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EVOLUCIÓN DEL SUELO Y DE LA VEGETACIÓN EN ZONAS RESTAURADAS DE LAS MARISMAS DEL GUADALQUIVIR. EFECTOS DE LA GANADERÍA
Proyecto fin de carrera
Laura Falces García – Junio 2005
UNIVERSIDAD DE SEVILLA ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA AGRÍCOLA, ESPECIALIDAD
EN EXPLOTACIONES AGROPECUARIAS
CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS INSTITUTO DE RECURSOS NATURALES Y AGROBIOLOGÍA DE SEVILLA
EVOLUCIÓN DEL SUELO Y DE LA VEGETACIÓN EN ZONAS RESTAURADAS DE LAS MARISMAS
DEL GUADALQUIVIR (PARQUE NATURAL DE DOÑANA). EFECTOS DE LA GANADERÍA.
Laura Falces García
Sevilla, junio de 2005
UNIVERSIDAD DE SEVILLA ESCUELA UNIVERSITARIA DE INGENIERÍA TÉCNICA AGRÍCOLA, ESPECIALIDAD
EN EXPLOTACIONES AGROPECUARIAS
CONSEJO SUPERIOR DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS INSTITUTO DE RECURSOS NATURALES Y AGROBIOLOGÍA DE SEVILLA
EVOLUCIÓN DEL SUELO Y DE LA VEGETACIÓN EN ZONAS RESTAURADAS DE LAS MARISMAS
DEL GUADALQUIVIR (PARQUE NATURAL DE DOÑANA); EFECTOS DE LA GANADERÍA
Los directores del Proyecto:
D. Luis Ventura García Fernández, Titulado Superior Especializado,
Instituto de Recursos Naturales y Agrobiología de Sevilla, CSIC.
Dª. Maria del Carmen Florido Fernández, Profesora Asociada, Dpto.
Cristalografía, Mineralogía y Química Agrícola, Universidad de Sevilla.
Memoria que presenta Dª. Laura Falces García para optar al título de Ingeniero
Técnico Agrícola, especialidad en explotaciones agropecuarias.
Fdo. La autora.
Sevilla, Junio de 2005
LUIS V. GARCIA FERNÁNDEZ, Titulado Superior Especializado del CSIC y
miembro del Departamento de Geoecología del IRNASE,
CERTIFICA: Que Dª. Laura Falces García ha realizado en este Departamento,
bajo mi supervisión y la de la Dra. Florido, de la EUITA; la totalidad de las
tareas conducentes a la preparación y redacción de su Proyecto fin de carrera,
haciéndose constar a tal efecto que:
1º) La Sra. Falces ha participado en la ejecución de todas las fases de la
investigación que se recoge en la memoria (a saber: muestreo de suelos y
plantas; procesado integral de ambos tipos de muestras en el laboratorio y
depuración y tratamiento de datos en la hoja de cálculo; documentación y
elaboración de la memoria).
2º) Los trabajos se han desarrollado en el marco del periodo de prácticas
prevenido en el Convenio de Cooperación Educativa entre la Universidad de
Sevilla y el C.S.I.C., que se ha extendido entre junio del 2004 a diciembre de
2004.
Entre enero de 2005 hasta el día de la fecha la sra. Falces ha continuado
desarrollando dichos trabajos en el IRNASE en calidad de estudiante
universitario autorizado.
Dichas tareas han permitido una prolongación ‘de facto‘ del Proyecto de
Investigación “EFECTOS DE LAS OBRAS DE REGENERACIÓN EN EL
MEDIO FÍSICO Y VEGETACIÓN DE LA MARISMA GALLEGA”, finalizado
oficialmente a fines de 2002, permitiendo culminar el procesamiento de más de
150 muestras de suelo cuyo análisis no había podido ser llevado a cabo en su
totalidad por falta de medios personales.
3º) La autora ha recolectado personalmente las muestras superficiales y
subsuperficiales de suelo correspondientes a la temporada de 2004, así como
las de biomasa vegetal epigea, en mayo-junio de 2004. Sin embargo, los
resultados del análisis de estas muestreas no se han podido incorporar a la
memoria final (al igual que los del horizonte subsuperficial) por no haber
finalizado aún la totalidad de los análisis previstos.
4º) Que, además de los trabajos que expresamente se recogen en la memoria,
se hace constar que la autora ha realizado otras funciones conexas con el
mismo, entre las que pueden citarse:
-Análisis de las muestras subsuperficiales (10-25) procedentes de las mismas
zonas correspondientes a las campañas 2003 y 2004.
-Análisis de las muestras superficiales y subsuperficiales procedentes de zonas
inundables (campaña 2004).
-Determinación de biomasa subterránea.
-Seguimiento de experiencias de germinación de semillas de helófitos en cá,ara
de germinación.
-Determinaciones de elementos traza (Cu, Fe, Mn y Zn) extraíbles con EDTA.
Dado que todos los referidos trabajos han sido ejecutados con atención y
diligencia entiendo que los mismos han contribuido de forma notable a
complementar la formación universitaria de la Sra. Falces.
Y para que conste y con el VºBº de la Dra. Florido, Codirectora de la EUITA ,
expido el presente, a petición de la interesada, en Sevilla a 21 de junio de
2005.
VºBº María del Cármen Florido
Agradecimientos;
Quiero agradecer a los directores del proyecto la ayuda y el interés prestado,
que han hecho posible el resultado de este trabajo.
Igualmente, quisiera agradecer al Departamento de Geoecología del IRNAS
(CSIC), por la oportunidad que me han otorgado de conocer las maravillas del
Doñana, y muy especialmente a Luis Ventura García y a Eduardo Gutiérrez.
También agradecer a Antonio González, compañero de prácticas, por su ayuda
y compañía en estos meses tan largos, y cortos.
ÍNDICE
RESUMEN 3 1. INTRODUCCIÓN 7 1.1. Situación y límites de la zona de estudio 9 1.2. Geomorfología 9 1.3. Climatología 11 1.4. Hidrología y dinámica de inundación 15 1.5. Suelos 16 1.6. Vegetación 17 2. ANTECEDENTES 19 2.1. Transformaciones orientadas al aprovechamiento agrícola 21 2.2. Propuesta y aprobación de las obras de restauración 26 2.3. La ejecución de las obras 27 2.4. El estudio extensivo preliminar de los efectos de las obras 30 3. OBJETIVOS DEL TRABAJO 35 4. MÉTODOS 39 4.1. Parcelas de observación 41 4.2. Muestreo de suelos y vegetación 44 4.3 Observaciones en la cubierta vegetal 44 4.4 Determinaciones en suelos 45 4.5 Técnicas de análisis de datos aplicadas 47
2
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 51 5.1. Diferencias de inundación en las parcelas 53 5.2. Efectos de las obras en los suelos 53 5.3. Efectos de las obras de restauración en la cubierta vegetal 68 5.4. Efectos del ganado 73 6. CONCLUSIONES 79 7. REFERENCIAS 85 8. ANEXOS 8.1 Anexo I. Mapas del Ministerio de Medioambiente 95
RESUMEN
4
5
En zonas de marisma de la margen derecha del Guadalquivir, anteriormente
drenadas con finalidad de aprovechamiento agrícola, se han llevado a cabo un
conjunto de actuaciones orientadas a la regeneración de los procesos naturales, en
el marco del Proyecto Doñana 2005. El objetivo inmediato de dichas actuaciones ha
sido eliminación del sistema artificial de canales de drenaje, con objeto de restaurar
la fisiografía y los flujos originales de agua superficial en la zona, así como
restablecer la continuidad hidrológica entre los sectores norte (Parque Natural) y sur
(Parque Nacional) de la marisma.
El objetivo fundamental del presente trabajo es efectuar una evaluación de los
efectos de las obras en los suelos y en la cubierta vegetal en las áreas más
elevadas de la Marisma Gallega (“bancos”), a partir de datos obtenidos en parcelas
dispuestas en zonas afectadas y no afectadas por las obras de restauración, así
como determinar la evolución de algunos parámetros del suelo y de la cubierta
vegetal transcurridos uno y dos años desde la finalización de las últimas obras de
restauración en la zona. El estudio de zonas protegidas y expuestas a la acción del
ganado ha permitido efectuar algunas consideraciones en relación con los efectos
de la ganadería.
En las áreas intervenidas hemos diferenciado las zonas en las que se ha arrastrado
el horizonte superficial para rellenar los canales (“zonas de préstamo”) de aquellas
en las que se han aportado los materiales (“zonas de relleno”), comparándose
ambas con zonas aledañas no afectadas por las obras (o “zonas control”).
En los suelos, se ha estudiado el horizonte superficial (0-10 cm) en el que se ha
medido el pH, la alcalinidad (carbonatos y bicarbonatos) y la salinidad
(conductividad eléctrica e iones mayoritarios) en el extracto acuoso 1/5
(suelo/agua). Se han determinado, asimismo, el contenido de C orgánico, por
digestión húmeda (Método de Walkley y Black); el de carbonatos incorporados a la
fase sólida del suelo (calcímetro); contenido de fósforo disponible (método Olsen).
El contenido de nitrógeno Kjeldahl del suelo se ha estimado a partir de una curva de
regresión N-C ajustada para los suelos de la misma zona.
En la cubierta vegetal se han estudiado, dentro y fuera de los cercados de
exclusión, la producción de biomasa aérea debida a especies herbáceas,
separándose la contribución de algunas familias de interés como leguminosas y
gramíneas y la cobertura de quenopodiáceas leñosas.
6
Los resultados indican que existen diferencias significativas en las características
químicas del suelo entre las zonas restauradas y las zonas control, particularmente
en los niveles de salinidad y en la relación de adsorción de sodio, muy superiores
en las zonas restauradas.
Entre los efectos observados en las características cuantitativas de la cubierta
vegetal cabe destacar la merma de un 65 % de biomasa herbácea total media por
unidad de superficie en las zonas restauradas con respecto a las zonas control. En
cuanto a la cubierta leñosa se observa una ausencia total de la misma en las zonas
de arrastre, mientras que en las zonas más deprimidas existe una lenta
regeneración de la misma.
En lo que se refiere a la posible incidencia del ganado en la evolución del suelo y
vegetación, no se han observado diferencias significativas en las características
químicas superficiales del sustrato, aunque sí en la morfología del mismo. En la
cubierta vegetal, sólo se ha observado una merma significativa de la biomasa
herbácea total medida en el mes de mayo.
Hasta dicho momento del ciclo se estima que el ganado consumió el 50% de la
producción herbácea total en las zonas control y el 75% de la misma en las zonas
restauradas.
Se concluye que una más adecuada planificación y ejecución de las obras,
minimizando la destrucción de suelo inalterado y nivelando de forma más cuidadosa
las áreas colmatadas, con respecto a las zonas control, se puede minimizar la
evolución desfavorable del suelo y permitir, a medio plazo, la adecuada
regeneración de una cubierta vegetal de similares características a las de las zonas
control aledañas.
7
1. INTRODUCCIÓN
8
9
1.1. Situación y límites de la zona de estudio.
La zona estudiada denominada coloquialmente “Marisma Gallega”, se
encuadra dentro de la Marisma de Hinojos y corresponde sólo a una fracción
de la marisma que flanquea al Caño Guadiamar, que es a la que –en
tiempos- se aplicó la designación de Marisma Gallega. La mayor parte de su
superficie corresponde a una finca denominada “Rincón del Pescador”.
Con una superficie aproximada de 1800 hectáreas la zona de estudio se
sitúa en el término municipal de Hinojos (Huelva), inmediatamente al norte
del Parque Nacional de Doñana, formando parte del Parque Natural de
Doñana (Fig.1).
La zona de estudio se enmarca entre los meridianos de longitud oeste:
6º 20´ 20” (Límite Este)
6º 24´ 45” (Límite Oeste)
y los paralelos de latitud norte:
37º 08´ 20” (Límite Norte)
37º 04´ 20” (Límite Sur)
1.2. Geomorfología.
La topografía general de la marisma es prácticamente horizontal, con
una pendiente aproximada de 0.01 %. Hay pequeñas variaciones que
surgen por el modelado producido en los periodos de inundación y
sedimentación. Estos determinan la diferenciación de distintos
elementos geomorfológicos como son los distintos caños y las
pequeñas elevaciones asociadas (levés), así como depresiones (lucios
y quebradas) con un comportamiento inestable y divagante en el
tiempo.
