lunes, 9 de octubre de 2017

Charla sobre D. Benito Ayerbe

Como último acto de los que ha promovido el Colegio de Ingenieros de Montes en Aragón para conmemorar el centenario del fallecimiento del ilustre Ingeniero de Montes D. Benito Ayerbe Aísa (1872-1917), se celebrará una conferencia el próximo lunes, 16 de octubre, a las 20 horas, en la sede del Ateneo de Zaragoza (Calle San Voto, 9, 1º dcha., Zaragoza), con el título “Los Ayerbe: tres Ingenieros de Montes aragoneses y su aportación a la hidrología forestal”, que pronunciará Ignacio Pérez-Soba.

La conferencia presentará una síntesis biográfica y técnica de una saga familiar de Ingenieros de Montes aragoneses (Pedro Ayerbe, Benito Ayerbe y José María Ayerbe), que realizaron una destacada y pionera aportación a la hidrología forestal española durante los dos primeros tercios del siglo XX (1901-1972). Se analizarán sus muy destacados trabajos de corrección de torrentes y de aludes en el Pirineo aragonés: en la cuenca alta del río Gállego, en las cercanías del pueblo de Canfranc y sobre todo las grandes obras de defensa de la Estación Ferroviaria Internacional de Canfranc contra aludes y avenidas torrenciales.

lunes, 25 de septiembre de 2017

Homenaje a Benito Ayerbe

Nuestro compañero Ignacio Pérez-Soba, decano del Colegio de Ingenieros de Montes de Aragón, nos facilita esta información sobre el homenaje a Benito Ayerbe, responsable de varias restauraciones de los montes de Canfranc.

jueves, 31 de agosto de 2017

Efectos de las avenidas

Os dejamos algunas fotos que muestran los efectos de la avenida ocurrida en el arroyo Chubieco, en el término municipal de Peguerinos (Ávila). Coordenadas: 40º 38'2.16'' N, 4º 13' 17.98 W. Las fotos son de María del Monte Maíz, y fueron tomadas el 19 de febrero de 2017. La riada aconteció en la noche del 16 de febrero.








martes, 29 de agosto de 2017

Final analysis of the accuracy and precision of methods to calculate the sediment retained by check dams

Nuestra última publicación:

Ramos-Diez, I., Navarro-Hevia, J, San Martín, R., Mongil-Manso, J., 2017. Final analysis of the accuracy and precision of methods to calculate the sediment retained by check dams. Land Degradation and Development. DOI: 10.1002/ldr.2778

ABSTRACT

Knowing how much sediment check dams have trapped during their lifespan is essential to estimate their effectiveness or the sediment yields of their basins. Methods to calculate the volume of sediment trapped by check dams play an important role in the understanding of these issues. Several authors have proposed different methods to measure the volume of retained sediment, but their accuracy has, as yet, not been precisely determined and is currently a subject of debate.

We compare the most frequently used methods (geometric: Prism, Pyramid and Geometric; topographic: DTMs, Trapezoids and Sections methods) to evaluate their accuracy and precision in determining the volume of sediment retained by check dams. Our calculations are based on ten virtual check dams simulated in several gullies of Saldaña (Spain), where we determine their volumetric capacity for trapping sediment (RV). This was made by means of an intensive topographic survey of these gullies, employing a terrestrial laser scanning system to obtain a high resolution digital elevation model (5x5 cm, ±2 mm).

The results showed that topographic methods provided a very good fit to RV with a difference of around 8%, being the Sections method the most accurate. Geometric methods were less accurate, showing differences of up to 28%. Thus the results obtained until now by geometric methods should be considered with caution. Although topographic methods were more accurate, they require many field data and much time than the others. So, geometric methods can still be useful by correcting their results using our obtained percentage of variation. Knowing the accuracy of the methods before measuring is essential to obtain the most reliable results to analyse the role of check dams in controlling sediment, erosion processes and land degradation.

Enlace revista

martes, 18 de julio de 2017

Global erosivity map shows differences between climatic regions

The underlying JRC research, published in the Nature Group's Scientific Reports, highlights differences between climatic regions and calls for global action to protect our soils.
Soil is our most important source of food. And yet, much of the world's soils are being eroded faster than they are formed.

The capacity of rain to cause soil erosion is known as erosivity. Soil erosion by water is the most serious cause of soil degradation globally. Heavy rainfall and extreme weather events aggravated by climate change increase soil erosion, which ultimately impacts on economies and people's lives.
Lack of data on rainfall erosivity patterns across the planet hampers the implementation of effective soil degradation mitigation and restoration strategies.

Responding to this shortcoming, the JRC has collected data on rainfall erosivity from 3 625 meteorological stations in 63 countries to establish the first ever Global Rainfall Erosivity Database (GloReDa) and a global erosivity map which illustrates the differences between climatic regions.

The highest rainfall erosivity is found in South America (especially around the Amazon Basin) and the Caribbean countries, Central Africa and parts of Western Africa and South East Asia. The lowest values are in mid- and high-latitude regions such as Canada, the Russian Federation, northern Europe, northern Africa, the Middle East and southern Australia.

It should be noted that high rainfall erosivity does not necessarily mean high levels of erosion, as factors such as soil characteristics, vegetative cover and land use also have an important impact on soil erosion.

The new global erosivity map is a critical input to global and continental assessments of soil erosion by water, flood risk and natural hazard prevention. It provides an important dataset for soil experts and policy makers for raising awareness on the importance of healthy soil for healthy life and for achieving the UN's Sustainable Development Goals.
The map is publicly available and can also be used by other research groups to perform national, continental and global soil erosion modelling.


Referencia:
Panagos P., Borrelli P., Meusburger K., Yu B., Klik A., Lim K.J., Yang J.E, Ni J., Miao C., Chattopadhyay N., Sadeghi S.H., Hazbavi Z., Zabihi M., Larionov G.A., Krasnov S.F., Garobets A., Levi Y., Erpul G., Birkel C., Hoyos N., Naipal V., Oliveira P.T.S., Bonilla C.A., Meddi M., Nel W., Dashti H., Boni M., Diodato N., Van Oost K., Nearing M.A., Ballabio C., 2017. Global rainfall erosivity assessment based on high-temporal resolution rainfall records.  Scientific Reports 7: 4175. DOI: 10.1038/s41598-017-04282-8.

viernes, 30 de junio de 2017

Curso de escalas para peces

Ya está en marcha una nueva edición del curso de pasos para peces que organizan nuestro amigos del grupo de Ecohidráulica Aplicada (GEA) y dirige Francisco Javier Sanz Ronda. Más información e inscripciones en: formación@itagra.com


Hidrología en el 7ºCongreso Forestal Español

Os dejamos algunas fotos de la intervención de nuestro compañero Joaquín Navarro en el 7º Congreso Forestal Español. Fue una ponencia invitada, de interés científico indudable, con el título "Efectos y valor de la restauración hidrológico-forestal de los escarpes de páramo en la cuenca media del río Carrión (Palencia)".






