Soil-water system response in an anthropized mediterranean wetland during drying cycleslas Tablas de Daimiel National Park

Resumen

La antropización y degradación del humedal semiárido del Parque Nacional de Las Tablas de Daimiel (TDNP) está condicionada por la desconexión del humedal con el acuífero regional que lo sustentaba, ligada, fundamentalmente, a la explotación intensiva de las aguas subterráneas. Debido a la inversión del gradiente hidráulico, el TDNP se ha convertido en un área de recarga. Ello, unido a la irregularidad climática mediterránea, condiciona que el TDNP sufra ciclos de inundación-desecación cada vez más recurrentes y extremos. Los periodos de desecación provocan una profunda alteración del medio físico agravada por la gestión artificial del Parque a través de trasvases, bombeos y labores de manejo agrícola que contemplan el uso de maquinaria pesada. Durante estos periodos se produce una rápida infiltración de las aguas a través de los sedimentos del humedal que constituyen una zona no saturada (VZ) en la cual se van a producir procesos de acumulación y lavado de solutos en función de sus propiedades hidráulicas. La desecación extrema genera también procesos de agrietamiento y combustión espontánea de las turbas con graves repercusiones ambientales. Los objetivos principales de la tesis han sido: a) caracterización físico-química con base hidrológica del sistema suelo-agua durante periodos de desecación; b) análisis de las implicaciones ambientales y de gestión y el desarrollo de herramientas de apoyo a la gestión hidro-ambiental del TDNP. Para abordar la complejidad y heterogeneidad del sistema y la ausencia de un conocimiento geológico detallado, se ha utilizado un enfoque metodológico integrado entre la ciencia del suelo y la hidrología superficial y subterránea. Se han llevado a cabo numerosas determinaciones físicas y químicas de suelos, así como monitorización hidroquímica e hidrodinámica de aguas superficiales (SW) y subterráneas (GW), y de la humedad y temperatura de suelos. Los datos se han analizado mediante técnicas de estadística descriptiva, análisis multivariante, hidroquímica y series temporales. Los resultados obtenidos han permitido la definición y elaboración de un mapa de distribución de 8 tipos funcionales de suelo (SFT) en base a sus propiedades hidráulicas y a los diferentes grados de evolución y antropización. Los análisis químicos indican que el TDNP se transforma en un ambiente altamente salino y eutrofizado con una elevada variabilidad condicionada por la litología, evaporación, vegetación, microtopografía, degradación del suelo y antropización. Las propiedades físicas de los suelos muestran también una gran variabilidad reflejo de la heterogeneidad. Los SFT orgánicos presentan una estructura menos compacta (bajas densidades aparentes) que favorece la transmisión de agua. Las capacidades de infiltración medias en SFT varían entre 159 cm/d para arcillas y 2.000 cm/d para turbas, excediendo los 1.000 cm/d en los materiales orgánicos. Se han determinado unos umbrales de 45% de contenido en OM y 9-22% de humedad volumétrica para el desarrollo de repelencia extrema al agua en las turbas. La temperatura, la humedad del suelo y la fracción orgánica son a su vez los factores principales que controlan agrietamiento, la ignición y expansión de los incendios latentes. El modelo conceptual de relaciones SW-GW refleja el proceso de contaminación del GW en la margen izquierda del TDNP durante periodos de desecación y el riesgo de exportación de contaminantes hacia otros ecosistemas a través del flujo regional. Se han calibrado satisfactoriamente 10 modelos de flujo en VZ para 10 perfiles tipo que representan la distribución mayoritaria de SFT en profundidad. Las simulaciones posteriores de un escenario de desecación permiten proponer los modelos como herramienta de apoyo a la gestión capaz de predecir la evolución de la humedad del suelo y el desarrollo de condiciones críticas para el crecimiento del carrizo y el riesgo de combustión de turba.