Investigación para la mejora, optimización y valoración económica del Sistema de Evaluación Gescuencas. Construcción de un prototipo tecnológico y validación en diferentes cuencas hidrológicas (**).

(**) En el marco del Decreto 40/2016 de 21 de marzo por el que se establecen las bases reguladoras de las ayudas destinadas a la financiación de proyectos de investigación industrial y desarrollo experimental a las empresas de la Comunidad Autónoma de Extremadura. Junta de Extremadura.

Conocer las razones, por las que uno u otro indicador ecológico evoluciona en un sentido u otro, es imprescindible a la hora de evaluar la calidad ecológica de un ecosistema, y de aplicar medidas para una correcta gestión del mismo, y de los recursos naturales asociados.

Gescuencas es una herramienta de apoyo a la decisión para la gestión de los recursos naturales a escala de cuenca hidrológica. Es un sistema de evaluación que se basa en dos herramientas principales paralelas e independientes entre sí, el sistema de evaluación de la calidad ambiental (SECA) y el sistema de evaluación de la percepción social (SEPS).

Gescuencas puede ser consensuado y utilizado por las administraciones implicadas al centrarse, fundamentalmente, en escalas y procesos espaciales de naturaleza física, la cuenca vertiente, no

administrativa. El sistema se enmarca en un territorio delimitado por la cuenca hidrográfica que pretenda estudiarse. Este territorio presenta por lo tanto un medio natural, formado por las componentes físicas por un lado y las biológicas y ecológicas por otro. La cuenca que delimita el área de estudio está a su vez influenciada por un marco económico, que a su vez determina las relaciones del entorno social.

El Proyecto Gescuencas II aborda la optimización y mejora del sistema de evaluación Gescuencas. En concreto se pretende desarrollar y validar un prototipo tecnológico que pueda ser comercializado para su implantación por distintos clientes tales como administraciones públicas, comunidades de regantes, empresas públicas y privadas, asociaciones ciudadanas ligadas al territorio, centros de investigación, etc.

Se van a utilizar dos cuencas hidrológicas piloto, la Cuenca A, con datos conocidos a priori para la optimización y el desarrollo del prototipo, y la Cuenca B, sin datos conocidos a priori para la validación de Gescuencas II, así como para la valoración económica de la implantación del sistema.

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Sistema de evaluación para la gestión integral de los recursos naturales en cuencas hidrográficas. Aplicación a las cuencas del margen derecho del río Tiétar, en la Comarca de La Vera (Cáceres, España) *.

(*) En el marco del Programa COINVESTIGA, destinado a financiar la realización de proyectos de I+D por agrupaciones de empresas, en las áreas estratégicas establecidas en el V Plan Regional de I+D+i (2014-2017), y con una inversión para el desarrollo del proyecto de 649.734,78 €, se encuentra cofinanciada en un 78,38% por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), dentro del Eje 1 denominado “Desarrollo de la Economía del Conocimiento (I+D+i, Sociedad de la Información y TIC)” del Gobierno de Extremadura.

AMBIENTA, en consorcio con otras dos empresas - FOTEX S.L. y  AGROQUÍMICOS ÁLVAREZ S.A. - y con la colaboración de los centros de investigación CICYTEX, CTAEX y el Grupo de Investigación Geoambiental, de la Universidad de Extremadura.

El Proyecto Gescuencas ha sido dirigido por Federico Julián Fuentes (Ambienta), Benigno Cienfuegos (Fotex),  Raquel Vicente (Agroquímicos Álvarez) y Susana Schnabel (Universidad de Extremadura).

El Proyecto Gescuencas está certificado con la Norma UNE 166.001:2006, por el cumplimiento de los requisitos fijados por la citada norma, que garantizan el cumplimiento de la calidad en la gestión del proyecto de I+D+i.

Resumen.

El Proyecto Gescuencas se basa en el desarrollo conceptual de un sistema de evaluación de la calidad ambiental. Se aplica en cuencas hidrológicas rurales. Está basado en indicadores ambientales y determinantes socioeconómicos. El sistema se apoya en un modelo hidrológico (SWAT), y en sistemas de información geográfica.

Los resultados obtenidos se enfrentan a la percepción que los ciudadanos tienen de estos indicadores. De esta forma, pueden obtenerse conclusiones que comparan el estado real ambiental de las cuencas hidrológicas, con lo que la ciudadanía piensa respecto al estado de las mismas. Es, por lo tanto, un sistema de apoyo a la decisión, de elevada solvencia, que integra infinidad de variables y las distribuye en un territorio.