Incendio de Huelva (26/6/2017) (vídeo)

Vídeo captado por un dron en el incendio de Huelva. Imágenes impresionantes.

video

Fuente: El País

lunes, 26 de junio de 2017

Sobre incendios forestales

Ahora que, como todos los veranos, por desgracia, los incendios forestales en nuestro país cobran protagonismo, os dejamos este artículo de opinión de nuestro compañero y amigo Ignacio Pérez-Soba, decano del Colegio de Ingeniero de Montes de Aragón.

Haz click sobre la imagen para ampliarla

viernes, 16 de junio de 2017

Defensa contra aludes

Los días 18 al 21 del próximo mes de septiembre se celebrará en Huesca, en la sede Pirineos de la Universidad Internacional Menéndez Pelayo (UIMP), el curso “Defensa contra aludes; cálculo y diseño”. Colabora el Colegio Oficial de Ingenieros de Montes en Aragón (del cual es decano nuestro compañero Ignacio Pérez-Soba).

El curso pretende mostrar la problemática de los aludes en las zonas de montaña y aborda el fenómeno alud en la montaña de forma integral, desde la formación del manto de nieve hasta el diseño de estrategias activas y pasivas de defensa ante los aludes.

La página web para una mayor información y para la realización de gestiones on-line es http://www.uimp.es/agenda-link.html?id_actividad=63O8&anyaca=2017-18



miércoles, 19 de abril de 2017

Monográfico sobre Restauración Hidrológico-Forestal

Se acaba de editar el número 12 de TRIM (Tordesillas Revista de Investigación Multidisciplinar), que recoge las ponencias de la II Jornadas de Restauración Hidrológico-Forestal UVA-UCAV, celebradas en julio de 2016 en Tordesillas (Valladolid).

Puede descargarse en este enlace.


Contenido:
Presentación
Joaquín Navarro Hevia, Jorge Mongil Manso

A floresta tropical seca, Caatinga: as certezas e incertezas das Águas Caatinga
The tropical dry forest: the certainties and uncertainties of water
Eunice Maia Andrade

Utilización del programa “SWAT” para la estimación de la emisión de sedimentos en cuencas
Using software "SWAT" for estimating the sediment issuance in watersheds
Rubén Fernández de Villarán San Juan

Relación de la ratio del coeficiente de cultivo y de la evapotranspiración potencial (Kc·ETo-1), con el contenido de Carbono (C) en suelos cultivados y forestales, en el clima mediterráneo semiárido Relationship of the ratio of the crop coefficient and the potential evapotranspiration (Kc·ETo-1), with Carbon (C) content in cultivated and forest soils, in semiarid mediterranean climate
Eugenio Cobertera de Ezquerra

Recuperación del hábitat del visón europeo (Mustela lutreola) en la ribera del río Ebro (Agoncillo, La Rioja)
European Mink (Mustela lutreola) habitat restoration in the riverside of the Ebro river (Agoncillo, La Rioja)
Adilia Iturriaga Ruiz

Efectos sobre el suelo y la vegetación de la restauración de las cárvavas de Tórtoles (Ávila) después de 50 años
Effects on soil and vegetation of badlands restoration in Tórtoles (Avila) after 50 years
Jorge Mongil Manso, Joaquín Navarro Hevia, Virginia Díaz Gutiérrez, Verónica Cruz Alonso, Iván Ramos Díez

Notas hidrológicas sobre cómo los ingenieros de montes españoles afrontaban las restauraciones del s. XIX y principios del XX
Hydrological notes about how the Spanish forest engineers made forest restoration from 19th to the beginning of the 20th centuries
Joaquín Navarro Hevia, Jorge Mongil Manso, Iván Ramos Díez, Sergio Galicia López

La metodología como factor determinante en la evaluación de la efectividad de diques gavionados Methodology as a determinant factor for evaluation of gabion check dam efectiveness
Iván Ramos Díez, Joaquín Navarro Hevia, Jorge Mongil Manso

viernes, 7 de abril de 2017

Evaluating methods to quantify sediment volumes trapped behind check dams

Nuestra última publicación en International Journal of Sediment Research:

Ramos-Diez, I.; Navarro-Hevia, J.; San Martin Fernández, R.; Díaz-Gutiérrez, V.; Mongil-Manso, J.; 2017. Evaluating methods to quantify sediment volumes trapped behind check dams, Saldaña badlands (Spain). International Journal of Sediment Research, 32(1): 1-11. DOI: 10.1016/j.ijsrc.2016.06.005


jueves, 30 de marzo de 2017

Reconstrucción climática instrumental de la precipitación diaria en España: Ensayo metodológico y aplicaciones

Recientemente se defendió en la Universidad de Zaragoza la tesis titulada "Reconstrucción climática instrumental de la precipitación diaria en España: Ensayo metodológico y aplicaciones", presentada por Roberto Serrano Notivoli, del Departamento de Geografía y Ordenación del Territorio de la mencionada universidad.

Roberto nos ha cedido el resumen de su interesante tesis:

Hoy en día existe una creciente demanda de información climática de cada vez mayor resolución espacial y temporal. El número y la densidad de observatorios meteorológicos existentes, sin embargo, es finito. La reconstrucción climática utiliza los datos de esos observatorios para completar los datos faltantes y crear nuevas series de datos en lugares donde no existía observación. Entre las distintas variables climáticas, la precipitación es, junto a la temperatura, una de las más demandadas.
Actualmente, hay disponibles buenas reconstrucciones a escala mensual, pero no existe una reconstrucción adecuada a escala diaria. La resolución temporal diaria es imprescindible en el estudio de la precipitación dada su naturaleza dual (o llueve o no llueve), que hace que aspectos como el número de días de precipitación mensuales, la duración de las rachas secas y húmedas, etc., tengan gran importancia para caracterizar el clima de una región. Además, dado el carácter fuertemente sesgado de la distribución de probabilidad de la variable, que hace que sea relativamente frecuente que en un solo evento se supere la media de precipitación del mes en el que se produce, su estudio a resolución diaria resulta imprescindible para el análisis de riesgos asociados a precipitaciones extremas.

