Selvicultura
ecohidrológica en
bosques semiáridos:
articulando los
servicios
ecosistémicos a través
del agua
Antonio D del Campo
Profesor Titular Universidad -
UPV - [email protected]
El agua como recurso esencial para la vidaMódulo temático gestión forestal
1. La función ecohidrológica de los bosques
Los servicios ecosistémicos y los procesos hidrológicos en el bosque
La resiliencia climática y el agua en bosques semiáridos
La necesidad de incorporar los procesos hidrológicos en la gestión forestal
2. Cuantificación del Agua en gestión forestal
Selvicultura ecohidrológica en bosques semiáridos:
articulando los servicios ecosistémicos a través del agua
2
¿Cómo cuantificarla?,
¿Cómo modificarla?
La variabilidad
espacio-temporal
¿Cómo cambia el
resto del Sistema?
1.1.- Servicios ecosistémicos y procesos eco-hidrológicos
3
• Servicios
ecosistémicos
asociados al
agua (EEM)
1.1.- Servicios ecosistémicos y procesos eco-hidrológicos
4
• Servicios
ecosistémicosasociados al agua
uso social
Summary Report
Okanagan Water Supply and Demand Project – Phase 2 vi 30-July-2010
Figure 1 Average annual water balance for the Okanagan Basin.
• Los sistemas ecológicos procesos biológicos, físicos y químicos
(acciones o eventos que vinculan a los organismos y su entorno)
Procesos hidrológicos: ET, P, It, I,
1.1.- Servicios ecosistémicos y procesos eco-hidrológicos
5
Forestry Commission, 2011
Producción primaria
(conversión de energía en MO
a través de la fotosíntesis), es
decir, energía.
Procesos climáticos (sequías,
períodos húmedos,
aridificación)
Regímenes de perturbaciones
Procesos del suelo
(pedogénesis, erosión,…)
Procesos antropogénicos
1.1.- .- Servicios ecosistémicos y procesos eco-hidrológicos
6
• Colectivamente, los procesos producen:
Materia orgánica (biomasa, secuestro
de C)
Transferencia de agua y nutrientes
Regulan la calidad del aire y del agua
Formación de suelo
Biodiversidad
• Brindan servicios ecológicos y recursos
naturales (alimentos, fibra, madera, etc.)
• ESTRATEGIA FORESTAL DE LA UE (2021)
fomenta:
Multifuncionalidad de los bosques,
Secuestro de C
Mejorar la resiliencia ecosistemas
Proteger y preservar la biodiversidad
y otros servicios
Sobre los servicios ecosistémicos… ¿cuál
de estas preguntas es correcta?
El servicio ecosistémico precede al proceso
ecosistémico
El proceso genera el servicio
El agua limpia que sale del grifo es un proceso
ecosistémico
1.1.- .- Servicios ecosistémicos y procesos eco-hidrológicos
8
• Entender los procesos (hidrológicos)
sinergias y antagonismos
• gestionarlos para un fin concreto• Agua: Calidad vs. cantidad
= F (topografía, sp., densidad, suelo)
1.2.- La resiliencia climática y el agua en bosques semiáridos
9
Cambio climático es cambio de los procesos del agua:
• < Hum. Suelo, > ET, < P,
resiliencia
climática se
puede asemejar a
resiliencia de los
procesos
hidrológicos
1.2.- La resiliencia climática y el agua en bosques semiáridos
10
D ETERM IN AN TS O F FO REST RESILIEN CE TO N ATU RAL D ISTU RBAN CE REG IM ES • Disturbance regimes and their spatio-temporal time frames.
Johnstone et al., 2016.
• Cambio climático es
cambio de los procesos del
agua: Hum. suelo
> ET
< P
Nagel et
al., 2017;
Peterson &
Nagel,
2018
11
1.3.- La resiliencia climática y el agua en bosques semiáridos (y la gestión forestal adaptativa)
Selvicultura = Productos + otros SS.EE.
Hernández, D. 2004
=
1.3.- La necesidad de incorporar los procesos hidrológicos en la gestión forestal
De la selvicultura de productos a la selvicultura de procesos
El enfoque ecohidrológico
base para adoptar medidas de adaptación al cambio climático, mejorar la resiliencia
de los bosques y la provisión de servicios ecosistémicos fundamentales
Necesidad de cuantificar los procesos: carbono, agua, fuego, resiliencia,…
Estrategia Forestal EU
(2021)
Cortas de regeneración / mejora
(planteamiento tradicional vs. planteamiento de procesos)13
1.3.- La necesidad de incorporar los procesos hidrológicos en la gestión forestal
Montero et al., 2001.
