Caracterización de los tipos de ríos y lagos

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1 MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE DIRECTIVA 2000/60/CE ANÁLISIS DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS DEMARCACIONES Caracterización de los tipos de ríos y lagos versión 4.0 Madrid, junio de 2005

2 I N D I C E 1. INTRODUCCIÓN REGIONES ECOLÓGICAS DE RÍOS Y LAGOS TIPOS DE RÍOS ANTECEDENTES REVISIÓN DE LAS REGIONALIZACIONES AMBIENTALES REALIZADAS EN ESPAÑA LAS CLASIFICACIONES FLUVIALES ESPAÑOLAS CLASIFICACIÓN SEGÚN EL SISTEMA A CLASIFICACIÓN SEGÚN EL SISTEMA B OBTENCIÓN Y ESTUDIO DE LAS VARIABLES AMBIENTALES FACTORES OBLIGATORIOS Altitud Latitud y longitud Geología Planteamiento inicial Obtención de mapas de influencia litológica Obtención de mapas de mineralización del agua Tamaño FACTORES OPTATIVOS Distancia desde el nacimiento del río Pendiente del río Aportación fluvial Oscilación de la temperatura del aire Temperatura media del aire Precipitaciones OTROS FACTORES Orden del río Porcentaje de meses con caudal nulo Relación entre el caudal trimestral máximo y el caudal medio anual Coeficiente de variación del caudal Temperatura media del mes más frío Temperatura media del mes más cálido ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LAS VARIABLES AMBIENTALES ANÁLISIS POR SUBCUENCAS ANÁLISIS DE CONGLOMERADOS EN MAPAS RASTER Correlación espacial de las variables Análisis de componentes principales por grupos de variables y clasificación mediante análisis de conglomerados Análisis de conglomerados parciales por grupos de variables Análisis de conglomerados final Discusión de los resultados del análisis de conglomerados PROCESO DE OBTENCIÓN DEL MAPA DE TIPOLOGÍA FLUVIAL INTRODUCCIÓN PROCEDIMIENTO DE CLASIFICACIÓN JERÁRQUICA Región Mediterránea Región Atlántica SÍNTESIS DE LOS TIPOS RESULTANTES. PROPUESTA INICIAL CONTRASTE Y AJUSTE DE LA TIPOLOGÍA PROPUESTA LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LOS TIPOS DE RÍOS TIPOS DE LAGOS INTRODUCCIÓN CLASIFICACIÓN SEGÚN EL SISTEMA A DESCRIPTORES ALTITUD PROFUNDIDAD TAMAÑO GEOLOGÍA TIPOS RESULTANTES CON EL SISTEMA A...146

3 4.3. CLASIFICACIÓN SEGÚN EL SISTEMA B ANTECEDENTES ESTUDIOS REALIZADOS A NIVEL NACIONAL ESTUDIOS REALIZADOS A NIVEL INTERNACIONAL VARIABLES CONSIDERADAS PROCESO DE OBTENCIÓN DE LA TIPOLOGÍA DE LAGOS LAGOS DE ALTA Y MEDIA MONTAÑA LAGOS INTERIORES EN CUENCA DE SEDIMENTACIÓN LAGOS LITORALES COMPARACIÓN CON OTROS ESTUDIOS SÍNTESIS DE LOS TIPOS RESULTANTES CON EL SISTEMA B CONTRASTE Y AJUSTE DE LA TIPOLOGÍA PROPUESTA MODIFICACIÓN DE LA SELECCIÓN DE MASAS DE AGUA A CONSIDERAR EN LA CATEGORÍA LAGOS MODIFICACIONES DE LA TIPOLOGÍA LAGOS DE ALTA MONTAÑA LAGOS CÁRSTICOS LAGOS INTERIORES EN CUENCA DE SEDIMENTACIÓN LAGOS PENDIENTES DE CLASIFICACIÓN SÍNTESIS DE LOS NUEVOS TIPOS DE LAGOS RESULTANTES CON EL SISTEMA B LOCALIZACIÓN Y DESCRIPCIÓN DE LOS TIPOS DE LAGOS REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA ANEXO. MODIFICACIONES Y AJUSTES DE LA PROPUESTA INICIAL DE TIPOS DE RÍOS 222

4 I N D I C E D E F I G U R A S Figura 1. Regiones ecológicas de ríos y lagos (Anexo XI, mapa A)...2 Figura 2. Detalle de la región ecológica Pirineos. Elaboración propia a partir del modelo de elevaciones del Servicio Geográfico del Ejército...3 Figura 3. Mapa de regiones biogeográficas de la Directiva de Hábitat.(2001)...4 Figura 4. Descripción de la orografía peninsular según Willkomm, M. (1852).. (Tomado de: Casals Costa, 2001)....6 Figura 5. División en zonas o regiones naturales de la Península Ibérica. según Pascual A., Luxan, F. y Coello, F. (1859). (Tomado de: Casals Costa, 2001)....6 Figura 6. Propuesta regionalizadora de Barros Gomes, B. (1879) (Tomado de: Casals Costa, 2001)...7 Figura 7. Arriba, la izquierda, división regional de base natural de la Península Ibérica según Ballester, R. (1916). A su derecha, división regional de base natural de la Península. Ibérica según Martín Echevarría, L. (1928). Abajo, división en zonas o regiones naturales de la Península Ibérica según Hernández Pacheco (1932). (Tomado de: Casals Costa, 2001)....8 Figura 8. Descripción fisiográfica peninsular según Dantín Cereceda, J & Hernández Pacheco, E. (1912) (Tomado de: Casals Costa, 2001)....9 Figura 9. Propuesta de división regional de base natural de la Península de Juán Dantín (1922). Se proponen 17 regiones naturales. (Tomado de: Casals Costa, 2001)....9 Figura 10. Allue Andrade, J.L. Atlas fitoclimático de España: TAXONOMIA. INIA Figura 11. Propuesta de regionalización de la cuenca del Ebro (1998)...12 Figura 12. Propuesta de regionalización de las Cuencas Internas de Cataluña...13 Figura 13. Propuesta de regionalización del País Vasco...14 Figura 14. Propuesta de regionalización de la cuenca del Duero...15 Figura 15. Propuesta de regionalización de la cuenca del Guadiana...15 Figura 16. Clasificación por altitud...17 Figura 17. Clasificación por tamaño de cuenca...17 Figura 18. Clasificación por geología...18 Figura 19. Clasificación de los ríos en tipos según el sistema A...19 Figura 20. Subcuencas del sistema de clasificación decimal del Centro de Estudios Hidrográficos...22 Figura 21. Red hidrográfica básica...23 Figura 22. Altitud. Modelo digital de elevaciones del Servicio Geográfico del Ejército...25 Figura 23. Mapa de tres pisos altitudinales en el modelo digital de elevaciones (MDE) original y corregido...26 Figura 24. Latitud...27 Figura 25. Longitud...27 Figura 26. Mapa geológico del IGME, a escala 1: Figura 27. Coberturas reclasificadas de geología y mapas acumulados correspondientes...30 Figura 28. Mapa geológico del IGME. Detalle de la cuenca del Tajo...32 Figura 29. Mapa reclasificado (6 clases). Detalle de la cuenca del Tajo...32 Figura 30. Aportación media en régimen natural procedente de cada litología. Detalle de la cuenca del Tajo...33 Figura 31. Mapa geológico 1: (IGME). Detalle de la cuenca del Tajo...36 Figura 32. Mapa reclasificado...37 Figura 33. Mapa reclasificado en formato raster y acumulado sobre la red de drenaje...38 Figura 34. Mapa final de conductividad estimada en la red fluvial...38 Figura 35. Relación entre conductividad estimada y medida. La línea indica conductividad estimada = COND Figura 36. Conductividad estimada...40 Figura 37. Alcalinidad estimada...41 Figura 38. Área de cuenca...42 Figura 39. Distancia desde el origen...43

