FUNCIONAMIENTO HIDROLÓGICO DEL PARQUE NACIONAL DE DOÑANA (HUELVA)

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1 FUNCIONAMIENTO HIDROLÓGICO DEL PARQUE NACIONAL DE DOÑANA (HUELVA) Introducción Ubicación del Parque Nacional El Parque Nacional de Doñana se aplica, en sentido extenso, a una amplia zona del sudoeste de la Península Ibérica, comprendida entre el ámbito final de la depresión del Río Guadalquivir (al norte) y la Cordillera Bética (al sur). Esta superficie pertenece a las provincias de Huelva y Sevilla, y una pequeña porción a la de Cádiz. El objetivo fundamental que nos planteamos en los siguientes puntos es profundizar y dar a conocer de manera concisa y sencilla el funcionamiento hidrogeológico del Área de Doñana y sus características. Características del área de estudio. Se pueden distinguir tres grandes unidades paisajística y ambientales constituidas por diferentes materiales de arenas y arcillas. Por un lado tenemos las dunas móviles, los cotos o arenas estabilizadas (cuyo componentes principales son arenas basales), y por otro lado está la marisma, en cuya vertical encontramos, principalmente limos, arcillas y arenas. Las principales formaciones estratigráfica y sedimentológicas que afloran en el Parque Nacional de Doñana están compuestas por los siguientes materiales: Margas azules (Mioceno superior - Plioceno inferior): Esta formación es la base impermeable del acuífero. Está constituida por margas típicamente marinas con estratificación masiva (se observa fácilmente los diferentes estratos presentes). En el techo aparecen limos y arenas. Su altura total es de 1200 m. El techo presenta una topografía suave, con cotas descendentes hacia el sur. Al alcanzar la zona de las marismas la pendiente del techo se acentúa de forma acusada, de modo que en las proximidades del Guadalquivir se encuentra, a veces, a profundidades de 250m bajo el nivel del mar. Esta última depresión se prolonga hacia el norte en dos alargamientos, uno bajo el arroyo de La Rocina y otro bajo el río Guadiamar. Limos basales (Plioceno medio): La regresión producida a finales del Plioceno inferior provocó un cambio en la sedimentación, lo que ocasionó que se sedimentasen margas con contenidos altos en arenas, o que incluso continuase con una serie de limos arenosos calizos. Como resultado se tiene una formación poco homogénea, con zonas en las que predominan las arenas sobre los limos y otras donde el contenido arcilloso aumenta considerablemente.

2 Arenas basales (Pliocuaternario): Este tramo está constituido, fundamentalmente, por arenas blanco-amarillentas o amarillo-rojizas de granos de cuarzo y en menor proporción de feldespatos y de fragmentos de rocas metamórficas. Se superpone, discordantemente, sobre los materiales del Plioceno medio. En la zona costera presenta una altura comprendida entre 10 y 30 metros. El ambiente de depósito de estas arenas corresponde a un medio holomarino. Las arenas basales constituyen el nivel acuífero más importante, entre los que existen en el área. Su importancia se debe a la permeabilidad elevada que posee, como consecuencia del tamaño, redondeamiento y homogeneidad del grano, y a la gran extensión superficial que ocupa. Marismas: Una importante extensión del Parque de Doñana está situada sobre sedimentos cuaternarios de marismas. Aunque esta formación no está suficientemente conocida, se verifica que, durante el Cuaternario antiguo y medio, el golfo marino de esta zona comenzó a cerrarse parcialmente por la formación del cordón litoral, dando lugar a una amplia albufera que se colmató con sedimentos de origen continental. Litológicamente se inicia con unos sedimentos groseros de origen fluvio-marino, que se encuentran debajo de los actuales de marisma. Se encuentran apoyados sobre los materiales más o menos erosionados del Pliocuaternario. Existe en las marismas dos capas bien diferenciadas, con predominio de cantos rodados y gravas. La más profunda se encuentra entre los 90 y 150 metros de profundidad y tiene una altura comprendida entre 10 y 30 m. La más superficial se sitúa entre los 50 y 80 m y su altura varía entre 5 y 30 m. Entre las dos capas citadas, y también por encima de la más superficial, aparecen niveles arcillosos y arcillo-arenosos de coloraciones grises y azuladas que contienen gran abundancia de microfauna, típica de mares poco profundos y aguas salinas. Aguas subterráneas en el Parque Nacional. El acuífero de Doñana, con hasta 300 m de espesor en su parte costera central y normalmente de menos de 100 m de potencia, ocupa la mayor parte de la zona y es una pieza clave para los importantes valores ecológicos del área y también para las necesidades humanas. La explotación de agua subterránea, de hasta unos 90 hm3/año, ha supuesto un descenso de los niveles freáticos, la reducción o desaparición de caudales de arroyos, lagunas y áreas de freatofitas, además de cambios químicos, aún en proceso, a causa del uso de agroquímicos y de la infiltración de residuos agrícolas y urbanos. La conservación ha de resolver el conflicto de intereses entre la Naturaleza y la demanda humana de agua, transformando ésta de competencia en complementariedad. En Doñana se encuentra un sistema acuífero detríticode grandes dimensiones, unos 2900 km2, conocido por Acuífero 27 (según antigua nomenclatura del Instituto Geológico y Minero de España) o simplemente Acuífero de Doñana. Se trata de un

