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Nº 76, julio-diciembre de 2021, pp. 309-326. Investigaciones Geográficas ISSN: 0213 - 4691. eISSN: 1989 - 9890. Instituto Interuniversitario de Geografía DOI: 10.14198/INGEO.18851 Universidad de Alicante Cita bibliográfica: Tribak, A., Baena-Escudero, R., Guerrero-Amador, I.C., Amhani, Z., Abahrour, M., El Garouani, A., & Arari, K. (2021). Evaluación de los usos del suelo y la erosión hídrica en la subcuenca hidrográfica montañosa del Oued Ourtza (Pre-Rif Oriental, Marruecos). Investigaciones Geográficas, (76), 309-326. https://doi.org/10.14198/INGEO.18851 Recepción: 23/01/2021. Aceptación: 16/04/2021. Publicación: 15/07/2021 (en prensa: 03/06/2021). Este trabajo se publica bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional. © Abdellatif Tribak, Rafael Baena-Escudero, Inmaculada Concepción Guerrero-Amador, Zakariae Amhani, Mohammed Abahrour, Abdelkader El Garouani, Khalid Arari Evaluación de los usos del suelo y la erosión hídrica en la subcuenca hidrográfica montañosa del Oued Ourtza (Pre-Rif Oriental, Marruecos) Land use and hydric erosion assessment in a Mediterranean mountain environment: Case of Wadi Ourtza sub-basin (Eastern-Prerif, Morocco) Abdellatif Tribak1 Rafael Baena-Escudero2 Inmaculada Concepción Guerrero-Amador3* Zakariae Amhani4 Mohammed Abahrour5 Abdelkader El Garouani6 Khalid Arari7 Resumen Se estudia la distribución espacial de los usos del territorio y de pérdida de suelo en la subcuenca hidrográfica del Oued Ourtza (Pre-Rif Oriental, Marruecos) entre los años 2000 y 2014. Para ello, se ha recurrido a información extraída de imágenes de satélite, el empleo de la ecuación universal de pérdida de suelo en su versión adaptada a las condiciones mediterráneas (RUSLE) y el correspondiente tratamiento mediante herramientas SIG. Las cartografías resultantes denotan la sustitución de los cultivos tradicionales de cereal por otros arbóreos y un importante abandono de las tierras (36,8%). Las pérdidas de suelo son bastante altas (40 t·ha-1·año-1), muy por encima de su tolerancia, aunque están cercanas a las tasas de ablación registradas en otras áreas del entorno mediterráneo y el Rif marroquí. Estas pérdidas se distribuyen desigualmente, correspondiendo las tasas más elevadas con las tierras no cultivadas o abandonadas (>80 t·ha-1 ·año-1) cuya extensión sigue aumentando, sobre todo, en los tramos medio y bajo de la subcuenca donde dominan los materiales lábiles. Palabras clave: teledetección; erosión; RUSLE; terrenos margosos; norte de Marruecos. Abstract The spatial distribution of land use and soil loss in the hydrographic sub-basin of the Oued Ourtza (Eastern Prerif, Morocco) between 2000 and 2014 is the subject of this study. We have extracted the thematic information from satellite imagery for the mapping of land occupation and then used geographic information systems for the spatialisation of water erosion according to the universal equation for soil loss in its version adapted to Mediterranean conditions. The resulting maps show an increase in the areas of 1 FLSH-LAGEA Sais-Fès, Université Sidi Mohamed Ben Abdellah Fès, Route d'Imouzzer, BP.59, Fès, Maroc. [email protected] 2 Departamento de Geografía Física y Análisis Geográfico Regional. Facultad de Geografía e Historia, Universidad de Sevilla. C/ María de Padilla s/n 41004, Sevilla. España. [email protected] 3 Departamento de Geografía Física y Análisis Geográfico Regional. Facultad de Geografía e Historia, Universidad de Sevilla. C/ María de Padilla s/n 41004, Sevilla. España. [email protected]. * Autora para corrrespondencia 4 FLSH-LAGEA Sais-Fès, Université Sidi Mohamed Ben Abdellah Fès, Route d'Imouzzer, BP.59, Fès, Maroc. [email protected] 5 Departament de Géographie, Faculté poly-disciplinaire –USMBA– Taza, Maroc. mohammed.abahr[email protected] 6 Faculté des Sciences et Techniques –USMBA–. Route d'Imouzzer, BP. 2202, Fès, Maroc. abdelkader.elgar[email protected] 7 FLSH-LAGEA Sais-Fès, Université Sidi Mohamed Ben Abdellah Fès, Route d'Imouzzer, BP.59, Fès, Maroc. [email protected]
