica.
d) Constituyen elementos extraños al paisaje.
12.3. ESTUDIO Y PROYECTO DE LAS PLANTACIONES
12.3.1. Análisis del lugar de plantación
El éxito de la revegetación de las riberas requiere la consideración y coordinación de
numerosos factores. Las plantas son organismos vivos, a los que les afecta el clima, el
190
tipo de suelo y ctras condiciones del lugar, así como el procedimiento de transporte,
plantación y cuidados posteriores a la misma.
Antes de proceder al diseño ele las plantaciones o siembras, es necesario efectuar un
reconocimiento del tramo donde se va a actuar, disponiendo de la información precisa
acerca de:
Condiciones del clima
Los parámetros del clima que pueden afectar a la vegetación de una zona incluyen:
- Precipitaciones: su distribución anual y estacional.
- Temperaturas: máximas, mínimas y duración de las mismas.
- Longitud del periodo vegetativo.
- Constancia relativa de los parámetros anteriores.
La información conjunta de dichos parámetros nos enmarca ya en unas condiciones donde
quedan excluídas unas determinadas especies y son más aconsejables otras, siendo muy
útil en este sentido la consulta de obras como "Guía de Plantas" de O.N.I.V.P. (Oficina
Nacional de Información de Viveros y Plantas).
Vegetación
En todos los trabajos de revegetación es necesario realizar previamente un inventario de
las especies nativas presentes en la zona, mediante reconocimientos de campo. En los
tramos rurales, dicho inventario facilitará la selección de especies y la interpretación de
las condiciones generales de crecimiento de Ja vegetación, mientras que en los tramos
urbanos o más humanizados, el estudio de la vegetación presente reflejará las condiciones
de supervivencia o mantenimiento de cada especie, respecto al uso más o menos intensivo
del espacio ripario en dicho tramo.
En la mayoría de los casos, en la lista florística obtenida podremos diferenciar una serie
de especies "pioneras" o invasoras, poco exigentes en cuanto a condiciones del medio y
más adaptadas a la colonización rápida de suelos degradados o inestables, y una serie de
especies que requieren mayor estabilidad del sustrato y mejores condiciones de humedad,
fertilidad, etc.
No hay que olvidar que en los bosques de ribera no se debe de hablar de vegetación o
especies "climax", sino más bien de comunidad estable, mejor adaptada a la dinámica
fluvial de cada tramo.
Orientación y Topografía
La orientación y la topografía en términos de elevación, pendiente de los taludes, etc. de
los sectores a revegetar deben analizarse con detalle, teniendo en cuenta que ambos
aspectos pueden ser muy variables de una márgen a otra, y a lo largo del cauce, según van
variando con la sinuosidad, la orientación del río, su anchura, etc.
Taludes con pendiente superior al 30-35 % son a menudo difíciles de revegetar, y en
ocasiones deben calzarse con estrucruras estables como escolleras o pequeños malecones
de gabiones, etc., sobre los que se puede introducir la vegetación, permitiendo por encima
de los mismos pendientes del talud inferiores a las primitivas (Figura 12.3).
Condiciones del suelo
191
Los suelos de las riberas son generalmente suficientemente sueltos (arenosos), húmedos
y fértiles como para que no necesiten enmiendas, abonados, etc. No obstante, en el
reconocimiento de campo debe observarse si existen zonas desprovistas de vegetación, y
si.ello corresponde a zonas de suelos muy compactados (por afluencia de personas, paso
de coches, ganado, etc.), con problemas de encharcamiento, saturación, etc. debiendo en
este caso proceder a una aireación y avenamiento adecuados, antes de la plantación.
Figura 12.3.- Muro sujetando la base del talud, permitiendo en la zona superior la formación
de pendientes inferiores a la primitiva (en Gray y Leiser, 1989).
Debe también analizarse el pH del suelo y su salinidad, en el caso de que puedan existir
indicios de condiciones limitantes para determinadas especies, así como el exceso de
materia orgánica acumulada en el suelo (fangos negros, con procesos anaerobios),
procedente de la contaminación de las aguas , que favorece el desarrollo de especies
ruderales, imposibilitando el desarrollo de otras de mayor interés.
Finalmente, es necesario comprobar que en el suelo existe suficiente humedad para el
crecimiento y desarrollo de la vegetación riparia, y que se va a actuar en un medio
conectado con el freático, con el fin de asegurar el nivel de transpiración propio de las
especies riparias.
Las condiciones adversas para la vegetac1on, tales como un pH extremo, abundante
salinidad, desconexión con el freático, etc. pueden ser consecuencia de la degradación del
tramo fluvial (por contaminación de las aguas , acumulación de escombros y basuras en
las riberas, encajonamiento del cauce, escasez de caudales, etc.), impidiendo el desarrollo
en el momento presente de la vegetación que anteriormente existía.
En este caso, será necesario proceder, previamente a las plantaciones, a una mejora de las
condiciones del suelo (remoción y sustitución del suelo, enmiendas, aireación, etc.) o al
diseño de secciones transversales del cauce más favorables, rebajando las zonas riparias
hasta el nivel freático actual para facilitar su conexión con los caudales circulantes, etc.
12.3.2. Selección de especies
192
La selección de especies adaptadas a las condiciones del clima, suelo y dinámica fluvial
del tramo a revegetar, plantea siempre el dilema entre especies "nativas" y especies
"exóticas".
Las plantas nativas presentan una serie de ventajas, que podríamos enumerar como
sigue:
1. Han evolucionado en las mismas condiciones locales de clima y suelo.
2. Están adaptadas a las fluctuaciones meteorológicas y del régimen de caudales.
3. Son las que, a menudo, presentan menores problemas fitosanitarios (hongos,
ataques de insectos, etc.).
4. Una vez establecidas, no necesitan riego ni mantenimiento.
5. Son las que utiliza la fauna silvestre de la zona.
6. Son las que mejor se integran en el paisaje fluvial del tramo.
Existen algunas limitaciones al uso de las especies nativas, sobre todo relativas a la
disposición de plantas o semillas, al no ser comercialmente demandadas en los viveros,
en general más enfocados a la jardinería, y al desconocimiento de sus tratamientos
culturales o de propagación.
No obstante, y tratándose de especies riparias en su mayoría de carácter pionero, dichas
limitaciones pueden obviarse con facilidad, planificando con la debida antelación la
preparación de los ejemplares, mediante el estaquillado de sauces, chopos, etc. algunos
meses antes de la plantación.
Las especies exóticas o "introducidas" que se pueden utilizar en los proyectos de
revegetación de las riberas son siempre más numerosas que las especies nativas, debido
a que proceden de una flora variada, existente. en otros países con condiciones de clima
y suelo similares a las nuestras. La disponibilidad comercial de estas especies es a menudo
también mucho mayor, con variedades mejoradas genéticamente, de las que se conoce
con frecuencia muchos detalles acerca de su floración, cuidados culturales, etc.
Tratándose de proyectos de "restauración", siempre deberemos optar por las especies
nativas, aludiendo a sus ventajas antes apuntadas, y al deber de conservar el paisaje
natural y la biodiversidad, no solo específica sino también genética, de toda la flora
autóctona. Quiere ello decir que debemos recurrir no solo a las mismas especies nativas
que nos encontremos en los tramos fluviales más cercanos al de proyecto, sino también a
ejemplares procedentes de viveros locales o afines, con el fin de preservar al máximo la
integridad biológica de la zona, en la medida de nuestras posibilidades.
Las especies leñosas requieren un cierto tiempo para su desarrollo y efecto protector. Por
ello es conveniente, en muchos casos, establecer cubiertas herbáceas rápidas, que sujeten
el suelo ·de taludes recientes, durante los primeros meses de la plantación.
La elección de especies en este caso debe basarse en los mismos principios que la de las
leñosas, cuidando de que estén adaptadas a las condiciones de clima, suelo y humedad
existente.
193
Las especies herbáceas más favorables para la sujeción del suelo serían en este caso las
de mayor desarrollo radical con mínima estructura aérea, debiendo preparar una mezcla
apropiada de especies, incluyendo leguminosas para la mejora del suelo.
En los tramos urbanos o más humanizados, la composición y estructura del bosque ripario
natural puede enriquecerse con especies más propias de la jardinería, que indudablemente
aumentan la diversidad de formas y colores. Pero en este caso siempre habrá que tener en
cuenta el riesgo de contaminación genética (hibridación de sauces y chopos) y rehuir el
fomento o propagación de especies que en otros países son en la actualidad consideradas
plaga o peste, por su excesivo poder de colonización, propagación y desplazamiento de
especies nativas, como sucede con:
Robiniap seudacacia: Invade las riberas de muchos ríos del Norte de la Península,
en laderas de valles húmedos. En los Alpes es una auténtica plaga.
Eleagnus angustifolia: Se extiende subespontáneo a lo largo de algunas riberas
mediterráneas'. En la Comunidad de Madrid ha llegado a conformar masas
monoespecíficas en algunos tramos ribereños, así como en ríos del Suroeste de Estados
Unidos, donde se le considera una verdadera plaga.
Ailanthus altissima: Especie muy resistente y colonizadora, que invade con gran fuerza
zonas degradadas, bordes de carreteras y de cauces, estando especialmente extendida en
la Cuenca del Ebro, donde se la combate sin éxito (ej. en el Galacho de la Alfranca),
estando considerada una plaga en la región oeste de Estados Unidos.
12.3.3. Plantaciones
Una vez elegida la lista de especies, debe diseñarse la ubicación de cada una de
ellas, y su forma de plantación.
Refiriéndonos a la sección transversal del río a restaurar (ver Figura 12.1), de la lista de
especies seleccionada habrá que decidir cuáles de ellas pueden o deben situarse en las
orillas o más próximas a Ja corriente, donde es mayor la humedad (ej. Alnus glutinosa,
Saüx elaeagnus) y cuáles deberán plantarse en la banda riparia más alejada del río (ej .
Fraxinus excelsior, Corylus avellana, etc.). Y a su vez decidir, dentro de cada grupo, qué
especies se sitúan en cada márgen de los meandros (atendiendo a la estabilidad del cauce
y tipo de sustrato (ej. en ríos de lecho de gravas, Alnus glutinosa en márgen externo del
meandro, con taludes más pendientes y estables, y Salix elaeagnus en márgen interno del
meandro, con taludes mucho más tendidos, donde se acumulan las gravas y es mayor la
fluctuación del nivel de las aguas con los caudales, etc.); o qué especies deben plantarse
en orientaciones de solana o de umbría, atendiendo a su posible desarrollo y porte, dando
sombra hacia el cauce o hacia los terrenos limítrofes, donde puede haber conflictos con
cultivos agrícolas, zonas urbanas, etc.
Una vez elegidas y situadas en cada banda riparia las correspondientes especies, es
necesario decidir la estructura final del bosque ripario, optando por el fomento de una
determinada formación vegetal.
El número de individuos de cada especie a plantar en Ja ribera dependerá de lo que
194
intentemos lograr, una aliseda pura, una aliseda mixta, sauceda arbórea, arbustiva,
fresneda, olmeda, tamujal, etc.
Una forma operativa de facilitar las plantaciones es mediante "módulos de plantación",
diseñando dos o tres módulos distintos que se distribuyen de forma aleatoria y combinada
a lo largo del tramo de río, pero que se repiten y mantienen Ja composición y ditribución
de las especies dentro de cada uno. En cada módulo se incluyen una o dos especies
arbóreas y varias especies arbustivas, procurando un espaciamiento mayor para las de
mayor desarrollo (Figura 12.4).
Se debe de dejar un cierto espacio (2 a 3 metros) entre módulo y módulo, con el fin de
facilitar las plantaciones y acceso al río. Con el tiempo, dicho espacio se irá cubriendo de
vegetación riparia, llegando a desdibujarse por completo la delimitación de los módulos.
Recomendamos no proyectar módulos excesivamente complicados, que incluyan un
número elevado de especies y una ubicación de las mismas caprichosa y aleatoria, lo cual
complica sobremanera la organización de las plantaciones, sin que ello responda a ningún
criterio funcional del río.
Con las plantaciones, lo que en definitiva debemos de pretender es alcanzar, de forma
controlada, una primera fase de Ja revegetación de las riberas, esperando que el propio
río efectúe el trabajo posterior, aportando las semillas y fomentando el crecimiento y
desarrollo de las mejor adaptadas al tramo, alcanzando sucesivamente· estratos vegetales
más completos y diversos, cada vez más naturales.
195
Figura 12.4.- Ejemplos de módulos de plantación en riberas.
Por ello se sugiere introducir únicamente las especies arbóreas y arbustivas de mayor
porte, y las herbáceas que sean necesarias para la sujeción y estabilización de suelos y
taludes, sin pretender en ningún caso completar, desde el primer momento, toda la lista
florística que le corresponde al río en el tramo de proyecto.
Los principios básicos que se deben tener en cuenta cuando se diseñan las plantaciones
pueden resumirse en:
1) La plantación debe resultar diversa y heterogénea, imitando las pautas de
distribución observadas en tramos cercanos o equivalentes, considerados en buen
estado de conservación. En general, en los bosques de ribera se observa con
frecuencia una distribución en mosaico de golpetes de individuos de la misma
especie y edad, procedentes de la misma avenida, de las especies más pioneras
como sauces y álamo negro, intercalada con una distribución más irregular, con
ejemplares sueltos de las especies algo más exigentes en cuanto a estabilidad del
196
suelo, como olmos, fresnos, etc. Los abedules pueden aparecer de forma aislada,
intercalados con otras especies de los tramos altos, en valles estrechos, o formando
masas puras que excluyen a los chopos, en tramos altos de valles más anchos. Los
alisos también pueden aparecer intercalados con otras especies riparias, pero con
frecuencia constituyen alisedas puras, cuya sombra interior impide el desarrollo
de otras especies riparias típicas, más heliófilas.
2) La vegetación riparia debe quedar conectada funcionalmente con el cauce. Debe
existir una franja de especies en contacto con las orillas de la lámina de agua (que
ofrezca hábitat y refugio para la fauna acuática, sombra a las aguas, materia
orgánica, etc.) y en su conjunto debe situarse en la zona beneficiada por la
presencia del río, en cuanto mayor humedad edáfica e inundación periódica.
3) La vegetación riparia debe ofrecer un corredor continuo para el desplazamiento
de la fauna. Las plantaciones deben procurar la formación de un "bosque de
galería" más menos continuo a lo largo de todo el corredor fluvial, bien en las dos
orillas o alternando la vegetación en uno y otro margen del cauce, pero siempre
ofreciendo un medio continuo, fresco y húmedo, para el desplazamiento y
dispersión de las especies acuáticas o asociadas a la presencia del río.
La dimensión del corredor fluvial varía de unos tramos a otros, de unos ríos a otros, etc.
Un criterio a establecer puede ser el que su anchura sea como mínimo la anchura del río
(recomendable 2 a 5 veces la anchura del río), y nunca inferior a 5-6 metros
(recomendable entre 15 y 30 metro~). Estas dimensiones atienden a la consideración de
que al menos puedan desarrollarse una hilera de especies al borde del agua, que ofrezca
hábitat y refugio a la fauna acuática (2-3 metros) y otra por detrás que aísle a la primera
del entorno terrestre limítrofe (2-3 metros).
