Desarrollo y aplicación de un índice multifactorial de conectividad de sedimentos a escala de cuenca

J.M. Quiñonero Rubio; Carolina Boix Fayos; Joris de Vente

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Desarrollo y aplicación de un índice multifactorial de conectividad de sedimentos a escala de cuenca

J.M. Quiñonero Rubio ^[1] ^[2] ; Carolina Boix Fayos ^[2] ; Joris de Vente ^[2]
1. [1] Universidad de Murcia
  
  Universidad de Murcia
  
  Murcia, España
2. [2] Centro de Edafología y Biología aplicada del Segura
  
  Centro de Edafología y Biología aplicada del Segura
  
  Murcia, España
Localización: Cuadernos de investigación geográfica: Geographical Research Letters, ISSN-e 1697-9540, ISSN 0211-6820, Vol. 39, Nº 2, 2013, págs. 203-223
Idioma: español
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Resumen
- español
  Este trabajo presenta una nueva metodología para la estimación de la conectividad de sedimentos a escala de cuenca. El índice propuesto CCI (Índice de Conectividad de Cuenca), se basa en la combinación de factores en un entorno SIG que condicionan la conectividad de sedimentos en diferentes elementos (laderas, subcuencas, cauces) que componen el sistema fluvial. Los factores evaluados en el modelo son la capacidad de transporte en laderas (TC), la eficiencia como trampa de diques de retención de sedimentos (TE), la presencia de barreras geomorfológicas (GF), las condiciones del flujo (FC) y la capacidad de transporte de los cauces (SP). Aplicamos este índice en la cuenca del Alto Taibilla (314 km2) (SE de España) para distintos escenarios de uso del suelo (1956 y 2006) y de manejo (diques de retención de sedimentos). Esta cuenca ha sufrido importantes cambios de cobertura en los últimos 50 años. El intenso proceso de abandono agrícola y la implantación de reforestaciones y diques de retención de sedimentos han causado un importante impacto en la dinámica de exportación de sedimentos de la cuenca. El CCI permite identificar qué elementos del paisaje tienen un mayor impacto en la (des)conectividad de sedimentos a escala de cuenca. Los resultados muestran una reducción importante de la conectividad del 76% entre 1956 y 2006. Sin embargo, se observa que los diques de retención de sedimentos sólo contribuyen a esta reducción en un 3%. Los cambios de uso del suelo provocan un impacto elevado en la reducción de la conectividad de sedimentos, salvo en sectores muy localizados con fuertes pendientes, o bien con el desarrollo de la agricultura junto a los principales cauces de la red de drenaje. El CCI resulta un método contrastado de fácil aplicación que puede ser utilizado para realizar análisis espacio-temporales de la conectividad de sedimentos en áreas con alteraciones naturales y antrópicas.
- English
  This paper presents a new methodology to assess sediment connectivity at the catchment scale. The proposed index CCI (Catchment Connectivity Index) is based on a combination of factors in a GIS environment that determine the connectivity of sediment in different elements (slopes, basins, channels) of the river system. The factors evaluated are the transport capacity on hillslopes (TC), check-dams' trap efficiency (TE), the presence of geomorphological barriers (GF), flow conditions (FC) and the sediment transport capacity in channels (SP). This index was applied to estimate connectivity in the Upper Taibilla catchment (314 km2) (SE Spain) for different land use (1956 and 2006) and management (check-dams) scenarios. This catchment has suffered major land use and land cover changes over the last 50 years. The intense agricultural abandonment process and the implementation of soil erosion control measures (reforestation and check-dams) have strongly affected sediment dynamics of the basin. Calculation of the CCI allows identifying which landscape elements have most impact on the sediment (dis)connectivity at catchment scale. The results show a significant reduction in the connectivity of 76% between 1956 and 2006.
  
  However, it is observed that the check-dams contribute only 3% to this reduction.
  
  Land use changes had a much higher impact on reducing sediment connectivity, except in some areas with steep slopes, or with the development of agriculture along the main channels of the drainage network. Altogether, CCI showed to be a relatively easy and effective method that can be used for spatio-temporal sediment connectivity analyses in areas with natural and human disturbances.