310 Tribak, A., Baena-Escudero, R., Guerrero-Amador, I.C., Amhani, Z., Abahrour, M., El Garouani, A. y Arari, K. Investigaciones Geográficas, nº 76, pp. 309-326. arboriculture and a significant abandonment of land (36.8 %). The soil losses are quite high (40 t·ha-1·yr-1) and well above the tolerance threshold; although they are similar to ablation rates in some areas of the Mediterranean environment and the Moroccan Rif. These losses are unevenly distributed, with the highest rates corresponding to uncultivated or abandoned land (>80 t·ha-1 ·yr-1) whose extension continues to increase, especially in the middle and lower reaches of the sub-basin where fragile materials dominate. Keywords: remote sensing; soil erosion; RUSLE; marly lands; northern Morocco. 1. Introducción Los ambientes mediterráneos son particularmente propensos a la erosión del suelo debido a la elevada intensidad de la precipitación, la fragilidad de los suelos, la presencia de fuertes pendientes, pero sobre todo a la larga historia de transformación del paisaje que incluye deforestación, incendios, y frecuentes cambios en el uso de la tierra y los cultivos (Poesen & Hooke, 1997; Wainwright & Thornes, 2004 y García-Ruiz, 2010). En relación a esto último, parece evidente que las tasas de pérdida de suelo disminuyen considerablemente a medida que aumenta y se gestiona la cobertura vegetal de los cultivos (Renard, Foster, Weesies & Porter, 1991; Panagos et al., 2015a), frente a los valores máximos que se obtienen en las zonas de barbecho desnudas (Kinnell, 2010). En España, el estudio de la erosión en pequeñas cuencas se viene realizando desde los años 80 (p.e. La Roca, 1984; Francis, 1986; Sala, 1988; Romero Díaz, López Bermúdez, Thornes, Francis & Fisher, 1988; López Bermúdez, 1989), con métodos y resultados muy variados que dificultan su comparación pero que, al menos, han servido para poner de manifiesto la existencia del riego de erosión acelerada en el entorno mediterráneo y establecer unos valores y causas de referencia (García-Ruiz, 2010). La aplicación de métodos empíricos o paramétricos (USLE, RUSLE, CORINE, etc.) junto con otros indirectos a partir de la colmatación de embalses (degradación específica), se muestran como los mejores sistemas para la evaluación rápida y fiable de cuencas hidrográficas. Pero es sin duda el enfoque RUSLE el que ofrece mejor información sobre pérdida de suelo según tipos de cultivo (Van der Knijff, Jones & Montanarela, 2000; Toubal, Achite, Ouillon & Dehni, A., 2018), siendo ampliamente utilizado en el ámbito mediterráneo (Ramos & Porta, 1994). A modo de ejemplo, entre los múltiples que existen, mencionar los resultados obtenidos en diferentes zonas de clima mediterráneo de la Península Ibérica. Así, en la Depresión del Guadalquivir, sobre subcuencas hidrográficas cultivadas de cereal próximas a los macizos subbéticos de Córdoba y Jaén, se alcanzaron valores máximos de erosión estimada (USLE adaptada) de entre 47,7 y 67 t·ha-1·año-1 para situaciones de degradación de la cubierta natural o desajustes en los cultivos respecto a la distribución temporal de los episodios de lluvia equinocciales (Moreira Madueño, 1991). En Navarra, mediante mediciones en campo (micro-perfiladores) también en subcuencas cultivadas de cereal, las pérdidas fueron más variadas, oscilando entre 2 y 115 t·ha-1·año-1, coincidiendo los máximos con uno o dos eventos intensos de precipitación a finales de otoño o verano (De Santiesteban, Casalí & López, 2006). Por su parte, en subcuencas hidrográficas dominadas por la arboricultura, los datos obtenidos mediante modelos y validados en campo, oscilan entre máximos de 26,6 t·ha-1·año-1 en almendros de la Sierra del tramo alto del Río Guadaletín en Murcia (Van Wesemael et al., 2006), hasta otros mínimos de 4 t·ha-1·año-1 en olivar tradicional sobre suelo vértico en el sur de España. En estos últimos destaca la alta variación que registran según el tipo de labranza, con tasas menores y un 7,4 % de coeficiente de escorrentía para la tradicional, mientras que en los tratados con herbicidas los valores se duplican (8,5 t·ha-1·año-1) y los coeficientes de