Esta tesis propone, en primer lugar, una metodología de reconstrucción de series de precipitación diaria que permite filtrar y completar series originales de precipitación y crear series continuas para cualquier punto del territorio. El método tiene como objetivo preservar la variabilidad de alta frecuencia de la precipitación tanto a nivel temporal como espacial sin asumir ninguna relación a priori entre series de datos en su dimensión temporal. Esto permite, además, el empleo de toda la información disponible con independencia de cuál sea la longitud de las series locales. La reconstrucción se basa en el cálculo, de forma independiente para cada día y localización, de valores de referencia (VR) basados en la combinación de dos valores predichos: una predicción binomial (PB) que expresa la probabilidad de que un día sea húmedo (P (X > 0)) o seco (P(X = 0)) y una predicción de magnitud (PM) que estima la cantidad de precipitación (P (X = x)). Para calcular estos dos valores de referencia se utiliza la técnica de regresión logística multivariante a partir de las diez
observaciones más cercanas, usando como variables dependientes la latitud, longitud y altitud de esas diez observaciones. El cálculo de estos valores de referencia permite: 1) aplicar un control de calidad independiente para cada dato de precipitación observado; 2) estimar valores de precipitación en los días sin observación; 3) crear nuevas series en lugares donde no existía observación y 4) crear mallas regulares de valores diarios de precipitación. Los VR incluyen una estimación del error estándar para cada dato, que puede ser utilizada para evaluar la incertidumbre de las predicciones asociadas a cada momento y lugar y propagar la incertidumbre a cálculos posteriores. Para facilitar el uso de los procesos descritos se ha creado un paquete de funciones en lenguaje R denominado reddPrec, de código abierto y disponible para cualquier usuario.

Una vez completado el proceso de control de calidad y reconstrucción de las series existentes, se ha utilizado el método descrito para crear un grid de precipitación diario para todo el territorio español. Para estimar la precipitación en cada uno de los puntos de la malla de 5x5 kilómetros de resolución espacial se usaron los datos de las series reconstruidas de 12.858 observatorios, cubriendo el periodo de 1950 a 2012 en la España peninsular y de 1971 a 2012 en las islas Baleares y Canarias. Sobre todos los puntos de malla se calcularon climatologías medias de valores típicos de precipitación diaria (intensidad media, número de días húmedos, duración media de rachas húmedas y secas), y agregados mensuales, estacionales y anuales, además de 9 índices de precipitación extrema. Se analizó la distribución espacial de todos ellos y de sus incertidumbres, así como sus tendencias. La validación del protocolo metodológico mostró un buen ajuste entre las observaciones y las estimaciones de precipitación diaria así como en los agregados mensuales, estacionales y anuales, con valores de correlación muy elevados tanto en medias diarias como por estaciones individuales. El proceso de control de calidad detectó y descartó una mínima fracción de los datos originales, teniendo mayor incidencia en los primeros años de la serie debido a la menor densidad de observatorios. La distribución espacial de los agregados temporales y de los índices de precipitación diaria y de precipitación extrema se analizó junto a la espacialización de la incertidumbre asociada a cada uno de ellos, que informó sobre la fiabilidad de las estimaciones en cada caso. Las tendencias de cada índice y agregado temporal se analizaron desde el punto de vista temporal, así como desde la distribución de sus patrones espaciales en todo el territorio.

El método de reconstrucción propuesto mostró resultados coherentes con la distribución espacial de la precipitación diaria a pesar de que los valores se estimaron de manera independiente para cada día y localización. El análisis de la incertidumbre aportó un valor añadido al análisis climático regional mostrando las áreas donde existe una mayor incertidumbre en la estimación de las diversas características climáticas. La aplicación de la metodología al territorio peninsular e insular confirmó que ésta se adapta correctamente a muy diferentes situaciones climáticas o regímenes pluviométricos, siendo capaz de utilizar toda la información disponible, evitando asumir relaciones apriorísticas entre las series y manteniendo la variabilidad local de la precipitación.


Principales resultados:

Se aporta un método simple en su concepción, flexible y efectivo en su potencial de uso para la reconstrucción de series de precipitación:
• Utiliza toda la información climática disponible;
• captura la alta variabilidad temporal y espacial de la precipitación;
• aporta la incertidumbre de cada estimación y;
• permite que cualquier investigador, de cualquier disciplina, pueda generar su propia serie de precipitación diaria, asociada a la localización específica de su zona de estudio.

El grid construido con esta metodología, aportó novedades en la climatología regional española:
• En general, la intensidad de la precipitación ha disminuido en la Península, tanto en medias como en extremos, pero ha aumentado la longitud temporal de los eventos de lluvia;
• se han matizado nuevas zonas de alta intensidad de la precipitación gracias al uso de más información climática:
          o Sierra de Gredos (Sistema Central) es la zona con mayor intensidad media de precipitación en días lluviosos de todo el país;
          o la precipitación en las islas Canarias tuvo un comportamiento diferente al resto tanto en los índices como en sus tendencias.

Las tendencias tuvieron diferente signo e intensidad regionalmente:
• La costa mediterránea registró intensidades mayores y, en general, con tendencias diferentes al resto de la Península. Solo registró tendencias negativas (sig.) en junio, CDD, PMED y SDII.
• Las islas Canarias apenas registraron tendencias significativas.
• En Baleares casi no hubo tendencia sig. en la precipitación extrema, pero sí fue generalizada la tendencia negativa de marzo y abril y la positiva de noviembre y diciembre.

Se partía de un escenario con gran cantidad de información climática pero con ausencia de trabajos previos que la usaran íntegramente.