Estas variaciones microtopográficas condicionan la profundidad y
duración de la inundación y, con ello, el establecimiento de las distintas
comunidades vegetales.
Fig.1. Localización de la zona de estudio.
11
1.3. Climatología.
La zona de estudio presenta un clima encuadrado en el tipo Mediterráneo
Subhúmedo (clasificación de Viers, 1981) con un importante déficit hídrico
estival y una gran variabilidad estacional y anual de las precipitaciones, lo
cual constituye una de sus principales características (Fig. 2.). Esta
variabilidad provoca una gran irregularidad, estacional e interanual, de los
aportes hídricos (pluviales y de escorrentías) lo que condiciona el
comportamiento general de la marisma y de las poblaciones animales y
vegetales que de ella depende.
Se caracteriza por un régimen suave de temperaturas a lo largo de todo
el año, y la presencia de dos estaciones bien definidas: un invierno suave
con precipitaciones desiguales y un verano largo y seco.
La máxima precipitación se produce en invierno, con dos máximos
secundarios en otoño y primavera. El periodo seco se extiende desde
abril a septiembre, con un déficit en el balance hídrico.
Fig. 2. Diagrama ombrotérmico, estación meteorológica "El Abalario"(Almonte), 5852. Datos periodo 1985-2000.
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Temperaturas (ºC) Precipitaciones (mm)
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Las temperaturas medias mensuales/anuales, para el periodo
comprendido entre los años 1985 y 2000, más elevadas se alcanzan en
julio, con medias máximas de 24.5ºC (Fig 2). La temperatura media anual
es de 16.9 ºC.
Las medias más bajas se presentan en los meses de diciembre y enero.
Las medias más altas ocurren durante los meses de julio y agosto.
La precipitación media total anual, para el periodo comprendido entre los
años 1985 y 2000, es de 644.5 mm. Se caracteriza por una marcada
estacionalidad, con dos períodos lluviosos (producidos por los ciclones
suratlánticos) separado por uno seco provocado por el anticiclón de las
Azores.
Al observar los datos de las temperaturas para el periodo comprendido
entre los años 2001 y 2003, cabe destacar que –en general- las
temperaturas medias mensuales son similares a las medias mensuales
históricas registradas (Fig. 3 ).
En cuanto a la precipitación total anual para el 2002 es de 655 mm
similar a la precipitación total anual registrada para los años del periodo
comprendido entre 1985 y 2000. Resaltar la precipitación total anual para el 2003 que es de 803 mm y la distribución en los distintos meses
del año (Fig. 4).
13
Fig. 3. Diagrama ombrotérmico, estación meteorológica "El Acebuche", 5860G. Datos del periodo 2001-2003
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Ene Feb Marz Abril May Jun Jul Agost Sept Oct Nov Dic
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Temperaturas (ºC) Precipitaciones (mm)
Fig. 4. Diagrama ombrotérmico, estación meteorológica "El Acebuche"(Almonte), 5860G. Datos para el 2003.
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m)
Temperaturas (ºC) Precipitaciones(mm)
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La zona se encuentra dentro de los máximos peninsulares tanto de
radiación incidente (cantidad de energía disponible que llega al suelo)
como de insolación (horas de cielo despejado). Las horas anuales de sol
oscilan entre 3.000 y 3.200 (Font Tullot, 1.983).
Los vientos dominantes son los del suroeste, portadores de las masas
húmedas suratlánticas, que suponen un 35% del total anual. Los vientos
del nordeste se producen en otoño e invierno, posibilitando la entrada de
aire frío del anticiclón siberiano (Frente Polar) suponiendo el 16% y el
18%.
El viento del este, seco y cálido, tiene un importante papel en la
desecación de las marismas y lagunas, especialmente en primavera,
estación en la que sopla entre 0 y 17 días por mes con una media de 5
días /mes.
La humedad relativa oscila entre el 60% de septiembre-mayo y el 50% de
junio-agosto (FAO, 1972).
La evaporación en la lámina libre se estima del orden de los 1500 mm
anuales, pudiendo llegar a ser de un cm al día lo que puede hacer secar
la marisma con gran rapidez. (C.H.G., 1993).
La evapotranspiración real supone del orden del 70-80% de la
precipitación y es de unos 400-500 mm/año. La evapotranspiración potencial se sitúa entre 850 y 900 mm anuales. (C.H.G., 1993) (fig 5).
15
Fig. 5. Balance hídrico, estación “El Abalario” (Almonte), correspondientes al periodo 1985-2000.
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Ene MarMay Ju
lSep Nov
mm PRECIPITACIONES
ETo (mm)
1.4. Hidrología. Dinámica de inundación.
La red de drenaje adopta una dirección dominante Norte-Sur, resultado
de las características morfotopográficas del territorio. En la margen
derecha del Guadiamar, la dirección se torna noroeste-sudeste, siguiendo
la de la pendiente. Los principales componentes de la red son los
Regajos de Zajón y la Almiranta; el Arroyo de Gato (o de la Cigüeña) y el
Río Guadiamar, hoy canalizado en la llamada zona de entremuros a
través de la cual (por el Canal de Aguas Mínimas) sus aguas se evacuan
al brazo de la Torre.
La marisma del Guadalquivir corresponde, en su conjunto, a una marisma senil.
Los cambios hidrológicos, con alteración del régimen e inundación,
modificaciones de márgenes, etc., han provocado una simplificación de la
dinámica y del funcionamiento original del sistema.
Actualmente la marisma ha perdido la relación con el mar o con el río que la
formó, y se ha convertido en una llanura mal drenada, surcada por cauces
temporales. La mayor parte sólo se inunda gracias a algunos arroyos y a las
16
aguas de lluvia, lo que determina que presente una estacionalidad muy
marcada.
El proceso de llenado de la marisma suele comenzar en otoño, con un
encharcamiento progresivo de las áreas más bajas, seguido por los aportes de
los arroyos crecidos. Conforme avanza el invierno, los caños no son capaces
de avenar los caudales recibidos, produciéndose un desbordamiento
progresivo y llegándose a una inundación generalizada de la marisma que
aparece como un lago poco profundo.
Al principio de primavera se produce un equilibrio entre las aportaciones (lluvia
y escorrentía) y las pérdidas (evapotranspiración y drenaje). En primavera, la
superficie del agua se ve cubierta por las flores de los ranúnculos y grandes
extensiones de castañuela y bayunco.
Conforme se aproxima el verano, la ETP aumenta como consecuencia del
aumento de las temperaturas, producción vegetal e influencia de los vientos
que, en su conjunto, llega a la desecación total de la marisma en los meses de
julio-agosto.
En ese momento, la mayor parte de la marisma se presenta como una extensa
planicie cuarteada y polvorienta, en la que suelen observarse con frecuencia
acúmulos de sales solubles en la superficie.
1.5. Suelos.
Los suelos de la zona de estudio presentan las características típicas de los
suelos de la marisma salina del Guadalquivir: pesados (textura arcillo-limosa),
carbonatados y salino-sódicos (Gutiérrez, 2004). En su mayoría se encuadran
en el orden Entisols (Xerofluvents, en las zonas más elevadas, y Fluvaquents,
en las más inundables) o Vertisols (Chromoxererts), en los enclaves menos
salinos, y Aridisols (Salorthids, hoy denominados Salids) en los más salinos
(Clemente et al. 1998; 2004).
17
1.6. Vegetación.
La vegetación de la zona de estudio varía ostensiblemente dependiendo de la
presencia y duración de la inundación. En las zonas que permanecen
inundadas más de 4 meses se desarrollan densos tapices de ciperáceas
(Eleocharis palustres y Scirpus maritimus) y, puntualmente, de otras
rizomatosas perennes (Typha dominguensis, Scirpus litoralis, S.
tabernamontanii y J. subululatus). Estas especies perennes, que presentan
complejas relaciones con el medio biótico (Espinar et al. 2004) y abiótico
(Espinar et al. 2005), alternan durante la estación húmeda con tapices más o
menos densos de macrófitos acuáticos sumergidos (en los que son frecuentes
especies como Ranunculus peltatus, Callitriche truncata y diversas Chara ). Al
final de la estación húmeda domina el pastizal de gramíneas (Polypogon,
Aeluropus) y ya en el verano son visibles diversas halófitas (Salsola soda,
Cressa cretica, Suaeda splendens).
Las zonas más elevadas, en las que se ha centrado este estudio, vienen
dominadas por una cubierta de quenopodiáceas leñosas (“almajos”), entre las
que destaca Arthrocnemum macrostachyum y, en las zonas más elevadas,
Suaeda vera. Sarcocornia perennis, por el contrario, se extiende hacia zonas
más inundables.
Entre los rodales de almajo se establece un pastizal bastante rico en el que se
han encontrado hasta 26 especies distintas en sólo 0.25 m2 Las familias de
interés pascícola mejor representadas son las gramíneas, las leguminosas y
las compuestas.
Rivas-Martinez et al. (1980), García et al. (1993), Marañón et al. (1998) y
Espinar et al. (2002) han descrito en detalle –desde distintas ópticas- las
comunidades herbáceas de la marisma.
18
19
2. ANTECENTES
20
21
2.1. Las transformaciones orientadas al aprovechamiento agrícola.
Desde la década de los cuarenta del siglo pasado los estudios de Grande
(véase Grande 1956, 1967) habían puesto el acento en que la transformación
agrícola de los terrenos pasaba por el drenaje de las aguas superficiales a las
principales arterias hidrológicas. Ello, junto con la segmentación del terreno
mediante diques o muros, constituyó la base de las transformaciones operadas
de las marismas de la margen derecha (como lo fueron también en las de la
margen izquierda).
Las actuaciones de mayor alcance fueron el encauzamiento del río Guadiamar,
Brazo de la Torre y Caño Travieso hacia el Guadalquivir, que privó a las zonas
del sur de la Marisma de los referidos aportes hídricos, reconduciéndolos hacia
el Guadalquivir.
Tras el aislamiento y reconducción de las principales arterias hidrológicas y la
progresiva segmentación del territorio, la recuperación de los suelos de
marismas pasaba por 1) el drenaje de las aguas pluviales del interior de los
recintos y 2) el control del nivel freático oscilante, salino y muy próximo a la
superficie, como paso previo a la puesta en cultivo de los suelos.
El diseño de los sistemas de drenaje requirió de múltiples ensayos, añadidos a
los previamente efectuados en la margen izquierda, y se plasmó –finalmente-
en la construcción de un sistema jerárquico de canales a cielo abierto que
terminaba delimitando pequeños recintos de unas pocas decenas de hectáreas
(50, en la zona de estudio), asegurando el drenaje superficial de los mismos y
la acumulación de las aguas en canales de sucesivamente mayor capacidad y,
finalmente, la evacuación de las mismas hasta los colectores principales de la
zona de entremuros -incluso con empleo de estaciones de bombeo- y de ahí al
Guadalquivir.
Puesto que el sistema de canales a cielo abierto, antes descrito, se concibió a
la vez como un sistema de drenaje de cauces y depresiones y como un sistema
de transporte de las aguas drenadas desde los recintos de orden inferior hasta
22
los recintos de evacuación, su mera presencia no garantizaba el completo
drenaje de dichos recintos, ni el control del nivel freático. Esto estaría
reservado a una malla más fina de tubos de drenaje, enterrada
aproximadamente a un metro de profundidad, que recogería las aguas
derivadas del ascenso de la capa freática y las aguas pluviales infiltradas y las
descargaría en los canales de orden inferior, para su posterior evacuación.
Se pretendía con todo ello minimizar las dos características más desfavorables
de los suelos de marismas, en orden a la implantación de cultivos: la
hidromorfía (tanto profunda como superficial) y la salinidad.
La desalinización se obtenía como resultado del control del frente capilar
ascendente desde el nivel freático y del lavado progresivo, derivado de la
repetida infiltración de las aguas pluviales (o eventualmente, de las aguas de
regadío obtenidas del acuífero profundo) a través de los horizontes
superficiales del suelo.
En la zona objeto de estudio únicamente llegó a construirse el sistema de
canales a cielo abierto, acompañado de una serie de diques o caminos
elevados, sin que llegara a completarse la última y más destructiva fase,
consistente en la total destrucción de la microtopografía y vegetación natural de
la zona afectada como paso previo a la instalación de la red subterránea de
tubos de drenaje (Foto 1) y la puesta en cultivo de las parcelas.