3 conjunto de unidades con distinto origen y capacidad para almacenar y transmitir el agua, pero conectadas espacialmente e hidráulicamente entre sí. Los sedimentos que forman el sistema acuífero, de edad pliocena a cuaternaria, fueron depositados en el arco Guadiana Guadalquivir sobre un substrato de margas azules y limos arenosos de edad Mioceno superior Plioceno inferior y ambiente sedimentario marino y litoral, cuyo espesor conjunto supera los 2000 m. Estos materiales finos actúan de base impermeable y afloran en el borde norte del acuífero siguiendo el trazado mas o menos de la autopista Sevilla-Huelva. Los sedimentos que forman el sistema acuífero están en su mayor parte no consolidados, son de grano fino y fueron depositados en ambientes sedimentarios fluvio marinos (litoral, aluvial, eólico, estuárico, mareal). El conjunto tiene un espesor variable entre más de 300 m bajo la marisma, cerca de la costa, hasta 100 m hacia El Asperillo El Abalario, y entre 10 y 50 m hacia el N (Fig. 2). La principal procedencia de todos estos sedimentos es la denudación del borde sur del Macizo Ibérico, situado al norte. Como este macizo está formado por rocas metamórficas paleozóicas de composición mayoritariamente silícea, los sedimentos resultantes son también de composición silícea, dominando, en orden de abundancia decreciente, el cuarzo, las arcillas y los feldespatos sódico y potásico. La única fuente de recarga al acuífero es la infiltración de la lluvia que cae sobre las arenas. Los excedentes de riego proceden de las aguas extraídas del propio acuífero y pueden modificar la calidad del agua. En la figura 3 se relaciona la recarga anual con la precipitación anual. La superficie freática regional reproduce fielmente la topografía del terreno, con algunas modificaciones locales debidas a la actual extracción intensiva de agua subterránea. Los ríos y arroyos son zonas lineales de descarga de agua subterránea, unos permanentes y otros estacionales. En el sector occidental de arenas la topografía favorece la formación de un domo piezométrico cuyas cotas máximas (unos 60 metros) coinciden con la zona topográficamente más elevada, en el entorno del poblado de El Abalario. A escala regional buena parte del agua subterránea se mueve desde las arenas y limos hacia el S y hacia el E, es decir, hacia donde el acuífero se transforma en confinado bajo la marisma; a escala local parte del agua sigue otras trayectorias de recorrido más corto, hacia los arroyos, ríos y lagunas, y en especial hacia el arroyo de La Rocina, que actúa a modo de dren central que circula de O a E. El sector SE del acuífero confinado contiene agua casi estancada, con varios miles de años de tiempo de permanencia y con salinidad inicialmente marina, a veces evaporada en lagunas o lucios, modificada posteriormente por distintos procesos físicos y químicos. Esta masa de agua salina no ha podido ser desplazada hacia el mar por el agua dulce recargada en los últimos miles de años en las arenas debido a la pequeña cota topográfica existente en la zona desde la estabilización del nivel del mar hace unos 6000 años. La descarga natural del sistema acuífero tiene lugar de varias formas: 1) al mar, a lo largo de toda la franja costera, principalmente de forma difusa, pero también a través de numerosos manantiales y rezumes del acantilado de El Asperillo (Custodio, 1993); 2) a los arroyos (el más importante La Rocina) y tramos bajos de los ríos Guadiamar y Tinto; 3) a lo largo del contacto arenas arcillas en los contornos N y O de la marisma; 4) por evaporación directa desde el nivel freático donde éste es poco profundo; 5) mediante transpiración de la vegetación freatofítica (especialmente en el área entre El Abalario y La Rocina y entre Los Cotos y la marisma); 6) en forma de descargas lineales o difusas a caños y arroyos, alimentadas por flujos verticales ascendentes desde

