Dinàmica hidro-sedimentària i morfològica en conques integrades sud-pirinenques

Resumen

El objetivo de esta tesi doctoral es analizar la dinámica hidro-sedimentaría a corto y largo plazo en dos cuencas de drenaje Mediterráneas sur-pirenaicas, una con una dinámica natural y la otra alterada por embalses. En el primer caso, el análisis se centra en identificar las principales áreas fuente de sedimentos, y determinar los principales ciclos de transferencia y los mecanismos y procesos de movilización y exportación de la carga sedimentaria a lo largo de la cuenca, haciendo énfasis en la variabilidad espacial, e inter e intra-anual. La cuenca de estudio es la cuenca de la Ribera Salada (224 km2). La Ribera salada es una cuenca Mediterránea representativa de las áreas de media montaña del Pirineo (i.e. cabeceras húmedas en transición hacia las tierras bajas más secas). La metodología integra el muestreo y medida de la precipitación, de la escorrentía y del transporte de sedimentos en suspensión con un diseño de cuencas integradas, y la aplicación de técnicas de teledetección para el estudio de la intensidad i de la distribución espacial y temporal de la precipitación. En conjunto, los datos obtenidos presentan una elevada resolución espacial y temporal durante un periodo de 5 años. Los resultados muestran una eficiencia baja en la transferencia de sedimentos en suspensión en comparación con los valores observados para la región mediterránea, así como un papel moderado de las crecidas en el transporte de sedimentos. La cuenca consta de dos zonas muy diferenciadas con regímenes hidrológicos y sedimentarios contrastados: i) la parte alta de la cuenca es la principal suministradora de agua (controlada por el caudal base), mientras que ii) la parte baja de la cuenca suministra la mayor parte de la carga de sedimentos en suspensión, donde la disponibilidad de sedimento y la conectividad entre las fuentes de sedimento y la red fluvial es superior i condiciona la carga sedimentaria. La actividad sedimentaría depende de la frecuencia, la magnitud y la cantidad de escorrentía directa de las riadas, así como de los ciclos anuales de producción-transferencia-sedimentación-agotamiento de los sedimentos. Estos factores condicionan la variabilidad intra-anual del transporte de sedimentos en suspensión. Se han observado un total de tres periodos muy diferenciados. i) El primer periodo, durante el invierno, presenta una baja actividad sedimentaria por la escasa disponibilidad de sedimentos. ii) El segundo periodo, en primavera, el sedimento disponible y la conectividad con las áreas fuente es alta (i.e. cauce, orillas y vertientes muy conectadas), hecho que genera una elevada actividad sedimentaria. iii) El tercer periodo, en verano-principios de otoño, la disponibilidad de sedimento es alta y la conectividad con las áreas fuente moderada (y.e. campos de cultivo), el que propicia una actividad sedimentaría moderada. En el segundo caso, el estudio se centra en analizar la evolución fluvial del cauce del río durante el periodo 1956-2008 y la respuesta a los impactos morfo-sedimentarios debido a la ruptura de la continuidad de la transferencia de agua y sedimentos. El área de estudio corresponde al tramo medio del río Segre (3320 km2) aguas abajo del embalse de Rialb (donde desemboca la Ribera Salada). Se trata de un tramo de 40 km de longitud con diferentes impactos antrópicos (i.e. embalses, extracciones de áridos, escolleras y motas), donde la carga sedimentaria actual, dados estos impactos, está condicionada, mayoritariamente, por las aportaciones de los afluentes locales como la Ribera Salada. El trabajo presenta de una manera secuencial e integrada diferentes métodos de diagnóstico hidrológico y sedimentario que a menudo se encuentran fragmentados o dispersos. Los resultados evidencian como los embalses han afectado a la magnitud y frecuencia de las avenidas. La retención de sedimentos en los embalses y las numerosas extracciones de sedimentos han generado un notable desequilibrio sedimentario al cauce. La movilidad del cauce se ha reducido de manera muy importante y la intrusión de la vegetación de ribera hace que el cauce de aguas bajas tienda a ocupar prácticamente la totalidad del cauce activo mostrando una alta estabilidad y favoreciendo la concentración del flujo, que a su vez condiciona procesos localizados de erosión. Las principales unidades morfo-sedimentarias (barras laterales y centrales) han desaparecido. La integración de los resultados de los dos estudios es relevante puesto que permite avanzar en un análisis más preciso de sistemas fluviales, y posibilita, aunque solo sea cuantitativamente y teóricamente, establecer una relación de continuidad entre el balance de sedimentos de los afluentes no regulados (p.ej. la Ribera Salada) con el curso principal de la cuenca (el Mig Segre).