La presencia del sistema de canales de drenaje trajo como consecuencia una
profunda alteración de los patrones de circulación y de distribución del agua
superficial en la zona, produciéndose el drenaje de los caños y lucios
principales hacia el mismo. Pero dicho sistema produjo también el aumento de
la retención de agua en algunas zonas elevadas, debido al efecto de los
caballones surgidos durante la construcción de los canales y una inusual
persistencia de la lámina de agua libre en el interior de sistema de canales
(particularmente en los secundarios y en el canal central del Guadiamar),
insólita en las zonas no transformadas de la marisma.
23
Foto 1. Interfase entre la malla de tubos de drenaje y la red de canales de tercer orden.
Simultáneamente, el aislamiento casi completo de la zona de estudio con
respecto al sur de la marisma, que hoy forma parte del Parque Nacional, pero
no con relación a los aportes originales, provenientes de la zona de arenas,
contribuyó a aumentar la inundación en años lluviosos, acrecentándose de este
modo la variabilidad del régimen de inundación natural: menores aportes (y
rápida evacuación de los mismos) en los años secos e inundación excesiva
(por el recintado periférico y por desaparición de las vías naturales de
evacuación) en los años húmedos.
A pesar de la intensidad de las intervenciones descritas, la falta de culminación
integral del proyecto de transformación permitió el mantenimiento de la
fisiografía, suelo y cubierta vegetal originales en gran parte de la zona, salvo en
las áreas directamente afectadas por las excavaciones y movimientos de
tierras.
24
A nivel hidrológico, los cambios debidos a las obras de transformación pueden
resumirse en:
a) Drástica reducción de los aportes de agua superficial, por descabezamiento
del Caño Guadiamar (con perdida de los aportes del río Guadiamar y de los
arroyos de Sajón, Almirante, Cigüeña) y el desvío del arroyo Cañada Mayor,
como consecuencia del levantamiento del muro de la FAO.
b) Cambios en el régimen de circulación de agua, derivados –por un lado- de la
perdida de funcionalidad del Guadiamar, del recintado y aislamiento de la zona,
con perdida total de la comunicación con la marisma sur, y, por otro, de la
instalación del sistema de drenaje a cielo abierto.
Este último tuvo como efecto inmediato 1) la reducción del periodo medio de
inundación (espesor y persistencia de la lámina de agua), especialmente en las
zonas deprimidas más someras, profundamente intersectadas por la red de
canales y 2) la creación de un reservorio persistente de agua en el sistema de
canales, particularmente en los de segundo orden y en el central del
Guadiamar, capaz de mantener agua libre a lo largo de todo el ciclo anual.
Indirectamente, la incompleta construcción del sistema de drenaje generó una
compartimentación (debida a los microdiques o “caballones” producidos al
construir la red de canales) que alteró la dinámica de evacuación de las aguas
pluviales desde las zonas elevadas, favoreciendo en muchos casos la
retención de agua en éstas. El mismo efecto de compartimentación se
observaba dentro del cauce del Guadiamar, especialmente en su margen
derecha, por efecto de la segmentación causada por los canales que lo
intersectaban, que en su mayoría desaguaban en su canal central.
La alteración de los patrones originales de circulación y acumulación de agua
produjo cambios notables en la cubierta vegetal de la zona:
- Fuerte reducción de la cubierta helofítica, en las zonas deprimidas, muy
probablemente como consecuencia de la detracción del agua en amplias zonas
someras hacia el canal central, más profundo y con bruscas pendientes, lo que
25
dificultaba el asentamiento de la vegetación debido a las amplias oscilaciones
de la lámina de agua. En particular, las densas formaciones de enea y carrizo
que ocupaban el centro del Guadiamar desaparecieron. Se redujeron
notablemente los bayuncales, con aparición de amplias zonas desnudas, y la
densidad de las poblaciones de castañuela, si bien esta última especie sufrió
pérdidas comparativamente menores merced a su mejor adaptación a aguas
menos profundas y más salinas.
- En los caños someros, marcada reducción de la cubierta de helófitos,
especialmente en los tramos situados mas al sur, con aumento de las zonas
desnudas e incremento de las comunidades anuales de aguas someras
despejadas (como el Damasonium alisma-crypsietum aculeatae). En las zonas
menos salinas del norte se mantuvieron las poblaciones de S. maritimus,
aunque menos densas, y, especialmente, las de Eleocharis palustris.
- Progresión del almajar salado (Arthrocnemum macrostachyum) tanto hacia las
zonas deprimidas (por efecto de la reducción en el tiempo de inundación) como
hacia las zonas elevadas, anteriormente bien drenadas, por efecto de la
ralentización en la evacuación de las aguas pluviales a causa del sistema de
”microdiques” creado durante la excavación de los canales.
- En las comunidades anuales propias de zonas elevadas bien drenadas,
reducción de las áreas con pastizales densos, en favor de pastizales más ralos,
propios de zonas sometidas a saturación temporal.
Todos estos cambios operados en la cubierta vegetal se suponían mediados
por la alteración del régimen hidrosalino y otras características del suelo, de
magnitud y sentido desconocidos, y difíciles de preveer sin un estudio detallado
sobre el terreno.
El interés de las administraciones públicas por revertir en lo posible el proceso
de degradación de esta zona de alto valor ecológico, inducido por la
intervención antrópica antes descrita, motivó el encargo por la Consejería de
Medio Ambiente de un estudio preliminar, para conocer el estado de la zona.
26
Dicho interés se ha traducido en diversas disposiciones legales y en proyectos
integrados de restauración a escala regional. Entre ellas cabe destacar el Plan
de Ordenación de los Recursos Naturales y el Plan rector de Uso y Gestión del
Paque Natural de Doñana (Consejería de Medio Ambiente, Junta de Andalucía,
1997) y el Plan Doñana 2005 (Ministerio de Medio Ambiente, 2001a y 2001b).
2.2. La propuesta y aprobación de las obras de restauración.
El Patronato del Parque Nacional de Doñana aprobó, a propuesta de la
representación del Ministerio de Medio Ambiente, con fecha 14 de julio de
1998, la puesta en marcha del denominado proyecto Doñana 2005 que consta
de un conjunto de actuaciones de carácter general sobre las cuencas y cauces
vertientes a la marisma del Parque Nacional de Doñana (cuencas del río
Guadiamar y cuencas de los arroyos que drenan las arenas occidentales),
tendentes a asegurar la recuperación de la dinámica tradicional marismeña en
el interior de la marisma de Doñana. Mediante el Real Decreto-ley 7/1999, de
23 de abril, se aprobaron y declararon de interés general las actuaciones
incluidas en el Plan Doñana 2005.
Con tales actuaciones se pretendía un triple objetivo: de una parte, evitar la
incorporación al interior de la marisma de Doñana de aguas contaminantes o
cargadas de sedimentos, con objeto de que las mismas no se incorporen a los
sistemas acuíferos, de otro, conseguir antes del año 2005 las aportaciones de
agua, en cantidad y calidad necesarias para recuperar la dinámica tradicional
de la marisma de Doñana y la funcionalidad de los ríos, arroyos y caños
correspondientes, y, por último, mantener de forma interrumpida, la
permeabilidad entre la marisma de Doñana y el estuario del río Guadalquivir,
asegurando la incorporación de caudales, cuando sea conveniente, o en caso
contrario, evitando la intrusión de los mismos.
La actuación número 4 (“Restauración de la marisma Gallega”) es la que
afecta directamente a la zona de estudio (véase Anexo I “Mapa nº 13”,
“Localización de la actuación 4” y “Mapa nº 14” “Actuación nº 4. Detalle”),
(Ministerio de Medio Ambiente, 1999).
27
El objetivo esta actuación es la restauración del perfil original de ese sector de
la marisma, eliminando la actual red artificial de canales, procediendo a la
restauración del perfil en el tramo afectado del caño Guadiamar, así como el
restablecimiento de la continuidad hidrológica entre los dos sectores de la
marisma, posibilitando, además, la restauración ecológica y paisajística de la
zona. En definitiva, con las actuaciones previstas se elimina y restaura el
sistema de caños y arroyos que drenan la Marisma Gallega en el sector situado
al norte del Parque Nacional, así como la restauración de la comunicación
natural entre los dos sectores de ésta.
La gestión de la Marisma Gallega, en cuanto a usos y aprovechamientos, se
enmarca en los criterios y determinaciones señaladas en la Ley de Inventario
de Espacios Protegidos de 1991. Tiene una protección de grado B se incluyen
áreas bien conservadas de indudable valor ecológico, cultural o paisajístico
pero con un cierto grado de transformación humana, esta catalogación la
otorgan los Planes de Ordenación de Recursos Naturales (PORN) y Planes
Rectores de Uso y Gestión (PRUG) del hasta ahora Parque Natural del Entorno
de Doñana. En la Zonas de grado B, se permiten actividades compatibles con
el medio natural (la caza), como los aprovechamientos agropecuarios
extensivos.
2.3. La ejecución de las obras.
En el verano de 1.996 se efectuaron las primeras intervenciones orientadas a
reestablecer los flujos originales y a evitar el drenaje de las depresiones
naturales del área de estudio por el sistema de canales.
Durante la estación seca de 1996 y 1997 se completó la restauración de,
aproximadamente, 10 Km de canales y caminos elevados.
El conjunto de las obras llevadas a cabo en esta primera fase representó la
obliteración de 7 Km de canales terciarios, casi 2 Km de canales secundarios y
28
la remoción de cerca de 1 Km de caminos elevados. El área total directamente
afectada por los movimientos de tierra ascendió a más de 53 Ha, un 3% de la
extensión total de la finca.
El modo de actuación consistió en obliterar los segmentos de los canales que
intersectaban las depresiones, más un segmento adicional, a efectos de evitar
la remoción del relleno.
En la mayoría de los casos, el relleno de los canales se efectuó respetando la
orla de vegetación helofítica, habida cuenta de la importancia que podría tener
la preservación de la trama hipogea de rizomas para la posterior colonización
de los segmentos restaurados y de los propios cauces a los que se daba
continuidad con las obras, que habían perdido –en su mayoría- la cubierta
original de Eleocharis y/o Scirpus por efecto del prolongado drenaje.
Durante los años 2000-2001 se llevó a cabo la última y más extensa fase de
restauración de la Marisma Gallega (fotos 2, 3 y 4), consistente en el relleno de
la práctica totalidad de los tramos de canales y muros no afectados por las
intervenciones previas, y en la permeabilización del denominado muro de la
FAO en los puntos de intercepción de los principales cauces naturales, incluido
el del caño Guadiamar. En Ministerio de Medio Ambiente (2001a y b) figura una
descripción e ilustración detallada de las actuaciones llevadas a cabo hasta
finales de 2001.
Para realizar los rellenos de los canales se recurrió al arrastre de material
aledaño afectando a una banda de anchura proporcional a la entidad de los
mismos (unos 40 metros en los canales terciarios y unos 90 metros en los
canales secundarios). Como resultado de las referidas actuaciones, se ha
generado una amplia extensión de áreas desnudas –que se evalúa en 240 Ha,
añadidas a las 53 producidas en 1996/97- las cuales que corresponden en su
mayoría (80% de la extensión total afectada) a zonas de arrastre (o préstamo)
de materiales.
29
Fotos 2, 3 y 4. Obras de restauración de la Marisma Gallega. (2) Intersección de canal terciario con secundario, antes de su cegamiento; (3) tareas de cegamiento de canales; (4) aspecto de los canales terciarios cegados, tras las obras de restauración.
2
3
4
30
2.4. El estudio extensivo preliminar de los efectos de las obras (2001). Entre enero y septiembre de 2001 se llevó a cabo un estudio preliminar con
objeto de evaluar de forma extensiva, en casi un centenar de sitios distribuidos
por todo el área de estudio, las diferencias existentes entre las zonas
restauradas y áreas colindantes no alteradas (García et al. 2003; Gutiérrez,
2004).
Como resultado del citado estudio se distinguieron, en primer lugar, los tipos
diferentes de intervención relacionadas con el cegamiento del sistema de
canales: las zonas de préstamo (o arrastre) y las zonas de aporte (o relleno)
(Fotos 5 y 6).
Estas últimas son los canales, propiamente dichos, tras ser cegados con
materiales provenientes de la remoción de los restos de los caballones
producidos durante la excavación original de los mismos, complementados con
materiales edáficos superficiales, arrastrados desde las zonas de préstamo
colindantes.