Una vez diseñado el sistema, el mismo ha sido aplicado con éxito en las cuencas de las Gargantas de La Vera (Cáceres, España). Gescuencas se ha aplicado en un territorio de 76000 hectáreas, en el que viven más de 23000 personas.

Gescuencas es un sistema de evaluación para la gestión de los recursos naturales a escala de cuenca hidrográfica. Se basa en una metodología de trabajo que permite evaluar la calidad e integridad ambiental de cuencas hidrográficas en entornos rurales.

Gescuencas contempla numerosos elementos (físicos, bióticos, sociales y económicos). Éstos se analizan en busca de indicadores clave, que sean los que sirvan al objetivo final.  Estos elementos también facilitan el diseño de una serie de medidas que puedan reducir los efectos medioambientales negativos, y corregir la progresiva degradación ambiental de estas cuencas, en caso de que las conclusiones obtenidas vayan en esta dirección.

El uso de un sistema de indicadores como metodología para la evaluación y el seguimiento de la calidad, integridad y la función ambiental de las cuencas hidrográficas, se justifica por su carácter integrador. Es posible definir algunos indicadores que sintetizan información de aspectos ambientales relacionados, desequilibrios o problemas de diferente naturaleza, así como por su posibilidad de aplicación con carácter espacialmente distribuido, para toda el área de una cuenca. También pueden  servir de base para parametrizar modelos, y generar escenarios de gestión.

Gescuencas permite comparar los resultados entre diferentes cuencas hidrográficas, evaluar problemas, y ayudar en la delimitación de umbrales ambientales.  Además, este sistema funciona también como germen de conocimiento, a la hora de desarrollar, e implantar, los planes de gestión integrada en cuencas hidrográficas, a escala regional. El diseño de estos planes es muy complicado, por la complejidad inherente a cualquier sistema territorial.  Su implantación se ve a veces perjudicada por las múltiples administraciones y autoridades competentes en el tema (Ministerios del Gobierno Central, Consejerías de las Comunidades Autónomas, Diputaciones, Ayuntamientos, Confederaciones Hidrográficas, etc.).  Gescuencas aporta una herramienta de referencia, que puede ser consensuada por las administraciones implicadas, al centrarse, fundamentalmente, en escalas y procesos espaciales de naturaleza física,  la cuenca vertiente,  no administrativa.

Conocer las razones, por las que uno u otro indicador ecológico evoluciona en un sentido u otro, es imprescindible a la hora de evaluar la calidad ecológica de un ecosistema. También lo es para aplicar medidas para una correcta gestión del mismo, y de los recursos naturales asociados.

El objetivo principal del proyecto ha sido, por tanto, desarrollar una investigación enfocada en crear un sistema de evaluación medioambiental, que constituya una técnica útil para la gestión integral de los recursos naturales, a escala de cuencas hidrográficas.

Entre los objetivos concretos de Gescuencas destacan:

Aportar un sistema de uso generalizable, basado en indicadores, que sirva para determinar la calidad e integridad ambiental de cuencas hidrográficas de diversos tamaños.

Aportar indicadores que sirvan para poner de manifiesto los aspectos y áreas problemáticos, en términos ambientales, y que también sean útiles en la detección de riesgos actuales o futuros.

Basado en lo anterior, aportar los componentes fundamentales de un futuro Sistema de Apoyo a la Decisión (SAD), en aspectos ambientales de cuencas hidrográficas, que se materializará en elementos informáticos aplicables sobre sistemas de información geográfica, y sobre modelos hidrológicos.

Aportar una metodología, paralela al sistema de indicadores de la calidad ambiental, que permita evaluar la percepción social de los habitantes de las cuencas afectadas por los procesos de decisión.

Modelización hidrológica.

El Sistema de Evaluación Gescuencas incorpora el modelo hidrológico SWAT. SWAT se integra en el sistema de evaluación de la calidad ambiental para la gestión de los recursos naturales a escala de cuenca hidrológica.  

Entre los trabajos realizados en el Proyecto Gescuencas, con el apoyo de la Universidad de Extremadura, destaca la modelización de las cuencas estudiadas en La Vera. La obtención de resultados  se incorporan al Sistema de Evaluación de los Recursos Naturales.

El modelo SWAT, Soil & Water Assessment Tool, puede usarse para predecir el impacto de la gestión del suelo en la producción de agua, sedimento, químicos y nutrientes.

En este modelo, el ciclo hidrológico es la fuerza conductora de todo lo que sucede en el espacio modelizado: cantidad y movimiento de agua, sedimentos, nutrientes, pesticidas, etc. Basa las fases del ciclo hidrológico en la ecuación de balance hídrico.