• Régimen de clareo
… no hay que inventar … solo explicitar…
Selvicultura de procesos identifica los servicios ecosistémicos objetivos
de gestión gestiona sobre los procesos responsables optimizar outputs
14
Cuánto? Dónde? Cuándo? Cómo?
0% eliminar
20%
eliminar
40%
eliminar
60%
eliminar
CortarX
X XX
X
X
X
Clara
baja
X
X
X
X
X
Clara
media
Clara alta
XX
Ärea
tratada
0 10
0
0 10
0
0 10
0
Año
tratamiento
Rotación
Rotación
Rotación
Stands 1
& 7
1
7
Stands 3
& 5
3
5
Stands 6
& 9
6
9
1.3.- …. identificar procesos responsables y gestionarlos ….
Magnitud, variabilidad
espacial y temporal de
procesos
Gestión sobre procesos según
los objetivos:
• Suministro agua
• Secuestro de C
• Resistencia fuego,
• Resiliencia
• ….
2.- Cuantificación del Agua en gestión forestal
• ¿Cómo llevamos esto a la práctica (cuantificación)?
Ej. Cantidad de agua: Partición Lluvia, Redistribución suelo, agua azul / verde
Precipitación
Evaporación
Percolación
Estructura forestal
Escorrentía cortical y trascolación
Interceptación
Transpiración
∆ Agua del suelo
Escorrentía
Precipitación = Interceptación+ ETr + Escorrentías + Percolación ± ∆Agua del suelo
Estructura física Estructura biológica
2.- Cuantificación del Agua en gestión forestal
Caudal
Evaporación desde el suelo
Densidad del rodal (árboles/ha)
Uso
del a
gua (
mm
/año)
Interceptación
2.1. Cuantificar y modificar: el
role de la parcela experimental
Nested catchment approach employed in TERENO Source: JÜLICH, http://www.tereno-med.net/
• Parcela: balance hídrico en la unidad básica (ej. píxel) útil para escalar hacia unidades de entidad superior
Conocimiento ecohidrológico integrado.
Efecto de la gestión forestal
2.1.- Cuantificación del Agua
19
Contadores y pluvios
Precipitación y trascolación Escorrentía cortical
Collar y tipping-bucket
Humedad suelo
Sondas de humedad y CPS
Meteo
Escorrentías
Zanjas y contadores
Estación
met.
Transpiración
Flu
jo d
e s
av
ia
Recarga profunda
Piezómetro y
sensor de nivel
• La sensorización (parcela)
2.- Cuantificar y modificar el agua
• Casos estudiados
A) Plantaciones forestales maduras
(> 50 años, conservación suelo)
B) Regeneración post-incendio
C) Monte bajo de encina
Clareo regenerado zona seca: partición de la lluvia (DEL CAMPO ET AL., 2018, 2019)
21= F (P, ET, densidad,…)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90-2.00
-1.50
-1.00
-0.50
0.00
0.50
1.00
1/1
0/13
1/1
2/13
1/2
/14
1/4
/14
1/6
/14
1/8
/14
1/1
0/14
1/1
2/14
1/2
/15
1/4
/15
1/6
/15
1/8
/15
1/1
0/15
1/1
2/15
1/2
/16
1/4
/16
1/6
/16
1/8
/16
P (
mm
)
Ln
(T
hin
nin
g/C
ontr
ol)
L(StfT/StfC)
L(ThrT/ThrC)
L(ItT/ItC)
Pg (mm)
Escorrentía cortical (> C)
Trascolación (> T)
Interceptación (> C)
2.1.- Cuantificar y modificar el Agua
= F (Clima, densidad???, suelo,…)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90-0.1
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.61
/10
/13
1/1
2/1
3
1/2
/14
1/4
/14
1/6
/14
1/8
/14
1/1
0/1
4
1/1
2/1
4
1/2
/15
1/4
/15
1/6
/15
1/8
/15
1/1
0/1
5
1/1
2/1
5
1/2
/16
1/4
/16
1/6
/16
1/8
/16
Pg
(m
m)
L (
Th
innin
g/C
on
trol)
CALDERONA
L(∆θT/∆θC)L(DT/DC)L(DgenT/DgenC)Pg (mm)
Recarga agua del suelo (> T)
Percolación (≈ T, C)
22
Clareo regenerado zona seca: Redistribución Pn (DEL CAMPO ET AL., 2018, 2019)
2.1.- Cuantificar y modificar el Agua
0
10
20
30
40
50
60
70
80-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
1/1
0/1
2
1/1
2/1
2
1/2
/13
1/4
/13
1/6
/13
1/8
/13
1/1
0/1
3
1/1
2/1
3
1/2
/14
1/4
/14
1/6
/14
1/8
/14
1/1
0/1
4
1/1
2/1
4
1/2
/15
1/4
/15
1/6
/15
1/8
/15
1/1
0/1
5
1/1
2/1
5
1/2
/16
1/4
/16
1/6
/16
1/8
/16
Pg (
mm
)
L (
Thin
nin
g/C
ontr
ol)
LA HUNDE
L(DT/DC)
L(∆θT/∆θC)
L(DgenT/DgenC)
Pg (mm)
= F (P, ET, tiempo, densidad, suelo,…)
Recarga agua del suelo (> C)
Percolación (> T)
23
Resalveo QUIL zona subhúmeda: Redistribución Pn (DEL CAMPO ET AL., 2018, 2019)
2.1. Cuantificar y modificar el Agua
2.1.- Cuantificar y modificar el Agua
!!!!!