Se generó de este modo una red de áreas restauradas en la que se distinguen
claramente una zona central, de relleno, flanqueada por dos bandas de
préstamo (o arrastre) de materiales. Las áreas que han recibido aporte de
materiales representan entre 8 y 10 m2 de extensión por metro lineal de canal
terciario restaurado y 16-20 m2 por cada metro lineal de canal secundario. Las
zonas de préstamo representan entre 20 y 30 m2/m y entre 70 y 80 m2/m,
respectivamente. Dichas áreas representan, en conjunto, cerca del 15% de la
extensión estudiada y, por tanto, su evolución es muy relevante para el
conjunto de la zona.
31
Fotos 5 y 6. Zona elevada restaurada. Arriba, época húmeda. Debajo: época seca.
,
El estudio de las zonas de préstamo y relleno reveló que, además de las
diferencias en cuanto a su extensión, existían:
A A a A A
ZONA CONTROL
ZONA CONTROL
ZONA PRÉSTAMO
ZONA PRÉSTAMO
ZONA RELLENO
ZONA RELLENO
5
6
32
1º) Diferencias en el tipo de perturbación física del suelo; dado que el suelo en
las zonas de arrastre tendía a compactarse, mientras que se depositaba de
forma relativamente poco compacta en las zonas de relleno.
2º) Diferencias microtopográficas, que surgen por el asentamiento y la
compactación espontánea de los materiales de relleno constituyendo una
banda central deprimida, con régimen hidrosalino diferenciado al de las zonas
de arrastre y control adyacentes. Ello provoca la acumulación de agua en las
áreas de relleno, impidiendo que el suelo y vegetación de las mismas puedan
evolucionar en el sentido de converger con el de las áreas control.
Todo ello llevó a la conclusión de que ambos tipos de zonas presentaban una
situación de partida sustancialmente diferente, tras producirse las obras de
restauración, y que cabía esperar diferencias en las características de la
cubierta vegetal que se desarrollase en cada una de ellas y con la existente en
las áreas control. Entre las conclusiones más destacadas del estudio
preliminar, cabe citar las siguientes:
1º) La fracción de suelo ocupada por la vegetación es significativamente inferior
en las zonas perturbadas y tiende a incrementarse a medida que transcurre el
tiempo desde la restauración.
2º) Hay diferencias cuantitativas y cualitativas en la composición del pastizal,
con relación a las zonas control, transcurridos 4 años desde la intervención.
Parte del descenso observado en el número de especies se debe a la
existencia de desniveles decimétricos en las zonas restauradas,
particularmente en las zonas de relleno (García et al. 2003).
3º) Parte de las diferencias cualitativas encontradas en la composición del
tapiz herbáceo parecen deberse a la ausencia de leñosas en las zonas
restauradas, dado que dichas diferencias se detectan también en zonas control
desprovistas de cubierta leñosa, con respecto a las que poseen dicha cubierta.
33
4º) Transcurridos 4 años desde la restauración, seguían existiendo diferencias
significativas entre el tapiz herbáceo de zonas sin protección leñosa y el de las
zonas restauradas adecuadamente niveladas, tanto en recubrimiento (menor
en las restauradas) como en la identidad de las especies presentes.
Un aspecto importante en la restauración de la vegetación en áreas naturales
de elevado valor faunístico se relaciona con la capacidad de los espacios
restaurados para suministrar alimento a los consumidores primarios que en
ellas habitan.
En un estudio comparado de la producción de diversas zonas restauradas en
1996, con relación a zonas naturales colindantes no protegidas de la acción del
ganado (García et al. 2003), se observó que:
1) En las zonas elevadas más tempranamente restauradas (1996-97) la
biomasa herbácea aérea es, en promedio, sólo unos 29% de medida en
las zonas control colindantes.
2) La biomasa aérea de leñosas –que multiplica por cuatro la de
herbáceas, en las zonas control- está por completo ausente en las zonas
intervenidas.
3) En presencia de ganado la biomasa herbácea aérea medida en las
zonas arrastre intervenidas en 1996 se diferenció poco de la cantidad
media recolectada en zonas control sin Arthrocnemum, si bien las zonas
con cubierta de Arthrocnemum (“almajo”) presentaron valores superiores
a las dos situaciones anteriores.
Se concluyó, por tanto, que al menos parte de las diferencias en el tapiz
herbáceo de las zonas control y de las más tempranamente intervenidas, se
podían deber a la falta de cubierta leñosa, más que al efecto de alteración del
sustrato por las obras de restauración.
34
35
3. OBJETIVOS DEL TRABAJO
36
37
En relación con lo indicado en los capítulos anteriores, los objetivos principales
del presente trabajo son:
1º) El seguimiento detallado y plurianual de los cambios en los valores de
determinados parámetros del suelo y de la cubierta vegetal en zonas elevadas
de la Marisma Gallega directamente afectadas por las obras de restauración,
con relación a otras colindantes no intervenidas (“control”).
2º) Efectuar una evaluación cuantitativa preliminar de los efectos de la
exclusión o no del ganado sobre distintas características de suelo y cubierta
vegetal, tanto en zonas intervenidas como en zonas control.
En ambos objetivos se pretende avanzar en el contraste de las hipótesis
generadas a partir de las observaciones extensivas, llevadas a cabo en 2001,
con datos más detallados, plurianuales y obtenidos en condiciones más
controladas (tales como parcelas protegidas y expuestas a la acción del
ganado, en zonas afectadas y no afectadas por obras de restauración, etc.).
38
39
4. MATERIAL Y MÉTODOS
40
41
4.1. Parcelas de observación.
Para contrastar las hipótesis que resultan de las observaciones extensivas
llevadas a cabo en 2001 y considerando las limitaciones existentes para
desplazarse por la zona de estudio durante la estación húmeda (dado que éste
debe efectuarse a pie por terrenos lodosos saturados o inundados) se
establecieron parcelas de observación en áreas restauradas (“intervenidas”) y
en áreas aledañas no intervenidas (“control”) en zonas relativamente elevadas
ubicadas en las proximidades del caño Cerrabarba. Estas zonas denominadas
localmente “paciles” corresponden a las posiciones fisiográficas de banco o
transición, que suelen presentar vegetación leñosa de Arthrocnemum
macrostachyum y comprenden más del 90% de la superficie afectada por las
obras de restauración ( Figs. 6 y 7).
Se estudiaron en estas zonas seis áreas protegidas de la acción de los
herbívoros (mediante una malla metálica de 1.8-2.0 m de altura) de 100m2 de
extensión cada una y otras tantas accesibles a los herbívoros, situadas a al
menos 10 metros de las protegidas, de la misma superficie (Fotos 7 a 10). Se
muestrearon, por tanto, doce áreas distintas cada año según el siguiente
diseño:
3 situaciones (control + 2 intervenciones) x 2 (niveles de influencia del ganado)
x 2 réplicas = 12 unidades de muestreo.
En el caso de las zonas restauradas los cercados protegiendo las zonas de
observación fueron rectangulares (26 x 16 metros) delimitándose dentro de
ellos las dos variantes de zonas intervenidas consideradas (arrastre y relleno).
En las zonas control se instalaron cercados de 10 x 10 metros.
Para minimizar la alteración del suelo y la cubierta vegetal en las parcelas
durante los muestreos, se establecieron dentro de las parcelas protegidas un
corredor periférico y cuatro corredores radiales. Se señalaron la ubicación de
los puntos ya muestreados para evitar el remuestreo de puntos alterados en
años sucesivos.
42
Fig. 6. Límites del área de estudio, sobre imagen aérea.
Fig. 7. Localización de los cercados de exclusión sobre foto aérea (zona 1).
43
Fotos 7-10. Aspecto de los cercados de exclusión. Zonas control (7); Zonas restauradas (8-10). Fotos 9 y 10: diferencias morfológicas entre zonas protegidas y expuestas a la acción del ganado.
7 8
9
10
44
4.2. Muestreo de suelos y vegetación
El muestreo de suelos y vegetación de las zonas elevadas se llevó a cabo
durante la primavera (mes de mayo) de los años 2002 y 2003. No obstante, las
muestras de 2003 y gran parte de las 2002 no pudieron procesarse hasta 2004,
por tratarse de una investigación que excedió la duración prevista del proyecto
(finalizado en 2002). En las mismas fechas de 2004, se volvió a muestrear el
suelo y la vegetación, si bien no hubo tiempo material de procesar las muestras
de suelo, y sólo parte de los datos de vegetación, razón por la cual los
resultados no han podido analizarse ni incluirse en la presente memoria.
Los datos edáficos y de biomasa herbácea se han obtenido a partir de
cuadrados de 0.5 x 0.5 lanzados al azar en las áreas de muestreo. El muestreo
fue aleatorio-estratificado, asegurándose el mismo número de cuadrados (3) en
zonas con y sin vegetación perenne (Arthornemum macrostachyum) en cada
una de las parcelas estudiadas. En el año 2003 el número de cuadrados por
estrato se redujo a dos, incrementándose el de observaciones no destructivas
(hasta un total de 5, si bien los resultados no se han incluido en esta memoria).
4.3. Observaciones de la cubierta vegetal.
Los valores de biomasa herbácea aérea se obtuvieron recolectando hasta el
nivel del suelo toda la biomasa epigea situada dentro de cuadrados de 0.25 m2
anteriormente citados. La biomasa vegetal se separó por especies, se secó a
70ºC, durante 48 horas, en la estufa y se determinó el peso con una precisión
de 0.01 g. Los valores de biomasa aérea así obtenidos se computaron
agrupados en las siguientes categorías:
1) biomasa de especies herbáceas perennes (Scirpus maritimus fue la única
especie que se observó dentro de esta categoría).
45
2) biomasa de especies anuales agrupada en familias de interés (leguminosas,
gramíneas, compuestas y otras). Los resultados se expresan, en todos los
caso, en gramos de biomasa seca en 0.25m2.
En los mismos cuadrados de 0.25 m2 en los que se recolectó la biomasa se
estimó visualmente, antes de proceder a la corta, la fracción del terreno
correspondiente a especies leñosas, a especies herbáceas y a suelo
descubierto, en tramos del 5%, por acuerdo entre dos observadores diferentes.
4.4. Determinaciones en suelos Tras recolectar la biomasa aérea, se muestreó el suelo en 3-4 puntos de cada
cuadrado de 0.25m2, empleando una barrena cilíndrica (tipo “media caña”) de 3
cm de diámetro inferior. Seguidamente, se mezclaron las diferentes
submuestras con objeto de obtener una muestra única representativa del
horizonte superficial del suelo (0-10 cm) de cada cuadrado.
Los suelos se secaron con ventilación forzada a 30-35º C, disgregada, molidas
y tamizadas por un tamiz de 2 mm (molino FRITSCH, modelo Soil
Deagglomerator Pulverisette 8), y se empaquetaron para su posterior análisis.
En las muestras de suelo se han efectuado las siguientes determinaciones
(Siguiendo los protocolos del IRNASE 2003, incluidos en Gutiérrez, 2004): Salinidad. Se ha determinado en el extracto acuoso 1/5 (suelo/agua),
preparado añadiendo 100 ml de agua destilada a 20 g de suelo seco al aire.
Tras agitar 1 hora se dejó decantar la suspensión y se filtró el sobrenadante
obteniéndose el extracto acuoso, en el que se determinaron: pH (electrodo de
vidrio), salinidad (expresada por la conductividad eléctrica CE1/5, medida con un
conductivímetro marca CRISON), alcalinidad (carbonatos y bicarbonatos, por
titulación con ácido sufúrico), cloruros (valoración con nitrato de plata) y los
cationes solubles mayoritarios: calcio, potasio, magnesio, sodio y los sulfatos,
mediante espectrometría de emisión con plasma acoplado inductivamente
(ICP/OES).
46
Aunque, por lo general, la disponibilidad de los macronutrientes Ca, Mg y K
suele determinarse a partir de extracciones con acetato amónico, el carácter
salino de los suelos y los estudios previos realizados en la zona muestran que
los referidos nutrientes están en exceso en los suelos de la zona de estudio y
que el efecto de su incremento se relaciona más bien con su papel en el
incremento de la salinidad del suelo que como nutriente limitante del desarrollo.
Fósforo asimilable - se ha determinado por el método Olsen, en el que se
utiliza una solución de bicarbonato sódico 0.5 M, a pH=8.5, como extractante.
Carbono orgánico - se ha determinado mediante el método de Walkley y
Black, expresado en gramos por 100 gramos de suelo seco (% C).