Se creó una nueva metodología de trabajo que dio lugar a dos productos abiertos, usables y modificables por cualquier usuario:
• Un paquete de funciones en R (Serrano-Notivoli et al., 2017)
• Una base de datos de precipitación diaria de toda España (Serrano-Notivoli et al., 2016)


Referencias:
Serrano-Notivoli, R., De Luis, M., Beguería, S. and Saz, M. A.: SPREAD (Spanish PREcipitation At Daily scale) [Dataset], doi: 10.20350/digitalCSIC/7393, 2016.
Serrano-Notivoli, R., De Luis, M., and Beguería, S.: An R package for daily precipitation climate series reconstruction. Environmental Modelling & Software, 89, 190-195, doi: 10.1016/j.envsoft.2016.11.005, 2017.

martes, 28 de marzo de 2017

International Cloud Atlas

La nueva edición del Atlas Internacional de Nubes ya está disponible en este enlace.

Se trata de un documento fundamental para los interesados en meteorología en general, y en las nubes en particular.

martes, 14 de marzo de 2017

Minería a cielo abierto y conservación de la naturaleza

Como por arte de magia y en tiempo récord han aparecido en la provincia de Ávila diversos proyectos de prospección, investigación o explotación minera de los feldespatos contenidos en las rocas plutónicas hercínicas. Se trataría, una vez superada la fase inicial prospectiva, de establecer diferentes explotaciones mineras a cielo abierto en la Sierra de Ávila, en la Sierra de Yemas y en el valle del río Corneja. Precisamente en este último lugar, en los municipios de Tórtoles y Bonilla de la Sierra, nuestro grupo de investigación viene trabajando desde hace años, estudiando procesos erosivos, el ciclo hidrológico y los efectos de la restauración forestal iniciada en 1964 por el ingeniero de montes de la Confederación Hidrográfica del Duero D. David Azcarretazábal Mantecón que, junto con otros ingenieros, merece el homenaje y reconocimiento público por su dedicación y los resultados tangibles de su labor repobladora. Y es que, después de siglos de deforestaciones e insostenible gestión de los recursos forestales, se consiguió en las laderas del valle del Corneja un bosque que frena los procesos erosivos y la desertificación, mejorando el suelo, la biodiversidad y las cubiertas forestales; favoreciendo el turismo rural, el aprovechamiento micológico y, en general, el disfrute del paisaje y del entorno natural.

Pero, centrándonos en las explotaciones mineras a cielo abierto, para estas posibles zonas afectadas, y sin intención de exhaustividad, los principales problemas, inconvenientes e impactos podrían ser:
-Alteración y destrucción del paisaje, característico de esta zona, compuesto por un mosaico de valles y montañas de altitud media, donde alternan roquedos graníticos, bosques de encinas, robles y pinos, bosques de ribera, matorral de piorno y otras especies, pastizales, etc.
-Pérdida de bienes y servicios ecosistémicos, como aprovechamientos forestales, micológicos, recreativos, turísticos, calidad del agua, etc.
-Gran producción de residuos, fruto de la explotación minera que requerirían de un depósito donde almacenarlos.
-Cambios en el clima local y en los microclimas, difíciles de precisar y cuantificar.
-Contaminación del aire por gases y polvo.
-Pérdida total del suelo en la zona de explotación y grave deterioro de zonas aledañas por potenciación de procesos de erosión eólica e hídrica (fundamentalmente erosión laminar, en regueros, en cárcavas, en barrancos, deslizamientos y caída de detritos).
-Pérdida del carbono orgánico almacenado en los suelos y su transferencia a la atmósfera, con los perjuicios que esto supone respecto al cambio climático.
-Afectación a los procesos hidrológicos de infiltración, escorrentía, intercepción, evaporación y precipitación y, por lo tanto, modificación del ciclo hidrológico local en las cuencas afectadas, lo que podría influir en una mayor recurrencia e impacto de las inundaciones y avenidas extraordinarias.
-Degradación cualitativa y cuantitativa de los acuíferos (aguas subterráneas).
-Destrucción de la vegetación natural y de la vegetación conseguida mediante restauración forestal, después de varias décadas de enormes esfuerzos económicos y humanos.
-Pérdida de biodiversidad faunística, por degradación de hábitats, perdiéndose en las comarcas afectadas especies de interés de conservación, cinegéticas y piscícolas, entre otras.
-Imposibilidad o dificultad notable de desarrollar labores agrícolas y ganaderas.
-Graves problemas para la salud humana, debido a gases, polvo en suspensión, ruidos y vibraciones de maquinaria y explosiones, lo que repercutirá en una mayor frecuencia de enfermedades respiratorias y del sistema nervioso.
-Posibles daños a bienes culturales, arqueológicos, históricos y etnográficos.

En definitiva, el establecimiento de explotaciones mineras a cielo abierto en varias comarcas de la provincia de Ávila supone graves daños al medio natural, a la agricultura, a la ganadería, al turismo rural y de naturaleza, entre otros; implica un cambio en el modelo de desarrollo de la zona, actualmente basado en actividades económicas sostenibles medioambientalmente y compatibles con la conservación del paisaje, de la vegetación y de la fauna. Estas explotaciones apenas aportan beneficios a los habitantes de la zona, ni económicos ni de empleo, sino que, al contrario, perjudican el modo de vida y de sustento actual de muchas personas.

Por todo ello, desde este grupo de investigación mostramos nuestra absoluta oposición a este tipo de iniciativas, a la vez que pedimos a las administraciones públicas competentes el riguroso cumplimiento de la normativa existente y la defensa de nuestro patrimonio natural, histórico y cultural.


Mapa: Miguel Ángel Muñoz Barco

viernes, 10 de marzo de 2017

Inversión tendencia desertificación

People4Soil

Cada minuto que pasa, el suelo es ahogado, contaminado, explotado, envenenado, maltratado, consumido.

En Europa, todavía no existe una ley común que proteja el suelo.

Conservar el suelo mediante leyes es la principal forma de proteger a personas, plantas y animales. Sin un suelo sano y vivo, no hay futuro. Un suelo sano y vivo que protege de desastres ambientales, del cambio climático, y de venenos en tu plato.

People4Soil es una Iniciativa Ciudadana Europea (ICE) sustenida por mas de 400 asociaciones, que solicitan a la UE normas específicas para conservar el suelo, un bien tan esencial para la vida como el aire o el agua. Para firmar una ICE necesitas una documento de identidad: SALVA EL SUELO CON TU FIRMA!