12.3.4. Preparación del terreno previa a la plantación
El lugar donde se van a realizar las plantaciones debe presentar una serie de
condiciones que faciliten el establecimiento de la vegetación durante los primeros
periodos
vegetativos. Para ello, en muchos casos habrá que proceder a:
-
Una limpia de las riberas, eliminando basuras, acumulación de escombros o
cualquier otro tipo de material ajeno al suelo ripario, cuya remoción sea necesaria
para el buen desarrollo de la vegetación.
-
Una roza selectiva de especies invasoras o no deseadas en las riberas (ej. Exceso
de zarzas, rebrotes de cañas, ailantos, etc.) para eliminar competencia en el suelo
con las nuevas plantaciones, y acelerar la regeneración de la composición
específica de la vegetación riparia.
-
Una estabilización de los taludes laterales del cauce, cuando éstos presenten
síntomas de inestabilidad o erosión, siendo visible algunos regueros, pequeñas
cárcavas, desmoronamientos, descalces del talud, etc.
Cuando se trate de erosiones superficiales debidas a escorrentías de agua no infiltrada, es
previsible que con las plantaciones se resuelva la causa de la erosión, al mejorar las
condiciones de infiltración. No obstante, como fase de preparación del terreno deben de
197
nivelarse los regueros, con rastrillos o labores superficiales perpendiculares a la dirección
del reguero, siempre manualmente. Y en el caso de los barrancos más marcados, o
pequeñas cárcavas, deben de rellenarse con piedras o material estable en su fondo, y
nivelarse superficialmente aportando suelo de relleno donde se puedan hacer las
plantaciones.
Cuando se trate de erosiones que afectan al perfil del suelo en profundidad, debidas a un
exceso de humedad del suelo del talud, deben disponerse en la base de éste estructuras
permeables, utilizando piedras grandes sueltas (Figura 12.5), gaviones (Figura 12.6),
enrejados de troncos (Figura 12.7), bloques de cemento u hormigón (ver Figura 12.3),
etc.,
de forma que se sustente la porción superior del talud y pueda salir por su parte baja el
exceso de agua hacia el cauce, favoreciendo al mismo tiempo la disminución de su
pendiente por acumulación de material de relleno dispuesto aguas arriba del muro,
directamente aportado o como consecuencia de una sedimentación. Sobre dicho material,
simultáneamente o con posterioridad, puede establecerse la vegetación.
Siempre que no haya problemas de espacio, la estabilización de los taludes debe
conseguirse rebajando su pendiente, lo cual favorece el reposo de los materiales y el
establecimiento de la vegetación (ver Figura 9.1-c).
Figura 12.5.- Mampostería reforzando la base del talud, permitiendo por encima una pendiente
más estable (en Schiechtl, 1986).
En general, la pendiente de los taludes no debe sobrepasar 1,5: 1, siendo recomendable
mantener donde sea posible unas pendientes de 2: 1o3:1, para conseguir una colonización
más rápida de la vegetación.
Otra medida necesaria en la preparación del terreno puede ser la de control de las
escorrentías procedentes de las laderas adyacentes, que llegan a los taludes de la ribera de
forma difusa o ya encauzadas, por pequeñas vaguadas o inclusb por tuberías o colectores
(ej. en tramos de ríos próxi 1os a carreteras, tramos urbanos, etc.).
En este caso es necesario disponer vías de paso del agua hacia el cauce, donde se controle
perfectamente el poder erosivo de las escorrentías mencionadas, utilizando una
198
vegetación herbácea de elevada densidad de cubierta y resistencia al paso de las aguas, o
con pequeñas pavimentaciones con piedras, troncos, elementos de cemento, hormigón,
etc., dispuestos sobre el suelo y bien anclados en el mismo, y en su caso debidamente
escalonados, que dejen pasar las aguas superficiales disipando su energía potencial y
cinética hacia el cauce.
Figura 12.6.- Gabiones sujetando la base del talud, elevando el nivel de base de la parte
superior del talud (en Schiechtl, 1986).
12.3.5. Técnicas de plantación
Las técnicas de plantación variarán según el tipo de material utilizado (semillas,
estaquillas, plantas con cepellón, etc.) y las condiciones del clima y del lugar de
plantación. Para las herbáceas se utiliza la siembra directa, ya que su germinación es
rápida y puede iniciarse su cobertura antes de que el suelo llegue a desecarse. La
distribución de las semillas se hace generalmente a mano, cubriéndolas posteriormente
con una capa de mantillo o cualquier otro material, para evitar que sean sustraídas por los
pájaros u otros animales granívoros. También se utiliza en ocasiones, en taludes más
pendientes o de peores condiciones de humedad del suelo, la hidrosiembra, donde se lanza
a propulsión una mezcla de agua, semillas, fertilizantes y estabilizantes (paja, por
ejemplo), en ocasiones protegida con geotextiles, que no son más que unos tejidos de
malla de yute o material degradable, que sujeta físicamente el suelo permitiendo el
desarrollo de la cubierta herbácea entre las luces de su malla.
Las especies leñosas pueden plantarse también mediante la aportación de semillas, pero
con más frecuencia se utiliza en este caso el trasplante de ejemplares, bien de 3estaquilla
sin enraizamiento, o con cepellón, con un sistema radical ya desarrollado.
199
Figura 12.7.- Pequeño muro de troncos o estacas, actuando conjuntamente con material de
relleno y vegetación para estabilizar la base del talud (en Schiechtl, 1986).
En el caso de los trasplantes, deben de prepararse previamente los hoyos, de tamaño
adecuado según la altura y sistema radical de los ejemplares, debidamente repicados y
atendiendo a las siguientes dimensiones orientativas (Ramos, 1970): Un metro cúbico (1
m3 = 1 m2 x 1 m) para ejemplares entre 0,5 y 4 metros de altura, y dos cuarenta metros
cúbicos (2,40 m3 = 2 m2 x 1,20 m) para ejemplares mayores, cuando el suelo es aceptable
para la plantación. Si se trata de suelos más desfavorables tanto para la vegetación arbórea
como arbustiva, se deben de ampliar estas excavaciones al doble (2 m3 = 2 m2 x 1 m en
el primer caso y 4,80 m3 = 4 m2 x 1,20 m en el segundo).
Los volúmenes que suelen excavarse son bastante menores, causa en muchos casos del
lento desarrollo de las plantaciones (Ramos, 1970). Aún para la plantación de pequeños
matorrales, en suelos compactos o poco favorables, el hoyo de plantación no debería ser
nunca inferior en profundidad a 40 ó 50 cm.
Plantaciones de orillas con vegetación acuática
En estas zonas pueden encontrase toda una serie de planeas emergentes o helófitos entr
las que podemos destacar carrizos y cañas (Phragmites communis y Arundo donax), eneas
(Typha angustifolia), espadañas (Typha latifolia) y esparganios (Sparganium erecrum),
lirios (Iris pseudacorus), junqueras (Juncus spp., Schoenoplectus lacustris), berros
(Berula spp, Veronica spp., Nasturtium spp.), o perejiles (Oenanthe spp.). Son plantas
que están en las orillas entre el nivel bajo y medio de las aguas. Se encuentran
principalmente en los tramos medio y bajo de los ríos y en las orlas de vegetación acuática
de las lagunas.
Las plantas acuáticas son beneficiosas en cuanto a que fijan el suelo bajo el agua, frenan
la energía de la corriente, y constituyen el alimento, el hábitat o el frezadero de algunas
especies. Pero también estas plantas tienen el peligro de convertirse en infectantes
acuáticas, estrechar el cauce del río con el consiguiente riesgo de inundaciones y
contribuir a la contaminación de las aguas por materia orgánica putrescible.
Las modalidades de su implantación son las siguientes:
200
-
-
-
Cepellón: Es una modalidad adecuada para todas las plantas. Tras recortar los
órganos aéreos, se introduce el cepellón en una fosa abierta previamente, de tal
manera que las plantas queder cubiertas como máximo en sus dos terceras partes.
Rizomas y renuevos (retoños): Se utilizan para plantar cañizo, espadaña, alpiste,
carrizo, lirio amarillo y la gliceria acuática. Durante el periodo vegetativo se
cortan los órganos aéreos y se desentierran los rizomas y los renuevos,
protegiendo las yemas y los extremos de los brotes. Para plantarlos, se colocan en
agujeros o en estrechos regueros, en la linea del nivel medio de las aguas en verano
de manera que los brotes aéreos queden emergentes.
Esquejes: De esta manera pueden plantarse cañas en cursos de aguas lentas o
remansadas. Para ello se introducen tres esquejes en un hoyo de 30 á 50
centímetros de profundidad. En los suelos compactos o pedregosos los hoyos
deben hacerse con un plantador.
Siembra: Los alpistes, las glicerias y gramíneas en general, pueden sembrarse en
orillas muy húmedas, siempre que la superficie sembrada no se inunde durante los
primeros meses después de la siembra.
En muchos casos, los procedimientos mencionados no consolidan suficientemente las
orillas durante la primera época después de la plantación. Para solucionar esto se han
ideado estructuras combinadas con otros materiales para que al principio, la protección
de las orillas esté asegurada por las estructuras inertes.
Entre estas estructuras combinadas están los rulos de cañas, eficaces tanto en aguas lentas
como en aguas rápidas. Consisten en una fila de estacas con una zanja detrás, de unos 40
centímetros de arista. En ambos lados de la fosa se desenrrolla una tela metálica,
ayudándose con dos planchas rígidas, y se deposita sobre ella el material de relleno gravas, tierra con hierba y los cepellones de cañas. Los dos costados de la tela metálica
se unen con alambre galvanizado. La parte superior del rulo no ·debe sobrepasar más de
5 centímetros el nivel del agua. Por último se retiran las planchas y se rellenan los huecos
del rulo con tierra y con restos de cepellones:
La plantación de las plantas de orilla, cañas, también puede combinarse con el empedrado
o revestimiento de piedras, implantando los cepellones, rizomas o renuevos en las juntas
a la altura del nivel medio de las aguas de verano (Figuras 12.8 y 12.9).
Plantaciones en las riberas
La vegetación ripícola está dominada por formaciones arbustivas y arbóreas que forman
una franja a ambos lados del río. Los principales árboles que constituyen la 3vegetación
ripícola son los sauces, alisos, chopos, fresnos, olmos, arces, etc.; entre los arbustos
encontramos mimbres, saúcos, boneteros, majuelos, cornejos, etc.; y el estrato herbáceo
lo constituyen principalmente gramíneas, ciperáceas, leguminosas, junquillos y mentas.
La parte aérea de la vegetación ripícola representa una estructura no rígida, que adquiere
especial importancia cuando es alcanzada por el nivel de las aguas. El ramaje flexible de
los sauces, así como la parte aérea de la vegetación herbácea, se doblan hacia el lecho en
momentos de avenida formando una capa protectora del mismo, mientras que cuando
descienden las aguas recuperan su posición erguida, ofreciendo entonces una resistencia
mucho mayor al paso de las aguas.
201
El gran poder de regeneración de la vegetación ripícola ha impulsado desde hace tiempo
el desarrollo de métodos de protección de las riberas con materiales vivos. Todas las
especies de esta zona brotan fácilmente de cepa, siendo los sauces incluso capaces de
desarrollar raíces secundarias en los troncos y ramas cortados, y de desprenderse de la
borra de los brotes durmientes.
En la elección de especies a repoblar hay que tratar de abarcar los estratos herbáceo,
arbustivo y arbóreo.
La vegetación herbácea se planta por siembra. Una técnica que da buenos resultados es
la hidrosiembra, que consiste en la proyección de una mezcla de semillas, fertilizante, y
"mulch" (estabilizante, como la paja por ejemplo) en un medio líquido. Es conveniente
sembrar una mezcla de diferentes semillas, que, por ejemplo, puede ser un 50% de
Bromus sp., 25% de Trifolium sp. y 25% de Festuca sp .. El fertilizante ayuda al desarrollo
de la vegetación y el "mulch" estabiliza la superficie del suelo e impide la pérdida de
semillas, reduce la evaporación del agua del suelo y, en algunos casos, aumenta la
infiltración del agua, (Hansen, 1968).
Figura 12.8.- Plantaciones a base de cepellones, entramados vegetales y tepes protegidos por
escollera suelta al nivel de las aguas (en Barroco, 1989).
Una gramínea a tener en cuenta es ei alpiste (Phallaris arundinacea), por contribuir a la
estabilización de suelos y porque proporciona cobertura a1 crecer en voladizo sobre las
202
aguas. Su sistema radical retiene sedimentos y sujeta las orillas; además tolera la
inundación durante largos periodos. Como quiera que crece antes que otros vegetales,
proporciona cobertura desde los comienzos de la primavera. Soporta bien los cortes en
prevención de crecimientos excesivos, pero por esca razón no debe utilizarse en cursos
estrechos (2-3 m.) ya que puede llegar a cegarlos.
Las ciperáceas tales como Carex sp. y Cyperus sp. parecen ser menos beneficiosas ya que
forman matas diseminadas que cubren peor la orilla y su rango de tolerancia a la humedad
es menor; sin embargo son especies a tener en cuenta ya que se dan de forma natural en
nuestros cauces.
Figura 12.9.- Diagrama de sistemas combinados de protección de orillas, con escollera y
faginas de sauces (en Fernandes, 1987).
No se deben emplear gramíneas con sistemas radicales someros y pobres o de hojas y
talla pequeñas, como por ejemplo poas. Sus efectos beneficiosos son escasos y por otro
lado son apetecibles para el ganado, cuya presencia puede agravar los problemas que
tengamos en las orillas.
En cuanto a los árboles y arbustos también pueden sembrarse pero lo habitual es
plantarlos por cepellón, esqueje o estaquilla. Antes de plantar los árboles, los cuales se
colocan fuera del nivel donde habitualmente llegan las aguas, es conveniente sembrar un~
mezcla de herbáceas y leguminosas que proteja y enriquezca el suelo.
203
Los alisos y los abedules se repueblan bien sembrando las semillas y trasplantando los
arbolillos al segundo invierno a zonas menos fértiles (Fernández López, 1988).
Los sauces se emplean mucho para las repoblaciones de ribera y se plantan generalmente
por estaquilla. Los sauces de tamaño pequeño son muy útiles para la protección de las
márgenes, aunque deben podarse periódicamente. Las hojas y ramas proporcionan poca
sombra y cobertura para los peces, pero no sucede lo mismo con las raíces. Estas
proporcionan abundantes refugios para la pesca. La densa masa de raíces forma bancos
con cornisas y oquedades en las que pueden esconderse los peces. Para mantener un
constante crecimiento de renuevos que formen un revestimiento completo con sus raíces
es necesario podar los sauces en su base. Tesch (1962) recomienda hacer podas cada tres
años en los ríos alemanes, aunque posiblemente estas podas no sean necesarias en los
países mediterráneos.