Multiplicando por 1,724 se obtiene el porcentaje aproximado de materia
orgánica del suelo, si bien dicho factor puede aumentar hasta valores
superiores a 2 en suelos no agrícolas (Nelson y Sommers, 1996). Se determina
por oxidación con dicromato potásico en presencia de ácido sulfúrico. El
exceso de oxidante se valora con sulfato ferroso y el C oxidado se calcula partir
de la cantidad de dicromato reducido. Nitrógeno Kjeldahl - El contenido de nitrógeno Kjeldahl se ha estimado a partir
de los valores de carbono orgánico, habida cuenta la estrecha relación
encontrada entre ambos elementos en la zona de estudio (Fig. 8).
Carbonatos – mediante el calcímetro de Bernard, que se fundamenta en la
determinación gasométrica del anhídrido carbónico desprendido al atacar los
carbonatos del suelo con HCl.
47
Fig. 8. Relación N - C
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8C (%)
0.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
N (%
)
%N=0.1199 x %C 0.6895 ; r2= 0.999, p = 0.0000
4.5. Técnicas de análisis de datos aplicadas.
A efectos de cálculo de los valores medios y de desviación globales de las
variables en las parcelas de muestreo se ponderó cada estrato (esto es, las
muestras correspondientes a zonas con y sin vegetación leñosa) por la fracción
de terreno ocupada por cada uno. El factor de ponderación para cada cada
parcela se obtuvo mediante transectos lineales de 10m de longitud (con una
cinta métrica) situados a 80 cm del suelo, en los que se anotó y sumó la
longitud de las intersecciones de la cinta con la proyección vertical de los
rodales leñosos.
Tras constatar que muchas de las variables edáficas y de la cubierta vegetal
empleadas en el estudio presentan una distribución muy alejada de la
‘campana de Gauss’ (o distribución normal) se ha optado por utilizar tests
estadísticos que no requieran una distribución normal de las variables como
requisito previo a su aplicación.
En la mayoría de los casos, la aplicación de tests estadísticos en el presente
estudio ha estado orientada a detectar diferencias en los valores de las
variables (edáficas y de vegetación) medidas en las distintas situaciones
estudiadas, especialmente las existentes entre las zonas restauradas y las
zonas control y entre las zonas protegidas o no de la acción del ganado.
48
Para estimar si dichas diferencias pueden o no considerarse estadísticamente
significativas se ha aplicado el test-U de Mann-Whitney (Zar, 1999) empleando
el programa Statistica (Statsoft, 2001).
Como umbral de significación de los tests estadísticos individuales se adopta el
criterio general del 5%, o sea que se estima que el resultado del test es
significativo cuando la probabilidad (p) que resulta tras aplicar el mismo a los
datos es inferior a 0.05. O sea, que si el valor del estadístico obtenido solo
puede esperarse, por azar, en menos de un 5% de los casos cuando no existen
diferencias significativas, se concluyen que las diferencias encontradas no son
fortuitas sino que responden a un factor no aleatorio. Por el contrario, si el valor
del estadístico obtenido se presenta, por mera fluctuación aleatoria, en más de
un 5% de los casos, en poblaciones entre las que no existen diferencias
significativas, muestreadas del mismo modo, concluimos que las diferencias
observadas puede ser perfectamente debidas al azar. Adicionalmente, suele
considerarse que un resultado es muy significativo cuando el valor de p para el
que se verificaría la hipótesis nula es inferior a 0.01.
Sin embargo, para valorar los resultados globalmente hay que tener en cuenta,
además de la regla de decisión que se aplica a cada tests individualmente
(p<0.05 ó p<0.01), el efecto de la aplicación de los mismos tests, decenas de
veces, a múltiples variables de suelos y plantas (García 2003, 2004). En este
caso, debe efectuarse una corrección adicional para compensar los efectos de
la multiplicidad (esto es, el aumento de la probabilidad de que aparezcan, por
mero azar, valores de p inferiores a 0.05 por el mero hecho de aplicar un test
repetidamente).
En este trabajo aplicamos, en concreto, el criterio de limitación de la ‘proporción
de falsos descubrimientos’ (en inglés FDR ó ‘false discovery rate’) al 5%, lo que
significa que -tras aplicar la corrección- no se espera que más de un 5% del
conjunto de tests declarados significativos (tras aplicar el criterio convencional
de p < 0.05) sean ‘falsos positivos’. De forma que si se aplica dicha corrección
49
a 50 tests que dieron un resultado significativo (p<0.05) cabe esperar que –en
promedio- solo 2 ó 3 de ellos sean realmente no significativos (es decir, “falsos
positivos”).
50
51
5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
52
53
5.1. Diferencias de inundación en las parcelas. En las cuatro zonas elevadas estudiadas hemos medido diferencias puntuales
en la profundidad de la inundación de hasta 15 cm entre las zonas de relleno y
las zonas control (8 cm de diferencia, en promedio). En las zonas de arrastre
las diferencias con respecto a las zonas de relleno fueron menores: 4 cm en
promedio, si bien llegaron hasta 9 cm, en algún caso. El perfil cóncavo y la
situación relativamente deprimida de las zonas de relleno determinan, pues,
que tiendan a acumular agua y solutos en la superficie.
Dado que los muestreos se llevaron en épocas concretas de ambos años no se
dispone de registros contínuos de la evolución de la profundidad de inundación
en cada una de ellas, auque éste fue significativo significativo (>2 meses)
únicamente en las zonas de relleno.
5.2. Efectos de las obras en los suelos. La comparación de los valores de las variables edáficas medidas en las zonas
control y en las restauradas (tanto en suelos expuestos como protegidos de la
acción del ganado) lleva a la conclusión de que las características químicas
superficiales de ambas difieren significativamente. Todas las variables edáficas
estudiadas en 2002 y 2003 –excepto, en algún caso, el contenido en
carbonatos, el pH y la disponibilidad de P- presentaron valores
significativamente diferentes en ambos tipos de zonas (tablas 1, 2 y 5). A causa del modo de ejecución de las obras las zonas de arrastre y relleno son
muy heterogéneas, por lo que se comparan separadamente con los controles.
En las tablas 1 y 2 se presentan los promedios y desviaciones estándar de las
variables edáficas determinadas en el horizonte superficial (0-10 cm) del suelo
en zonas elevadas no intervenidas (“control”), de préstamo (“arrastre”) o que
recibieron aporte (“relleno”) de materiales, tanto expuestas a la acción del
ganado como protegidas.
54
Carbono orgánico - Los valores oscilan entre el 0.60 y 1.51 %. Los más altos
ocurren en las zonas control, con un 1.51% de carbono orgánico, y sólo un 2-
3% de suelo desnudo. En las zonas restauradas se observan valores más
bajos (0.56 - 0.78%) y una mayor proporción (62%) de suelo descubierto.
Los resultados del test U de Mann-Whitney de la tabla 5 sugieren que existen
diferencias muy significativas (p<0.01) en los contenidos de C ó N entre las
zonas control y las afectadas por las obras de restauración, lo que se relaciona
con el menor aporte de material vegetal a la superficie del suelo que parece
existir en las zonas restauradas (véase apartado 5.3).
Los valores de N estimados para las zonas control se aproximan al 0,2 % de N
frente al 0,08 - 0,11 % en las restauradas ( véase tablas 1 y 2).
Fósforo disponible - La disponibilidad de P Olsen del suelo es una de las
variables edáficas, junto al contenido de carbonatos, que menos diferencias
presentan entre las zonas control y las restauradas.
Conforme a las tablas 1 y 2 en los suelos estudiados los niveles de P
disponible (P Olsen), se encuentran entre 23 y 26 mg/Kg, en promedio, sin que
se aprecien diferencias significativas. Según los resultados del test U las
diferencias encontradas con relación a las zonas control no son significativas
en el caso de las zonas de préstamo (p = 0.227 y 0.713, es decir, p>0.035) y
sólo marginalmente significativas en el caso de las zonas de relleno (p = 0.012
y 0.026 ó 0.01<p<0.035).
Tabla 1. Media y desviación estándar de las variables edáficas medidas en la primavera de 2002, calculadas para los distintos niveles de los dos factores estudiados (tipo de intervención y exposición al ganado).
ZONAS CONTROL ZONAS RESTAURADASÁreas de préstamo Áreas de aporte
Protegidas Expuestas Protegidas Expuestas Protegidas ExpuestaspH 8.30 ± 0.20 8.23 ± 0.20 8.07 ± 0.06 8.00 ± 0.11 7.96 ± 0.07 7.97 ± 0.12Carbonatos (%) 10.8 ± 3.24 10.8 ± 2.13 11.9 ± 4.04 12.2 ± 2.56 12.3 ± 3.76 11.4 ± 2.48C (%) 1.51 ± 0.38 1.25 ± 0.30 0.56 ± 0.18 0.78 ± 0.27 0.73 ± 0.10 0.76 ± 0.29N (%) 0.15 ± 0.03 0.13 ± 0.02 0.08 ± 0.01 0.09 ± 0.02 0.09 ± 0.01 0.09 ± 0.02P (mg/kg) 24 ± 8 19 ± 8 25 ± 3 28 ± 4 29 ± 7 31 ± 10K+ (mg/kg) 78 ± 33 77 ± 36 250 ± 68 300 ± 104 160 ± 49 187 ± 68Na+ (mg/kg) 399 ± 118 435 ± 109 2736 ± 841 3396 ± 1144 1385 ± 605 1543 ± 646Ca++ (mg/kg) 101 ± 35 90 ± 36 338 ± 115 497 ± 145 309 ± 138 415 ± 278Mg++ (mg/kg) 75 ± 33 70 ± 35 171 ± 65 301 ± 139 146 ± 104 177 ± 146Cl- (mg/kg) 608 ± 210 761 ± 253 4623 ± 1591 6721 ± 1945 2171 ± 1203 2360 ± 1096SO4
= (mg/kg) 124 ± 31 131 ± 55 1730 ± 744 1734 ± 678 1445 ± 561 1955 ± 1339Alcalinidad (mmolc/l) 1.94 ± 0.47 1.86 ± 0.77 0.73 ± 0.14 0.72 ± 0.14 0.85 ± 0.20 0.89 ± 0.14CE (dS/m) 0.42 ± 0.09 0.51 ± 0.13 3.34 ± 1.05 4.45 ± 1.23 1.81 ± 0.83 2.06 ± 1.12RAS (mmolc/l)
-1/2 5.05 ± 2.34 7.28 ± 3.23 14.1 ± 3.02 12.6 ± 1.49 8.23 ± 1.31 8.71 ± 1.98
56
Tabla 2. Media y desviación estándar de las variables edáficas medidas en la primavera de 2003, calculadas para los distintos niveles de los dos factores estudiados (tipo de intervención y exposición al ganado).
ZONAS CONTROL ZONAS RESTAURADASÁreas de préstamo Áreas de aporte
Protegidas Expuestas Protegidas Expuestas Protegidas ExpuestaspH 8.0 ± 0.2 8.0 ± 0.3 8.0 ± 0.1 8.0 ± 0.2 7.9 ± 0.1 7.9 ± 0.1Carbonatos (%) 8.6 ± 3.2 9.9 ± 3.2 11.1 ± 2.7 11.8 ± 2.5 10.4 ± 2.9 12.1 ± 3.2C (%) 1.5 ± 0.4 1.3 ± 0.3 0.6 ± 0.2 0.8 ± 0.3 0.7 ± 0.1 0.8 ± 0.3N (%) 0.18 ± 0.05 0.18 ± 0.02 0.09 ± 0.02 0.11 ± 0.02 0.10 ± 0.01 0.11 ± 0.02P (mg/kg) 17 ± 11 23 ± 12 16 ± 2 22 ± 5 30 ± 5 31 ± 5K+ (mg/kg) 92 ± 21 117 ± 33 206 ± 63 254 ± 23 194 ± 74 44 ± 22Na+ (mg/kg) 525 ± 248 934 ± 431 2680 ± 809 2398 ± 497 1687 ± 731 1958 ± 1112Ca++ (mg/kg) 85 ± 41 133 ± 76 290 ± 131 290 ± 135 352 ± 217 405 ± 405Mg++ (mg/kg) 52 ± 20 83 ± 64 181 ± 122 195 ± 125 186 ± 119 213 ± 142Cl- (mg/kg) 707 ± 368 1653 ± 906 4542 ± 1606 4099 ± 985 2899 ± 1711 3316 ± 2040SO4
= (mg/kg) 129 ± 65 232 ± 152 1347 ± 638 918 ± 260 1200 ± 699 1052 ± 517Alcalinidad (mmolc/l) 1.78 ± 0.28 1.47 ± 0.27 0.95 ± 0.17 1.06 ± 0.17 0.97 ± 0.27 1.17 ± 0.12CE (dS/m) 0.56 ± 0.24 1.09 ± 0.51 3.14 ± 0.96 2.81 ± 0.54 2.19 ± 1.20 2.28 ± 2.28RAS (mmolc/l)
-1/2 3.30 ± 0.76 3.93 ± 1.46 13.55 ± 3.19 13.54 ± 4.38 7.25 ± 1.54 7.36 ± 1.28
58
Tabla 3. Media y desviación estándar de las variables relacionadas con la cubierta vegetal, medidas en la primavera de 2002, calculadas para los distintos niveles de los dos factores estudiados (tipo de intervención y exposición al ganado).