Enlace

El suelo es uno de los recursos más estratégicos de Europa, puesto que garantiza la seguridad alimentaria, la conservación de la biodiversidad y la regulación del cambio climático. Es hora de proteger los suelos de Europa.

Objetivos principales: reconocer el suelo como un patrimonio común que necesita protección por parte de la UE, ya que aporta beneficios fundamentales que afectan al bienestar humano y la resiliencia medioambiental; desarrollar un marco jurídicamente vinculante que incluya las principales amenazas que ponen en peligro el suelo: la erosión, el sellado, la pérdida de elementos orgánicos, la pérdida de biodiversidad y la contaminación; integrar los objetivos de desarrollo sostenible de las Naciones Unidas relacionados con el suelo en las políticas de la UE; cuantificar correctamente y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de los sectores de la agricultura y la silvicultura.


viernes, 3 de marzo de 2017

California se hunde por la explotación del agua subterránea

Recientes datos de satélites de la NASA muestran que el valle de San Joaquín, en el estadounidense Valle Central de California, sigue hundiéndose debido a la extracción de agua subterránea, según un informe del Laboratorio de Propulsión a Reacción (JPL, por su siglas en inglés). Se trata de un fenómeno conocido como subsidiencia. 

"Las tasas de subsidencia del Valle de San Joaquín documentadas desde el año 2014 por la NASA son preocupantes", afirma el director del Departamento de Recursos Hídricos de California, William Croyle. A su juicio, "la subsidencia ha golpeado durante mucho tiempo varias regiones de California, pero el nivel actual pone en peligro una infraestructura al servicio de millones de personas. La extracción de agua subterránea pone en riesgo el mismo sistema que abastece de agua el Valle de San Joaquín".

California, como otros estados del país que están sufriendo una prolongada sequía, obtiene la mayor parte de su agua dulce a través de la extracción subterránea. Este método ya ha causado que zonas del Valle de San Joaquín haya descendido 8,5 metros desde el año 1920.

Además, la subsidencia ya ha dañado miles de pozos de agua subterránea en todo el valle y también puede reducir permanentemente la capacidad de almacenamiento de los acuíferos subterráneos de la zona, lo que supone una amenaza para el suministro de agua en el futuro.


NASA Data Show California's San Joaquin Valley Still Sinking
Total subsidence in California's San Joaquin Valley
Relative expansion of the subsidence bowl centered just north of Avenal Cut-off Rd
Total subsidence in California's San Joaquin Valley between May 7, 2015 and Sept. 10, 2016, as measured by ESA's Sentinel-1A and processed at JPL. Two large subsidence bowls are evident, centered on Corcoran and southeast of El Nido, with a small, new feature between them, near Tranquility. Credit: European Space Agency/NASA-JPL/Caltech/Google Earth 

Since the 1920s, excessive pumping of groundwater at thousands of wells in California's San Joaquin Valley has caused land in sections of the valley to subside, or sink, by as much as 28 feet (8.5 meters). This subsidence is exacerbated during droughts, when farmers rely heavily on groundwater to sustain one of the most productive agricultural regions in the nation.

Long-term subsidence is a serious and challenging concern for California's water managers, putting state and federal aqueducts, levees, bridges and roads at risk of damage. Already, land subsidence has damaged thousands of public and private groundwater wells throughout the San Joaquin Valley. Furthermore, the subsidence can permanently reduce the storage capacity of underground aquifers, threatening future water supplies. It's also expensive. While there is no comprehensive estimate of damage costs associated with subsidence, state and federal water agencies have spent an estimated $100 million on subsidence-related repairs since the 1960s.

To determine the extent to which additional groundwater pumping associated with California's current historic drought, which began in 2012, has affected land subsidence in the Central Valley, California's Department of Water Resources (DWR) commissioned NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, to use its expertise in collecting and analyzing airborne and satellite radar data. An initial report of the JPL findings (Aug. 2015) analyzed radar data from several different sensors between 2006 and early 2015. Due to the continuing drought, DWR subsequently commissioned JPL to collect and analyze new radar images from 2015 and 2016 to update DWR on the land subsidence.

How much sinking?

Several trouble spots identified in the first report continue to subside at rates as high as 2 feet (0.6 meters) a year. Significant subsidence was measured in two subsidence bowls located near the towns of Chowchilla, south of Merced; and Corcoran, north of Bakersfield. These bowls cover hundreds of square miles and continued to grow wider and deeper between May 2015 and Sept. 2016. Maximum subsidence during this time period was almost 2 feet (0.6 meters) in the Corcoran area and about 16 inches (41 centimeters) near Chowchilla. Subsidence also intensified near Tranquility in Fresno County during the past year, where the land surface has settled up to 20 inches (51 centimeters) in an area that extends 7 miles (11 kilometers). Subsidence in these areas affects aqueducts and flood control structures.

Small amounts of land subsidence were also identified in the Sacramento Valley near Davis and Arbuckle. A small area observed for the first time in Sierra Valley, north of Lake Tahoe, shows about 6 inches (15 centimeters) of subsidence.

JPL scientists plotted the history of subsidence of several sites in the mapped areas and found that for some areas in the San Joaquin Valley, subsidence slowed during the winter of 2015-16 when rainfall matched crop water needs.

"While we can see the effect that rain has on subsidence, we know that we've run a groundwater deficit for some time, so it'll take a long time to refill those reservoirs," said JPL report co-author Tom Farr.  

The report update also examined California's South Central coast, including Ventura, Oxnard, Santa Barbara and north to the San Joaquin Valley, as well as the Santa Clara Valley. It found no major areas of subsidence in these regions, though a known area of subsidence in the Cuyama Valley was observed to have continued land subsidence. 

JPL report co-author Cathleen Jones said being able to pinpoint where subsidence is happening helps water resource managers determine why it is happening.

"If you see a subsidence bowl, then something is going on at the center of the bowl that is causing the land to sink --  for example, high levels of groundwater pumping," Jones said. "We can locate problem spots so the state can focus on those areas, saving money and resources. We find the needle in the haystack, so to speak."

How the study was done

To obtain the subsidence measurements, JPL scientists compared multiple satellite and airborne interferometric synthetic aperture radar (InSAR) images of Earth's surface acquired as early as 2006 to produce maps showing how subsidence varies over space and time. InSAR is routinely used to produce maps of surface deformation with approximately half-inch-level (centimeter-level) accuracy.  