Por el contrario, los sauces arbóreos (S. alba, S. fragilis) pueden ser menos beneficiosos
para la fauna piscícola de los cursos fluviales pequeños: su sombra impide el crecimiento
de renuevos y el de las macrofitas subacuáticas. Sus raíces proporcionan cobertura, pero
en puntos muy aislados, no de una forma continua. Una cubierta densa de sauces
arbustivos que no sombre todo el cauce, es mucho más beneficiosa que unos pocos sauces
reviejos aislados.
El sauce púrpura (Salix purpurea) y el Salix eleagnus son muy aptos para repoblar las
márgenes inestables de los ríos torrenciales, aunque también se pueden utilizar los
numerosos sauces y mimbreras autóctonas de cada ribera. Las varitas de sauce que se
plantan pueden tener una altura de 30 centímetros y un diámetro de 2-3 centímetros, y
aunque no crecen apenas durante el primer año alcanzan una cobertura de copa de 15 á
75 centímetros (Anderson et al.,1 978); también pueden ser de una altura de 45
centímetros, como aconsejan Lines et al. (1978).
Fernández López (1988) recomienda para la plantación de sauces, chopos, aligustres y
tarajes que se corten varas de 80 a 100 centímetros al final del invierno y antes de la
aparición de las hojas y de la floración, y se trasplanten al momento. Además debe tenerse
en cuenta que si en verano hay sequía y la capa freática desciende, deben utilizarse varas
de 2 y hasta 4 metros para que lleguen siempre a suelo húmedo, debiendo en este caso,
hacer hoyos lo suficientemente profundos. El suelo más propicio para las estacas es el de
los bancos de grava, arena y limo. Si hay peligro de que el ganado o los animales salvajes
ramoneen las plantitas durante las primeras fases, se pueden colocar inclinadas hacia la
superficie del agua.
Una asociación pionera de aliso-abedul-sauce crece rápidamente, y bajo su protección
pueden plantarse otros árboles y arbustos más sensibles a la luz como el fresno, madroño,
laurel, cornejo, acebo, durillo y bonetero (Fernández López, 1988).
Los alisos (Alnus glutinosa) proporcionan cobertura cuando las ramas más bajas tocan o
incluso se introducen en el agua. Su mayor inconveniente es que sombrean excesivamente
el lecho. Sólo son recomendables en aquellos cauces de más de 10 m. de anchura. No es
conveniente dejar que se forme un bosque galería en grandes extensiones a lo largo de
Jos cursos pequeños que quedan así completamente sombreados, aunque ello puede ser
recomendable en los ríos más cálidos; en general parece recomendable una alternancia de
tramos sombreados con otros menos cubiertos donde se permite que el sol
204
alcance el lecho. Por otra parte, las raíces del aliso sujetan bien las orillas y gracias a su
asociación con una bacteria (Frankia alni) fijan gran cantidad de nitrógeno. Este se
incorpora a La cadena alimenticia con Ja caída de sus hojas al cauce.
Los chopos (Populus sp.) pueden emplearse para fijaciones y defensas rápidas de riberas.
Sus raíces forman masas densas que se introducen en el mismo cauce, proveyendo
refugios a la pesca. Son extraordinariamente aptos para Ja multiplicación vegetativa por
trasplante, plantones, estacas, estaquillas, esquejes, acodos o injertos (Ruiz de Ja Torre,
1979). Se deben observar las mismas precauciones que con los alisos, si bien su grado de
sombreado sobre el cauce no es tan elevado.
Para más detalles de organización de las plantaciones, cuidados culturales y técnicas de
plantación y fertilización, el proyectista debe consultar obras específicas, así como los
tratados de Ramos (1970), Gray (1989), Schiechtl (1980; 1986), etc.
Estructuras combinadas
Con mucha frecuencia, en las riberas de los ríos es necesario disponer estructuras mixtas
de materiales inertes y vegetación, cuyo efecto combinado asegura de forma más
completa la estabilización del talud y la resistencia del suelo a la fuerza de transporte de
Ja corriente, desde el primer momento de su instalación.
En la Tabla 12.1 se indican distintos ejemplos de estructuras mixtas, con distintos efectos
sobre los taludes riparios, atendiendo a diferentes objetivos.
La mayoría de estas estructuras consisten en elementos sueltos inertes (estacas, piedras
grandes, gaviones, etc.) que quedan anclados o fijados al suelo por su peso, dando
estabilidad al talud desde el primer momento de su instalación, y permiten el desarrollo
de los materiales vivos (varas unidas por trenzado o hilos metálicos)), cuyo efecto de
estabilización se desarrolla más tardíamente.
Entre ambos tipos de materiales se va acumulando gradualmente un suelo de relleno ajeno
a la estructura inicial, que va consolidando todo el conjunto y favorece notablemente el
desarrollo de los materiales vivos iniciales, y el de otras especies colonizadoras
posteriores.
205
Tabla 12.1.- Distintos ejemplos de estructuras mixtas para la revegetación y estabilización
de las riberas.
A modo de ejemplo, poderr.os mencionar las siguientes estructuras mixtas:
- Las faginas y los rulos de faginas. Las faginas son grupos de estaquillas lo menos
ramificadas posible y atadas con alambre bien prieto. Se ponen en la orilla de tal forma
que las partes que deban emaizar estén en contacto con el suelo fuera del agua. Los rulos
de faginas son estructuras cilíndricas de unos 4 á 20 metros de longitud y unos 10 á 40
centímetros de diámetro. Los rulos se rellenan y se cubren con tierra para disminuir la
desecación (Figuras 12.10 a 12.12).
206
Figura 12.10.- Preparación de Ja fagina y procedimiento de instalación (Gray y Leiser, 1989).
- Los anclajes. Son varas de sauce de 2-3 años y de una longitud de 1,5 a 2 metros,
separadas paralelamente de 1 á 5 centímetros y dispuestas perpendicularmente a la
dirección de la corriente o en dirección inclinada hacia aguas abajo. La base de las varas
se introduce en una zanja longitudinal de 15 centímetros de profundidad y tras colocarlas
se cierra la zanja. Las varas de sauce extendidas en el suelo se fijan con alambre, con
faginas o bien con una estera de sauces. Se ponen estacas de 60 centímetros a 1 metro
para fijar el alambre y para anclar al suelo las esteras de sauce, clavándolas en la tierra
antes de instalar las varas de manera que todavía emerjan 10-20 centímetros. Después de
colocar las varas, las estacas se unen entre ellas con alambre (hilo galvanizado) y se
clavan de nuevo hasta que la capa de varas esté totalmente fijada al suelo (Figuras 12.13
a 12.15).
207
Figura 12.11 .- Plantaciones con rulos de rizomas, cepellones y gaviones (Schiechtl, 1980).
Si se utilizan fajinas o esteras de sauce para la consolidación, la distancia de una a otra
debe ser de 1 a 1,2 metros. Finalmente, todo el anclaje se cubre ligeramente con tierra, de
tal manera que las ramas queden tendidas en la tierra, pero no del todo recubiertas.
Figura 12.12.- Técnicas de revegetación del talud lateral del cauce mediante salicáceas con
apoyo de piedras, gaviones, fajinas o troncos (Schiechtl, 1980).
- Los encañizados. Son capas espesas de 10 á 20 centímetros de haces de ramaje vivo
con la parte apical hacia abajo perpendiculares al sentido de la corriente o inclinadas hacia
aguas abajo. El ramaje se fija con faginas espaciadas cada 60 u 80 centímetros, tumbadas
208
paralelamente al sentido de la corriente o formando con ella un ángulo de 30 grados. Las
faginas pueden remplazarse por alambre. Si es necesario extender varias capas de haces
de ramas, los extremos de la capa de abajo deben recubrir la base de los troncos (tallos)
de la capa situada encima. La línea inferior se fija por la base en una zanja excavada
previamente al pie del talud. Por último, se recubre codo con una capa de 15 a 25
centímetros de espesor de tierra o grava fina.
- Las faginas embaladas. Fundamentalmente son capas de 20 á 30 centímetros de
espesor, de rema je entrecruzado. Escas capas se recubren con faginas de ramas vivas
fijadas con estacas o si es posible con ramas ahorquilladas. Para que todos los espacios
queden colmatados se rellena el espacio entre las faginas con grava, piedras o tierra. Las
faginas embaladas están especialmente indicadas para reparar rupturas importantes a lo
largo del río cuando el nivel de las aguas es alto.
Figura 12.13.- Enramado fijado al lecho en orillas someras para favorecer la sedimentación
(en Fernandes, 1987).
Las estaquillas de aliso no dan renuevos por lo que deben plantarse con raíz. Es
importante que la línea inferior de la plantación no esté alejada más de 0,5 a l metro del
nivel medio de estiaje, o de la plantación del cañaveral. De esta manera el arbolado sólo
se desarrolla en la zona a proteger. Todas estas repoblaciones pueden ser protegidas
eficazmente de las crecidas del río, mediante la construcción de empalizadas en sus
orillas.
209
12.3.6. Cuidados posteriores a la repoblación
Después de la plantación o de la siembra se riega la tierra y según las especies y las
posibilidades se vuelve a regar con frecuencia.
Figura 12.14.- Estabilización del talud con fajas de sauces. a) Con planta enraizada; b) con
ramas (Gray y Leiser, 1989).
Una vez realizada la plantación hay que asegurarse de que las plantas estén bien
protegidas el tiempo suficiente para que arraiguen bien en la tierra. Para ello se puede
cercar la plantación de tal forma que los animales no puedan pasar. En algunos casos se
permitirá el paso del ganado cuando hay hojas caídas de los árboles, que protegen el suelo
(Montserrat, 1982). Si la zona acotad<. es extensa hay que dejar vías de acceso para que
el ganado pueda beber en el río. Recordemos que el ganado acostumbra a ir a los
abrevaderos conocidos; por eso es conveniente que el pastor de los animales informe de
las vías de acceso frecuentadas. Las plántulas jóvenes también pueden protegerse con
pinturas especiales (McCall & Knox, 1978).
Es necesario realizar un seguimiento de la plantación para ver si se desarrolla
adecuadamente, especialmente en las primeras etapas, siendo necesario determinar el
estado de la plantación y h necesidad de restituir las plantas que no hubieran germinado.
Una manera de estimar el desarrollo de la plantación es marcar y revisar un 10 % de la
plantación, y determinar la supervivencia y el vigor de esas plantas.
210
Figura 12.15.- Encañizado o trenzado de mimbres, ramas de chopos o cañas para sujetar
taludes de orillas (Seixas y Almodovar, 1991).
211
13. PLANIFICACION DE LOS PROYECTOS DE RESTAURACIÓN
13.1. INTRODUCCIÓN. El término "restauración" significa restablecimiento de las características anteriores.
Aplicado a los sistemas fluviales, indica el proceso de reponer las funciones acuáticas y
las características físicas, químicas y biológicas asociadas a ellas, preexistentes antes de
su alteración o degradación (Cairs, 1988).
Objetivos
Restaurar no es lo mismo que crear nuevos hábitats, rehabilitar o mejorar los existentes
mediante la manipulación de elementos aislados. La restauración implica un enfoque
holístico del río, incluyendo la introducción de plantas y animales, y el restablecimiento
de las relaciones mutuas entre ellas y el sistema físico fluvial.
El objetivo fundamental de la restauración es favorecer el paso hacia un sistema natural,
autorregulado, que está integrado ecológicamente en el paisaje donde ocurre.
A menudo esta restauración incluye uno o varios de los siguientes procesos:
-
Reconstrucción de las condiciones físicas anteriores.
Mejora de las condiciones químicas del agua y del suelo.
Intervención en las condiciones biológicas, incluyendo la reintroducción de
especies nativas ausentes de flora y fauna, o de aquellas amenazadas por la
degradación ecológica.
La esencia de un ecosistema fluvial radica en el equilibrio dinámico del sistema físico, el
cual a su vez establece un equilibrio dinámico entre los componentes biológicos. Por ello
la restauración de un río supone restaurar este equilibrio dinámico, y no estabilizar sus
orillas, rectificar su sinuosidad o efectuar plantaciones de choperas.
Se trata en todos los casos de retornar el sistema fluvial a una situación cercana a la
existente antes de su deterioro. Para ello será necesario proceder a las siguientes acciones
sucesivas (NRC, 1992):
1. Restaurar el régimen natural de caudales y sedimentos. Dicho régimen se refiere.
al menos, a dos escalas de tiempo: Variación diaria-estacional de caudales y de
sedimentos, y variación anual-interanual de avenidas y sequías. En las zonas
áridas, algunos organismos dependen de las avenidas poco frecuentes e
impredecibles, mientras que en las zonas templadas o tropicales. los organismos
de la llanura de inundación dependen de las avenidas e inundaciones periódicas y
predecibles.
2. Restaurar la geometría hidráulica del cauce natural, si con el restablecimiento del
régimen de caudales y de sedimentos ello no se alcanza.
3. Restaurar la comunidad natural de plantas riparias, que representan una parte
funcional de la geometría hidráulica del cauce y de la hidrología de la ribera y
llanura de inundación. Esta actuación será necesaria únicamente cuando la
comunidad de plantas riparias no se reestablezca de forma natural, después de
lograr los pasos previos 1 y 2
212
4. Restaurar las especies nativas de plantas y animales acuáticos, si ellos no
recolonizan de forma natural el sistema fluvial.
Prioridades
Las medidas de restauración más prioritarias serán aquellas que eviten la pérdida de vidas
humanas (ej. por riesgo de avenidas), ahorren dinero o prevengan el deterioro de los
ecosistemas fluviales.
Dichas medidas incluyen -la delimitación de las zonas de ribera y de llanura de
inundación; las prácticas de conservación de suelos en las laderas en lugar del dragado de
cauces o limpieza de embalses; la remoción de estructuras de defensa de avenicia5
innecesarias; y la reducción o control de las subvenciones públicas que promueven e1
sobrepastoreo o la remoción de la vegetación riparia natural para plantaciones agrícolas
forestales (choperas).
En la selección de las zonas a restaurar, a escala regional o nacional, hay que tener
presente la necesidad de incluir sectores más o menos largos de los tramos bajos de los
grandes ríos, haciendo especial esfuerzo en su restauración dado su carácter único, mucho
más acentuado que en los ríos de menor tamaño.
Según aumenta el orden del río, muchos kilómetros de ríos pequeños confluyen para
formar un tramo de cauce de orden superior, pero de menor longitud, y así sucesivamente
hasta llegar a las grandes arterias fluviales de nuestra Península (Ebro, Duero, Tajo,
Guadiana, Guadalquivir, Júcar, Segura, Miño), cuya peculiaridad y características propias
se van acentuando hacia aguas abajo.
Técnicas
Respecto a las técnicas de restauración, de forma convencional se distinguen las "no
estructurales", relativas a actuaciones que no implican alteración física del cauce o
construcción de alguna estructura, y las técnicas "estructurales", que representan una
intervención más severa introduciendo nuevas estructuras que aceleran el proceso de
restauración.