SWAT simula procesos climáticos, hidrológicos, de cobertura y crecimiento vegetal, erosión y producción de sedimento, nutrientes, pesticidas y gestión del suelo.

SWAT divide la cuenca en un número indeterminado de sub-cuencas.

Las Unidades de Respuesta Hidrológica, HRU, son zonas  que se agrupan dentro de las sub-cuencas, y que están formadas por una combinación similar  de uso de suelo, tipo de suelo, y pendientes de suelo. SWAT calcula las diferentes cantidades de agua, sedimentos, nutrientes, pesticidas, etc. a nivel de estas HRU en cada sub-cuenca. Posteriormente, dichas cantidades son direccionadas a la red de drenaje. En la salida del cauce principal de la sub-cuenca se pueden calcular los valores  de cada variable de salida.

Aplicación de Gescuencas en el territorio.

Una vez desarrollado el modelo conceptual del sistema de evaluación, se eligieron una serie de cuencas hidrológicas para aplicar el mismo y comprobar su viabilidad.  El sistema de evaluación Gescuencas se ha aplicado en las Gargantas de La Vera del margen derecho del río Tiétar (Cáceres, España). Estas cuencas presentan una singularidad y complejidad determinada, y añaden los problemas ambientales que afectan a la población, que reside en las localidades de la comarca española.

Estas cuencas se han utilizado como gran área de estudio piloto para llevar a cabo la investigación. Se ha profundizado en una serie de variables físicas, biológicas y antrópicas. Éstas tienen su origen en las características del medio natural (litología, topografía, clima, variables ecológicas …) o en la propia gestión del territorio (población, tradición, usos del suelo, variables sociales, variables económicas…). Afectan a determinados aspectos ambientales del territorio (fauna en general e ictiofauna en particular, vegetación, incendios forestales, erosión del suelo, calidad de las aguas fluviales…).

Localización y superficie de las cuencas hidrológicas de Jaranda, Cuartos, Moro, Gualtaminos, Minchones y Alardos, y las cuencas residuales que vierten al Tiétar en ese territorio. Cuencas piloto a las que se aplica el Sistema de Evaluación Gescuencas en el presente estudio. Al Nordeste de la provincia de Cáceres (España), entre la falda Sur de la Sierra de Gredos y el río Tiétar.

Conclusiones.

Gescuencas pretende ser una herramienta de trabajo para la toma de decisiones que aporte orden e integración. Bien utilizada, con los recursos necesarios, puede ser verdaderamente útil.  Sobre todo antes de emprender grandes inversiones económicas, que podrían fracasar por no haber sido bien planificadas, o por haber obviado elementos que, en un campo multidisciplinar y transversal, como son el medio ambiente y la ordenación del territorio, pueden resultar imprescindibles para la población.

Gescuencas se ha aplicado con éxito en las Cuencas hidrológicas de La Vera, en una superficie de 76000 hectáreas, que habitan más de 23000 personas.

En cuanto a los resultados obtenidos, varios problemas ambientales afectan a las gargantas de La Vera estudiadas. Tanto en los estudios de indicadores como al enfrentarlos, para la Garganta de Cuartos, con la percepción ciudadana.

Como problemas ambientales destacan: la falta de agua en verano, el descenso de las precipitaciones de lluvia y nieve,  la afección a los caudales, la contaminación agrícola aguas abajo, la existencia de barreras infranqueables para los peces. Todo esto ocasiona la pérdida de fauna ictícola. Pero también se han detectado problemas socio económicos ligados a estas cuencas. Éstos inciden sobre la calidad ambiental de las mismas, como son la falta de empleo estable, y la necesidad de diversificación de los sectores de producción.

Por el contrario, varias fortalezas se detectan en el territorio. La buena calidad general ambiental de la cuenca, detectada en el Sistema de Evaluación de la Percepción Social, y en el Índice de Calidad General de la Cuenca, el paisaje, la buena aceptación por la población de los servicios públicos, la agricultura en desarrollo, etc.

Así pues, el objetivo último se ha cumplido. Este  era aplicar, en el ámbito de las Gargantas de La Vera, una nueva herramienta de gestión, que fuera eficaz como ayuda en la resolución de problemas complejos que afectan a los recursos naturales.  Además, Gescuencas puede ser exportable al estudio de otras cuencas hidrográficas con problemas medioambientales complejos.

Se han obtenido resultados y conclusiones, que podrán ser útiles en el futuro, para la gestión del territorio, del medio natural, y para la mejora de la calidad de vida de las personas que habitan en él. 

Los resultados obtenidos están disponibles en la publicación editada por el consorcio.