escorrentía se triplican, alcanzando el 21,5 % (Gómez, Romero, Giráldez, & Fereres, 2004). A nivel europeo, las últimas evaluaciones globales de pérdida de suelo mediante modelo RUSLE, coinciden en señalar a las zonas de clima Mediterráneo y entorno montañoso alpino (Apeninos, Pirineos, Cordilleras Béticas, Cárpatos, etc.) como las más destacadas en tasas medias de erosión (Panagos et al., 2015b). En ellas, cultivos permanentes (viñedos y olivar) y pastizales son los usos más proclives a la erosión, sin embargo los valores máximos (>50 t·ha-1·año), se asocian a zonas de badlands del sureste español con pastizales y terrenos incultos de escasa vegetación (Panagos et al., 2015b). A este respecto, no hay que olvidar, por su relevancia en el incremento de estos valores, el papel desempeñado por el fenómeno del abandono de las tierras de cultivo (e.j. García-Ruiz et al., 1991; García-Ruiz & Lasanta, 1994; Robledano et al., 2014), sobre todo en zonas de montaña con litologías lábiles o cuencas sedimentarias, donde genera un aumento en los procesos de erosión y degradación de los suelos que, de no ir acompañado de medidas correctoras, puede ser responsable de la generación del modelado de badlands y finalmente, la desertificación (López Bermúdez, 1989; Ruiz Flaño, 1993; Romero Díaz, 2003; Moreno de las Heras et al., 2019).
311 Investigaciones Geográficas, nº 76, pp. 309-326. Evaluación de los usos del suelo y la erosión hídrica en la subcuenca hidrográfica montañosa del Oued Ourtza ... En Marruecos, la erosión del suelo representa un problema crucial por las múltiples consecuencias que conlleva (degradación del suelo, baja productividad, colmatación de embalses, cambios en la morfología fluvial, etc.). Según el plan nacional de ordenación de las cuencas hidrográficas, de los 20millones de hectáreas que se sitúan aguas arriba de las presas en sus respectivas cuencas hidrográficas, alrededor de 5millones presentan riesgos importantes de erosión hídrica (MADREF, 2001). En el norte de Marruecos, la magnitud de la erosión hídrica es muy elevada con una degradación específica que supera las 2 t·ha-1·año-1 (MAMVA, 1993), concentrándose el 60% de los terrenos erosionados en las montañas del Rif (Heusch,1990). Aquí, la cuenca hidrográfica del Oued Telata (Rif occidental), aguas arriba de la presa de Ibn Batouta, alcanza pérdidas medias de 39 t·ha-1·año-1 (Merzouk, Fenjiro & Laouina, 1996); mientras que en la del Oued Nakhla Wadi, han sido estimadas, de manera experimental, en unas 65 t·ha-1·año-1 (Naimi, Tavaa & Macaire, 2004). Por su parte, el Rif oriental se presenta en parecidos términos con pérdidas del orden de las 55 t·ha-1·año-1 en la cuenca del Oued Boussouab, según el modelo RUSLE (Sadiki, Bouhlassa, Auaijar, Faleh & Macaire, 2004). Respecto al Pre-Rif, la existencia de cuencas margosas periféricas con materiales lábiles (Oued Ourgha), carentes de vegetación y donde son frecuentes los eventos pluviométricos de alta intensidad, arrojan cifras similares de hasta 60 t·ha-1·año-1 con variaciones de entre 18 y 109 t·ha-1·año-1 dependiendo de las laderas (Lelandais & Fabre, 1996). A nivel de degradación específica, la cuenca hidrográfica del Oued Lebène (PreRif), presenta variaciones considerables de entre 1,4 y más de 35 t·ha-1·año-1, según sea seco o húmedo el periodo considerado (Gartet, 1994). En este estudio se ha analizado una subcuenca hidrográfica situada al norte de Taza, al representar un medio frágil y vulnerable en un contexto geológico complejo de cabalgamientos con predominio de materiales lábiles y con una fuerte influencia humana responsable de las diferentes modalidades de uso de los suelos. Por ello, se pretende evaluar dentro de la subcuenca hidrográfica del Oued Ourtza, los cambios en la distribución espacial de las áreas de cultivo y su abandono, cuantificando su erosión hídrica potencial entre los años 2000 y 2014, con base en la Ecuación Universal de Pérdida de Suelo en su versión adaptada a las condiciones mediterráneas (RUSLE). A este respecto, dos hipótesis se plantean en este trabajo: (i)que las fuertes pérdidas de suelo corresponden, desde el punto de vista del uso de estos, a terrenos que no son cultivados o han sido abandonados; y (ii) si frente a ello, la extensión considerable de la oleicultura durante las últimas décadas puede contribuir a reducir las tasas de erosión, incluso para aquellos terrenos cultivados en pendiente. 