5 Figura 40. Pendiente del terreno...44 Figura 41. Pendiente del río...45 Figura 42. Pendiente media de la cuenca o pendiente específica...46 Figura 43. Caudal medio anual...47 Figura 44. Percentil 20 y 90 del caudal...48 Figura 45. Aportación específica...48 Figura 46. Amplitud térmica anual...49 Figura 47. Temperatura media anual...50 Figura 48. Precipitación media anual (mm)...51 Figura 49. Orden del río (Stralher)...52 Figura 50. Porcentaje de meses con caudal nulo...53 Figura 51. Relación entre el caudal trimestral máximo y el caudal medio...54 Figura 52. Coeficiente de variación de caudal interanual...55 Figura 53. Temperatura media del mes más frío (ºC)...56 Figura 54. Temperatura media del mes más cálido (ºC)...57 Figura 55. Mapas de los factoriales de los primeros seis componentes Figura 56. Factoriales de ACP variables geológicas...66 Figura 57. Factoriales de ACP variables bioclimáticas...67 Figura 58. Factoriales de ACP variables hidrológicas...67 Figura 59. Ejemplo de clasificación de 20 clusters a partir de componentes principales parciales...68 Figura 60. Análisis de conglomerados con variables hidrológicas (6 clases)...69 Figura 61. Análisis de conglomerados con variables bioclimáticas (10 clases)...69 Figura 62. Análisis de conglomerados con variables geológicas (4 clases)...70 Figura 63. Mapa final de clusters obtenido por superposición de los mapas de las figuras anteriores. El mapa consta de 56 clusters...71 Figura 64. Clasificación parcial con caudal y área de la cuenca (3 clases)...73 Figura 65. Clasificación zonal: 10 variables y 21 clusters...74 Figura 66. Tres ejemplos de clases zonales con limites ambientales y biogeográficos bien definidos. Los subtipos longitudinales están rotulados en rojo, verde y azul. Las variables con más peso en la definición del cluster están destacadas en rojo en la tabla...76 Figura 67. Tres ejemplos de clases zonales con limites ambientales y biogeográficos mal definidos. Los subtipos longitudinales están rotulados en rojo, verde y azul. Las variables con más peso en la definición del cluster están destacadas en rojo en la tabla...78 Figura 68. Izda: Dendrograma resultante de la clasificación propuesta. Dcha: simulación de un dendrograma análogo al esquema de clasificación del sistema A para seis variables y un umbral por nivel de corte (64 tipos)...81 Figura 69. Pisos bioclimáticos de la península ibérica (Peinado y Rivas Martínez, 1987). Tomado de Gran Atlas de España. Ed. Aguilar...82 Figura 70. Primer nivel de corte. Separación de la regiones atlántica y mediterránea...83 Figura 71. Segundo nivel de corte en ríos mediterráneos. Separación de los ejes principales...84 Figura 72. Separación en función de la pendiente media de la cuenca...85 Figura 73. División de los ríos de llanura en dos clases de altitud...86 Figura 74. Tipos de ríos de llanuras bajas...87 Figura 75. Tipos de ríos de llanuras elevadas...88 Figura 76. Tipos de ríos de meseta (de mineralización alta)...89 Figura 77. Tipos de ríos de montaña mediterránea. Discriminación por altitud corregida...90 Figura 78. Tipos de ríos de montaña termomediterránea...91 Figura 79. Tipos de ríos de montaña mesomediterránea...91 Figura 80. Tipos de ríos de montaña supramediterránea...92 Figura 81. Tipos de ríos de montaña oromediterránea...92 Figura 82. Primer nivel de corte en los ejes principales mediterráneos...93 Figura 83. Tipos de altitud de los ejes principales mediterráneos...94 Figura 84. Tipos de mineralización de los ejes mediterráneos de baja altitud...95 Figura 85. Tipos de mineralización de los ejes mediterráneos continentales...95