The subsidence maps in the new report were created by analyzing satellite data from the European Space Agency's Sentinel-1A satellite from March 2015 to Sept. 2016, and from NASA's airborne Uninhabited Aerial Vehicle Synthetic Aperture Radar (UAVSAR) from March 2015 to June 2016. The new data complement the data used in the previous report from Japan's PALSAR (2006 to 2010), Canada's Radarsat-2 (May 2014 to Jan. 2015) and UAVSAR (July 2013 to March 2015).

How subsidence affects key California water supply routes

The high-resolution airborne UAVSAR radar mapping was focused on the California Aqueduct, the main artery of the State Water Project, which supplies 25 million Californians and nearly a million acres of farmland. The aqueduct is a system of canals, pipelines and tunnels that carries water 444 miles (715 kilometers) from the Sierra Nevada and Northern/Central California valleys to Southern California.
The JPL report shows that localized subsidence directly impacting the aqueduct is ongoing, with maximum subsidence of the structure reaching 25 inches (64 centimeters) near Avenal in Kings County. As a result of subsidence in this area since the initial aqueduct construction, the aqueduct there can now carry a reduced flow of only 6,650 cubic feet (188 cubic meters) per second -- 20 percent less than its design capacity of 8,350 cubic feet per second (236 cubic meters per second). Water project operators must reduce flows in the sections that have sunk to avoid overtopping the concrete banks of the aqueduct.

DWR, which operates the State Water Project, is analyzing whether the subsidence-created dip in the California Aqueduct will affect deliveries to water districts in Kern County and Southern California. If the State Water Project allocation is 85 percent or greater, delivery may be impaired this year due to cumulative subsidence impacts in the Avenal-Kettleman City area.

The new NASA analysis also found subsidence of up to 22 inches (56 centimeters) along the Delta-Mendota Canal, a major artery of the Central Valley Project (CVP), operated by the U.S. Bureau of Reclamation. The CVP supplies water to approximately three million acres of farmland and more than two million Californians.

Also of concern is the Eastside Bypass, a system designed to carry flood flow off the San Joaquin River in Fresno County. The bypass runs through an area of subsidence where the land surface has lowered between 16 and 20 inches (41 and 51 centimeters) since May 2015, on top of several feet of subsidence measured between 2008 and 2012. DWR is working with local water districts to analyze whether surface deformation may interfere with flood-fighting efforts, particularly as a heavy Sierra snowpack melts this spring. A 5-mile (8-kilometer) reach of the Eastside Bypass was raised in 2000 because of subsidence, and DWR estimates it may cost in the range of $250 million to acquire flowage easements and levee improvements to restore the design capacity of the subsided area.

"The rates of San Joaquin Valley subsidence documented since 2014 by NASA are troubling and unsustainable," said DWR Director William Croyle. "Subsidence has long plagued certain regions of California. But the current rates jeopardize infrastructure serving millions of people. Groundwater pumping now puts at risk the very system that brings water to the San Joaquin Valley. The situation is untenable."

The upcoming NASA and ISRO (Indian Space Research Organisation) radar mission, NISAR, will systematically collect data over California and the world and will be ideal for measuring and tracking changes to the land subsidence associated with groundwater pumping, as well as uplift associated with natural and assisted groundwater recharge.

To read the new report, visit:
http://www.water.ca.gov/waterconditions/docs/2017/JPL%20subsidence%20report%20final%20for%20public%20dec%202016.pdf

Read the full DWR news release:
http://www.water.ca.gov/news/newsreleases/2017/020817_subsidence_report_release_final.pdf 

For more information on JPL's water resource applications initiatives, visit:
http://water.jpl.nasa.gov 

For more on UAVSAR, visit:
http://uavsar.jpl.nasa.gov/ 

For more on NISAR, visit:
http://nisar.jpl.nasa.gov/ 

For more on NASA's Earth science activities, visit:
http://www.nasa.gov/earth

Fuente 1
Fuente 2

miércoles, 1 de marzo de 2017

Premio a Guillermo Tardío

El CIOB (Chartered Institute of Building), institución colegiada de relevancia internacional, ha concedido a nuestro amigo y compañero Guiillermo Tardío,  el primer premio en su CIOB International Innovation & Research (I&R) Awards 2016, en la categoría de “Research Paper category”.

El artículo al que hace referencia es:
Tardio G., Mickovski S.B. 2016. Implementation of eco-engineering design into existing slope stability design practices. Ecological engineering, 92, 138-147.

Abstract

Eco-engineering techniques involve the use of both plants and inert materials where, in the latter, non-treated wood is usually present. The two different elements will evolve with time and change their mechanical properties. On one hand, the wood will degrade decreasing its effective cross sectional area with time. On the other hand, the live plant material will grow and propagate new roots as time progresses. Both root development and inert material changes must be accounted for in order to realistically simulate a bioengineered slope and design effective eco-engineering solutions.

The dynamic nature of bioengineered works sets different scenarios throughout the slope design life. In this work, we propose an adaptation of the existing routines and procedures of both geotechnical practice and civil engineering design scheme in order to closely reflect the inclusion of bioengineering methods in the classic geotechnical engineering problems. 

By detecting critical points at the design stage, the proposed methodology was proven to offer an improved eco-engineering work design scheme. With the use of the proposed method both external and internal stability checks with their corresponding safety factor values increase with time and there are no conflicts between the two evolving processes involved in this kind of works.


jueves, 23 de febrero de 2017

Global flood risk to increase five-fold with a 4°C temperature rise

A new JRC report looks at flood risk and economic damages under different global warming scenarios with 1.5˚C, 2˚C, and 4˚C temperature increases. It concludes that, if global temperatures rise by 4°C, the flood risk in countries representing more than 70% of the global population and of the global GDP will increase by more than 500%.

This research presents a global assessment of the economic costs and the population affected by river floods under different global warming scenarios. The research team analysed a selection of high-resolution climate projections and simulations, and assessed the frequency and magnitude of river floods and their expected impacts under future scenarios.

The study reveals that, with a 4°C temperature increase globally, countries representing 73% of the global population would face a 580% increase in flood risk. In addition, 79% of the global economy would face a 500% increase in flood damages. In the case of a 2°C temperature increase, both the affected population and the related flood damages would rise by 170% compared to present levels. Even under the most optimistic scenario of a 1.5°C temperature increase, the authors estimate that the flood-affected population would still double, and flood damages would increase by 120%.