Entre las primeras es necesario contemplar, entre otras, las siguientes:
a)
b)
c)
d)
e)
Medidas legislativas y administrativas,
Establecimiento de un régimen de caudales ecológico,
Manejo adecuado de la llanura de inundación,
Creación de bandas protectoras riparias ("buffer strips "),
Cercado del cauce o la ribera para evitar la entrada de ganado o el desarrollo de
actividades nocivas a los mismos (como vertederos, extracciones de áridos, paso
de coches, etc.).
Entre las segundas, o estructurales, cabe citar entre otras:
a) Estabilización del cauce evitando la erosión de fondo y orillas,
b) Recuperación de la morfología primitiva, en cuanto a su perfil longitudinal,
sección transversal o trazado,
c) Repoblación del bosque de galería
d) Aporte o retirada de sedimentos del cauce para establecer una secuencia natural
de rápidos y remansos, etc.
213
13.2. MEDIDAS LEGISLATIVAS Y ADMINISTRATIVAS
En la vigente Ley de Aguas se definen las riberas como las zonas laterales del cauce que
quedan comprendidas entre el nivel de estiaje y el nivel de las máximas avenidas
ordinarias (art. 4, Ley). Este espacio, perteneciente al dominio público hidráulico, queda
dentro del cauce y en general no corresponde al espacio donde se establece de forma
permanente la vegetación riparia, sino los sedimentos fluviales más recientes y la
vegetación más pionera que es arrastrada periódicamente por las aguas.
A partir de donde finaliza el "cauce" o canal del río comienzan las "márgenes", sujetas en
toda su extensión longitudinal a una zona de servidumbre de 5 metros de anchura, para
uso público y con los siguientes fines (art. 7, Reglamento):
a)
b)
c)
d)
Paso para servicio del personal de vigilancia del cauce.
Paso para el ejercicio de actividades de pesca fluvial.
Paso para el salvamento de personas o bienes.
Varado y amarre de embarcaciones de forma ocasional y en caso de necesidad.
Estas zonas de servidumbre son de propiedad privada, aunque presentan estas
limitaciones de uso público, pudiendo los propietarios de las mismas realizar libremente
siembras y plantaciones no arbóreas, siempre que no impidan el paso (art. 7, Reglamento);
y plantaciones arbóreas y otros tipos de aprovechamiento, previa solicitud de autorización
al Organismo de Cuenca (art. 71 a 75, Reglamento).
En el primer caso, es sorprendente la permisividad de la Ley en cuanto a la libré siembra
o plantación de especies no arbóreas (ej. cultivos agrícolas) en las zonas más próximas al
cauce. Con ello se deja implícitamente plena libertad para el desarrollo de actividades que
tienen una influencia muy desfavorable en la estabilidad de las márgenes y en la
contaminación de las aguas, como son el laboreo del suelo, y el aporte de fertilizantes y
productos fitosanitarios, prácticas habituales para el mejor desarrollo de los cultivos.
Se pone así en evidencia la falta de sensibilidad de la vigente Ley de Aguas hacia las
riberas, no solo en cuanto a su definición, reduciéndolas a estrechas partes laterales del
propio cauce del río, que no corresponden a las zonas de vegetación riparia; sino también
en cuanto a las posibilidades de uso y aprovechamiento, sin aludir de forma explícita a la
conservación del valor ecológico de todo el sistema fluvial, incluyendo el cauce y su
vegetación riparia.
Careciendo así de un soporte marco para la protección de las riberas, es necesario recurrir
a otro tipo de medidas legislativas complementarias que incic.an en el medio acuático,
como pueden ser las legislaciones de Pesca, considerando el valor de la vegetación riparia
para la fauna acuática; la ley de montes protectores, si se alude a su valor para la
protección del cauce y la calidad de las aguas; o a decretos para el fomento de las
plantaciones de choperas, abandono de cultivos, control ge la ganadería, etc. donde se
deben incluir facilidades o incentive para la restauración y conservación de las riberas.
En este sentido, y a modo de ejemplo, el art. 16 del Decreto 22/1992 de 13 de Febrero de
la Consejería de Medio Ambiente y Ordenación del Territorio de la Junta de Castilla y
214
León, regula el anticipo de rentas a los propietarios que realicen plantaciones forestales
con especies de crecimiento rápido, y dice textualmente:
"Las plantaciones de riberas en cursos de aguas permanentes deberán respetar, para
hacerse acreedoras a los beneficios de este Decreto, una franja de la anchura suficiente,
en cada caso, para garantizar la persistencia del bosque en galería, o la creación del
mismo, y sin perjuicio de lo dispuesto a tales efectos en la vigente Ley de Aguas y el
Reglamento del Dominio Público hidráulico".
También la Ley de Aguas establece para todas las autorizaciones y concesiones de los
bienes situados en los cauces, tener en cuenta su "posible incidencia ecológica
desfavorable, debiendo exigirse las adecuadas garantías para la restitución del medio".
En el caso de los cultivos agrícolas, estos no necesitan autorización, estando libremente
permitidos siempre que no impidan el paso. Para las plantaciones forestales (ej. choperas),
el peticionario debe presentar a la Administración una documentación incluyendo la
extensión superficial, tipo de arbolado y densidad (art. 71 del Reglamento). Y en cuanto
a los pastos, la autorización, salvo que la Administración lo considere necesario para una
mejor explotación, no se otorga con carácter de exclusividad (art. 73.4 del Reglamento),
y tiene un plazo máximo de validez de dos años, debiendo el peticionario acompañar a su
solicitud, una documentación relativa a la superficie a aprovechar y al plan de
aprovechamiento.
A la vista de la situación actual de muchos de nuestros ríos y riberas, no parece que estas
medidas legislativas recogidas en la Ley de Aguas sean suficientes para prevenir la
degradación de los cauces y el aprovechamiento de las riberas.
Es necesario reconocer que en muchos casos es la propia Administración la que desarrolla
el aprovechamiento (ej. plantaciones de choperas en las riberas gestionadas por las
Confederaciones Hidrográficas) o no ejerce el control suficiente para la restauración del
medio fluvial después de obras de infraestructura (puentes, presas, canales, etc.) o
aprovechamientos extractivos (ej. graveras).
Más eficaz que la mera legislación obligatoria y punitiva, puede resultar una política
administrativa de fomento y subvenciones a los ribereños que se acojan a los planes de
restauración, siguiendo el ejemplo de otros países como Inglaterra o Alemania, donde los
Organismos de Cuenca correspondientes pagan una anualidad a los agricultores locales
para que no roturen o introduzcan el ganado en las zonas más cercanas al cauce, en
función de la superficie protegida.
Una vez más se pone en evidencia la necesidad de llevar a cabo una educación ambiental
en este sentido, dedicando suficientes medios económicos a la población tanto rural como
urbana, con campañas demostrativas de los valores que ofrecen los ríos en condiciones
naturales, no solo ecológicos sino también económicos.
13.3. SELECCION DE LOS TRAMOS A RESTAURAR
Los recursos disponibles para la restaurac1on de ríos y riberas son siempre limitados, por
lo que nunca es posible restaurar todos los ríos de la cuenca hidrográfica, ni siquiera todo
el cauce a lo largo de un río.
Por ello es necesario realizar una planificación, procediendo a una selección previa de
aquellos tramos fluviales que ofrecen, por una parte, un mayor potencial de restauración
215
y, por otra, una mayor probabilidad de éxito en la restauración con menor inversión de
recursos.
La planificación de las actuaciones de restauración en una cuenca debe implementarse a
diferentes escalas, de una complejidad y precisión crecientes. En cada una de estas escalas
se necesita utilizar diferentes procedimientos en la toma de datos y en su posterior
análisis. Se debe seguir un proceso de análisis jerarquizado, de tal forma que los
resultados obtenidos a una escala sirvan para enfocar el estudio de aspectos más
concretos, a una escala de mayor resolución.
Es frecuente que los proyectos de restauración se centren en zonas pequeñas, a una escala
de gran resolución, pero olvidando el entorno más amplio en que se ubican estas zonas,
cuya consideración exige escalas de trabajo más amplias como la de paisaje, o la
integración de esa zona en el funcionamiento de toda la cuenca hidrográfica a la que
pertenece.
No tener en cuenta esta mayor escala conduce a fracasos, especialmente en el caso de que
los objetivos del proyecto estén dirigidos a la conservación de ciertas especies,
comunidades, o parajes de interés.
En nuestro país existen numerosos ejemplos de fracaso en los proyectos de restauración
de riberas, cuando éstos han sido diseñados únicamente a escala de tramo. En este caso,
es frecuente proceder a las obras de restauración sin haber resuelto el problema causa de
la degradación del río, procedente en ocasiones de la cuenca vertiente (ej. escasez de
caudales circulantes, excesiva llegada de sedimentos al tramo, etc.), de un uso indebido
de las riberas (vertederos incontrolados, sobrepastoreo, etc.) o de actividades llevadas a
cabo en otros tramos (ej. extracción de áridos, canalizaciones, etc.); problemas que se
hubieran puesto de manifiesto en un estudio a escala más amplia, de cuenca vertiente, y
que han sido a su vez la causa del fracaso de las intervenciones en el tramo restaurado,
algunos años más tarde.
Las escalas de planificación útiles para la restauración de los ríos y riberas comprenden
los siguientes niveles:
-
Cuenca hidrográfica,
Tramo de río o subcuenca,
Localidad o estación.
Una cuenca hidrográfica no es más que la articulación de laderas vertientes y cauces
naturales de drenaje (ríos), estos dependientes de aquéllas (Figura 13.1).
216
Figura 13.1.- Estructura y movimiento del agua en una cuenca hidrográfica.
A su vez, un determinado río forma parte de una red de drenaje de la cuenca, y cada tramo
de éste se ve afectado por lo que recibe de aguas arriba, o le llega de aguas abajo por
efecto remontante.
Finalmente, las condiciones de detalle de una determinada sección del río (microhábitats)
son a su vez consecuencia ·de las condiciones hidráulicas del tramo, que dependen a su
vez del resto de la red de drenaje y, en último término, de la cuenca vertiente a dicha
sección (Figura 13. 2).
Esta jerarquía del sistema fluvial, expuesta claramente por Frissell et al. (1986), es la que
debemos tener en cuenta en la planificación de los proyectos de restauración, tanto en el
proceso de selección de un tramo, partiendo de una información general de la cuenca,
como en el proceso de análisis del estado de la cuenca, partiendo de la información del
tramo concreto que queremos restaurar.
El marco conceptual en que nos debemos mover se basa en la idea de que la estructura,
funciones y otros aspectos de la organización y desarrollo de las comunidades acuáticas,
están estrechamente ligados a la organización, estructura y dinámica de los hábitats físicos
del río, unidos al conjunto de especies disponibles para la colonización de los tramos
correspondientes (Wevers y Warren, 1986). Y que a su vez, la organización, estructura y
dinámica de estos hábitats físicos dependen de las -condiciones del caudal líquido y de
sedimentos circulante, a su vez originados en la cuenca vertiente.
217
Figura 13.2.-Formación de microhábitats en cada sector, tramo, río y cuenca vertiente
(según Frissell et al., 1986).
Dos son los casos que se pueden plantear a la hora de planificar los proyectos de
restauración, desde una perspectiva de gestión de los ríos:
1 °. -Querer potenciar una determinada especie o comunidad biológica, por encontrarse
en peligro de extinción, tener especial interés de conservación, etc.
2º.-Querer restaurar o conservar determinados tramos fluviales con un objetivo más
amplio y general, como puede ser la conservación del paisaje fluvial, la dinámica fluvial,
etc.
En el primer caso se trataría de conseguir unos determinados microhábitats necesarios
para la presencia de la especie o comunidad a conservar, para lo cual será necesario
reestablecer la dinámica del tramo, cauce y situación de la cuenca capaces de crear o
mantener dichos microhábitats.
En el segundo caso se trata de conseguir unas determinadas condiciones del tramo (ej.
vegetación riparia), a su vez dependiente de un tipo de sustrato, condiciones hidráulicas,
etc. ligadas tanto al comportamiento de la cuenca (ej. régimen de caudales) como a la
existencia de unos determinados microhábitats (ej. sedimentos).
Vemos que en ambos casos es necesario tener en cuenta la interdependencia de los
distintos componentes del río y de éstos con su cuenca, tanto moviéndonos hacia la escala
de detalle (rnicrohábitat para una determinada especie) como hacia una escala más amplia
(condición general del tramo), manteniendo en todas las actuaciones de restauración una
perspectiva holística del sistema fluvial.
Cuando la finalidad del proyecto de restauración sea potenciar una determinada especie
o comunidad biológica, la selección de los tramos de actuación debe estar basada en la
siguiente información:
- Cartografía de la distribución actual de la especie o comunidad, clasificando los tramos
donde se encuentra según el tamaño y estado de las poblaciones, condición sanitaria, etc.
- Cartografía de la distribución potencial, incluyendo los tramos donde la especie o
comunidad estuvo anteriormente, y en la actualidad reúnen las condiciones físicas
necesarias para su crecimiento y desarrollo.
218
Con el primer tipo de cartografía se localizan los tramos donde se pueden llevar a cabo
proyectos de mejora de los hábitats requeridos por la especie, allí donde las poblaciones
estén más disminuidas o en peor estado. La distribución potencial de la especie
Cuando los objetivos de restauración se centren no tanto en una sola especie, como en
todos los componentes del sistema fluvial, la información necesaria para la priorización
de los tramos a restaurar debe estar basada en (1) una clasificación de los tramos según
su estado actual de conservación, obtenida a través de la superposición de cartografías
relativas a:
-
Situación del actual régimen de caudales
Estado de la morfología y dinámica del cauce
Calidad de las aguas
Estado de la vegetación de las riberas
Estado de la fauna acuática, etc.
completada con (2) una información del estado de la cuenca vertiente, basada en:
-
Cartografía de la vegetación y usos del suelo de la cuenca
Cartografía de los procesos erosivos conectados con la red de drenaje
Localización de los núcleos urbanos o centros que supongan una
presión de uso sobre el río.
Cartografía de zonas de emisión de contaminantes al río, incluyendo
la localización de los focos puntuales (núcleos urbanos, minería,
industrias, granjas, etc.) y la de las zonas de contaminación difusa
(zonas agrícolas de regadío, aportes de fertilizantes, etc.).
De Bano y Schmidt (1989) sostienen que el estado de un río o tramo de río es
consecuencia directa del estado de su cuenca vertiente (Tablas 13.1 a 13.3). Si la cuenca
está degradada (ej. deforestación, procesos erosivos, contaminación, etc.) el río sufre los
efectos de un régimen de caudales desfavorable, excesiva entrada de sedimentos a los
cauces, contaminación de las aguas, etc., dando por resultado un tramo también
degradado, produciéndose esta degradación de forma simultánea a la de la cuenca o algo
posterior, pero segura a corto o medio plazo.
Tabla 13.1.- Probabilidad de que ocurran las distintas combinaciones posibles de las
condiciones de la cuenca vertiente y las riberas del cauce (adaptado de De Bano y
Schmidt, 1989).