6 Figura 86. Ríos de tipo atlántico. Ejes principales...96 Figura 87. Ríos del macizo de Grazalema...97 Figura 88. Tipos altitudinales de los ríos atlánticos...98 Figura 89. Segregación de los ríos cantabro atlánticos...99 Figura 90 Ríos y gargantas de la vertiente sur del Sistema Central (Gredos Gata) Figura 91 Segregación de los ríos de baja altitud mediante la conductividad estimada Figura 92 Segregación de los ríos de altitud intermedia mediante la conductividad estimada Figura 93 Segregación de los ríos de elevada altitud mediante la conductividad estimada Figura 94 Tramo bajo del río Miño Figura 95 Segregación de los ejes principales cantabro-atlánticos Figura 96. Tipo 1. Ríos de llanuras silíceas del Tajo y Guadiana Figura 97. Tipo 2. Ríos de la depresión del Guadalquivir Figura 98. Tipo 3. Ríos de las penillanuras silíceas de la meseta Norte Figura 99. Tipo 4. Ríos mineralizados de la meseta Norte Figura 100. Tipo 5. Ríos manchegos Figura 101. Tipo 6. Ríos silíceos del piedemonte de Sierra Morena Figura 102. Tipo 7. Ríos mineralizados mediterráneos de baja altitud Figura 103. Tipo 8. Ríos de la baja montaña mediterránea silícea Figura 104. Tipo 9. Ríos mineralizados de media-baja montaña mediterránea Figura 105. Tipo 10. Ríos mediterráneos con influencia cárstica Figura 106. Tipo 11. Ríos de montaña mediterránea silícea Figura 107. Tipo 12. Ríos de montaña mediterránea calcárea Figura 108. Tipo 13. Ríos mediterráneos muy mineralizados Figura 109. Tipo 14. Ejes mediterráneos de baja altitud Figura 110. Tipo 15. Ejes mediterráneo-continentales poco mineralizados Figura 111. Tipo 16. Ejes mediterráneo-continentales mineralizados Figura 112. Tipo 17. Grandes ejes en ambiente mediterráneo Figura 113. Tipo 18. Ríos costeros mediterráneos Figura 114. Tipo 19. Ríos Tinto y Odiel Figura 115. Tipo 20. Ríos de serranías béticas húmedas Figura 116. Tipo 21. Ríos cantabro-atlánticos silíceos Figura 117. Tipo 22. Ríos cantabro-atlánticos calcáreos Figura 118. Tipo 23. Ríos vasco-pirenaicos Figura 119. Tipo 24. Gargantas de Gredos-Béjar Figura 120. Tipo 25. Ríos de montaña húmeda silícea Figura 121. Tipo 26. Ríos de montaña húmeda calcárea Figura 122. Tipo 27. Ríos de alta montaña Figura 123. Tipo 28. Ejes fluviales principales cantabro-atlánticos silíceos Figura 124. Tipo 29. Ejes fluviales principales cantabro-atlánticos calcáreos Figura 125. Tipo 30. Ríos costeros cantabro-atlánticos Figura 126. Tipo 31. Pequeños ejes cantabro-atlánticos silíceos Figura 127. Tipo 32. Pequeños ejes cantabro-atlánticos calcáreos Figura 128. Situación de las masas de agua a clasificar en tipologías. Propuesta inicial Figura 129. Tipología de los lagos de la propuesta inicial según el sistema A Figura 130. Tipología de lagos elaboradas por la ACA en Cataluña (tomado de ACA, 2003) Figura 131. Distribución territorial del índice de humedad y de los grupos resultantes por altitud. Propuesta inicial de tipología Figura 132. Masas de agua a clasificar en tipologías. Propuesta tras contraste y ajuste Figura 133. Distribución territorial de los grandes grupos resultantes en la tipología del Sistema B tras contraste y ajuste Figura 134. Lagos de alta montaña septentrional, dimícticos y de aguas ácidas Figura 135. Lagos de alta montaña septentrional, dimícticos y de aguas alcalinas Figura 136. Lagos de alta montaña septentrional, frío monomíctico y de aguas ácidas Figura 137. Lagos de media montaña septentrional, frío monomíctico de aguas alcalinas Figura 138. Lagos de media montaña septentrional, cálido monomíctico y de aguas ácidas Figura 139. Lagos de media montaña septentrional, cálido monomíctico y de aguas alcalinas...194

7 Figura 140. Lagos de media montaña septentrional, frío monomíctico y de aguas alcalinas Figura 141. Lagos cársticos húmedos Figura 142. Lagos de alta montaña meridional, frío monomíctico, aguas ácidas Figura 143. Lagos interiores en cuenca de sedimentación, no cársticos, con descarga de acuífero en cauce fluvial Figura 144. Lagos interiores en cuenca de sedimentación, no cársticos, permanentes, profundos y salinos Figura 145. Lagos interiores en cuenca de sedimentación, no cársticos, permanentes, profundos y no salinos Figura 146. Lagos interiores en cuenca de sedimentación, no cársticos, permanentes, someros y salinos Figura 147. Lagos interiores en cuenca de sedimentación, no cársticos, permanentes, someros y no salinos Figura 148. Lagos interiores en cuenca de sedimentación, no cársticos, temporales y salinos Figura 149. Lagos interiores en cuenca de sedimentación, no cársticos, temporales, no salinos y de aguas ácidas Figura 150. Lagos interiores en cuenca de sedimentación, no cársticos, temporales, no salinos y de aguas alcalinas Figura 151. Lagos litorales tipo marjal Figura 152. Lagos litorales en complejos dunares Figura 153. Lagos cársticos, hipogénicos y grandes Figura 154. Lagos cársticos, hipogénicos y pequeños Figura 155. Lagos cársticos, hipogénicos, pequeños, tipo torca Figura 156. Lagos cársticos y con aportación mixta...211

8 I N D I C E D E T A B L A S Tabla 1. Descriptores y umbrales para la clasificación de ríos en tipos mediante el sistema A (Anexo II DMA)...16 Tabla 2. Factores para la clasificación de ríos en tipos mediante el sistema B (Anexo II DMA)...20 Tabla 3. Valores típicos de conductividad y alcalinidad en cuencas mono-litológicas francesas poco alteradas. Extraído de Meybeck, Tabla 4. Tabla de reclasificación de valores de conductividad...36 Tabla 5. Nuevos componentes generados por el ACP de variables por subcuencas...59 Tabla 6. Coeficiente de correlación entre los nuevos componentes y las variables originales...60 Tabla 7. Matriz de correlaciones de las variables iniciales...64 Tabla 8. Propuesta inicial de tipos de ríos obtenidos mediante clasificación jerárquica Tabla 9. Relación de los nuevos tipos de ríos resultantes Tabla 10. Equivalencia entre los nuevos tipos de ríos y los tipos de la propuesta inicial Tabla 11. Descriptores para la clasificación de lagos en tipos mediante el sistema A (Anexo II DMA) Tabla 12. Disponibilidad de datos de profundidad máxima de lagos Tabla 13. Tipologías de lagos resultantes de la aplicación del sistema A Tabla 14. Factores para la clasificación de lagos en tipos mediante el sistema B (Anexo II DMA) Tabla 15. Variables empleadas en la propuesta inicial de tipologías mediante el sistema B Tabla 16. Propuesta inicial de tipología de lagos interiores según el sistema B Tabla 17. Tipologías de lagos resultantes de la aplicación del Sistema B. Propuesta inicial Tabla 18. Variables empleadas en la propuesta de tipologías mediante el sistema B tras contraste y ajuste Tabla 19. Propuesta de tipología de lagos interiores según el sistema B tras contraste y ajuste Tabla 20. Tipologías de lagos resultantes de la aplicación del Sistema B tras contraste y ajuste...188