Gr 772
It 302
T 122 I 470 Es 160
I>30 cm 188
Gr 772
It 373
T 95 I 399 Es 142
I>30 cm 162
Gr 772
It 67
T 122 I 704
Es 301
I>30 cm 281
Gr 772
It 150
T 95 I 619
Es 271
I>30 cm 253
A. Tree: t1 -------> 10 years -------> t10 B. Stand: t1 ------> 10 years ------> t10
Disminución 20% cobertura
Claras en repoblaciones antiguas zona subhúmeda (DEL CAMPO ET AL., 2014)
Sobre la gestión forestal y el agua… ¿cuál
de estas preguntas es correcta?
Clarear el bosque aumenta la lluvia neta
Clarear el bosque siempre aumenta la recarga
profunda (o de acuíferos)
Todos los bosques funcionan hidrológicamente
igual si están en un mismo clima y condiciones
ecológicas
2.2.- La variabilidad espacio-temporal
Nested catchment approach employed in TERENO Source: JÜLICH, http://www.tereno-med.net/
• Subcuenca: resultados más significativos y mejor integración de todos el sistema
Rodal subcuenca: modelo empírico: LiDAR estructura
forestal trascolación
Manrique-Alba et al., 2015
↑precision ↑ realidad ↓ generalizable
2.2.- La variabilidad espacio-temporal
• Escala espacial
Topografía
Suelo
Estructura
Etc.
• Modelo de procesos (Rhessys)
Q (mm)
Rodal subcuenca: Modelo de procesos (Biome BGC)
ET (mm)
↓ precisión ↑ realidad ↑ generalizable
2.2.- La variabilidad espacio-temporal
• Escala temporal (dos
años en ej.)
cambio
climático
Efectos de eventos
pasados
Etc.
• Modelo de procesos (Biome BGC)
29
2.3- Cuantificación del Agua: ¿Cómo cambia el resto del Sistema?
• Los otros procesos ….
30
2.3- Cuantificación del Agua: ¿Cómo cambia el resto del Sistema?
C suelo (Kg/m2) N suelo (Kg/m2)
• Los otros procesos ….
LAI(m2/m2)
31
2.3- Cuantificación del Agua: ¿Cómo cambia el resto del Sistema?
• Los otros procesos …. los S.E.
Agua, Carbono
protegido, fuego,
eco-resiliencia:
C.A.F.E.
Agua
Carbono
Incendios
Cambio climático
Modelado Eco-hidrológico
(espacialmente distribuido
para incorporar la variabilidad
del bosque)
http://www.miseagrant.umich
.edu/lessons/files/2013/05/10-
728-How-A-Watershed-
Works.jpg
Resumiendo32
Incorporar en la planificación
temporal forestal. Incluyendo
B&S de la gestión. Optimizar
entre objetivos.
DSSPSA
Selvicultura de los procesos
http://www.miseagrant.umich.edu/lessons/files/2013/05/10-728-How-A-Watershed-Works.jpg
Muchas gracias por su atención !!
El agua une y articula todos los procesos del
bosque: pensemos en clave de agua
be water my friend…Bruce Lee
Knowing is not enough, we must apply. Willing is not enough, we must do
The project LIFE RESILIENT FORESTS is co-funded by the LIFE Programme of the European Union under contract # LIFE 17 CCA/ES/000063.
Top Related