Average change in population affected per country given 4˚C global warming. Hatching indicates countries where the confidence level of the average change is less than 90%.

Average change in flood damages per country given 4˚C global warming. Hatching indicates countries where the confidence level of the average change is less than 90%.


The projected changes are not evenly distributed across the globe. The increase in flood risk is highest for Asia, America and Europe, while it remains low for most countries in Africa and Oceania, independent of the temperature increase.

These results support the recommendations of the Paris Agreement reached at the COP21 last year (to keep a global temperature rise this century well below 2˚C above pre-industrial levels, and to pursue efforts to limit the temperature increase even further, to 1.5˚C), and confirm the urgent need for all countries to take active mitigation measures to limit global warming and the consequent increase in flood risk.

As even the most optimistic warming scenario of 1.5°C would lead to a doubling of global flood risk, effective adaptation plans must be implemented to keep the flood risk rates at or below current levels. In addition, socio-economic drivers are likely to make the impacts greater in developing countries and in the regions with significant population growth. The increase in flood risk may become unsustainable in regions where the combination of socio-economic and climatic drivers trigger large-scale climatic crises involving conflicts and mass migration.

Link

jueves, 2 de febrero de 2017

El número de Strahler

El número de Strahler o número de Horton-Strahler de un árbol matemático es una medida numérica de la complejidad de sus derivaciones o bifurcaciones. Este número fue desarrollado por el hidrólogo Robert E. Horton (1945) y Arthur Newell Strahler (1952, 1957). Estos autores hablan del “orden de ríos de Strahler”, que usan para definir el tamaño de un río en función de la jerarquía de afluentes.

En este contexto, los árboles se van dibujando desde la raíz a las hojas, ramificándose progresivamente. El grado de un nodo en un árbol es su número de hijos. Se puede asignar un número de Strahler (NS) a todos los nodos de un árbol, de abajo a arriba con las siguientes normas:
1.- Si el nodo es una hoja (no tiene hijos) su NS es 1.
2.- Si el nodo tiene un hijo con NS i, y todos los demás hijos tienen NS < i, entonces el NS del nodo es i+1.
3.- Si el nodo tiene dos o más hijos con NS i, y no tiene hijos con NS mayor, entonces el NS del nodo es i+1.
4.- El NS de un árbol es el NS de su raíz.

En la aplicación del orden de ríos de Strahler a la hidrología, cada segmento de un río o arroyo en una red fluvial o red de drenaje es tratado como un nodo de un árbol, con el siguiente segmento aguas abajo como padre. Cuando dos ríos de primer orden confluyen, forman un río de segundo orden. Cuando dos ríos de segundo orden concluyen, forman un río de tercer orden. Cuando ríos de orden más bajo se unen en un río de orden mayor, no cambia el orden del río más alto. Hasta que un río de segundo orden no se une con otro de segundo orden, no se forma un río de tercer orden.

                            
wikipedia

El índice de un río o arroyo varía entre 1 (río sin afluentes) y 12 (el río más importante a nivel mundial: el Amazonas en su desembocadura).

La relación de bifurcación (bifurcation ratio) es un parámetro que se calcula como RB=n¡/ni+1, siendo ni el número de nodos de grado i. Si el RB de una red fluvial es bajo, tiene una alta probabilidad de inundación, ya que el agua se concentrará en un cauce. La relación de bifurcación también puede mostrar qué partes de una cuenca de drenaje son más propensas a inundarse, comparativamente, observando las RB por separado.

Los números de Strahler pueden computarse automáticamente mediante el uso de algunos SIG, como ArcGIS, que incorporan algoritmos para su cálculo.

Fuente:traducción libre de wikipedia en inglés.

wikipedia

Bibliografía relacionada:
Gleyzer, A.; Denisyuk, M.; Rimmer, A.; Salingar, Y. (2004), "A fast recursive GIS algorithm for computing Strahler stream order in braided and nonbraided networks", Journal of the American Water Resources Association, 40 (4): 937–946, doi:10.1111/j.1752-1688.2004.tb01057.x.
Horton, R. E. (1945), "Erosional development of streams and their drainage basins: hydro-physical approach to quantitative morphology", Geological Society of America Bulletin, 56 (3): 275–370, doi:10.1130/0016-7606(1945)56[275:EDOSAT]2.0.CO;2.
Lanfear, K. J. (1990), "A fast algorithm for automatically computing Strahler stream order", Journal of the American Water Resources Association, 26 (6): 977–981, doi:10.1111/j.1752-1688.1990.tb01432.x.
Strahler, A. N. (1952), "Hypsometric (area-altitude) analysis of erosional topology", Geological Society of America Bulletin, 63 (11): 1117–1142, doi:10.1130/0016-7606(1952)63[1117:HAAOET]2.0.CO;2.
Strahler, A. N. (1957), "Quantitative analysis of watershed geomorphology", Transactions of the American Geophysical Union, 38 (6): 913–920, doi:10.1029/tr038i006p00913.
Waugh, David (2002), Geography, An Integrated Approach (3rd ed.), Nelson Thornes.

jueves, 19 de enero de 2017

Los círculos de Namibia

¿Por qué en algunos lugares del mundo surgen unos círculos perfectos donde la vegetación no crece? ¿Es obra de extraterrestres, son señales destinadas a los dioses realizadas por moradores milenarios de esas tierras? A decir verdad, los científicos barajaban opciones menos atractivas que éstas, pero el misterio merecía algo de dedicación y a ello se puso un grupo de investigadores que ahora publica en Nature-que le dedica su portada- la solución más factible a este prolongado enigma.



Portada de Nature

Este estudio analizó una serie de calvas que pueden encontrarse sobre el terreno en el desierto de Namibia, llamadas popularmente círculos mágicos. El fenómeno, sin embargo, se repite en otros lugares del planeta: en Brasil los llaman murundus y en Sudáfrica heuweltjies, pero son esencialmente el mismo fenómeno misterioso.