9 1. INTRODUCCIÓN En este documento se presenta una propuesta de clasificación y caracterización de los tipos de ríos y lagos conforme a lo exigido en el artículo 5 y Anexo II de la Directiva Marco del Agua. Ha sido elaborado por el Centro de Estudios Hidrográficos del CEDEX, con la colaboración de las Confederaciones Hidrográficas y Administraciones Hidráulicas de las cuencas intracomunitarias, que han realizado diversas observaciones, críticas y sugerencias sobre las propuestas iniciales, lo que ha permitido incorporar importantes mejoras en el proceso de clasificación, tal y como se describe a lo largo del documento. Hay que destacar la colaboración prestada por la Confederación Hidrográfica del Júcar, en cuya cuenca se llevan a cabo los trabajos del proyecto piloto de la Directiva en España, que ha permitido ajustar los procedimientos empleados y contrastar los primeros resultados obtenidos. Esta nueva versión del documento incorpora diversas mejoras y modificaciones relativas a la caracterización de los lagos, identificadas durante el proceso de participación pública iniciado en febrero de 2005, fecha en que fue públicamente presentada la versión 3 del documento. 2. REGIONES ECOLÓGICAS DE RÍOS Y LAGOS Aunque la Directiva permite optar por cualquiera de los dos sistemas de clasificación para caracterizar las masas de agua, el sistema A se establece como referente en cuanto al grado de discriminación que debe obtenerse con la clasificación. En consecuencia, parece deducirse que, en todo caso, existe la necesidad de clasificar previamente las masas de agua mediante este sistema. El primer paso en la aplicación del sistema A consiste en la clasificación de las masas conforme a una serie de regiones ecológicas definidas para toda Europa. Estas regiones figuran en el Anexo XI de la Directiva y se reproducen en la figura siguiente para el caso de ríos y lagos. 1

10 1. Región Ibérico-macaronésica 2. Pirineos 3. Italia, Córcega y Malta 4. Alpes 5. Balcanes occidentales dináricos 6. Balcanes occidentales helénicos 7. Balcanes orientales 8. Tierras altas occidentales 9. Tierras altas centrales 10. Cárpatos 11. Tierras bajas húngaras 12. Provincia del Ponto 13. Llanuras occidentales 14. Llanuras centrales 15. Provincia báltica 16. Llanuras orientales 17. Irlanda e Irlanda del Norte 18. Gran Bretaña 19. Islandia 20. Tierras altas boreales 21. Tundra 22. Escudo fennoscandinavo 23. Taiga 24. Cáucaso 25. Depresión del Caspio Figura 1. Regiones ecológicas de ríos y lagos (Anexo XI, mapa A) La Directiva ha tomado esta regionalización de la publicación de Illies de La regionalización realizada en este estudio se llevó a cabo en función de la información disponible sobre fauna acuática de agua dulce y apenas se utilizaron datos sobre fauna acuática española, cuya disponibilidad era muy limitada en aquél momento. Por otra parte, y como puede apreciarse, alguno de los límites en la zona centroeuropea no son estrictamente biogeográficos sino que reflejan fronteras políticas. En el caso de España sólo se incluyen dos regiones: los Pirineos y la región Ibéricomacaronésica. La región de los Pirineos queda delimitada por unos m de altitud y comprende parte de la cuenca del Ebro y de las Cuencas Internas de Cataluña (figura siguiente). La región Ibérico-macaronésica comprende el resto de España, incluidas las Islas Canarias. 2

11 Figura 2. Detalle de la región ecológica Pirineos. Elaboración propia a partir del modelo de elevaciones del Servicio Geográfico del Ejército Esta regionalización no parece reflejar de forma adecuada la variación que realmente se puede encontrar en los ecosistemas acuáticos españoles y contrasta con la zona centroeuropea, donde se ha realizado una mayor subdivisión. Parece que más bien reflejaría la distribución del conocimiento limnológico de los años setenta del pasado siglo, en lugar de la variación realmente existente. Cabe destacar, sin embargo, que la Directiva de Hábitat contempla una mayor diversidad en España, distinguiendo las regiones biogeográficas alpina, mediterránea, atlántica y macaronésica. En la figura siguiente, tomada de se muestra dicha regionalización. 3

12 Figura 3. Mapa de regiones biogeográficas de la Directiva de Hábitat.(2001) 3. TIPOS DE RÍOS 3.1. ANTECEDENTES Las importantes diferencias climáticas, conjuntamente con una serie de factores geológicos y geomorfológicos, explican la elevada diversidad de ambientes fluviales que se pueden encontrar dentro del territorio español. La ubicación de la Península Ibérica y de las Islas Baleares en la frontera sur de las latitudes medias implica una división ambiental entre el clima semiárido y el oceánico, pudiéndose diferenciar latitudinalmente una serie de zonas con climas diferentes. La influencia del océano Atlántico y el mar Mediterráneo es otra componente que introduce una serie de variaciones territoriales. Finalmente, la altitud marca una tercera línea diferenciadora de los ambientes climáticos de España. Las diferencias climáticas conllevan regímenes de precipitación muy diferentes y generan una importante variación en la hidrología de los cursos fluviales españoles, algo que no ocurre en otros países de la unión europea. Se pueden diferenciar claramente los ríos situados en la zona de clima mediterráneo, de los ríos situados en la España atlántica del Norte y Noroeste, que, en gran medida, no difieren hidrológicamente de los europeos que discurren por territorios con clima similar. Las Islas Canarias, por su parte, presentan unas características climáticas muy particulares, sometidas a la acción de los anticiclones atlánticos, el régimen de los alisios y cierta influencia del continente africano. Esto genera en las islas de mayor altura una región nororiental húmeda y otra suroccidental seca. 4