ZONAS CONTROL ZONAS RESTAURADASÁreas de préstamo Áreas de aporte
Protegidas Expuestas Protegidas Expuestas Protegidas ExpuestasBiomasa aérea (gr/0.25m2)Herbáceas 97.0 ± 57.8 32.4 ± 19.2 24.2 ± 23.4 5.4 ± 7.5 53.0 ± 38.5 13.8 ± 17.3 Perennes (helófitos) 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 0.08 ± 0.19 0.0 ± 0.0 3.3 ± 8.0 0.03 ± 0.07 Anuales 97.0 ± 57.8 32.4 ± 19.2 24.2 ± 23.5 5.44 ± 7.5 49.7 ± 41.7 13.7 ± 17.3 Acuáticas 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 0.06 ± 0.13 0.02 ± 0.04 Terrestres 97.0 ± 57.8 32.4 ± 32.4 24.2 ± 23.5 5.44 ± 7.5 49.7 ± 41.7 13.7 ± 17.3 Gramíneas 12.5 ± 35.2 7.9 ± 12.1 1.64 ± 2.6 1.31 ± 2.1 30.4 ± 20.9 9.7 ± 13.0 Leguminosas 57.8 ± 68.7 18.9 ± 16.6 0.00 ± 0.0 0.09 ± 0.2 11.5 ± 20.2 0.07 ± 0.32 Compuestas 22.1 ± 19.5 1.61 ± 2.0 0.20 ± 0.5 0.00 ± 0.0 0.8 ± 1.6 0.56 ± 2.30
Cobertura (%)Leñosas 19 ± 33 15 ± 31 0 ± 0 0 ± 0 12 ± 25 12 ± 29 A. macrostachyum 18 ± 32 15 ± 31 0 ± 0 0 ± 0 5 ± 18 7 ± 23 S. perennis 0 ± 0 0 ± 0 0 ± 0 0 ± 0 7 ± 18 5 ± 16
Suelo descubierto (%) 3 ± 6 19 ± 15 76 ± 23 93 ± 10 35 ± 23 77 ± 29
60
Tabla 4. Media y desviación estándar de las variables relacionadas con la cubierta vegetal, medidas en la primavera de 2003, calculadas para los distintos niveles de los dos factores estudiados (tipo de intervención y exposición al ganado).
ZONAS CONTROL ZONAS RESTAURADASÁreas de préstamo Áreas de aporte
Protegidas Expuestas Protegidas Expuestas Protegidas ExpuestasBiomasa aérea (gr/0.25m2)Herbáceas 72.2 ± 41.7 50.9 ± 22.3 38.1 ± 34.9 14.0 ± 12.7 72.5 ± 52.2 15.7 ± 7.6 Perennes (helófitos) 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 35.7 ± 44.6 3.1 ± 3.6 Anuales 72.2 ± 41.7 50.9 ± 22.3 38.1 ± 34.9 14.0 ± 12.7 36.8 ± 13.1 12.6 ± 9.8 Acuáticas 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 0.00 ± 0.00 0.00 ± 0.46 6.6 ± 7.3 Terrestres 72.2 ± 41.7 50.9 ± 22.3 38.1 ± 34.9 14.0 ± 12.7 36.4 ± 13.1 6.0 ± 8.0 Gramíneas 39.2 ± 39.8 23.8 ± 23.1 5.6 ± 8.4 9.4 ± 12.4 21.3 ± 13.7 5.5 ± 8.1 Leguminosas 6.9 ± 11.3 19.4 ± 22.2 0.0 ± 0.0 0.0 ± 0.0 3.9 ± 4.6 0.0 ± 0.0 Compuestas 25.3 ± 33.8 4.5 ± 10.3 0.1 ± 0.2 0.3 ± 0.5 1.1 ± 2.0 0.0 ± 0.0
Cobertura (%)Leñosas (%) 31 ± 41 21 ± 37 0 ± 0 0 ± 0 32 ± 38 20 ± 41 A. macrostachyum 31 ± 41 21 ± 37 0 ± 0 0 ± 0 14 ± 33 20 ± 41 S. perennis 0 ± 0 0 ± 0 0 ± 0 0 ± 0 19 ± 34 0 ± 1
Suelo descubierto (%) 2 ± 2 28 ± 24 59 ± 32 71 ± 26 21 ± 11 61 ± 36
62
63
Tabla 5. Resultados de la aplicación del test U de Mann-Whitney a los datos de las distintas variables edáficas y de vegetación medidas en las parcelas sometidas a distinto tipo de intervención y en las parcelas control.
Control - zonas de préstamo Control - zonas de aporteVariables edáficas 2002 2003 2002 2003pH 0.001 0.976 0.000 0.156Carbonatos 0.143 0.076 0.035 0.016C (ó N) 0.000 0.000 0.000 0.000P 0.227 0.713 0.012 0.026Ca++ 0.000 0.000 0.000 0.001Mg++ 0.000 0.002 0.000 0.001K+ 0.000 0.000 0.000 0.002Na+ 0.000 0.000 0.000 0.000Alcalinidad 0.000 0.000 0.000 0.000Cl- 0.000 0.000 0.000 0.002CE 0.000 0.000 0.000 0.001SO4
= 0.000 0.000 0.000 0.000RAS 0.000 0.000 0.000 0.000
Biomasa vegetal aéreaEspecies herbáceas 0.000 0.010 0.022 0.006 Perennes (helófitos) 0.703 1.000 0.098 0.018 Anuales 0.000 0.010 0.014 0.000 Acuáticas 1.000 1.000 0.098 0.000 Terrestres 0.000 0.010 0.013 0.000 Gramíneas 0.004 0.017 0.024 0.107 Leguminosas 0.004 0.001 0.001 0.012 Compuestas 0.004 0.001 0.000 0.001
Cobertura vegetalEspecies leñosas 0.007 0.029 0.660 0.717 A. macrostachyum 0.007 0.028 0.045 0.578 S. perennis 1.000 1.000 0.000 0.005
Suelo descubierto 0.000 0.000 0.000 0.003
En las dos columnas de la izquierda de la tabla 5 se muestran los resultados
de las comparaciones entre las parcelas control y las zonas de préstamo en los
dos años estudiados. En las de la derecha se muestra la significación de las
diferencias entre las parcelas control y las zonas de aporte (o relleno). Los
resultados marcados en negrita son aquellos que resultaron significativos tras
ajustar la FRD global de la tabla al nivel 5% (lo que requirió considerar un valor
umbral de significación de 0.035, en lugar del 0.050 convencional). Para
valores de p< 0.01 las diferencias se consideran muy significativas.
64
Sales solubles - Las variables relacionadas con el contenido de sales solubles
(incluyendo la conductividad eléctrica) registran diferencias altamente
significativas (p<0.01) entre las zonas control y restauradas.
Los contenidos de los cationes (Ca2+, Mg2+, K+, Na+) y aniones (Cl-, SO42-)
mayoritarios son significativamente más elevados en las zonas restauradas que
en las zonas control. Esto es especialmente cierto en las zonas de préstamo en
las que, al eliminarse los horizontes superficiales para emplearlos como
material de relleno, se han dejado al descubierto horizontes sub-superficiales
muy salinos, dado que en los suelos naturales de estas zonas se registra un
rápido crecimiento de la salinidad con la profundidad, por el ascenso capilar y
evaporación a partir de la capa freática (TYPMA, 1996).
Igualmente, el carácter deprimido de las zonas de aporte (o “relleno”) hace que,
aunque las mismas se colmatasen inicialmente con materiales superficiales
relativamente poco salinos, tiendan a comportarse como sumidero de agua y
sales y tiendan a incrementar progresivamente su nivel de salinidad superficial.
En efecto, a medida que avanza la primavera las aguas tienden a acumularse
en estas zonas, concentrándose progresivamente y dejando su contenido
salino en la superficie, tras evaporarse totalmente.
En general los suelos estudiados presentan una salinidad alta o moderada, en
la zona de arrastre y de relleno, lo que resulta decisivo para el establecimiento
de la vegetación, especialmente en el caso de algunas anuales que no toleran
altos niveles de salinidad.
Las zonas intervenidas (tanto por arrastre como por adición de materiales)
tienden a presentar mayores valores que las zonas control, lo que las hace
inapropiadas para el desarrollo de los pastizales característicos de estas
últimas.
Dado que se dispone de una aproximación satisfactoria efectuada por García
(datos no publicados) en la que se relacionan los valores del extracto de pasta
65
saturada (CEes) con los del extracto 1/5, dada por CEes=5.18*CE1/5, se
empleará para valorar los datos medios de las distintas zonas, con relación a la
escala de valoración de la salinidad definida por el Instituto de Investigaciones
Agropecuarias de Chile (tabla 6).
Tabla 6. 0.0 – 2.0 No Salino 2.1 – 4.0 Ligeramente Salino CE extracto saturación 4.1 – 8.0 Moderadamente Salino dS/m 8.1 – 16.0 Fuertemente Salino igual o mayor a 16 Muy Fuertemente Salino
De todas las zonas estudiadas las de préstamo son las más salinas con una
conductividad eléctrica estimada en el extracto de pasta saturada de entre 15 y
21 dS/m, lo que define suelos muy fuertemente salinos solo tolerados por
especies con adaptaciones especiales (“halófitas”). Este comportamiento tiene
lógica si se tiene en cuenta que se ha eliminado la capa de suelo más
superficial y que lo normal en las elevaciones naturales de la marisma es que la
salinidad crezca fuertemente con la profundidad. Al haberse dejado en una
posición superficial estos materiales fuertemente salinos condicionan en gran
medida la salinidad superficial y, con ello, el establecimiento y regeneración de
la vegetación.
En las zonas de relleno los valores medios estimados de conductividad del
suelo se aproximan a 10 dS/m, lo que define los suelos presentes como
fuertemente salinos. Al igual que en las zonas deprimidas naturales de la
marisma, la salinidad es mayor en estas zonas como resultado de la
acumulación y evaporación del agua superficial.
Por último, en las zonas control el valor medio de salinidad del extracto de
pasta saturada no supera los 4 dS/m, lo que los define como suelos
ligeramente salinos que pueden ser tolerados por un elevado número de
especies.
66
pH y alcalinidad - los suelos de las zonas control tienden a ser algo más
básicos (0.2-0.3 unidades) y a presentar mayores niveles de alcalinidad (entre
un 50 y un 100% superiores) que los de las zonas restauradas, aunque las
diferencias de pH tendieron a atenuarse en 2003. Estas diferencias entran
dentro de lo observado en los suelos naturales de la marisma a presentar
valores de pH inferiores en las zonas más inundables y en los suelos más
salinos (Clemente et al. 1998).
Los resultados del test U sugieren que existen diferencias muy significativas
(p<0.01) entre las control y las zonas afectadas por las obras de restauración
para el 2002. Sin embargo, no se aprecian diferencias significativas para el año
2003.
El contenido de carbonatos y bicarbonatos en el extracto acuoso está muy
relacionado con el pH. Los extractos con pH superior a pH 8,3 contienen
cantidades apreciables de carbonatos, aumentando estas últimas con el pH. En
extractos con pH más próximos a la neutralidad se incrementa la proporción de
bicarbonatos. En las muestras objeto de estudio el valor de pH oscila entre 7.9
y 8.3, encontrándose en el rango de los suelos salinos no sódicos.
Carbonatos - los resultados del test U sugieren que existen diferencias
significativas, aunque próximas al valor umbral, (p = 0.035 y 0.016) entre las
zonas protegidas y expuestas de zonas control y relleno y no significativas
(p>0.035)- para control y arrastre- para el 2002 y el 2003.