4 tramos relativamente profundos; 7) mediante descarga, en época de niveles altos, a los centenares de humedales (lagunas, algaidas y pequeñas depresiones topográficas) de distinto origen geomorfológico que se hallan en la superficie de las arenas cuaternarias y pliocenas. Los cauces más importantes que vierten agua en la marisma son: el río Guadiamar (antes de 1998), el arroyo de la Rocina y el arroyo del Partido. Otras de menor importancia son: Cañada Mayor, Caño Marín (no representado en la figura) y las cuencas intermedias. La superficie actual de la cuenca es de km2. Antes de desviarse el río Guadiamar hacia Entremuros, alcanzaba más del doble (2.923 km2), incluyendo en ambos casos a la propia marisma. Climatología y precipitación. La climatología de Doñana se ha catalogado de tipo mediterráneo subhúmedo, caracterizado por encontrarse en una región donde existe una transición entre el clima mediterráneo con influencia del océano Atlántico. Se trata de una área donde los periodos de precipitación son muy variables tanto en etapas estacionales, como interanuales. Principalmente, las precipitaciones aparecen en determinados meses del año dando lugar a una estación húmeda (entre octubre y marzo) y una estación seca (entre abril y septiembre). Lo mismo ocurre cuando comparamos las precipitaciones medias anuales entre series temporales distintas. En este caso el análisis nos permite diferenciar entre años secos y húmedos. En la siguiente gráfica se ve representada la pluviometría media anual (en el Parque Nacional de Doñana) en distintos periodos de tiempo: 1200 Precipitación media (L/m2) Periodo anual Como podemos observar existen variaciones significativas del grado de precipitación entre los diferentes intervalos de tiempo. En los años el nivel de precipitación media es muy alto, de L/m2, lo que nos indica de que se trataba de un periodo húmedo. Por el contrario, podemos ver un intervalo seco entre el año 2004 y 2005 en el que el la pluviometría media no alcanza los 200L/m2.

5 Entradas y salidas de agua. El balance hídrico del Parque Nacional de Doñana depende de factores que condicionan la entrada y salida del agua. Principalmente, el agua que entra en las marismas procede de la precipitación directa, que dependiendo del año en que se produzca y de la estación será mas significativa o menos. Además de las precipitaciones, el agua entra por escorrentía superficial de las zonas arenosas localizadas en el límite norte del Parque Nacional (como es el caso del aporte producido por el arroyo Rocina), a través de poros provenientes del acuífero confinado (conocido con el nombre de ojos de las marisma, que son especies de arenas movedizas localizadas en diversos lugares), por puntos donde desemboca agua procedente del flujo subterráneo que empapa las arenas basales (por las que circula la escorrentía superficial) y que se conocen como retuertas, y por la penetración de agua salina debido a la apertura de las compuertas del dique artificial, llamado Montaña del Río, cuyo funcionamiento es el de controlar el paso de agua entre las marismas y el río. El agua sale de las marismas a través de la evaportranspiración real, producida por la combinación del proceso de evaporización directa del agua estancada de la zona no saturada, y de la transpiración provocada por la vegetación de la zona. Esta evapotranspiración depende principalmente de la temperatura, la evapotranspiración potencial (que es la que se produciría de forma teórica si la humedad del suelo fuera suficiente para que la planta no sufra deshidratación), de la precipitación y de la densidad de la vegetación. Además, en comparación con la entrada de agua, existe una salida a través de las denominadas compuertas de los caños, localizadas en las Montañas del Río y que se abren al exterior cuando se produce la bajamar. Con todos estos datos podríamos establecer un modelo conceptual, tipo caja negra, en el que representaríamos los diferentes factores que afectan a la hidrología del Parque Nacional de Doñana:

6 Discusión. El Parque está situado en el sureste de un acuífero libre (Almonte -Marismas) de 2400 km de extensión de las cuales un 75% pertenecería al acuífero en cuestión y el otro 25% sería el agua que queda infiltrado bajo las arcillas. Con lo cual podemos decir que el agua freática que contiene el terreno es de gran interés biológico ya que le confiere unas características fisicoquímicas para la vegetación de la zona idóneas. Aunque lo cierto es que no se han llevado a cabo muchos estudios sobre el tema. La vegetación que hay en la zona hoy día depende de la cantidad de agua disponible, aunque está dominada por el matorral mediterráneo en general. En las zonas altas hay matorral xerófilo, y en las zonas bajas domina el brezal. En las zonas de alrededor de la laguna hay helechos aunque también hay otro tipo de especies. Doñana tiene un terreno bastante ondulado, vestigios de como era antes pero hoy no queda apenas nada y los materiales son bastante heterogeneos, por lo que creo que el terreno condicionará la zona de mayor captación de agua. El nivel freático somero y la permeabilidad de las arcillas hace que las zonas altas sean secas en verano, por el contrario en las depresiones pueden inundarse en invierno y hace que se formen lagunas, que son aguas cloruradas. Hay muchas clases de aguas subterráneas en el sustrato del terreno que modifican las características del acuífero libre. Estas aguas pueden estar más o menos mineralizadas y de ello dependerá su conductividad.

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