13 Dentro de cada zona climática, el relieve, la geomorfología y la geología convergen conformando ríos y arroyos con diferencias ambientales importantes (mineralización, amplitud de riberas, complejidad de su entramado fluvial, porcentaje de tramos erosionales y deposicionales, etc). Por otra parte, el paisaje español se caracteriza por presentar una profunda transformación debida a la actividad humana, con marcados contrastes entre la cubierta vegetal de las llanuras y la de las montañas. Este paulatino cambio se ha producido por las distintas sociedades y culturas que han poblado el territorio a lo largo del tiempo desde época prerromana. La mayor parte de estas modificaciones han significado no sólo una transformación del paisaje natural sino también, y asociado a los usos del territorio, la modificación de la red hidrográfica natural induciendo importantes transformaciones en los usos del suelo y en la hidrología y, consecuentemente, en los ecosistemas fluviales originales. Las características del medio acuático fluvial en la actualidad son consecuencia de un número indeterminado de factores que, en pocos casos, se pueden denominar naturales (entendiendo como tal no influenciados por la actividad humana). Todos estos condicionantes dificultan encontrar las variables adecuadas, no influenciadas por el hombre, con las cuales iniciar una tipificación de las masas de agua de tipo río REVISIÓN DE LAS REGIONALIZACIONES AMBIENTALES REALIZADAS EN ESPAÑA Desde mediados del siglo XIX se han realizado diversas tentativas de clasificación de los distintos ambientes de la geografía española, bajo diferentes perspectivas climáticas, botánicas, geológicas o geomorfologicas. En particular, el inicio de la corriente regionalizadora se produce a partir de 1850, cuando la preocupación por la gestión de los recursos naturales de cara al desarrollo económico dio lugar a que comenzaran a aparecer diversos trabajos abordando esta cuestión. Vicente Casals, en sus trabajos, realiza una interesante recopilación de estas clasificaciones de las que aquí se extrae una serie de figuras que resultan muy ilustrativas de la evolución de los estudios de clasificación (Casals Costa, 1998 y 2001). 5

14 Figura 4. Descripción de la orografía peninsular según Willkomm, M. (1852).. (Tomado de: Casals Costa, 2001). (5) (3) Figura 5. División en zonas o regiones naturales de la Península Ibérica. según Pascual A., Luxan, F. y Coello, F. (1859). (Tomado de: Casals Costa, 2001). Es de destacar el papel preponderante de los sistemas orográficos en la definición de las unidades territoriales presentadas en España, con una importancia singular de la meseta. Sin embargo, en Portugal se tiende a subrayar la importancia de los cauces fluviales, debido al peso de los mismos en su territorio y a un relieve montañoso más moderado. 6

15 Figura 6. Propuesta regionalizadora de Barros Gomes, B. (1879) (Tomado de: Casals Costa, 2001). A lo largo del primer tercio del siglo XX continuaron proponiéndose numerosas divisiones regionales de base natural de la Península, mostrándose tres de ellas en las figuras siguientes. 7

16 Figura 7. Arriba, la izquierda, división regional de base natural de la Península Ibérica según Ballester, R. (1916). A su derecha, división regional de base natural de la Península. Ibérica según Martín Echevarría, L. (1928). Abajo, división en zonas o regiones naturales de la Península Ibérica según Hernández Pacheco (1932). (Tomado de: Casals Costa, 2001). Los estudios de descripción fisiográfica peninsular de Juan Dantín Cerceda, en 1912, y su continuación en el Ensayo acerca de las regiones naturales de España, en 1922, merecen ser destacados por su amplia difusión y aceptación y suponen una obra fundamental en la introducción del concepto de región natural. 8

17 Figura 8. Descripción fisiográfica peninsular según Dantín Cereceda, J & Hernández Pacheco, E. (1912) (Tomado de: Casals Costa, 2001). Este autor fue uno de los precursores de la división clásica del territorio peninsular: Iberia húmeda-iberia seca, que tanta importancia tuvo en la política hidráulica a principios del siglo XX. Manuel Lorenzo Pardo en el Plan Nacional de Obras Hidráulicas de 1933 señala en el texto esta dualidad peninsular, y expone también como base del Plan la división territorial en regiones naturales. Pardo toma como referencia las regiones de Dantín, aunque incluye alguna modificación. Figura 9. Propuesta de división regional de base natural de la Península de Juán Dantín (1922). Se proponen 17 regiones naturales. (Tomado de: Casals Costa, 2001). 9

18 En el último tercio del pasado siglo muchos estudios botánicos ponen de manifiesto la extraordinaria diversidad de los paisajes vegetales españoles y, como consecuencia,surgen diferentes ejercicios de aproximación a la caracterización y tipificación de los ambientes vegetales de la Península, Baleares y Canarias. Al ser la vegetación un fiel reflejo de los múltiples factores que convergen en el territorio, como el relieve, la geomorfología, la litología y la climatología, los mapas descriptores de las grandes áreas de la vegetación del territorio español resultan muy útiles a la hora de integrar diferentes esquemas regionales del territorio. Particularmente relevantes son los trabajos Rivas Martín, con sus mapas de series de vegetación de España y la descripción de los pisos bioclimáticos, los de Allue Andrade, con una clasificación en regiones y subregiones bioclimáticas, y la división en ecorregiones del territorio español efectuada por el equipo de Ramón Elena Roselló, orientado a la gestión forestal. Figura 10. Allue Andrade, J.L. Atlas fitoclimático de España: TAXONOMIA. INIA LAS CLASIFICACIONES FLUVIALES ESPAÑOLAS A partir de la generalización de los estudios biológicos en los ecosistemas acuáticos peninsulares, se pueden encontrar diversas propuestas de clasificaciones fluviales. Encontramos, por ejemplo, los trabajos de Diego García de Jalón y Marta González del Tánago, con un enfoque realmente cercano al actual de la DMA y con unas bases metodológicas acordes con los actuales objetivos de esta Directiva: la existencia de condiciones naturales muy diferentes, según la región que consideremos, que hacen que el agua existente en cada una de ellas responda también a una multiplicidad de características, aparte de las provocadas artificialmente por el hombre (González del Tánago & García de Jalón, 1982; García de Jalón & González de Tánago, 1986). La base teórica y metodológica de este estudio se origina dentro de los primeros 10