En febrero del año pasado, se localizaron nuevos círculos en un remoto desierto australiano y un equipo de científicos dirigidos por Ehud Meron, investigador de la Ben-Gurion University, se animó a publicar en la revista PNAS una nueva hipótesis sobre su origen, que afirmaba que estos -como los de Namibia- se debía a una especie de retroalimentación de la vegetación y el agua presentes en la zona, que generaría unos patrones geométricos determinados.

La tesis contradecía la otra gran hipótesis racional imperante: la demostrada tres años antes por un investigador de la Universidad de Hamburgo que publicó sus conclusiones en Science y que sostenía que era la oculta labor de las termitas Psammotermes allocerus, que retiraban la vegetación de vida corta que aparecía tras la lluvia y formaban así las características calvas de los círculos mágicos namibios.

La nueva hipótesis, formulada por la investigadora de la Universidad de Princeton Corina Tarnita es un ni para ti ni para mí y reconcilia ambas perspectivas competitivas integrándolas en simulaciones de modelos, que luego validan con datos de campo de cuatro continentes.

Demuestran que, en lugar de una u otra, una combinación de las colonias subterráneas de insectos sociales de la misma especie y la retroalimentación entre las plantas y el agua puede explicar los patrones de vegetación regulares auto-organizados.

Los autores concluyen que se deben considerar múltiples mecanismos de autoorganización ecológica cuando se trata de explicar estas características del paisaje y descartan así optar por una u otra hipótesis. ¿Sera ésta la última vez que se expliquen los círculos mágicos de Namibia?




miércoles, 11 de enero de 2017

La "limpieza" de cauces aumenta el caudal punta

Artículo de José Sierra Valencia en el diario Levante

Un estudio de la Universidad Católica de Murcia demuestra que en las ramblas y barrancos del Mediterráneo la vegetación retrasa la llegada de los caudales punta y reduce el volumen de la avenida
Cada año, con la llegada del otoño, decenas de alcaldes de la Comunitat Valenciana expresan sus quejas por la «suciedad» de los cauces, exigiendo a las administraciones una intervención urgente para acabar con la vegetación que intercepta el agua y supuestamente agrava las inundaciones.
Un estudio realizado por la investigadora Carmen Gallego sobre una rambla próxima a Cartagena, en Murcia, aunque extrapolable a otros cauces mediterráneos afectados por lluvias torrenciales, evidencia que la vegetación en el cauce no solo no representa un factor de riesgo añadido en este tipo de episodios, sino que provoca un efecto positivo retrasando la llegada y reduciendo el caudal «pico» de la avenida que agrava las inundaciones.
El estudio, presentado recientemente en la Congreso Nacional de Medio Ambiente (Conama), realizó simulaciones sobre la capacidad de drenaje de la rambla Canteras para precipitaciones en forma de tormenta con periodos de retorno de 25,100 y 500 años.
«Los resultados obtenidos de las simulaciones indican que cuanto menor es la resistencia al flujo, es decir, menos obstáculos existen en los cauces, mucho mayor es el caudal pico de la onda de avenida, al acumularse más rápido los caudales en la parte final de la rambla, lo que agravaría las inundación en esta zona», asegura la autora principal del trabajo Carmen Gallego, de la Universidad Católica San Antonio de Murcia.
Los resultados revelan también que este efecto de atenuación es independiente de la intensidad de la precipitación, aunque se va reduciendo conforme aumenta la intensidad de la tormenta.
«Por tanto –afirma la investigadora– estos resultados ponen en duda la creencia de que cuanto más despejados estén los cauces, la inundación es menor ya que se desaguan más rápido los caudales».
Según el trabajo realizado por la universidad murciana, la reducción de la resistencia al flujo en los cauces permite siempre una mayor capacidad de desagüe de los mismos, pero se debe tener en cuenta que «se puede estar desplazando el problema aguas abajo».
Perjuicios
«Ademas , aumentar la velocidad del agua propicia erosiones en las márgenes de los cauces, lo que incrementa la capacidad destructiva de la avenida», subrayan. Por otra parte, el estudio de este caso práctico abre la puerta a establecer estrategias más efectivas de «limpieza de cauces», planificando las actuaciones «a partir de estudios hidrológicos e hidráulicos previos que analicen, de forma integral, la evolución de las avenidas a lo largo de la red fluvial.
Al coste económico y ecológico que tienen este tipo de «limpiezas» cabría añadir el riesgo de un agravamiento de los efectos de la riada aguas abajo de las zonas de actuación que se deriva de algunas intervenciones como los encauzamientos, concluye el trabajo.
Así, la diferencia de tener o no tener vegetación para una tormenta que puede producirse cada 25 años, supone pasar de un caudal pico de 86,7 m3 por segundo a 58,8 m3, lo que supone un descenso del32%. Además, el tiempo en el que produce el pico pasa de 1 hora,38 minutos a 2 horas,26 minutos, lo que ofrece una ventana más amplia para una posible evacuación de los cauces en caso de que exista una ocupación temporal de los mismos como aparcamientos o suelo para celebrar mercados y otros eventos.
A mayor precipitación (periodos de retorno de 100 y 500 años), el descenso del caudal pico y retardo en la llegada de la avenida se mantiene, aunque disminuyen ligeramente los valores con el 27 y el 24% de reducción de caudal punta, respectivamente. El retardo en la llegada de lo peor de la avenida también se reduce y pasa de los 48 minutos para la tormenta de 25 años a 35 minutos para la de 500 años.
Aunque el estudio se ciñe a una cuenca muy concreta del sureste murciano, el régimen de torrencialidad descrito para la rambla de Canteras, con apenas 9 kilómetros cuadrados de cuenca hidrográfica y 4,5 kilómetros lineales de cauce principal, es similar al de todos los grandes barrancos y ramblas presentes en el litoral valenciano.
Las intensidades máximas para el intervalo central de cada periodo de retorno (25,100 y 500) son en el caso de la rambla murciana de 18,7, 25,4 y 34,2 litros a la hora, respectivamente, con acumulados para cada tormenta de 77,104 y 140 litros por metro cuadrado en apenas 2 horas, nada que no ocurra muchos otoños en la Comunitat Valenciana.

Artículo completo en el CONAMA:
Gallego, C.; Pellicer, F.; Pérez-Sandoval, M.R.; González, J.; 2016. Análisis de la influencia que el estado de limpieza de los cauces tiene en las avenidas. Congreso Nacional de Medio Ambiente CONAMA 2016.