Los suelos estudiados presentan entre un 8.6 y un 12 % de carbonatos,
pudiendo considerarse suelos carbonatados-calizos típicos de la marisma de
Doñana.
Suelen producirse descensos en los contenidos de carbonatos en horizontes
con alta densidad de raíces, como ocurre en las zonas control que presentan
con un 95 % de cobertura vegetal, por término medio. Por el contrario, los
horizontes afectados por fenómenos de evaporación de aguas superficiales
67
tienden a ser más ricos en carbonatos poco solubles de calcio y magnesio, los
cuales precipitan a partir de las soluciones evaporadas. Esto se acentúa en las
zonas de relleno, que son la últimas en secarse.
En general, el contenido en carbonatos es mayor en las zonas restauradas que
en las control en un 1 ó 2 %.
En resumen, las diferencias encontradas entre los suelos de las zonas control y
restauradas, principalmente las que se refieren a contenidos en sales solubles
y al régimen de humedad del suelo, condicionan las características de la
cubierta vegetal y, en concreto, la productividad vegetal de las zonas
restauradas.
Discusión de los valores obtenidos.
La evaluación de las características de suelos naturales, con relación al
desarrollo de la vegetación natural, no puede efectuarse en función de los
criterios establecidos para el desarrollo de prácticas agrícolas. Pero podríamos
determinar la idoneidad general de estas características obtenidas para el
establecimiento de plantas o cultivos que no presenten adaptaciones
especiales. Así, atendiendo a los datos de las tablas 1 y 2, se puede indicar;
a) los valores de materia orgánica en la zonas control son de un 2-3 %, lo que
resultaría un nivel aceptable para un suelo agrícola.
b) en cuanto al contenido de nitrógeno Kjeldhal los valores normales en suelos
de cultivo oscilan entre un 0.02 y 0.4%. Las estimas obtenidas en este trabajo
se sitúan en dicho intervalo.
c)l nivel óptimo de P Olsen para un suelo agrícola arcilloso se situaría en torno
a 10 (mg /kg), mientras que en los suelos naturales estudiados los valores de P
disponible oscilan entre 10 y 30 mg/kg, lo que significa que la disponibilidad de
P no sería el principal factor limitante del desarrollo vegetal.
68
d) el contenido en K adecuado oscila entre 2 y 10 mmolc / l. En los suelos
estudiados los niveles oscilan entre 2.0 y 7.7 mmolc / l.
e) El valor promedio de pH de estos suelos se aproxima a 8, lo que se
consideraría elevado para suelos agrícolas, pudiendo verse afectada la
disponibilidad de algunos nutrientes (particularmente de micronutrientes y P).
f) En cuanto a la conductividad eléctrica del extracto de pasta saturada, la
misma crece desde valores ligeramente salinos (inferiores a 4) en las zonas
control, que sólo limitarían el desarrollo de especies muy sensibles, a valores
fuertemente salinos (próximos a 20dS/m) sólo compatibles con el desarrollo de
especies tolerantes a la salinidad.
g) Los valores de RAS que indican el grado de sodificación del suelo es bajo
(inferiores a 4) en las zonas control; alto en las zonas de relleno (5-7) y en el
límite de los suelos sódicos (RAS>13) en el caso de las zonas de préstamo.
h) Los suelos estudiados presentan un promedio del 10 % en peso de
carbonatos lo que entraría dentro de los valores considerados normales en los
suelos agrícolas de la zona.
5.3. Efectos de las obras de restauración en las características cuantitativas de la cubierta vegetal En la zona de estudio García et al. (2003) se han referido a 4 tipos o “formas
vitales” de plantas:
-leñosas; esencialmente quenopodiáceas halófitas (altamente resistentes a la
salinidad).
-helófitos: especies herbáceas perennes que presentan la parte inferior
sumergida en el agua. En la zona de estudio son principalmente juncáceas y
ciperáceas con porciones hipogeas persistentes, que prosperan en zonas
inundables.
69
-herbáceas terrestres; esencialmente terófitos (plantas anuales, atraviesan la
estación desfavorable en forma de semilla) que completan su ciclo en zonas no
inundadas de forma prolongada, o tras la evacuación de la lámina de agua,
-macrófitos anuales sumergidos. Son terófitos que completan todo o la mayor
parte de su ciclo vital en presencia de una lámina de agua libre.
Globalmente, las áreas intervenidas presentan una cobertura vegetal total
inferior y una proporción de suelo descubierto superior a la de las zonas control
(tablas 3 ,4 y 5).
Dentro de las áreas restauradas, las diferencias más significativas se
relacionan con la mayor proporción de suelo desnudo en las zonas de arrastre
(valores de hasta el 90%) y con la mayor cobertura vegetal (leñosa y
herbácea) en las zonas de relleno (valores de hasta un 32%) .
A continuación se incluye una relación (no exhaustiva) de las principales
especies identificadas en las zonas de estudio, agrupadas por formas vitales y
familias (tabla 7).
Tabla 7. Especies vegetales de la zona de estudio.
Especies Leñosas
Helófitos (Ciperáceas herbáceas)
Gramíneas
Leguminosas
Compuestas
Otras especies
frecuentes Arthrocnemum macrostachyum
Scirpus maritimus
Aeluropus littoralis
Trifolium omithopodioidis
Chamaemelum fuscatum
Centarium pulchelum
Sarcocornia perennis
Eleocharis palustris
Bromus hordeaceus
Trifolium resupinatum
Chamaemelum mixtum
Coronopus squamatus
Suaeda vera Bromus lanceolatus
Trifolium tomentosum
Leontodon marocanum
Cressa cretica
Hordeum marinum
Medicago polymorpha
Scorzonera laciniata.
Frankenia pulverulenta
Crypsis aculeata
Sonchus asper
Heliotropium supinum
Haynardia cilindrica
Juncus buffonius
Lolium rigium
Lythrum baeticum
Parapholis incurvans
Plantago coronopus
Pharalis paradoxa
Ranunculus peltatus
Polypogon maritimum
Rumex dentatus
Rostraria phleoides
Spergularia nicaensis
Sphenophus divaricatus
Suaeda splendens
70
La cubierta herbácea anual está menos desarrollada en las zonas
intervenidas, especialmente por el fuerte descenso de las herbáceas terrestres,
que no se compensa con el ligero incremento en la abundancia de anuales
acuáticas (tablas 3 y 4) como resultado de su mayor probabilidad de
inundación. Los resultados del test U sugieren que existen diferencias muy
significativas (p<0.01) entre las zonas control y de préstamo, y significativas
(p=0.014 y 0.000) entre las de control y relleno, para el 2002 y el 2003.
Entre las anuales acuáticas cabe destacar que, según el test U, existen
diferencias muy significativas (p<0.01) entre las zonas control y las de relleno,
pero no significativas entre las de control y arrastre, tanto para 2002 como
para 2003. Destaca sobre todo la presencia de anuales de hábito acuático en
las zonas de relleno, lo que confirma lo previamente razonado con relación a
los desniveles generados por las obras y sus previsibles efectos en la
composición de la cubierta vegetal. También merece atención la presencia de
helófitos en las zonas de relleno.
En cuanto a las especies anuales terrestres los resultados del test U sugiere
que existen diferencias muy significativas (p<0.01) entre la producción de
biomasa por las principales familias del pastizal (gramíneas, compuestas y
leguminosas) entre las zonas control y las intervenidas. No obstante, las
diferencias son mucho más marcadas entre las zonas control y las de
préstamo, lo que refuerza lo indicado anteriormente sobre el hecho de que las
zonas naturales parecen más similares, en algunos aspectos, a los antiguos
canales colmatados que a las áreas que se han devastado para efectuar la
restauración.
Entre las especies leñosas es significativa la presencia de Sarcocornia
perennis (tablas 3, 4 y 5) en las zonas de relleno, dado que se trata de la
quenopodiacea leñosa que mejor tolera la inundación de las tres detectadas en
la zona de estudio. Los resultados del test U sugieren que -en cuanto a
S.perennis- no existen diferencias significativas entre las zonas control y de
préstamo, dado que esta especie no se ha desarrollado en ninguna de ellas.
71
Las diferencias son, sin embargo, muy significativas (p<0.01) entre las zonas
control y de relleno, tanto para 2002 como para 2003.
Sin embargo para Arthrocnemum macrostachyum existen diferencias
significativas (p= 0.007 y 0.029) entre las zonas control y préstamo, y no
significativas entre control y relleno, tanto para 2002 como para 2003.
En conclusión, cuando se compara el tapiz vegetal de las zonas restauradas
con el de las zonas no intervenidas colindantes (tablas 3, 4 y 5) se observa:
1º) que el recubrimiento global del suelo sigue siendo muy superior en las
zonas control que en las restauradas de cualquier tipo;
2º) las zonas que recibieron el aporte de materiales presentan un mayor grado
de convergencia con las zonas control -en lo que respecta al desarrollo de una
cubierta de leñosas- que las zonas de préstamo, pese a que estas últimas
presentan un régimen de humedad más similar al de las zonas control;
3º) la presencia en las zonas de relleno especies perennes (Sarcocornia
perennis, dominante y Scirpus maritimus, ocasional) y anuales que están
completamente ausentes de las zonas control, lo que se atribuye a la inferior
cota de aquéllas. La evolución en los dos años estudiados parece indicar que la
tendencia de estas diferencias es a ampliarse y consolidarse, conforme
perduren las diferencias en el régimen de inundación.
4º) la producción herbácea aérea en las zonas control es varias veces superior
a la medida en las zonas restauradas, especialmente con relación a la de las
zonas de préstamo, cuya producción es prácticamente nula (excepto en
gramíneas). Si se considera el status normal de la vegetación herbácea en la
zona (que es el expuesto a la acción del ganado), entonces la diferencia más
relevante entre las zonas control y las restauradas se asocia a la muy superior
producción debida de leguminosas en las primeras, dado que en las zonas
restauradas (tanto de préstamo como de aporte) prácticamente no se presenta
esta familia (tablas 3 y 4).
72
En la tabla 8 se muestran los valores anuales medios de producción herbácea
aérea (expresados en Kg/ha y medidos en zonas no accesibles al ganado) en
las zonas control y en los dos tipos de zonas intervenidas estudiada. Además
de los valores correspondientes a 2002 y 2003, se incluye un avance de los
correspondientes a 2004 (aún incompletamente procesados).
Tabla 8. Producción media de biomasa herbácea (Kg de materia seca por ha) en zonas control e intervenidas protegidas de la acción del ganado. Los datos de 2004 son parciales.
Producción herbácea aérea2002 2003 2004
Control 3881 2888 3611Préstamo 969 1526 936Aporte 2120 2899 2106
De dichos datos se deduce que:
1) la producción herbácea aérea media de las zonas control se aproxima a
3500 kg de materia seca por ha (o 350 g/m2)
2) el descenso medio en la producción herbácea áerea al transformar un área
inalterada en área de préstamo ha sido de un 65% aproximadamente. En valor
absoluto, dicha merma supera los 2300 kg de materia seca por ha, afectando al
100% de la producción potencial de leguminosas, al 99% de la de compuestas
y al 85% de la de gramíneas.
3) el descenso medio de la producción herbácea aérea en un área de aporte
con relación a un área control es del 30%.
Si se consideran los cálculos de García et al. (2003) que estiman entre 20 y
30m2 la extensión de zona de préstamo producida por cada metro lineal de
canal terciario cegado y entre 70 y 80 m2 en el caso de los canales
secundarios, puede estimarse para nuestro estudio en unos 8,7 Kg de biomasa
73
seca –en el primer caso- y en unos 26.3 Kg, en el segundo, la pérdida de
producción herbácea anual en estas zonas elevadas por metro lineal de cada
tipo de canal (terciario, secundario) cegado.
Considerando que la longitud total de los tramos de canal terciarios restaurado
asciende a 7000 m y los de secundario a 2000 m (habría además que añadir
1000 m aproximados de caminos), la merma en la producción global (caso de
tratarse todas ellas de áreas de Arthrocnemum con pastizal) ascendería a 706
Tm/año. Considerando un área total de 1800 ha, de las que 234 ha se han
trasformado en áreas de préstamo -lo que supone un 13% de esta superficie-
dicha merma podría representar un (0.65 x 0.13 x 100=) 8.5% de la producción
global de biomasa herbácea global de la zona. 5.4. Efectos del ganado
Atendiendo al conjunto de las parcelas estudiadas (tanto en las zonas control
como en las restauradas), y según el test U, no se aprecian diferencias
significativas (p>0.035) entre las características químicas superficiales de los
suelos de las zonas que permanecieron expuestas a la acción del ganado y las
que quedaron protegidas por cercas desde el verano de 2001, en ninguno de
los dos años en los que se efectuaron medidas (tabla 9).