19 intentos para desarrollar un sistema válido dentro de los países de la entonces CEE con el fin de evaluar de forma homogénea en todo el territorio las consecuencias de la contaminación en los sistemas acuáticos. Esta metodología (Persoone, 1978), con la base teórica muy similar a la de la actual DMA, se desarrolla en este trabajo clasificando estaciones en función de 5 parámetros (anchura del cauce, pendiente, dureza, tipo de sustrato y temperatura) e incluso describiendo a nivel de especie las comunidad de macroinvertebrados tipo para cada una de las 5 clases finales. En otro término, hay también un estudio realizado en la cuenca del río Segura en el que el resultado final es una sectorización ecológica (Vidal-Abarca et al., 1990) a través de la superposición de mapas de variables como el clima, la morfometría fluvial, la geología o la hidrología, pero también utilizando otras variables de origen antrópico como la población, los vertidos a los cauces o los usos del suelo. Ya en la actualidad, y teniendo como referencia la actual Directiva Marco del Agua, se vienen realizando por iniciativa de Confederaciones Hidrográficas o Comunidades Autónomas una serie de trabajos y estudios de clasificación fluvial. Estos trabajos han podido tenerse en cuenta en mayor o menor medida en este documento dependiendo de su fecha de realización. Aunque no todos ellos alcanzan el mismo grado de desarrollo y contraste, en todos los casos ha resultado enriquecedor contar con sus aportaciones. El primero de ellos fue la regionalización de las cuencas del Ebro realizado por el equipo de Narcís Prat para la Confederación Hidrográfica del Ebro (Prat y Munné, 1998). Este trabajo adopta como base para la regionalización los sistemas estadísticos de clasificación de las variables ambientales. Las metodologías seguidas en el mismo han sido aplicadas en otros trabajos posteriores, en mayor o menor grado, incluido el presente estudio. Se definen seis regiones ecológicas por aplicación del sistema B (montaña húmeda, ríos importantes, depresión, montaña mediterránea, eje del Ebro y alta montaña). 11

20 Figura 11. Propuesta de regionalización de la cuenca del Ebro (1998). Siguiendo un línea metodológica similar, se desarrollan los trabajos de regionalización de la Agencia Catalana del Agua para las Cuencas Internas de Cataluña (Munné, Prat y Godé, 2002). Se obtienen 26 tipos mediante la aplicación del sistema A y 5 regiones y 10 subregiones de gestión fluvial mediante el sistema B: montaña húmeda (silícica y calcárea), montaña mediterránea (silícica, calcárea y de elevado caudal), zona baja mediterránea (baja mediterránea, silícica y de influencia cárstica), ejes principales y torrentes litorales. 12

21 Figura 12. Propuesta de regionalización de las Cuencas Internas de Cataluña La caracterización de las masas de agua superficiales del País Vasco, realizada por el Gobierno Vasco (Departamento de Ordenación del Territorio y Medio Ambiente. Dirección de Aguas 2002), sigue también metodologías de clasificación estadísticas, tratando de ajustarse en la vertiente del Ebro a la clasificación establecida para esta cuenca por la Confederación del Ebro. Se obtienen 7 ecorregiones con 10 subecorregiones mediante la aplicación del sistema B: vascopirenaica, vasco-cantábrica, pequeños ríos costeros, ejes principales cantábricos, montaña húmeda (subtipo divisoria), montaña mediterránea (subtipo salado), depresión (subtipo Rioja). 13

22 Figura 13. Propuesta de regionalización del País Vasco Es de reseñar también el proyecto GUADALMED (I y II), en el que se estudia el estado ecológico de los ríos mediterráneos Cuencas Internas de Cataluña, Júcar, Segura, Sur, Guadalquivir e Islas Baleares (Bonada y otros, 2002). Dentro de las actividades que se desarrollan, se propone una clasificación consistente en 16 ecotipos fluviales por aplicación del sistema A y 9 ecotipos mediante el sistema B: cabeceras (silíceas y calcáreas), tramos medio bajos (silíceos y calcáreos), ríos grandes, llanuras aluviales, temporales, karst y ramblas Existen propuestas preliminares, como la de la Confederación Hidrográfica del Duero (2003) o la del Guadiana. En el Duero se proponen 8 ecotipos fluviales (alta montaña calcárea, alta montaña silícea, eje del Duero-Esla, grandes ríos, llanura sedimentaria, montaña media calcárea, montaña media silícea y penillanura silícea). En el Guadiana, seis: grandes ríos, ríos de la campiña mediterránea, ríos de la llanura manchega, ríos de la montaña mediterránea, ríos de la vertiente atlántica y el eje del Guadiana. 14

23 Figura 14. Propuesta de regionalización de la cuenca del Duero Figura 15. Propuesta de regionalización de la cuenca del Guadiana 15

24 3.2. CLASIFICACIÓN SEGÚN EL SISTEMA A Los descriptores establecidos en el Anexo II de la Directiva para clasificar los ríos en tipologías de acuerdo con este sistema son los que se reflejan en la tabla siguiente. Tipología fijada Región ecológica Tipo Descriptores Regiones ecológicas que figuran en el mapa A del Anexo XI Tipología en función de la altitud alto: > 800 m altura media: 200 a 800 m tierras bajas: < 200 m Tipología según el tamaño en función de la superficie de la cuenca de alimentación pequeño: 10 a 100 km 2 mediano: > 100 a km 2 grande: > a km 2 muy grande: > km 2 Geología calcáreo silíceo orgánico Tabla 1. Descriptores y umbrales para la clasificación de ríos en tipos mediante el sistema A (Anexo II DMA) Dado que se consideran tres umbrales de altitud, cuatro de tamaño y tres de geología, podrían obtenerse, potencialmente, 36 tipos diferentes en cada región. En España, sin embargo, la geología orgánica apenas tiene presencia, por lo que el número potencial de tipos se reduce a 24. A continuación se muestran los mapas que resultan de clasificar la red fluvial de acuerdo con los descriptores y niveles que establece este sistema. La red hidrográfica considerada corresponde a una superficie de cuenca de 10 km 2. 16