2. Metodología 2.1. Área de estudio y caracterización La subcuenca hidrográfica del Oued Ourtza, con una superficie de 73,47 km2, está situada en el PreRif oriental al norte de Marruecos. Se trata de la cabecera del Río Sebou el más importante del norte de Marruecos que desemboca en el océano Atlántico a la altura de la ciudad de Kenitra. Esta subcuenca ocupa una posición baja a nivel de la cuenca hidrográfica del Oued Lahdar, uno de los más importantes afluentes del Oued Inaouene (Figura 1). Tiene forma alargada en dirección nordeste-sudoeste y se caracteriza por una topografía accidentada de colinas y montañas bajas que presentan un modelado de vertientes irregulares respecto al dispositivo estructural y la importante disección fluvial heredada del Cuaternario. Dentro de ella, las altitudes varían entre los más de 1.000 m que se alcanzan al norte, en el pico más elevado (J. Azdem, 1.373 m), y al noreste (J. El Hallaya, 1.310 m), y los 430 m del punto más bajo situado en el exhutorio de la subcuenca. La geología muestra un claro predominio de los terrenos margosos cenozoicos en un contexto estructural marcado por los mantos de corrimiento (Leblanc, 1979). Las series margosas autóctonas datadas en el Cretáceo y sobre todo de finales del Cenozoico, ocupan la casi totalidad de su superficie, estando en parte sobremontadas por formaciones areniscosas y conglomeráticas que arman particularmente las cumbres de las unidades alóctonas desplazadas. Esto explica el modelado de erosión diferencial que se produce entre las litologías resistentes y lábiles tanto al norte, como en el centro y sur de la subcuenca hidrográfica y que queda reflejado en la distribución en bandas este-oeste que adquieren las zonas con pendientes más fuertes (>25%) y respecto a las cuales la red hídrica principal se muestra disconforme (Figura 2). Los suelos que se derivan de estas litologías son poco evolucionados por la erosión sobre pendientes pronunciadas. En las depresiones y zonas menos accidentadas aparecen también vertisoles y suelos calcimagnésicos.
312 Tribak, A., Baena-Escudero, R., Guerrero-Amador, I.C., Amhani, Z., Abahrour, M., El Garouani, A. y Arari, K. Investigaciones Geográficas, nº 76, pp. 309-326. Figura 1. Localización del área de estudio y relieve de la subcuenca hidrográfica del Oued Ourtza (Pre-rif oriental, Marruecos) Elaboración propia Figura 2. Distribución de las pendientes (A) y de las formaciones litológicas (B) en la subcuenca hidrográfica del Oued Ourtza Leyenda mapa A: 1. 0-5%, 2. >5-15%, 3. >15-25%, 4. > 25%, 5. Límite de subcuenca hidrográfica, 6.Ríos permanentes, 7. Puntos de altitud. Leyenda mapa B: 1. Areniscas, 2. Areniscas y conglomerados con calizas, 3. Margas y areniscas, 4. Margo-calizas y arenisca, 5.Formaciones margosas, 6. Depósitos aluviales, 7. Límite de Subcuenca, 8. Ríos permanentes, 9. Puntos de altitud Elaboración propia
313 Investigaciones Geográficas, nº 76, pp. 309-326. Evaluación de los usos del suelo y la erosión hídrica en la subcuenca hidrográfica montañosa del Oued Ourtza ... Los suelos poco evolucionados, están sometidos por la erosión a un desmantelamiento intenso que conlleva el empobrecimiento en coloides minerales y orgánicos. El bajo contenido en materia orgánica, así como el predominio de texturas limosas o limo-arenosas, les hacen más inestables y altamente sensibles al fenómeno de apelmazamiento superficial de las partículas finas del suelo por el impacto directo de las gotas de lluvia durante los episodios de lluvia de alta intensidad. Se generan así costras de “battance” que dificultan la permeabilidad de los suelos y favorecen la arroyada superficial. Los suelos arcillosos profundos, vertisoles o suelos con caracteres vérticos, manifiestan una estabilidad estructural importante; sin embargo, la fuerte presencia de