Condición de la Ribera:
Saludable
No saludable
Estado de la Cuenca:
Bueno
Muy probable
Poco probable
Pobre
La menos probable
Muy probable
La selección de los tramos a restaurar debe estar basada, por tanto, en (1) una clasificación
de los tramos de río según su estado actual (respecto a las posibilidades de existencia de
una determinada especie, o según su nivel general de conservación), y en (2) unas
posibilidades o garantías de mantenimiento o persistencia de la restauración, en función
del estado de la cuenca vertiente.
219
Tabla 13.2.- Principales atributos que caracterizan el estado de la cuenca vertiente,
"bueno" "pobre o degradado" (adaptado de De Barro y Schmidt, 1989).
Cuenca en buen estado
Cuenca Degradada
A: Vegetación y cobertura sobre el suelo
capaces de absorber la energía de la
precipitación, aumentando la infiltración
y retardando la llegada de las
escorrentías a los cauces.
A': La energía de las precipitaciones altera
las condiciones del suelo, aumenta la
erosión, disminuye la infiltración, se
originan avenidas transportando gran
cantidad de sedimentos, aparecen cursos de
agua temporales o efímeros.
B: Densidad de drenaje necesaria para la B': Densidad de drenaje de la cuenca
conducción y desagüe de las escorrentías creciente,
acomodándose
a
unas
excedentes en la cuenca, mínima.
escorrentías excedentes cada vez mayores.
C: Almacenamiento temporal de agua en C ': Conducción y salida rápida del agua
la cuenca máximo.
excedente en la cuenca, con un
almacenamiento temporal de agua en la
cuenca mínimo.
La decisión fina de los tramos seleccionados debe incluir, finalmente, criterios
económicos relativos al costo de la restauración, que será muy diferente en cada tramo,
según la problemática que presenten.
Un principio que puede establecerse es el de empezar por donde, con menos dinero, se
consiga más en términos ecológicos a corto y medio plazo, es decir, por los tramos que
estén degradados, pero correspondan a entornos (cuenca vertiente) más favorables.
En el caso de cuencas degradadas, o con un alto nivel de intervención humana que afecte
a los cauces (agricultura, pastoreo, contaminación, etc.), será más conveniente gastar los
recursos económicos disponibles para la restauración en el control de los impactos
producidos, dando alternativas o mejoras a las actividades mencionadas, que, en la propia
restauración del cauce, el cual, en el caso de no evitarlo, seguirá amenazado por dichos
impactos.
Una actividad, en la que siempre será rentable invertir una parte del dinero destinado a la
restauración de los ríos, es la "educación ambiental", consiguiendo a medio y largo plazo
un mayor control por parte de toda la Sociedad de las causas de degradación de los ríos,
así como una mejor respuesta a las actuaciones emprendidas y, sobre todo, a su
mantenimiento.
Tabla 13.3.- Principales atributos que caracterizan las condiciones saludables y no
saludables de las zonas riparias (adaptado de De Bano y Schmidt, 1989).
Condiciones favorables
Condiciones desfavorables
A: Cauce estrecho y de anchura A': Cauce ineficiente, a menudo de
relativamente constante, eficiente para trazado anastomosado o superficial y
desaguar todos los caudales iguales o ensanchado. La mayoría de los caudales
220
inferiores a la avenida media anual quedan confinados dentro del cauce,
(periodo de retorno entre 1,5 y 2,5 años) donde se observan procesos de erosión
sin producir erosiones en orillas o lecho
severa en lecho u orillas, que aumentan su
anchura.
B: Potencia hidráulica inferior a la B ‘: Potencia hidráulica superior a la
Potencia crítica.
Potencia crítica.
C: El cauce tiene poco gradiente de C ': El cauce tiene un elevado gradiente de
energía hidráulica y elevada sinuosidad.
energía hidráulica, y baja sinuosidad.
D: Los caudales superiores a la avenida
media anual pierden su energía hidráulica
en la llanura de inundación, donde ésta se
disipa depositando los sedimentos
transportados.
D’: Los caudales superiores a la avenida
media anual mantienen su elevada
velocidad en la llanura de inundación,
disipando muy poca energía y arrastrando
sedimentos y nutrientes de la misma.
E: Formación de escalones por troncos y
barras de gravas en determinados tramos.
Rara presencia de aumentos bruscos de
pendiente (knickpoints). Meandros bien
desarrollados en cauces amplios.
E': Ausencia de escalones en el cauce por
troncos o acumulaciones de residuos
orgánicos. Frecuente presencia de
"kinckpoints".
F: Cauce generalmente estable, con una F': Cauce erosionado con infrecuentes
llanura de inundación con procesos de acumulaciones de depósitos en la llanura
sedimentación.
de inundación. Riberas degradadas y
erosionadas.
G: Nivel freático cercano a la superficie, y G': Nivel freático bajo y disminución
capacidad de acumulación de agua progresiva de la capacidad de
creciente.
acumulación de agua en las riberas
H: Abundante vegetación con raíces que . H': Escasa vegetación riparia y poca
penetran y estabilizan las orillas y estructura radical que proteja y estabilice
márgenes.
las orillas.
I: Caudales al final
relativamente grandes.
del
estiaje I': Caudales al final del estiaje bajos o
inexistentes.
221
14. ORGANIZACION Y CONTENIDO DE LOS PROYECTOS DE
RESTAURACION DE RIOS
14. 1. ORGANIZACION DEL PROYECTO
Un proyecto de restauración de un río o tramo de río debe estar basado en un conocimiento
lo más completo posible de los siguientes aspectos·:
1. Componentes y funcionamiento físicos del río (morfología y dinámica fluvial,
régimen de caudales, condiciones hidráulicas, etc.).
2. Estructura y funcionamiento biológico del río (flora y fauna acuáticas, de riberas,
etc.).
3. Causas o factores que afectan al río y determinan su deterioro.
4. Situación que queremos alcanzar en el río, en cuanto a su estructura y funciones,
que determina los Objetivos del Proyecto de restauración (Figura 14.1).
Figura 14.1.- Evolución del ecosistema en relación con la recuperación o pérdida del
equilibrio entre estructura y funciones (según Bradshaw, 1992).
La Figura 14.2 representa el flujo de información que debe establecerse en el diseño de
los proyectos de restauración o mejora de los cauces, a partir de un conocimiento del
estado e influencia de la cuenca vertiente y del estado del propio tramo a restaurar, que
permite hacer un diagnóstico acertado del problema.
Las soluciones a dicho problema deben presentarse teniendo en cuenta la finalidad u
objetivos del Proyecto, siendo éstos los que determinan el tipo de alternativas más
apropiadas en cada caso.
En cualquier caso, se trata de conocer y presentar en documento escrito "cómo funciona
el río" (puntos 1 ° y 2°), el "por qué" de ese funcionamiento (punto 3°) y "cómo debería
funcionar o queremos que funcione" (punto 4°), lo que constituye el desarrollo del
Proyecto propiamente dicho.
222
Figura 14.2.- Flujo de información en la elaboración de proyectos de restauración fluvial.
14.2. DIAGNOSTICO DEL PROBLEMA
El diagnóstico del problema es quizás el punto más importante del Proyecto, del
cual se van a derivar las soluciones propuestas, y la probabilidad de acierto con ellas.
Este diagnóstico debe ser consecuencia de un estudio detallado del tramo, analizando
tanto la influencia que recibe de su cuenca vertiente, a través del cauce o a través de los
márgenes, como del propio tramo, consecuencia de esta influencia o de actividades
desarrolladas dentro del mismo.
Respecto a la influencia de la cuenca vertiente, será necesario analizar los siguientes
aspectos:
A través del cauce
A)-Régimen de caudales que llega al tramo. En muchas ocasiones, y tratándose de ríos
regulados, puede ser una de las causas mayores de alteración de las comunidades
biológicas.
B)-Procesos fluviales que están actuando en dicho tramo. Dichos procesos son
consecuencia del régimen de caudales o de controles de aguas abajo, y determinan el éxito
o fracaso de lo proyectado en la restauración. Se refieren al balance de entrada y salida
de sedimentos en el tramo: Cuando salen más sedimentos que entran, hay erosión en el
tramo con procesos de incisión e inestabilidad de las orillas. Cuando entran más que salen,
hay sedimentación en el tramo con procesos de ensanchamiento de la sección,
inestabilidad de las orillas y aterramiento del lecho.
223
A través de los márgenes:
D)-Usos del suelo de la llanura de inundación o terrenos adyacentes. En ocasiones la
ocupación indebida de la ribera o llanura de inundación más próxima al cauce es la causa
de deterioro del río, por una excesiva presión agrícola, forestal (choperas), ganadera,
urbana, extractiva (graveras), etc.
Respecto a la problemática creada en el tramo, aunque en general va a depender de la
influencia de la cuenca vertiente, su estado debe analizarse a través de los siguientes
aspectos:
E)-Morfología fluvial. Para su estudio será necesario analizar (1) la sección transversal
del cauce, indicando la anchura máxima y las distintas profundidades dentro de cada
sección, diferenciando zonas de rápidos y zonas de remansos, de la que puedan derivarse
coeficientes de forma y los distintos niveles alcanzados por las aguas (estiaje. crecidas
ordinarias, extraordinarias, etc.; (2) el perfil longitudinal del río, estimado e: campo para
detectar cambios puntuales de pendiente; (3) el trazado en planta del cauce. observado en
fotografías aéreas recientes; (4) el tamaño y estructura del sustrato prese en el lecho del
río, indicando granulometrías dominantes y formas del lecho.
F)-Las comunidades biológicas presentes en el tramo. Para ello se describirán grupos
más representativos del tramo, incluidas las comunidades de macrofitas,
macroinvertebrados y peces, analizando su composición específica, diversidad, estructura
trófica, y en el caso de los peces de mayor interés (ej. salmónidos), algunas características
de sus poblaciones (crecimiento, mortalidad, distribución en edades, biomasa, etc.).
G)-Riberas y llanura de inundación. El estado de las riberas se describirá en cuanto a su
vegetación y conexión funcional con el cauce. En este caso será necesario proceder a un
inventario florístico de la vegetación, con datos de cobertura, disposición espacial, edades
dominantes para cada especie arbórea, etc. y a un inventario de la fauna de vertebrados
asociada al río. Y estudiar así mismo la conexión hidrológica de la ribera y el cauce, a
través del suelo o nivel freático y a través de las inundaciones por crecidas periódicas de
este último.
El análisis de todos estos componentes fluviales permitirá hacer un diagnóstico del
problema y la causa que lo genera, mediante el reconocimiento de síntomas de
perturbación reconocibles en la morfología del cauce, sus comunidades biológicas o
estado de las riberas.
Una comparación del estado actual del río o tramo a restaurar con una situación óptima o
deseada según los objetivos de restauración, tomada de sectores mejor conservados del
propio río o ríos equivalentes, en tramos ecológicamente similares, permitirá establecer
un nivel de referencia y diseñar las actuaciones necesarias para lograr la restauración.
14.3. CONTENIDO DEL PROYECTO DE RESTAURACION
En cualquier proyecto de restauración habrá que contemplar los objetivos y partes en su
desarrollo siguientes:
1 °. -Eliminar la causa de perturbación detectada en el análisis del tramo, mediante una o
varias de las alternativas siguientes:
A. Establecimiento de un régimen de caudales ecológico
B. Diseño de un cauce estable
C. Mejora de la calidad de las aguas
224
D. Ordenación de usos del suelo en la llanura de inundación, con (1) alejamiento del
cauce y control de las actividades agrícolas, forestales, ganaderas, etc.; (2)
ampliación del espacio concedido al río.
2 °. - Actuar dentro del tramo para acelerar el proceso de recuperación natural, una
vez eliminada la causa de perturbación, con una o varias de las alternativas siguientes:
E)- Diseño o mejora de la morfología fluvial, incluyendo (1) la reforma de la sección
transversal, para mejorar su estado actual, aumentar la diversidad de hábitats, favorecer
la formación de meandros, la conexión del cauce con la llanura de inundación, etc.; (2) la
mejora del trazado del río para disminuir su pendiente longitudinal, estabilizar el lecho,
aumentar la diversidad de hábitats, promover la secuencia de rápidos y remansos, etc.
F)- Mejora del hábitat para las poblaciones piscícolas, con medidas no estructurales (ej.
revegetación de orillas) u obras transversales, deflectores, etc. que aumenten la diversidad
de refugios, granulometría del sustrato, etc.
G)- Revegetación de las riberas para la estabilización de las orillas, retención de
nutrientes, sombreado de las aguas, suministro de alimento y refugio para organismos
acuáticos, etc.
H)- Diseño de cualquier otra actuación o estructura considerada necesaria para la
estabilización del cauce, teniendo presente los efectos desfavorables que pueden
ocasionar en la biología y paisaje fluvial, eligiendo siempre la opción más "blanda" (uso
prioritario de la vegetación o de estructuras que puedan recolonizarse posteriormente,
como las escolleras, frente a muros continuos de cemento u hormigón), y el diseño que
maximice el perímetro de contacto cauce-ribera y la diversidad de condiciones hidráulicas
dentro del cauce (secciones irregulares, alternancia de formas simétricas y asimétricas,
etc.).
3°.-. Justificar las actuaciones proyectadas, esperando que con ellas se lograrán, en un
tiempo más o menos breve, los siguientes aspectos fundamentales de la restauración:
- Estabilidad geomorfológica del tramo ante el régimen de caudales y de
sedimentos que recibe de la cuenca y terrenos adyacentes.
- Conexión hidrológica y ecológica del cauce con la ribera y llanura de
inundación que permita el desarrollo estable de su vegetación.
- Mantenimiento de las comunidades biológicas en los niveles deseados, a partir
de la disposición de alimento y hábitat necesarios para su desarrollo.
4 °. - Plan de seguimiento y control de las obras proyectadas, que atienda a la reposición
de las plantaciones falladas en el periodo de establecimiento; a la estabilidad de las,
estructuras o diseño de la morfología después de varias crecidas ordinaria¡,; al
mantenimiento y cumplimiento del plan de ordenación de usos de la llanura de
inundación; al uso recreativo de las riberas, etc.
14.4. DOCUMENTOS DEL PROYECTO
El contenido de los Proyectos de restauración es necesariamente muy distinto en cada
caso. No obstante, y siguiendo los documentos clásicos de un proyecto para su ejecución,
podemos referirnos a unos apartados que siempre deben estar contemplados, relativos a
225
las características de la cuenca vertiente, a las del propio tramo a restaurar, a la
descripción de las causas o procesos de degradación, a la propuesta de soluciones y a la
justificación de las mismas, debidamente presentados como:
I-Memoria
II-Planos
III-Pliego de Condiciones Técnicas
IV -Presupuesto
14.4.1. Memoria
La Memoria de los proyectos de restauración o mejora de los ríos debe incluir (ver
Apéndice 1):
1. INTRODUCCION
En este apartado se deben de comentar, en términos generales, la problemática del río, la
justificación de la intervención y el marco social, administrativo, etc. en que se
desarrollan la propuesta y las condiciones del Proyecto.