25 < 200 m m > 800 m Figura 16. Clasificación por altitud km km km 2 > km 2 Figura 17. Clasificación por tamaño de cuenca 17

26 Silíceo Calcáreo Figura 18. Clasificación por geología La combinación de estas tres clasificaciones da lugar a 24 clases en la región ibérico-macaronésica y 6 clases en los Pirineos, aunque algunas de ellos con muy escasa representación. En total, por lo tanto, el sistema A discrimina 30 tipos. Para facilitar su interpretación el resultado se ha dividido en cuatro mapas, en función del tamaño de cuenca, como se muestra a continuación. 18

27 Muy grande, bajo, calcáreo Muy grande, medio, calcáreo Figura 19. Clasificación de los ríos en tipos según el sistema A Se aprecia una escasa correspondencia entre los tipos obtenidos y las clasificaciones biogeográficas existentes, por lo que en el caso de España esta clasificación no puede considerarse satisfactoria. Como principales razones para la insuficiencia de este sistema A podrían señalarse las siguientes: Entre los factores del sistema A no se contemplan variables climáticas o hidrológicas, lo que hace que ríos de ámbitos biogeográficos muy distintos queden incluidos en la misma clase. No parece lógico considerar del mismo tipo masas de agua situadas en Galicia o Almería, aunque tengan la misma altitud, superficie de cuenca y geología. Los límites fijados en el sistema A son demasiado arbitrarios. En concreto, el límite altitudinal no parece muy adecuado, ya que incluye en la misma clase ríos de montaña y ríos de zonas llanas, especialmente en la meseta central. La clasificación geológica incluye una clase de escasa presencia en España (orgánica), por lo que queda reducida a dos clases, lo que supone una excesiva simplificación de la información geológica. En conclusión, y debido a las importantes limitaciones del sistema A, se considera procedente realizar una clasificación de acuerdo con el sistema B CLASIFICACIÓN SEGÚN EL SISTEMA B En el caso del sistema B, la Directiva considera una lista de cinco descriptores obligatorios y quince descriptores optativos, como se muestra en la tabla adjunta. 19

28 No se precisa el modo de combinar dichas variables, pero se exige que la tipología resultante permita derivar con fiabilidad las condiciones biológicas de referencia de cada tipo. Se exige, además, que se logre, al menos, el mismo grado de discriminación que se lograría con el sistema A. Caracterización alternativa Factores obligatorios Factores optativos Factores físicos y químicos que determinan las características del río o parte del río y, por ende, la estructura y composición de la comunidad biológica altitud latitud longitud geología tamaño distancia desde el nacimiento del río energía de flujo (función del caudal y de la pendiente) anchura media del agua profundidad media del agua pendiente media del agua forma y configuración del cauce principal categoría según la aportación fluvial (caudal) forma del valle transporte de sólidos capacidad de neutralización de ácidos composición media del sustrato cloruros oscilación de la temperatura del aire temperatura media del aire precipitaciones Tabla 2. Factores para la clasificación de ríos en tipos mediante el sistema B (Anexo II DMA) Esta clasificación en tipos podría realizarse dentro de cada una de las demarcaciones. Sin embargo, una clasificación conjunta para todo el territorio nacional permite identificar aquellos tipos que son comunes a varias demarcaciones. El objetivo fundamental de la caracterización es obtener unas condiciones de referencia para el sistema de clasificación del estado ecológico. Este sistema será tanto más complejo cuanto mayor sea el número de tipos y cuanto menor sea la coordinación entre las diferentes demarcaciones. Por otra parte, los sistemas de indicadores actuales no contemplan un elevado grado de discriminación taxonómica en los organismos (por ejemplo, familias en macroinvertebrados), por lo que tratar de llegar a una caracterización exhaustiva, muy por encima de la capacidad de diferenciación de los sistemas de valoración, carece de sentido. En conclusión, es necesario acometer una tipificación de las masas de agua a nivel nacional, que permita la coordinación entre demarcaciones y el establecimiento de redes de referencia comunes. Para ello se hace necesario trabajar con sistemas de información geográfica y con variables de las que se disponga de información para todo el territorio. Entre las variables optativas existen varias que, a pesar de tener influencia sobre los ecosistemas desarrollados, no se han podido considerar por no disponer de información SIG para toda España, como la anchura y profundidad del agua o la forma y configuración del cauce. Estas variables de ámbito eminentemente local, junto con otros factores ambientales locales o particulares 20

29 que determinan pequeñas singularidades muy frecuentes en nuestro país (zonas cársticas o ríos salados por cloruros, por ejemplo) son imposibles de discriminar a la escala de trabajo empleada y darán lugar, muy probablemente, a la diferenciación futura de nuevos niveles de discriminación en algunas tipologías concretas. Estas discriminaciones posteriores deberían establecerse partiendo del marco común que aquí se propone y tratando de seguir manteniendo una coordinación entre demarcaciones. Los estudios realizados para la obtención de la caracterización inicial de los ríos han constado de dos cometidos fundamentales, desarrollados de forma paralela: por una parte, se ha realizado un exhaustivo estudio de las diferentes variables ambientales a considerar en esta caracterización y, por otra, se han empleado diferentes técnicas de clasificación hasta llegar a un sistema de tipificación versátil y adaptado a los ambientes existentes. Los trabajos realizados se exponen a continuación OBTENCIÓN Y ESTUDIO DE LAS VARIABLES AMBIENTALES Las diferencias entre los distintos tipos fluviales responden a las variaciones ambientales y, por tanto, cualquier clasificación ha de basarse en el conocimiento de las variables con mayor influencia sobre la diversidad de dichos ecosistemas. En el caso de los ríos, a diferencia de los ecosistemas terrestres, no sólo han de considerarse las variables locales sino también todas aquellas variables de la cuenca vertiente que van a tener una influencia sobre las características de las aguas circulantes. Ha sido necesario, por tanto, realizar un trabajo de obtención de las variables de forma continua en todo el territorio, para su análisis mediante SIG. Para una adecuada definición de tipos y condiciones de referencia, es esencial que las variables consideradas no se encuentren influenciadas por la actividad humana, o lo estén de manera leve,. Por tanto, las variables obtenidas han de cumplir la triple condición de una representación geográfica ajustada a la escala de trabajo, una escasa influencia humana en el valor representado y la mayor correspondencia posible con las variables especificadas en la Directiva y mostradas en la tabla anterior. Para cada variable considerada se ha generado un mapa raster de 500 m x 500 m de resolución para todo el territorio español. En un principio, antes de contar con el mapa de direcciones como herramienta de trabajo, las variables se evaluaban sobre las cerca subcuencas definidas en la clasificación decimal realizada por el Centro de Estudios Hidrográficos en los años sesenta (MOP-CEH, 1965) y cuya delimitación se muestra en la siguiente figura. 21