arcillas expansivas conduce, en ciertas condiciones, a una degradación de su estructura. Durante el estío, su desecación favorece la formación de grietas superficiales que pueden alcanzar los horizontes profundos y condicionar los patrones de arroyada superficial, especialmente en otoño. En la estación húmeda, su saturación en agua implica cambios estructurales que se manifiestan mediante procesos de solifluxión muy frecuentes. Respecto a los suelos sobre aportes aluviales, son los más estables y profundos, al desarrollarse sobre terrazas y fondos de valle que bordean los cursos de agua (Tribak, 2000). La subcuenca hidrográfica del Oued Ourtza presenta un carácter climático mediterráneo asociado a una fuerte irregularidad de las precipitaciones anuales y un enorme contraste estacional. El clima se caracteriza por lluvias muy intensas y concentradas en el tiempo con medias anuales de entre 681 y 599 mm para el periodo 1970-2013, según las estaciones metorológicas próximas de Had M´sila y Taza, situadas al NW y SE respectivamente, de la subcuenca. Para este mismo periodo, la estación de Taza registró precipitaciones máximas que alcanzaron los 1.125 mm en 2009-2010 y mínimas de 275 mm en 1994-1995. Por su parte la estación de Had M´sila, alcanzó un valor máximo de 1.411 mm durante el año 2009-2010 y un valor mínimo de 224 mm durante el año 1994-1995 (Figura 3). El estudio estadístico de las lluvias diarias registradas en la estación meteorológica de Taza durante el periodo 1979-2013, muestra que esta zona alcanza cantidades máximas de precipitación que habitualmente pueden superar los 100 mm al día y que originan dinámicas hidrológicas superficiales de enorme poder erosivo (Tribak, El Garouani & Abahrour, 2012a). Dos ejemplos de estos episodios extremos han sido los sucedidos el 30 de enero de 1987 en M´sila, donde los 101 mm recogidos ese día, supusieron el 33,3% del total pluviométrico del mes; o los 113 mm registrados en Taza, el 14 de marzo de 2004, que alcanzaron ese día el 61,7% del total de precipitaciones del mes. El análisis de la frecuencia de las cantidades máximas diarias registradas en esta misma estación muestra un aumento de las concernientes a episodios lluviosos con intensidades de entre 20 y 25 mm/día, con valores de entre 0,2 a 0,8 episodios para periodos de retorno de entre 2 y 5 años. Por su parte, los registros para intensidades de entre 70 y 80 mm/día alcanzan una recurrencia del orden de un episodio cada 10 años. En cuanto a los valores medianos, superan los 80 mm/día y son bastante raros, con un periodo de retorno que supera, en general, los 20 años (Tribak et al., 2012a). En cuanto a la población, las densidades eran elevadas en la región en 2004 con valores que superaban los 100 hab/km2, y ello pese a la continua reducción generada por los movimientos migratorios (HCP, 2004). Esta presión demográfica es, sin duda, la responsable de la transformación de los paisajes forestales con aprovechamientos silvo-pastoriles en otros de tipo en mosaico, donde se imbrican las múltiples parcelas de cereal con un pastizal-matorral degradado. La historia contemporánea de la región durante el siglo XX, ha dado lugar a importantes mutaciones socio-espaciales que resultan en una serie de rupturas y perturbaciones que afectan a las estructuras preexistentes, así como al medio natural. Es esencialmente en este contexto, en el que se llevaron a cabo amplias acciones de desforestación que, desafortunadamente, solo eran posibles en áreas marginales o en laderas con pendientes pronunciadas. Los campesinos en crisis, lejos de preocuparse por las consecuencias de sus acciones, desmantelaron los bosques, ya degradados, que aún cubrían los macizos de areniscas ubicados en el norte de la región. La conquista de nuevas tierras de cultivo y la extensión de sus superficies, independientemente de la naturaleza de los terrenos y del grado de sus pendientes y sin tener en cuenta el peligro de erosión, fue el objetivo, en la búsqueda de medios de subsistencia, para una población desheredada y en crecimiento. Los usos del suelo actuales muestran una extensión considerable de los cultivos anuales que ocupan los suelos profundos situados en los fondos de valle, así como los suelos esqueléticos conquistados sobre fuertes pendientes. Paradójicamente, los cultivos arbóreos no ocupan más que una pequeña proporción de la cuenca, aunque su superficie ha registrado una extensión importante durante las últimas décadas gracias a la oleicultura que se extiende incluso, por las laderas con pendientes pronunciadas. Las laderas se presentan, en su mayor parte, carentes de vegetación y puestas en cultivo, si bien el éxodo rural que