2. ANTECEDENTES
Bajo este epígrafe se deben de incluir todas las actuaciones o circunstancias anteriores
que hayan influido en el estado actual del río o tramo de río, así como los estudios u otros
proyectos que se hayan realizado sobre la misma zona o en otros ríos, en condiciones
similares.
3. OBJETIVOS DEL PROYECTO
Los Objetivos del Proyecto deben de establecerse de forma concreta, aludiendo a la
finalidad de las intervenciones tendentes a la restauración, mejora o adecuación de los
cauces. Dichos Objetivos justifican las soluciones adoptadas en el Proyecto, y en su
enumeración debe hacerse una distinción entre los Objetivos generales, relativos a las
intenciones generales de la gestión de los ríos, y los Objetivos particulares, relativos al
tramo concreto de Proyecto.
4. BASES DEL PROYECTO
Como bases o condicionantes del Proyecto se consideran las características físicas de la
cuenca vertiente y del sistema fluvial, y las características del entorno económico y social.
A continuación, se comentan algunos aspectos que deben de incluirse en el estudio de las
características físicas .de la zona de proyecto, desarrollando algunos procedimientos para
estandarizar la toma de datos en el trabajo de campo, y el análisis y presentación de los
resultados.
4. 1. ESTUDIO DEL ENTORNO
4.1.1. Características geográficas del río. Situación
Las características geográficas y la situación del tramo objeto del proyecto es lo primero
que debe indicarse en la descripción del río y su cuenca, aludiendo a la ubicación y límites
geográficos, y a la Cuenca Hidrográfica a la que pertenece.
4.1.2. Análisis de la cuenca vertiente
226
En el análisis de la cuenca vertiente se debe incluir una información básica sobre:
*Climatología, haciendo alusión a las condiciones medias de precipitación y
temperatura del entorno, mediante mapas de isolíneas de estas variables
meteorológicas. El clima, unido a otros factores del medio físico, va a condicionar el
régimen de caudales y la vegetación, componentes directamente relacionados con el
sistema fluvial.
* Geología y Suelos de la cuenca vertiente, incluyendo clasificaciones funcionales de
los sustratos geológicos que van a incidir en la composición fisicoquímica de las
aguas, o del comportamiento de los suelos en cuanto a sus condiciones de infiltración,
facilidad de drenaje, etc.
Resulta a veces interesante observar dónde se producen los cambios de tipos de rocas
dentro de la cuenca en estudio, y analizarlos en relación a la calidad de las aguas,
trazado de la red de drenaje, etc.
Tanto la sinuosidad de cada tramo, como la densidad de la red de drenaje en conjunto,
están condicionados por el tipo de roca sobre la que discurre, sabiendo que los tramos
más rectos, o las redes menos ramificadas, se desarrollan sobre los sustratos más
resistentes a la erosión (granitos, gneis, etc.), mientras que sobre las rocas
sedimentarias más blandas (ej. margas, sedimentos cuaternarios, etc.) los ríos
desarrollan trazados mucho más sinuosos, con pendientes menos acentuadas.
En cuencas degradadas por procesos erosivos, la litología condiciona fuertemente la
densidad de drenaje, formando e las de textura más fina (redes de drenaje muy
ramificadas) sobre los sustratos geológicos sedimentarios, menos resistentes a la
erosión.
* Relieve, analizado a partir de la cartografía topográfica, a una escala ajustada al
tamaño de la cuenca de estudio.
La topografía de la cuenca es necesaria, en primer término, para dibujar su divisoria,
y a partir de ella se puede representar la curva hipsográfica de la cuenca y el perfil
longitudinal del río.
La curva hipsográfica representa una sección transversal de la cuenca, e indica cómo
se distribuye su superficie según las distintas altitudes (Figura 14.3).
227
Figura 14.3.-Curva hipsográfica de la cuenca del río Inglares.
En esta representación se observa fácilmente el relieve total de la cuenca (máxima
diferencia entre cotas dentro de la cuenca o en el tramo de río en estudio), y el grado
de evolución geológica, distinguiendo las cuencas más evolucionadas, que responden
a perfiles más cóncavos hacia arriba, de las cuencas que presentan superficies más o
menos extensas de "mesetas", con perfiles convexos y tramos de fuerte pendiente en
las zonas centrales o más bajas, donde probablemente se observan cambios del
sustrato geológico, en ocasiones con procesos erosivos remontantes, etc.
El perfil longitudinal del rio indica la evolución de la pendiente a lo largo de su
recorrido (Figura 14.4-a), y permite diferenciar claramente, con ayuda de los mapas
geológicos y de la vegetación potencial de la cuenca, la zonación longitudinal del
curso fluvial.
De forma convencional podemos diferenciar en cada río el tramo alto, con mayores
pendientes, sustratos geológicos más antiguos y vegetación menos termófila (robles,
hayas, etc.); el tramo medio, con pendientes más suaves 1 en general sobre sustratos
sedimentarios, con vegetación potencial correspondiente a la encina o el quejigo, etc.;
y el tramo bajo, de menor cota, sobre sustratos aluviales de mayor amplitud y
potencia, con vegetación potencial más termófila.
Refiriéndonos a un tramo concreto, es necesario medir en el campo el verdadero perfil
longitudinal del río, donde la sinuosidad y secuencia de rápidos y remansos
determinan unas pendientes mucho menores que las suministradas por la c2,tografía
(Figura 14.4-b), a la vez que grandes fluctuaciones con aumentos o descensos bruscos
puntuales de esta variable (Figura 14.4-c), que son los que influyen en las condiciones
hidráulicas de cada sección (microhábitats) y desencadenan procesos fluviales de
erosión o sedimentación.
* Vegetación y Usos del Suelo. - El estudio de la vegetación de la cuenca, tanto la
existente como la potencial de la zona, ayuda a la diferenciación de los distintos
tramos de cada río, y facilita la planificación de los proyectos de restauración.
228
La conexión de zonas arboladas a lo largo de un eje transversal del cauce favorece el
movimiento y dispersión de muchas especies de fauna silvestre, que no
necesariamente viven en las proximidades del río pero que se acercan periódicamente
a las aguas, o a sus proximidades para beber, pastar, aparearse, etc.
La conexión de zonas arboladas a lo largo de un eje longitudinal paralelo al cauce
(bosques riparios) favorece el movimiento y dispersión de las especies acuáticas y de
ribera.
La superficie y densidad de la vegetación en ambos tipos de corredores de vegetación,
en relación a su perímetro externo, juega un papel primordial en la riqueza y
diversidad de especies, y su mejora, ampliación o reorganización deben estar
contemplados en los proyectos de restauración, siendo el objetivo prioritario en
muchos casos.
Por otra parte, el estudio de los usos del suelo en la cuenca, diferenciando zonas
forestales, agrícolas, de pastoreo, zonas urbanas, industriales, etc., permite analizar
los distintos efectos que producen en las condiciones del río, en relación a su
localización y extensión; y mejorar en términos económicos la rentabilidad de los
trabajos de restauración, cuando nos encontrarnos en zonas donde los usos del suelo
circundantes s ponen una amenaza permanente a la supervivencia de los trabajos de
restauración.
* Red de drenaje. - Finalmente, el estudio de la jerarquización de la red de drenaje
en tramos cada vez de mayor rango, según la clasificación de Strahler (1964) (Figura
14.5), permite situar al tramo de proyecto de forma relativa al conjunto de la red,
favoreciendo el análisis de las influencias que recibe del resto de los tramos.
229
Figura 14.4.- Río Inglares. a: Perfil longitudinal del río; b) Perfil longitudinal del
tramo; c) Fluctuaciones de la pendiente en el tramo.
Los tramos de orden 1 son los que solo reciben la escorrentía directa de las laderas.
Dos tramos de orden 1 forman uno de orden 2, y así sucesivamente.
La ordenación resultante está condicionada por la escala topográfica que se maneja,
y ésta última debe indicarse siempre en la ordenación obtenida. También deben ser
relatados los criterios seguidos para la consideración de los cauces, contemplando
solo aquéllos que aparecen en la cartografía utilizada, o recurrir a completar la red de
drenaje que aparece en los mapas·, bien. con la ayuda de fotografía aérea o bien a
partir del tamaño del ángulo que forman las curvas de nivel (ver Zavoianu, 1985;
Knighton, 1984).
La superposición de esta red de drenaje con el mapa geológico, la documentación de
procesos erosivos en la cuenca, etc., permite ver claramente la trasmisión de la
influencia de la cuenca a través de la red de drenaje principal.
230
Figura 14.5.- Jerarquización de la red de drenaje según el orden de cada tramo.
Por otra parte, el análisis de las superficies que vierten directamente al cauce principal,
en relación a las superficies que vierten a través de afluentes, permite valorar las
posibilidades de control de las avenidas, llegada de sedimentos, contaminación, efecto
de la regulación de caudales, etc., actuando en las subcuencas correspondientes, o en
el propio cauce principal (Figura 14.6).
Figura
14.6.-Superficies vertientes a cada tramo de cauce, indicando los espacios interfluvios
que drenan directamente al cauce principal (Leopold et al., 1964).
231
4.1. 3. El medio social
En este apartado se debe mencionar la titularidad de los terrenos limítrofes al río, las
actividades o aprovechamientos que se llevan a cabo en los mismos, el origen de la
propiedad, etc., considerando todos los aspectos que puedan influir o condicionar las
actuaciones de restauración o mejora del cauce, en cuanto a la propiedad y
servidumbres o limitaciones de uso de los terrenos afectados.
También se debe hacer una referencia a los aspectos económicos de la cuenca,
resaltando los relativos a las zonas más cercanas al tramo de río a restaurar, con el fin
de integrar las soluciones propuestas, en el aprovechamiento y desarrollo local y
regional.
4.2. ESTUDIO DEL SISTEMA FLUVIAL
4.2.1. Condiciones hidrológicas y Régimen de caudales
En los proyectos de restauración de ríos es necesario siempre analizar el régimen de
caudales, siendo este uno de los factores principales de la estructura y funcionamiento
del sistema fluvial.
Se deben de manejar los datos históricos de los caudales disponibles en el propio
tramo de estudio, en el mismo río o en ríos similares dentro de la misma cuenca.
En general, los datos de aforos suministrados en España por el MOPT corresponden
a cuencas grandes y la densidad de estaciones foronómicas es muy escasa, siendo la
longitud de las series a veces también pequeña.
En los casos en que no existan datos de aforos dentro del área de proyecto, siempre
se podrá recurrir a calcular las aportaciones específicas (escorrentía por unidad de
superficie) de zonas similares en cuanto a clima, suelo, relieve, vegetación, etc. y
proceder a reconstruir un régimen de caudales aproximado para la zona de estudio
(A), multiplicando el observado en la cuenca similar (B) por la relación de superficies
(A/B).
Un simple cálculo, multiplicando la superficie de las secciones por donde se observa
que pasan periódicamente las avenidas ordinarias, por la velocidad que pueden
alcanzar las aguas en las distintas secciones, según su pendiente, rugosidad, etc.,
puede servir para comprobar la fiabilidad de la estimación anterior, aplicando los
caudales procedentes de otra cuenca a la zona de proyecto.
4.2.2. Morfología y Dinámica del rio
El estudio de la morfología y dinámica del rio debe hacerse a partir de las secciones
transversales del cauce, estimadas en campo a lo largo de su recorrido, del perfil
longitudinal de la línea más baja del cauce en cada sección ("thalweg") y de la
distribución de velocidades.
Las secciones transversales pueden realizarse con un nivel, y en ellas debe incluirse
no solo el cauce por donde pasan las aguas, sino también la zona riparia o llanura de
inundación, enlazando con las zonas típicamente terrestres.
232
El perfil longitudinal del "thalweg" puede realizarse también con el equialtímetro.
dividiendo cada tramo de río en pequeños subtramos, donde se van midiendo las
diferencias de altura de cotas; o con la ayuda de una manguera de pequeña sección,
llena de agua, que sigue el trazado del cauce y permite la medición de la diferencia de
alturas del agua en la manguera respecto a la del agua en el río, entre sus extremos
(Figura 14. 7).
Figura 14.7.- Medición de la pendiente longitudinal del río por diferencia de alturas
del agua en una manguera y el agua del cauce.
El trazado de los cauces, y su evolución en el tiempo, debe estudiarse a través de
fotografías aéreas y documentación disponible sobre el espacio que ocupa o ha
ocupado el río, procedente de cartografías antiguas, planos de catastro, etc.
El estudio de la distribución de velocidades, así como los aforos directos en el río, se
realiza con la ayuda de un molinete que mide la velocidad del agua en los diferentes
puntos o celdas de la sección del cauce considerada.
La realización de aforos (Figura 14.8) en diferentes épocas del año (aguas bajas, nivel
de avenidas, etc.) permite calcular de forma directa los coeficientes de rugosidad
11n11 de Manning de cada sección para diferentes valores del caudal, siendo de gran
utilidad para el ajuste posterior de modelo hidráulicos aplicados a cada sección o
tran10.
Para calcular las dimensiones del cauce (“bankfull”) deben de elegirse las secciones
transversales donde son más evidentes los límites naturales por donde pasan
regularmente las avenidas ordinarias. Esta selección debe hacerse después de un
reconocimiento de campo del tramo a restaurar, indicando en los respectivos perfiles
transversales los bordes del cauce y las características de la vegetación, sustrato, etc.
que aparecen dentro y fuera de dichos bordes.
La progresiva estabilización de los sedimentos, junto al tipo de acumulación de
elementos finos y tipo y edad de la vegetación, permiten aproximar II in situ II la
periodicidad con que las avenidas inundan cada tramo, y ello debe ser detalladamente
anotado en las hojas de campo de cada sección, para poder deducir, posteriormente,
la dimensión del cauce en equilibrio.
233
Figura 14.8.- Medición del caudal del río con un molinete.
Finalmente, se debe también analizar con detalle la granulometría del lecho del río,
midiendo, cuando los materiales son de gran tamaño, su longitud según los tres ejes
(estimando su tamaño como la media aritmética de estos tres valores), e indicando el
porcentaje o cobertura sobre el lecho de cada tamaño, en el río.
Para estudiar la dinámica y condiciones de estabilidad del cauce debe de observarse
la forma de las orillas, desde las más tendidas o cóncavas hacia arriba indicando
procesos de retraimiento de las orillas por efecto del pastoreo, grandes fluctuaciones
de los caudales, inestabilidad lateral del cauce, etc.; hasta las formas más estables,
formando cornisas que dejan por debajo amplias cuevas, muy apreciadas por los
organismos acuáticos de mayor tamaño (ej. truchas), que responden a un crecimiento
de las orillas por sedimentación, muy favorecida por la presencia de macollas de
herbáceas. ramas y raíces de sauces, especies arbóreas, etc.