30 Figura 20. Subcuencas del sistema de clasificación decimal del Centro de Estudios Hidrográficos Posteriormente, para el desarrollo de los trabajos de la Directiva se ha elaborado un modelo de drenaje basado en las orientaciones o direcciones obtenidas a partir del modelo digital de elevaciones del Servicio Geográfico del Ejército. En dicho modelo de drenaje cada píxel indica la dirección de acumulación según el relieve y permite que cualquier variable representada en formato raster pueda ser acumulada a lo largo de la red de drenaje. Mediante el empleo de este mapa se pudieron acumular las variables de cuenca y caracterizar la red de drenaje. La resolución espacial del mapa de direcciones utilizado es también de 500 metros. Con esta resolución, la correspondencia entre la red de drenaje obtenida y la red fluvial de referencia (generalmente a escala 1:25.000) sigue siendo muy buena, y el tiempo de cálculo en las operaciones de acumulación y álgebra de mapas realizadas en el SIG no es demasiado grande. La caracterización se puede realizar sobre todo el territorio. No obstante, en algunos de los sistemas de clasificación estadísticos empleados, dado que los programas informáticos se veían limitados por el número de datos y condicionadas por el rango de variación de las variables, sólo se han considerado los píxeles correspondientes a la red fluvial previamente definida. La red hidrográfica básica empleada en los trabajos de la Directiva Marco se ha elaborado considerando aquella parte de la red de drenaje que cumple con la doble condición de más de 10 km 2 de superficie de cuenca y más de 3,2 hm 3 (100 l/s) de 22

31 aportación media anual en régimen natural 1 (figura siguiente). En estas condiciones, el mapa raster de la red fluvial considerada consta de unos píxeles. En definitiva, en aquello casos en que no se ha podido trabajar con todo el territorio, se ha trabajado, como mínimo, con segmentos de 500 m de la red fluvial. Figura 21. Red hidrográfica básica La obtención de algunas variables es directa utilizando las herramientas propias de los SIG. Tal es el caso de los mapas de longitud y latitud. Otro grupo de mapas son obtenidos por interpolación de datos puntuales, como es el caso de las variables climáticas (precipitación o temperatura). En estos casos, la adecuación de los mapas a la escala de trabajo dependerá de la densidad espacial de los datos originales y de su reparto. El modelo de elevaciones también encaja dentro de esta categoría: el Servicio Geográfico del Ejército partía de una malla de datos de elevación muy densa y homogénea que ha permitido la elaboración de un mapa con resolución espacial de 100 m x 100 m, del que se ha derivado para los trabajos de la Directiva el de 500 m x 500 m. Un tercer grupo de mapas incluye los que representan variables acumuladas a lo largo de la red de drenaje y que han sido obtenidas mediante el empleo del mapa de direcciones. Así, a partir de mapas de escorrentía superficial se obtienen mapas 1 Los detalles sobre la elaboración del modelo de drenaje y la obtención de la red hidrográfica básica pueden consultarse en el documento Identificación y delimitación de las masas de agua superficial, elaborado por el CEDEX. 23

32 de caudales o aportaciones. También se calcula, con el mapa de direcciones, el tamaño de la cuenca o la distancia al origen. Los dos primeros grupos de mapas representan variables locales, mientras que el tercer grupo representa variables de cuenca, bien con su valor absoluto, como el caudal, o con su valor relativo -dividido por la superficie de la cuenca-, como la aportación específica. La escala de representación utilizada es adecuada para las variables de cuenca, cuya estimación es sencilla utilizando las herramientas del SIG. Sin embargo, como ya se mencionó, no es posible obtener una estimación continua de algunas de las variables locales propuestas en la Directiva. Tal es el caso de la anchura, profundidad y forma del cauce, para las que sería necesaria información de campo que sólo está disponible para unos pocos puntos de la red fluvial. Tampoco hay información continua de la composición media del sustrato. Aunque en algunos casos sería posible inferir ésta de un mapa litológico a escala regional, tal aproximación sería errónea en muchos casos, ya que el río crea su propio sustrato, dependiendo de su morfología, pendiente, caudal y carga de sólidos. Algunas variables, como la forma del valle, se han intentado estimar a partir del modelo de elevaciones, pero el resultado no fue satisfactorio, ya que el tamaño del valle es muy variable, y en muchos casos es similar o inferior a los 500 m de resolución espacial. Para otras variables, como la carga de sólidos o los cloruros, no se disponía de información suficiente. En el primer caso se disponía de mapas de erosión real, determinada por el uso actual del suelo, pero no de datos de erosión en condiciones naturales. En el segundo caso, la mayor parte de las litologías que contribuyen con cloruros son de pequeña extensión y no están representadas en la cartografía geológica disponible a nivel nacional (escala 1: ). Para el resto de las variables se ha intentado realizar la mejor estimación posible a partir de las fuentes cartográficas disponibles. A continuación se describe cada una de las variables utilizadas en la clasificación. Se muestra el mapa raster generado, y se indican las fuentes y metodología específica de obtención y las limitaciones y problemas encontrados. La obtención de mapas para las variables geológicas e hidrológicas, así como el cálculo de pendientes del río, ha sido más compleja que en el resto de los casos, por lo que se analizarán con más detalle Factores obligatorios Como ya se ha indicado, la Directiva considera como factores obligatorios en el sistema B de clasificación de ríos la altitud, la latitud, la longitud, la geología y el tamaño. A continuación se presenta la valoración y el procedimiento de obtención de cada uno de estos factores. 24