Se concluye, por tanto, que transcurridos dos años desde la finalización de las
últimas obras no existe evidencia alguna de que la acción del ganado
determine diferencias en alguno de los parámetros químicos estudiados en el
suelo, pudiendo atribuirse las diferencias encontradas a meras fluctuaciones
aleatorias. Idéntica conclusión se alcanza cuando se analizan separadamente
las zonas control y las restauradas (o, dentro de estas últimas, las de préstamo
o relleno) comparando las protegidas con expuestas a la acción del ganado. No
parece, por tanto, que la acción del ganado (al menos a corto plazo) pueda
suponer una alteración significativa de las variables químicas medidas en el
suelo.
74
Hay que resaltar, sin embargo, las diferencias evidentes que se observan en la
morfología superficial del suelo de las zonas sometidas a la acción del ganado,
especialmente en las zonas restauradas (fotos 11 y 12), lo que, probablemente,
determine cambios en las características físicas superficiales del suelo, como la
densidad aparente, que no han sido analizadas en este estudio, pero se han
apuntado en otros anteriores (García et al. 2003).
11 12
75
Tabla 9. Comparación estadística (resultado del test U de Mann-Whitney) de los valores de las variables edáficas y de la cubierta vegetal en zonas protegidas y expuestas a la acción del ganado. Las diferencias significativas se resaltan en negrita. Los datos medios correspondientes a cada año y situación se muestran en las tablas 1 a 4.
Variables edáficas 2002 2003pH 0.464 0.704CO3
= 0.602 0.217C (ó N) 0.827 0.296P 0.699 0.100Ca++ 0.637 0.527Mg++ 0.490 0.825K+ 0.866 0.393Na+ 0.625 0.591Alc 0.820 0.874Cl- 0.414 0.375CE 0.439 0.548SO4
= 0.814 0.874RAS 0.866 0.658
Biomasa herbácea 0.001 0.017
Cobertura leñosa 0.955 0.864
Suelo descubierto 0.053 0.054
En lo que se refiere a los efectos del ganado en la cubierta vegetal sólo se
detecta, en el conjunto de las parcelas (restauradas o no) una reducción
significativa (p>0.035) de la biomasa asociada a especies anuales terrestres en
las zonas expuestas al ganado. Cuando se analizan por separado las zonas
control y las restauradas las conclusiones son similares a las alcanzadas en el
conjunto de las parcelas, si bien las diferencias entre la biomasa herbácea de
las zonas restauradas sometidas o no a la acción del ganado es mucho más
significativas en las zonas restauradas que en las zonas control.
Ello, posiblemente, se debe a la mayor protección de la vegetación herbácea
existente en las zonas control expuestas a la acción del ganado, por efecto de
la vegetación leñosa, frente a la desprotección de la vegetación herbácea en
76
las zonas restauradas no protegidas, dado el escaso o nulo desarrollo de la
vegetación leñosa
El efecto global del ganado (tanto por consumo como por pisoteo) sobre la
biomasa aérea de la vegetación herbácea medida en los meses de mayo de
2002 y 2003 es una merma de un 48% en las zonas control, de un 70% en las
zonas de préstamo y de un 76% en las de aporte.
O sea, en las zonas poco elevadas restauradas de la marisma Gallega se
eliminan por el ganado, hasta el mes de mayo, unas tres cuartas partes de la
biomasa herbácea producida, mientras que en las zonas control esta
proporción se aproxima a la mitad.
Discusión de los resultados.
De acuerdo con los datos recopilados en TYPMA (1996), en la zona estudiada
existe una notable presión ganadera evaluada en 5000-6000 cabezas de
ganado ovino, 3500-3000 de ganado vacuno y entre 2000-3000 de ganado
caballar. Esto supondría un carga ganadera de 3.7 cabezas de ovino por ha,
2.6 de vacuno y 2 de caballar; lo que en total supondría una carga de 4.6 UGM
/ ha.
Este ganado no se distribuye de forma homogénea por toda la finca sino que lo
hace por las zonas elevadas (sobre un 70% de la superficie total) durante los
meses en que comienzan las lluvias y transcurre el periodo de inundación
(desde noviembre a mayo). A partir de este último mes se produce la rápida
desecación de la marisma y el ganado comienza a alimentarse en las zonas
más deprimidas.
Los valores de carga anteriormente contrastan con los medidos Soriguer et al.
(2001) en la fracción sur de la Marisma de Hinojos, situada dentro del Parque
Nacional. En esta zona las cargas estimadas fueron de 10.6, 6.0 y 3.7 cabezas
por hectárea, para el ganado lanar, vacuno y caballar, respectivamente. Para
77
valorar lo expuesto se indica que la carga máxima permitida en la Marisma de
Hinojos es de 0.1 UGM/ha (según el Plan Rector de Uso y Gestión de Doñana).
De acuerdo con Soriguer et al. (2001) la carga de ganado bovino y caballar es
de especial relevancia para la vegetación, por su alto requerimiento de biomasa
vegetal (10 y 13 Kg de biomasa vegetal seca por individuo y día,
respectivamente), frente al de los grandes herbívoros silvestres y al ganado
ovino (1-2 Kg por individuo y día). Estos mismos autores encontraron que, con
las cargas ganaderas anteriormente indicadas para el Parque Nacional, la
biomasa de quenopodiáceas leñosas en la marisma de Hinojos se redujo casi
un 50%, como resultado de los efectos directos e indirectos del ganado en la
vecindad de cercados de exclusión, lo que puede asimilarse a un 50% de
pérdida de la biomasa leñosa disponible. Dicha pérdida se atribuyó,
fundamentalmente, al efecto mecánico del ganado, más que al consumo
directo (que sólo es significativo en épocas de escasez). Las pérdidas de
biomasa de herbáceas por efecto de los herbívoros (consumo y pisoteo)
representaron más del 60% con respecto al control, tanto en otoño como en
primavera. Casi la mitad de esta pérdida (un 25% del total) se atribuyó al efecto
mecánico del pisoteo. La mayor parte de los efectos se deberían al ganado
doméstico que, con las cargas arriba indicadas, representó más del 96% de la
demanda trófica global, frente a menos del 4% debida a los ungulados
silvestres.
Los valores de pérdida de biomasa herbácea calculados por nosotros para las
zonas control (48%) se aproximan a los estimados por Soriguer et al. 2001
(60%). Si bien estos últimos son notablemente excedidos por los medidos en
las zonas restauradas (70% en las zonas de préstamo y de un 76% en las de
aporte).
78
79
6. CONCLUSIONES
80
81
1ª. El procedimiento empleado para cegar masivamente el sistema de canales
en la zona de estudio ha producido que, por cada metro lineal de canal terciario
cegado (de 6-7 m de anchura aproximada) se hayan generan entre 20 y 30 m2
de zonas de arrastre, en las que se ha devastado la vegetación natural, el
horizonte superficial del suelo y el banco de semillas, todos los cuales han sido
arrastrados con palas mecánicas al interior de los antiguos canales.
Lo drástico de estas operaciones y la falta de previsión en cuanto a las
cantidades de materiales añadidos y a la posterior evolución de los mismos ha
determinado la progresiva compactación y asentamiento de los materiales de
relleno y, con ello, que estas zonas tiendan a presentar una cota inferior, en
uno o varios decímetros, a la de las zonas naturales (“control”) colindantes.
Todo ello determina que las zonas restauradas presenten régimen hidrosalino
diferente a las del entorno natural inmediato en las que pretendían integrarse,
manteniendo parcialmente la “huella” y efecto distorsionador del antiguo
sistema de canales.
Concluimos, pues, en este punto, que –dado los resultados obtenidos- una
actuación menos destructiva hubiera sido el cegamiento parcial de los canales
con los materiales de los caballones dispuestos en los lados de los mismos
dejando canales más someros, lo que habrá afectado -a lo sumo- a 3-4 metros
a cada lado de los canales por el paso de máquinas. Sólo puntualmente en las
intersecciones con los cauces naturales era obligada la colmatación total de los
canales, para evitar que drenaran el agua de los mismos.
2ª. La comparación estadística de los valores de la salinidad global en el
horizonte superficial del suelo (expresada como conductividad eléctrica del
extracto acuoso de relación 1:5) y las concentraciones de los cationes (Ca2+,
Mg2+, K+, Na+) y aniones (Cl-, SO42-) mayoritarios, nos ha llevado a concluir que
las zonas restauradas presentan contenidos salinos mucho más elevados que
las zonas control colindantes. Esto es especialmente cierto en las zonas de
préstamo en las que, al haberse eliminado los horizontes superficiales se han
dejado al descubierto horizontes sub-superficiales muy salinos, dado que en los
82
suelos naturales de estas zonas elevadas de la marisma se registra un rápido
crecimiento de la salinidad con la profundidad.
El carácter deprimido de las zonas de aporte hace que (aunque se colmataran
con horizontes superficiales, relativamente poco salinos) se comporten como
sumidero de agua y sales y tiendan a incrementar, progresivamente, su nivel
de salinidad superficial.
3ª. Las zonas restauradas presentan valores de materia orgánica y de N-
Kjeldhal (estimados) significativamente inferiores a los de las zonas control,
hecho que atribuimos al mayor desarrollo de la cubierta vegetal en estas
últimas y a la falta de leguminosas en las zonas restauradas, particularmente
en las áreas de préstamo.
4ª. La disponibilidad de fósforo (P-Olsen) y el contenido en carbonatos son las
dos variables edáficas que menos diferencias presentan entre las zonas control
y las restauradas. Los valores de pH parecen tender a converger y no
resultaron significativamente diferentes en zonas control y restauradas al final
del estudio.
5ª. La relación de adsorción de sodio (RAS) difiere de forma muy significativa
en las zonas control (con valores bajos o moderados) y en las zonas
restauradas, en las que son muy superiores, acercándose (y superando a
veces) el umbral de los suelos sódicos en las zonas de préstamo o arrastre.
6ª. La cubierta vegetal presenta diferencias cualitativas (especies presentes) y
cuantitativas (porcentaje de cobertura del suelo, producción de biomasa aérea)
entre las zonas control y las zonas restauradas.
Las primeras se caracterizan por presentar un mayor número de especies, una
cobertura vegetal más elevada -tanto herbácea como leñosa- menor proporción
de suelo desnudo y una producción mayor de biomasa aérea de herbáceas.
Una diferencia importante es la notable presencia de leguminosas (Trifolium,
83
Medicago) en las zonas control, frente a su práctica ausencia en las áreas
restauradas, particularmente en las de arrastre o préstamo.
7ª. La producción total aérea de herbáceas medida, en promedio, en las zonas
control se aproximó 3500 kg de materia seca por ha, lo que constituye un valor
notable para un área natural.
8ª. Hemos estimado que el descenso medio en la producción herbácea aérea
asociado a la transformación de áreas inalterada en área de préstamo ha sido
de un 65%, aproximadamente.
En valor absoluto, la merma asociada a la transformación supera los 2300 kg
de materia seca por ha, afectando al 100% de la producción potencial de
leguminosas, al 99% de la de compuestas y al 85% de la de gramíneas.
9ª. Por el contrario las áreas de aporte presentan valores de producción más
próximos a los de las áreas control, con un descenso de sólo un 30% en la
producción de biomasa herbácea, lo que representa una diferencia de 1125 kg
/ ha.
10ª. No puede concluirse un efecto directo del ganado sobre las propiedades
químicas del suelo, aunque sí se han observado visualmente efectos muy
manifiestos sobre algunas propiedades físicas y morfológicas cuyo estudio no
ha abordado en el presente trabajo. Sólo hemos encontrado diferencias
estadísticamente significativas entre las cantidades de biomasa aérea de
herbáceas que permanecen ‘in situ’ en el mes de mayo en las zonas expuestas
y protegidas de la acción del ganado.
11ª. El efecto global del ganado (tanto por consumo como por pisoteo) sobre la
biomasa aérea de la vegetación herbácea medida en el mes de mayo de 2002
y 2003 consiste en una merma del 48% de la producción, en las zonas control;
de un 70% en las zonas de préstamo y de un 76% en las zonas de aporte.
84
85
7. REFERENCIAS
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92
93
8. ANEXOS
94
95
8.1. ANEXO I
MAPAS DEL MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE
96