Junto al estudio realizado de las secciones del cauce, debe realizarse un esquema de
su trazado en planta, indicando todas las características que puedan ser de interés para
el proyecto (Figura 14. 9), tales como:
- Localización de las secciones transversales analizadas, y la de los lugares
de muestreo de flora, macroinvertebrados y peces.
- El tipo de corriente, si es uniforme o caótico.
- El tamaño y distribución de los materiales del lecho, indicando la existencia
de formas del lecho, barras de gravas, etc.
- La presencia de residuos orgánicos en el cauce (troncos, hojas, ramillas,
frutos, etc.
- La zona del cauce sombreada por la vegetación en cada margen.
234
- Las líneas de corriente, convergentes o divergentes, formación de
remolinos, etc.
- La presencia y tipo de vegetación acuática, emergente y de ribera.
- Los síntomas de inestabilidad de las orillas, cuando existan.
- La forma de las orillas, indicando dimensiones de las cornisas, pendiente del
talud lateral, etc.
- El tipo de criterio considerado ·para establecer "in situ" los límites del cauce,
en sentido transversal.
- La anchura de la llanura de inundación.
- La presencia de fuentes o afloramientos de agua en las orillas.
4.2.3. Estudio de las Riberas
El estudio del estado de las riberas puede ofrecer, en muchos casos, la información más
relevante para el proyecto de restauración del rio.
Dicho estudio debe referirse tanto al estado actual de la vegetación emergente y de riberas,
como al grado de ocupación y tipos de actividades que se desarrollan en el espacio ripario.
También en este caso resulta de gran interés realizar esquemas de campo, donde se
indique la distribución de la vegetación en las distintas secciones transversales donde se
analiza, y su continuidad longitudinal, con dibujos del río en planta.
235
Figura 14.9.- Esquema del trazado del cauce, detallando las características de mayor
interés para el proyecto.
Tradicionalmente se diferencian en la sección transversal del cauce las siguientes zonas,
en cuanto a su vegetación (Figura 14.10):
-
Zona acuática (a)
Zona de orillas (b)
Zona de márgenes y riberas (c)
Terreno adyacente o limítrofe (d).
Figura 14.10.- Zonas con distinta vegetación en la sección transversal de un río.
236
Cada una de estas zonas presenta unas condiciones de suelo (granulometría) y de
humedad diferentes, y está sometida a distintas frecuencias de inundación, por lo que su
vegetación es también diferente, adaptada a las características respectivas.
La dimensión de cada una de estas zonas es muy variable a lo largo del río, según la
geomorfología del valle y la presencia de controles geológicos existentes, pudiendo faltar
algunas de ellas en ciertos sectores del río. En general, la zona de márgenes y riberas
aumenta hacia aguas abajo, y es mayor en los tramos de menor pendiente del cauce, donde
el nivel freático está más alto; aunque en los tramos altos, y en lugares frescos, la
vegetación de márgenes puede extenderse por las laderas o terrenos limítrofes al río,
cuando existe suficiente humedad en el suelo.
En Inglaterra se ha desarrollado una metodología para realizar los estudios de los
"corredores fluviales" (NRA, 1992), proponiéndose lo siguiente:
1) Elegir una escala de trabajo igual o inferior a 1:10.000.
2) Seleccionar secciones representativas de 500 m de longitud, con ayuda de
fotografía aérea.
3) Rellenar hojas de campo estandarizadas, siguiendo las siguientes normas:
a. Cada esquema debe estar orientado, de forma que la dirección de la
corriente sea desde la base de la hoja hasta su parte superior. La orilla
izquierda del río aparece a la izquierda en el papel, y la derecha del río, a
la derecha en el papel.
b. Las secciones se numeran de aguas abajo hacia aguas arriba.
c. En cada hoja se incluye la siguiente información:
-
Nombre del río
-
Número de referencia del tramo
-
Nombre del que realiza el esquema
-
Coordenadas UTM de los límites superior e inferior del tramo
representado
-
Fecha de realización
-
Orientación norte
-
Escala gráfica utilizada, indicando longitudes y anchuras
-
Flechas indicando la dirección de la corriente
d. En cada sección estudiada se debe indicar, utilizando los símbolos que
aparecen en la Figura 14.11, lo siguiente:
- Zona acuática:
1. Comunidades de plantas
2. Características de los caudales y de la corriente
Características físicas del sustrato
- Zona de orillas:
1. Comunidades de plantas
2. Características físicas del sustrato
- Zona de márgenes:
1. Especies arbóreas
2. Otras comunidades de plantas
237
3. Características físicas
- Zonas adyacentes:
1. Tipos de hábitats
2. Usos del suelo
Figura 14.11.-Símbolos estandarizados para los estudios de las riberas (NRA, 1992).
e. El nombre de las especies debe ser indicado por la primera letra del género
y las tres primeras de la especie (ej. Aglu = Alnus glutinosa).
f. Se debe indicar cuál es la especie visualmente dominante, y resaltar la
presencia de especies que tengan un interés especial de conservación.
g. Cada esquema del tramo de río en planta debe ir acompañado por un perfil
transversal tipo de dicho tramo, donde se refleje a su vez:
- Anchura máxima del agua (nivel de "bankfull ")
- Profundidad del agua
- Altura de las orillas, pendiente y anchura
238
- Uso del suelo en los terrenos limítrofes, hasta al menos 50 m desde
el borde del río.
h. También resulta muy útil anotar toda la información disponible, relativa
a:
-
Insectos, aves y mamíferos de especial interés.
Aspectos recreativos.
Tratamiento de la vegetación, si existe (podas, limpias del cauce,
etc.).
Riesgos observados que pueden afectar a la conservación del río.
Sugerencias para posibles mejoras.
Fotografías en color de la zona estudiada.
4.2.4. Fauna acuática
La documentación y estudio de campo de las condiciones del río o tramo de río a restaurar,
debe completarse con inventarios de las comunidades acuáticas existentes, aludiendo a su
riqueza específica, diversidad, estructura en edades, datos de alimentación, etc., todo ello
con mayor o menor desarrollo en función de los Objetivos del Proyecto.
Para estudiar las comunidades de macroinvertebrados deben de realizarse muestreos en
los distintos tipos de hábitats existentes (zonas de mayor corriente, zonas remansadas,
acumulaciones de detritus, sedimentos del lecho del río, etc.), preferentemente en dos o
tres épocas del año, con el fin de colectar todas las especies presentes, incluyendo las de
ciclo biológico más corto.
Los datos relativos a dichas comunidades deben de analizarse en términos de:
-
Riqueza específica (inventario y número total de taxones).
-
Diversidad (distribución de los individuos en las especies o taxones presentes).
-
Composición trófica (diferenciando los grupos de "desmenuzadores",
"colectores", "raspadores", "filtradores", "predadores", etc.).
-
Densidad y Biomasa (expresando el número de individuos por unidad de
superficie, o el peso de materia seca animal por unidad de superficie,
respectivamente.
Las comunidades piscícolas son en muchos casos uno de los principales Objetivos de la
restauración de los ríos, y su estudio en detalle puede constituir el principal componente
del trabajo de campo.
En términos generales interesa conocer la composición de las comunidades, su diversidad
y la dinámica de las poblaciones, especialmente la distribución en edades (ej. proporción
de alevines, proporción de ejemplares de mayor tamaño, etc.) que puede reflejar la
existencia de problemas o factores limitantes del hábitat, de alimento o de refugio,
movimientos migratorios, especies predadoras, etc.
La consulta de publicaciones específicas sobre las técnicas de muestreo, tanto de
macroinvertebrados (ver García de Jalón y González del Tánago, 1986; Tachet et al.,
1980, etc.) como de peces (ver García de Jalón et al., 1993) puede ser muy útil en los
casos en que sea la fauna acuática en conjunto, o una determinada especie piscícola, el
principal Objetivo de mejora o restauración del Proyecto que nos ocupa.
239
4.3. EVALUACION DEL ESTADO ACTUAL Y COMPORTAMIENTO DEL RIO.
DIAGNOSTICO DE SU PROBLEMATICA.
Con las medidas y observaciones hechas en campo se puede hacer ya una evaluación del
estado actual del río, así como de su comportamiento, analizando su problemática tanto
respecto a la estructura que presenta (carencia o deficiencia en alguno de sus
componentes), como a su funcionamiento.
Con dicho estudio se debe poder responder a las siguientes cuestiones:
-
¿El régimen de caudales es adecuado para mantener la flora y fauna acuáticas de
cada tramo?
-
¿Las secciones transversales de cada tramo son las adecuadas en tamaño y forma,
para desaguar los caudales circulantes más frecuentes?
-
¿Las avenidas extraordinarias disipan su energía desbordándose en la llanura de
inundación, sin provocar erosiones ni inestabilidad?
-
¿El trazado del cauce es el adecuado para el régimen de caudales circulante?
¿Las orillas del cauce son estables y presentan una forma adecuada, donde se
desarrolla la vegetación correspondiente, en contacto con las aguas?
-
¿Las riberas mantienen una vegetación estable, diversa en estratos y especies,
ofreciendo un corredor continuo, longitudinal y transversal en el río, para el
movimiento y dispersión de la fauna acuática?
¿Las comunidades de fauna acuática tienen la riqueza y diversidad
correspondiente al tramo?
¿Las poblaciones piscícolas presentan una densidad, estructura en edades, estado
sanitario, etc. correspondientes al tramo?
¿El paisaje fluvial es el deseado y correspondiente al tramo, destacándose la
presencia del curso del río y su trazado en lontananza, a través del contraste de
colorido, formas, textura, etc. de la vegetación riparia?
-
La respuesta conjunta a éstos y a otros aspectos del comportamiento del río que puedan
surgir en cada caso, permitirá hacer un diagnóstico acertado de su problemátic:1,
definiendo las causas de alteración, y sus efectos y problemas observados en la estructura
y funcionamiento del río, consecuencia de las mismas.
En la presentación de alternativas a los problemas detectados, deben de incluirse las bases
científico-técnicas de la restauración, aludie:1do a los Objetivos generales del Proyecto y
al estado actual-de conocimiento de los procesos fluviales, y técnicas para su control y
conservación, justificando la elección de las soluciones propuestas, más adecuadas a cada
caso.
240
5. INGENIERIA DEL PROYECTO
La ingeniería del Proyecto constituye el desarrollo formal de las soluciones propuestas
para resolver los problemas detectados en el río o tramo de río correspondiente.
Deberá de contemplar todos los apartados necesarios para atender a cada uno de los
aspectos considerados, en cuanto al régimen de caudales, morfología fluvial, vegetación
de ribera y biología acuática.
A continuación, y a modo de guía metodológica, incluimos una clave para la
identificación de problemas, remitiendo en cada caso al capítulo correspondiente para el
desarrollo del respectivo proyecto de restauración.
1. Régimen de caudales
1.1. El régimen de caudales no está regulado por ninguna obra de almacenamiento
(embalse) o trasvase.
1.1.2. Es favorable a la conservación del tramo: Proceder a partir de 2.
1.1.3. Es desfavorable a la conservación del tramo: Actuar en la cuenca para el
control de las escorrentías, o aguas arriba en el cauce, para el control de las
crecidas o disminución del estiaje, antes de iniciar cualquier otra medida de
restauración dentro del tramo.
1.2. El régimen de caudales está regulado y es aceptable para el mantenimiento de
la fauna y flora acuáticas. En el plan de seguimiento atender a los siguientes
aspectos:
a. Controlar la magnitud de los caudales mínimos y sobre todo su duración y
frecuencia en días consecutivos.
b. Estimar la necesidad de crecidas periódicas para la limpieza del cauce y
rejuvenecimiento de la vegetación riparia, incluyendo dichas crecidas en el
"régimen ecológico" establecido en la· regulación.
c. Proceder con las actuaciones a partir del punto 2.
1.3. El régimen de caudales está regulado y no es aceptable para el mantenimiento
de la fauna y flora acuáticas.
a. 1.3.a. Establecer un régimen ecológico de caudales, antes de proceder a
ninguna otra actuación (ver capítulo 10).
b. 1.3.b. Si ello no es posible, rehabilitar o adecuar el cauce con medidas de
"maquillaje" como medida provisional hasta ser posible 1.2., o volver al
punto de partida inicial (Selección del tramo a restaurar).
2. Procesos fluviales
2.1. El cauce en el tramo está en equilibrio, y no se observan procesos de erosión o
degradación del lecho u orillas, ni cambios en el trazado durante los últimos 510 años (ver capítulo 5, apartado 4) ............................................ Proceder a
partir de 3.
2.2. El cauce presenta problemas de incisión o encajonamiento, debido a:
241
a. Influencia de aguas arriba, por presencia de obras de retención de
sedimentos (ej. Embalses): Actuar aguas arriba con medidas de disipación
de la energía de las aguas, y en el propio tramo con medidas de sujeción del
lecho con obras transversales, hasta alcanzar la situación de equilibrio (ver
Figura 14.12). Estudiar posibilidades de aportaciones de sedimentos al
tramo, o disminución de la retención en el embalse.
b. Influencia de aguas abajo, por aumento brusco de la pendiente longitudinal
del cauce con procesos de erosión remontante: Actuar aguas abajo del
tramo, inmediatamente por encima de la sección donde se produce el cambio
de pendiente, para detener el proceso aludido con obras de sujeción del
lecho.
2.3. El cauce presenta problemas de sedimentación en el lecho, con síntomas de
inestabilidad lateral:
a. Si los sedimentos proceden del tramo de aguas arriba, actuar en dicho
tramo (retención o trampas de sedimentos) o en su respectiva cuenca
vertiente (control de la erosión).
b. Si los sedimentos proceden de los márgenes del propio tramo, estabilizar
las orillas de forma continua con vegetación o con otros métodos, fijando
los límites del cauce para detener su progresivo ensanchamiento (ver
capítulo 12).
2.4. Se observan procesos de desplazamiento lateral.
a. Aguas arriba o aguas abajo del tramo existen controles que provocan un
cambio de la sinuosidad del río. Diseñar la nueva situación de equilibrio
en cuanto a la longitud de curvatura de meandros.
b. Si el problema es local, estabilizar las orillas en la medida de lo posible
con vegetación o estructuras combinadas.
3. Calidad de las Aguas
a.
La calidad de las aguas a lo largo del año es aceptable para los organismos
acuáticos .................................................... Proceder a partir de 4.
b.
La calidad de las aguas a lo largo del año o en un determinado periodo es
inaceptable para los organismos acuáticos .................................... Proceder
a la mejora de la calidad de las aguas antes de iniciar cualquier otra medida
de restauración. Si ello no es posible, volver al punto inicial (Selección del
tramo a restaurar).
242
Figura 14.12.- Proceso de incisión y restauración mediante un dique transversal, que
retiene sedimentos y eleva el nivel de base (en De Bano y Schmidt, 1989).
4. Usos del suelo en la llanura de inundación
4.1. La llanura de inundación presenta una vegetación riparia considerada
"natural", que se extiende de forma continua a lo largo del tramo y está
conectada con el cauce. En el plan de seguimiento incluir los siguientes
aspectos: - Analizar la composición y estructura de la vegetación riparia
existente.