314 Tribak, A., Baena-Escudero, R., Guerrero-Amador, I.C., Amhani, Z., Abahrour, M., El Garouani, A. y Arari, K. Investigaciones Geográficas, nº 76, pp. 309-326. afecta a la región desde los años 80, está suponiendo un importante incremento de los terrenos incultos y abandonados que, cada vez, ocupan una mayor extensión en la región. De hecho, la falta de gestión de estas tierras de cereal abandonadas, sometidas a sobrepastoreo y a merced de los episodios de intensa precipitación, conduce a la compactación del suelo, la formación de costras y en suma a la impermeabilización de las superficies. Todo ello genera, sobre todo en las laderas soleadas y de suelo casi desnudo orientadas al sur, unas condiciones semiáridas que dificultan la revegetación y favorecen la concentración de la escorrentía. Se forman así surcos de arroyada que, sin mantenimiento ni laboreo, evolucionan en pocos años a cárcavas de erosión. Figura 3. Precipitaciones anuales y media móvil quinquenal durante el periodo 1970-2016 en las estaciones meteorológicas de Taza (A) y Had M´sila (B) Fuente: Centros de trabajos agrícolas de Taza y Had M´sila. Elaboración propia 2.2. Utilización de imágenes de teledetección para la cartografía de usos del suelo La identificación de la variación espacio-temporal de los usos del suelo en la zona de estudio se ha realizado a partir de la clasificación de las imágenes de satélite Landsat TM y Landsat ETM (imágenes del 18 de octubre de 2000, Landsat 7 y del 14 de octubre de 2014, Landsat 8). Los datos adquiridos
315 Investigaciones Geográficas, nº 76, pp. 309-326. Evaluación de los usos del suelo y la erosión hídrica en la subcuenca hidrográfica montañosa del Oued Ourtza ... fueron tratados y analizados mediante el programa de tratamiento de imágenes Erdas Imagine, siendo previamente georreferenciadas según la proyección cónica conforme de Lambert, calibradas para el sistema de coordenadas de referencia de la zona Merchich Norte (Sistema del Norte de Marruecos). De este modo se pudieron comparar las imágenes a partir de la selección de las partes correspondientes a la misma porción del territorio mediante el empleo de las coordenadas geográficas (Figura 4). Estos pretratamientos geométricos permitieron la integración de las imágenes de satélite en el SIG, facilitando los análisis requeridos. Además, se realizaron operaciones de mejora y combinación de canales para aumentar la calidad visual de las imágenes y aumentar la diferenciación de las clases temáticas de cara a su foto-interpretación. A partir de las consideraciones anteriores y de las características edáficas, de vegetación y uso agrícola de las parcelas de referencia observadas en el campo, se realizó una clasificación siguiendo las tres clases de ocupación del suelo más utilizadas en el modelo RUSLE para pronosticar la pérdida de suelo: tierras forestales, pastizales y tierras de cultivo. Pero distinguiendo en estas últimas entre cultivos anuales (cereal, girasol, etc.) y aquellos otros de vocación permanente como son los arbóreos (olivos, frutales, etc.). Junto a ello, se controló también las parcelas que dejaron de ser cultivadas y que fueron incorporadas al mapa de coberturas de suelo en la categoría de terrenos no cultivados/pastos. Por tanto, los usos del suelo se agruparon en las cuatro clases siguientes: terrenos no cultivados/pastos, cultivos anuales, cultivos arbóreos y bosque/reforestación. Figura 4. Comparación de imágenes de la cuenca correspondientes al 18 de octubre de 2000 (A) y 14 de octubre de 2014 (B) Fuente: Landsat 7, 2000 y Landsat 8, 2014. Elaboración propia El enfoque se ha basado en la utilización de los datos de teledetección para conocer la distribución espacial de los factores de diferenciación de la erosión (usos del suelo, importancia de la cobertura vegetal, etc.), empleando SIG para las operaciones de análisis y modelización de los procesos de erosión. De este modo y con la finalidad de alcanzar el objetivo de cuantificar la erosión hídrica en la subcuenca hidrográfica, se procedió en primer lugar a una prospección del medio físico mediante el estudio de suelos en campo y laboratorio, para a continuación extraer la información temática de las imágenes de satélite. Finalmente, la explotación del modelo digital de terreno (MDT) permitió adquirir otros datos necesarios como las pendientes y la longitud de estas. Para ello se utilizó el software ArcGIS 10.1 para digitalizar
316 Tribak, A., Baena-Escudero, R., Guerrero-Amador, I.C., Amhani, Z., Abahrour, M., El Garouani, A. y Arari, K. Investigaciones Geográficas, nº 76, pp. 309-326. todas las capas de información requeridas y luego para las operaciones de análisis espacial. Además, se empleó el programa Erdas Imagine para el procesamiento de imágenes de detección remota de cara a obtener la cartografía de usos del territorio. Para la modelización de los procesos de erosión del suelo, se optó por el uso del software IDRISI SELVA 17. 2.3. Modelización de la erosión del suelo La cuantificación de la erosión hídrica se realizó mediante el modelo RUSLE (Revised Universal Soil Loss Equation) de Renard, Foster, Weesies, McCool & Yoder (1997), integrado en el software Idrisi. Esta es una versión revisada de la ecuación USLE (Wischmeier & Smith, 1978), que permite estimar las cantidades de partículas de suelo suceptibles de ser erosionadas dentro de la cuenca y establecer la distribución espacial según las zonas más sensibles a la erosión sin tener en cuenta las dinámicas de transporte y sedimentación de los elementos terrígenos (Bonn, 1998). Este modelo se basa en una función lineal que involucra la combinación espacial de los diferentes parámetros que contribuyen a la erosión de los suelos. Por lo tanto, la tasa de erosión (A en t·ha-1·año-1) es una función multiplicativa de la erosividad de las lluvias según su energía potencial (R), la resistencia del medio o la erodibilidad del suelo (K), el factor topográfico (LS), la cobertura vegetal y las prácticas de cultivo (C), y las medidas antierosivas (P), según la ecuación; A = R · K · LS · C · P, donde: - El índice de erosividad de las lluvias (R), es igual a su energía cinética multiplicada por la intensidad máxima de las precipitaciones durante 30 minutos expresada en cm·h-1. Este índice corresponde a los riesgos erosivos potenciales de una región dada, donde se manifieste la erosión laminar sobre una parcela sin vegetación con un 9% de pendiente (Wischmeier & Smith, 1978). Algunos autores han desarrollado fórmulas alternativas que sólo utilizan la precipitación mensual y anual para determinar el factor R (Kalman, 1967; Arnoldus, 1980). En este trabajo, el cálculo del valor del índice R se basó en la fórmula de Rango & Arnoldus (1987), utilizando los datos climáticos mensuales y anuales disponibles durante el período 1970-2013 en las estaciones meteorológicas de Had M´sila y Taza. De acuerdo con esta fórmula, R es del orden de 68,37 para la estación de Had M´sila y de 67,31 para la de Taza. - El valor de K se obtuvo mediante el nomograma de Wischmeier (1976), utilizando el mapa de suelos del área de estudio y las propiedades de infiltración de los suelos de la región, según lo desarrollado por Tribak (2000), Tribak, El Garouani & Abahrour (2009) y El Garouani, Chen, Lewis, Tribak & Abahrour (2009). Además, se utilizaron los análisis concernientes a la textura y el contenido en materia orgánica de los horizontes superficiales (0-20 cm) y los datos de infiltración de los suelos obtenidos mediante lluvia simulada de 50 mm e intensidades de 80 mm·h-1 en micro-parcelas en rampa de 1 m2. Antes de cada simulación se tuvo en cuenta el estado del suelo en la