4.1.1. Un análisis de la distribución de edades puede detectar un
envejecimiento no evidente de la masa vegetal, y una falta de
regeneración natural, como consecuencia de un uso intensivo para
recreo o pastoreo o de la ausencia de crecidas periódicas (regulación
de caudales) que rejuvenezcan la sauceda y favorezcan la
diseminación de otras especies.
4.2. La llanura de inundación no tiene vegetación riparia natural, o ésta es muy
escasa y discontinua. En la actualidad se encuentra ocupada más o menos
intensivamente por cultivos agrícolas, plantaciones de choperas, pastizales
para ganado extensivo, etc. En el proyecto de restauración incluir las
siguientes actuaciones:
-
Alejamiento del cauce de las ocupaciones existentes, dejando una banda
protectora de anchura al menos 10 metros o la anchura del cauce (ver
capítulo 9), donde se puedan llevar a cabo las siguientes medidas de
restauración. Proceder con la restauración a partir de 5.
243
4.3. Las riberas y llanura de inundación están desconectadas del cauce por
dragados, motas cualquier otra obra de defensa contra inundaciones. En el
proyecto de restauración incluir las siguientes actuaciones:
4.3.1. Conectar la ribera y llanura de inundación con el cauce eliminando la
infraestructura de aislamiento, o mediante horizontes permeables que
permitan el paso de agua a través del suelo.
4.3.2. 4.3.b. Mejorar en la medida de lo posible la morfología del cauce,
aumentando el perímetro de contacto cauce-ribera, y proceder a la
revegetación de los márgenes.
5. Morfología Fluvial
5.1. La morfología fluvial no ha sido alterada, y está en equilibrio con el régimen de
caudales y de sedimentos ............................................... Proceder a partir de 6.
5.2. La sección transversal ha sido modificada con anterioridad (canalizaciones, dragados,
etc.) resultando:
a. 5.2.a. Forma inadecuada (estrecha y profunda o muy ancha y superficial):
Analizar relaciones anchura/profundidad en tramos no alterados del mismo río o
similares, y diseñar una nueva forma de la sección con relaciones equivalentes
según su área vertiente. En secciones excesivamente anchas concentrar el caudal
excavando una sección más estrecha y profunda; y en secciones excesivamente
profundas ampliar su anchura para elevar el nivel de las aguas.
b. 5.2.b. Sección trapezoidal: Recrear una nueva sección, con formas asimétricas en
las curvas o meandros, y formas simétricas en los tramos rectos o entre curvas.
Fomentar la máxima diversidad del calado en la sección, tendente a crear la
máxima diversidad de hábitats (granulometría del sustrato y profundidad de las
aguas).
5.3. El trazado del cauce ha sido rectificado (canalizaciones, dragados, etc.).
a. 5.3.a. En tramos anteriormente sinuosos, recrear el trazado anterior deducido de
fotografías aéreas •anteriores a la transformación. Ello se puede conseguir
excavando para el río un nuevo trazado, o favoreciendo el proceso fluvial
mediante el diseño de secciones transversales adecuadas, disminuyendo la
pendiente del talud en el margen que queremos estabilizar y aumentándolo en el
de desplazamiento o comienzo del meandro.
b. 5.3.b. En tramos anteriormente rectos o poco sinuosos, eliminar los controles o
estructuras de rectificación, dejando que se instale la vegetación de las riberas para
la fijación natural de las orillas.
5.4. La pendiente longitudinal del cauce ha sido incrementada por obras de rectificación
del trazado, canalizaciones, etc.
- Comprobar que con las medidas de restauración anteriores la pendiente del
thalweg es la adecuada. Si todavía resulta excesiva diseñar medio.as de sujeción
del lecho para evitar procesos de erosión remontante, mediante estructuras
transversales.
5.5. El sustrato es inadecuado, consecuencia de la regulación de los caudales o los
procesos fluviales dentro del tramo, presentando los siguientes problemas:
a. 5.5.a. Excesiva acumulación de finos. Introducir en el régimen ecológico de
caudales los caudales de "limpieza" del cauce por arrastre de finos, o crear
244
estructuras dentro del cauce que aceleren la velocidad de las aguas y efectúen esta
limpieza (ej. deflectores o azudes. Ver capítulo 11).
b. 5.5.b. Granulometría excesivamente gruesa con afloramientos rocosos formando
superficies continuas, y ausencia de elementos finos. Si ello no es natural en I
tramo, revisar el punto 2.
6. Biología Fluvial
6.1. Las comunidades acuáticas mantienen una diversidad elevada, o la correspondiente
a las condiciones naturales del tramo. Las poblaciones piscícolas presentan una estructura
adecuada en el tramo ....................................... Proceder a partir de 7.
6.2. Las comunidades acuáticas presentan diversidades bajas, o en el caso de las
poblaciones de peces son relativamente pequeños su crecimiento, producción o biomasa.
En el análisis del sistema fluvial incluir los apartados 6.2.a y 6.2.b, y en el proyecto de
restauración incluir las actividades correspondientes al punto 6.2.c.
a. Controlar la disponibilidad de alimento para macroinvertebrados (materia
orgánica sintetizada fuera del cauce) o para peces (macroinvertebrados).
b. Controlar la disponibilidad de hábitats para macroinvertebrados (sustrato
adecuado, vegetación riparia para adultos, etc.), o para peces (refugio, frezaderos,
etc.).
c. Proceder a la mejora del hábitat en los casos en que éste actúe como limitante para
algunas especies de la cadena trófica, o para algún estado de desarrollo (huevos,
larvas, alevines, adultos, etc.) de la especie de interés.
7. Riberas y llanura de inundación
7 .1. La ribera está conectada funcionalmente con el cauce, y ocupada por vegetación
riparia en condiciones naturales. Proceder al plan de seguimiento de la restauración
proyectada.
7 .2. La ribera está desconectada funcionalmente con el cauce, quedando aislada de la
humedad freática y de las crecidas periódicas. Incluir en el proyecto de restauración las
siguientes actuaciones:
a. Rebajar el talud lateral del cauce creando un espacio de margen conectado
hidrológicamente con el cauce, donde se pueda instalar la vegetación de ribera
característica.
b. Maximizar el perímetro de contacto del medio acuático con el terrestre, haciendo
variar la anchura del cauce y en la medida de lo posible fomentando la creación
de islas en el centro o en las orillas del cauce.
7 .3. La ribera está conectada funcionalmente con el cauce, pero carece de una estructura
adecuada de vegetación (ej. por obras de limpieza del cauce para control de avenidas).
Incluir en el proyecto de restauración las siguientes medidas:
a. Remoción de basuras y vertederos dispersos existentes.
245
b. Revegetación posterior maximizando la diversidad de especies y variabilidad
espacial dentro del tramo, con plantaciones discontinuas y alternas en un margen
y otro.
7.4. La ribera está conectada funcionalmente con el cauce, pero carece de una estructura
adecuada de vegetación, habiendo sido aprovechada para la extracción de áridos. Referir
el proyecto de restauración a:
a. Explanación y redistribución de las escombreras, e implementación del proyecto
de restauración de la gravera.
b. Revegetación posterior de las orillas del cauce (ver capítulo 12).
7 .5. La ribera corresponde a un tramo urbano con ocupación urbanística. En el proyecto
de restauración debe de existir un espacio suficiente para proceder a las actuaciones
referidas en los puntos anteriores. Si ello no es posible proceder a la rehabilitación o
adecuación del cauce, con las siguientes actuaciones:
a. Revegetación de las orillas, con especies riparias naturales con preferencia a las
propias de jardinería.
b. Maximizar el perímetro de contacto cauce-orilla con formas sinuosas y fomentar
una cierta irregularidad en el trazado o anchura del cauce, creando islas dentro del
cauce o en las orillas, en la medida de Jo posible.
c. En el diseño de estructuras de defensa de márgenes, preferencia de escolleras con
vegetación en su mitad superior frente a muros de cemento, y a ser posible
dispuestas en uno solo de los márgenes, o en forma alternativa y de forma no
continua.
En este capítulo de ingeniería del proyecto deben definirse con detalle las soluciones
propuestas, diseñando en gráficas y mapas y calculando en superficie, volumen, etc. las
rectificaciones del cauce, régimen de caudales, mejora del hábitat, plantaciones, etc. que
contemple el Proyecto.
La profusión de gráficos y explicaciones técnicas en este apartado de la Memoria puede
ayudar a la interpretación del Proyecto, facilitando la · dirección · y ejecución de las obras
por parte de equipos ajenos a su redacción.
Siempre se debe de incluir un apartado comentando el plan de eJecuc1on y seguimiento
de las obras de restauración, que abarque medidas de control no solo relativas a la propia
ejecución, sino también al mantenimiento del tramo restaurado.
En los casos en que sea necesario, se deberá contemplar la necesidad de prever un cierto
presupuesto en años sucesivos para el logro de la restauración a medio y largo plazo,
especificando actividades o gastos necesarios para ello.
14.4.2. Planos
Los planos del Proyecto deben ser a una escala suficiente para reflejar con detalle las
obras proyectadas, tanto en sus dimensiones como en su localización en el río.
El éxito de lo proyectado radica en la exacta localización, dimensiones, pendiente de los
taludes, composición de las plantaciones, etc. y todo ello debe de quedar reflejado en los
planos, indicando dimensiones o escalas gráficas verticales y horizontales de las obras
proyectadas, secciones del cauce, espacio ripario para efectuar las plantaciones,
separación entre módulos de plantación, etc.
246
Deben de incluirse, como mínimo, los siguientes:
a)
Planos descriptivos:
-
b)
a:
Plano de situación.
Plano de terrenos limítrofes, extensión y propiedad.
Plano de localización de zonas de especial interés.
Plano de localización de problemas del río.
Plano de la vegetación riparia existente.
Planos del Proyecto, según los Objetivos o tipo de Proyecto relativos en su caso
-
Plano de tramos afectados por el nuevo régimen de caudales
Plano de ampliación o rectificación del cauce, con los correspondientes
esquemas de rectificación de las secciones transversales, rectificación del
trazado, etc.
Plano de obras de mejora del lecho, obras de estabilización, etc.
Plano de plantaciones, con los correspondientes esquemas de módulos de
plantación, etc.
Plano de ordenación de usos del suelo en las riberas
Plano de tramos acotados a determinados usos, etc.
14.4.3. Pliego de Condiciones Técnicas
El pliego de condiciones técnicas debe desarrollar todos los aspectos relativos al
seguimiento ajustado del proyecto, especificando cómo, cuándo, con qué materiales, etc.
deben desarrollarse las obras proyectadas.
Es un error no prestar la debida atención a la redacción de este pliego, y copiar lo recogido
en proyectos anteriores. Cada proyecto presenta unas condiciones de partida diferentes y,
aunque contemple iguales soluciones, siempre necesitará una particularización a la zona
de proyecto, unos cuidados en la ejecución, en el mantenimiento, etc. específicos del río.
No obstante, y como documento de partida, debe de utilizarse el pliego de condiciones
redactado por Ramos (1970), donde se recoge gran parte de las obras que puede
contemplar cualquier proyecto de restauración de un río o tramo de río, completándose
con otros aspectos que se consideren necesarios para el mismo.
14.4.4. Presupuesto
El presupuesto, como el de cualquier otro proyecto, debe valorar el costo de la ejecución
de las obras proyectadas, diferenciando las distintas actuaciones que se proponen.
El desglose del presupuesto debe ser operativo, evitando un detalle excesivo de
actuaciones y costes unitarios que dificulta su interpretación.
Deben de presupuestarse partidas de replanteo de las obras y delimitación en campo de
los trabajos proyectados bajo la Dirección de la Obra, tales como excavaciones,
plantaciones, etc. que en los Planos o en la Memoria ·pueden no quedar suficientemente
indicados, o en los casos en que el proyecto no se ejecuta de forma inmediata a su
redacción, y el río puede haber modificado el cauce o sus riberas.
247
También deben de incluirse en el presupuesto partidas de rozas, podas o limpias selectivas
de la vegetación existente, antes de proceder a las nuevas plantaciones.
Finalmente, una vez elaborado el presupuesto de la ejecución de las actuaciones
proyectadas, deben incluirse algunas partidas de "primeros cuidados", especialmente
relativos a las plantaciones, y de "supervisión y mantenimiento" de las obras durante uno
o dos años, con el fin de disponer de medios económicos para comprobar el grado ele
acierto en las soluciones adoptadas, y mejorar el conocimiento que se tiene del río en
dicho tramo.
Sería de desear en este sentido que, por parte de la Administración encargada de la gestión
de los ríos, se dedicara cada cierto tiempo un determinado presupuesto a la revisión del
estado de los proyectos realizados, a la discusión de aciertos y errores, y a su difusión en
el ámbito de la ingeniería fluvial, como se hace de continuo en otros países europeos, con
gran beneficio para la Administración y para los consultores en el desafío de nuevos
proyectos de restauración de cauces fluviales.
248
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260
APENDICE I
PROYECTO DE RESTAURACION DE RIOS Y RIBERAS
MEMORIA
I.
INTRODUCCION
II.
ANTECEDENTES
III. OBJETIVOS DEL PROYECTO
IV.
BASES DEL PROYECTO
1. Estudio del Entorno
-
-
Características geográficas del río
Análisis de la cuenca vertiente
a. Climatología
b. Geología y Suelos
c. Relieve
d. Vegetación y Usos del suelo
e. Red de drenaje
El medio social
a. Censo de poblaciones
b. Titularidad de los terrenos limítrofes al río
c. Condiciones socioeconómicas de la zona.
2. Estudio del Sistema Fluvial
-
Condiciones hidrológicas y Régimen de caudales
Morfología y Dinámica del río
Estudio de las riberas
Fauna acuática
3. Evaluación del estado y comportamiento del río. Diagnóstico del problema.
V.
INGENIERIA DEL PROYECTO
1. Justificación y propuesta de soluciones
2. Espacio necesario para la restauración
3. Diseño y Cálculo de Obras
4. Diseño y Cálculo de Plantaciones
5. Valoración de alternativas
6. Plan de ejecución y seguimiento
7. Evaluación del Impacto Ambiental
261
PLANOS
Bases del Proyecto:
-
Situación geográfica
Topografía
Geología y geomorfología
Usos del suelo en márgenes
Titularidad de las márgenes
Zonas o puntos de interés
Zonas con vegetación riparia
Zonas con deficiente estructura
Zonas con deficiente comportamiento
Otros
Ingeniería del Proyecto:
-
Usos alternativos en márgenes
Sectores afectados por las obras
Detalle de las obras
Sectores afectados por las plantaciones
Detalle de las plantaciones
Otros
PLIEGO DE CONDICIONES TECNICAS
-
Descripción de las Obras
Materiales
Ejecución de las Obras
Medición y Abono de las obras
Disposiciones generales
PRESUPUESTO
-
Adquisición del espacio necesario para la restauración
Movimiento de tierras
Plantaciones
Presupuesto de ejecución material
Presupuesto de ejecución por administración
Presupuesto de ejecución por contrata
262
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