parcela, valorando si estaba cubierto o desnudo de vegetación y también si estaba abierta su superficie (presencia de macro-poros, fisuras o grietas de retracción) o cerrada (existencia de costras de “battance” o películas compactas por el pisoteo del ganado) y por tanto, con mínima capacidad de infiltración. Los valores del factor K oscilaron entre 0,22 para los suelos pardos calcáreos que ocupan, sobre todo, fondos y zonas con débiles pendientes; y 0,44 para los suelos regosólicos poco evolucionados ubicados en las zonas de badlands con exposición sur (Tabla 1). Tabla 1. Erodibilidad de las unidades pedológicas (factor K) Tipos de suelos K métrico (t·ha-1) Suelos regosólicos poco evolucionados (de erosión) 0,44 Suelos poco evolucionados de aporte aluvial 0,39 Suelos poco evolucionados de aporte coluvial 0,27 Vertisoles 0,36 Suelos calcimagnésicos - rendzinas 0,27 Suelos vérticos calcimagnésicos pardos 0,22 Fuente: Tribak 2000 y Tribak et al, 2009. Elaboración propia - El factor topográfico (LS), depende a la vez tanto de la longitud de la pendiente como de su inclinación (Renard et al., 1997). Su cálculo para la subcuenca hidrográfica del Ourtza, se efectuó mediante el
317 Investigaciones Geográficas, nº 76, pp. 309-326. Evaluación de los usos del suelo y la erosión hídrica en la subcuenca hidrográfica montañosa del Oued Ourtza ... software IDRISI SELVA 17 que utiliza el MDT (Modelo Digital de Terreno), a partir del cual obtiene el grado de la pendiente, su orientación y longitud acumulada y, finalmente, el factor SL. - El valor del factor C utilizado, se ha basado tanto en los resultados de estudios similares relativos a ciertas cuencas del Rif estudiadas con anterioridad (Kalman, 1967; Heusch, 1990; Tribak et al., 2009; El Garouani et al., 2009; Sadiki et al., 2004; Naimi et al., 2004), como en las imágenes de satélite y las observaciones de campo. Los valores asignados a los diversos modos de uso del suelo se sitúan entre 0,08 para los bosques abiertos que ocupan algunas cumbres en la zona alta de la subcuenca y 0,75 para los terrenos desnudos sin cultivar y ampliamente distribuidos sobre las pendientes más pronunciadas. - El factor P varía entre 1, para las zonas sin medidas de conservación de suelos, y 0,1 para los terrenos muy manejados (Roose, 1996). Según observaciones realizadas en campo, los controles anti-erosivos son muy excepcionales en el área de estudio por lo que el valor 1 ha sido atribuido a toda la subcuenca y neutraliza el efecto de este factor. Tras la determinación de todos los parámetros anteriores, la estimación y la cartografía de pérdidas de suelo se generó utilizando el modelo RUSLE integrado en el software IDRISI SELVA 17 (Lewis, Verstraeten & Shu, 2005; Eastman, 2006). 3. Resultados La comparativa diacrónica de las imágenes sobre el uso del suelo, denota una ligera pérdida del espacio natural representado por los bosques, frente al incremento de las zonas destinadas al cultivo arbóreo y las tierras sin cultivar, así como una reducción de las áreas destinadas al cultivo de cereal en beneficio de los cultivos arbóreos de frutales y olivar (Figura 5). Figura 5. Mapas de usos del suelo en la subcuenca hidrográfica del Oued Ourtza durante los años 2000 (A) y 2014 (B) Leyenda: 1. Bosques, 2. Arboricultura, 3. Cultivos anuales, 4. Terrenos no cultivados/pastos, 5. Límites de subcuenca hidrográfica, 6.Ríos permanentes, 7. Puntos altimétricos. Elaboración propia
324 Tribak, A., Baena-Escudero, R., Guerrero-Amador, I.C., Amhani, Z., Abahrour, M., El Garouani, A. y Arari, K. Investigaciones Geográficas, nº 76, pp. 309-326. Gómez, J.A., Romero, P., Giráldez, J.V., Fereres, E. (2004). Experimental assessment of runoff and soil erosion in an olive grove on a Vertic soil in southern Spain as affected by soil management. Soil Use and Management, 20, 426-431. https://doi.org/10.1111/j.1475-2743.2004.tb00392.x HCP (Haut Commissariat au Plan). (2004). Recensement général des populations et de l’habitat, Rabat. Heusch, B. (1990). L’érosion dans le Pré-rif: une étude quantitative de l’érosion hydraulique dans les collines marneuses du Pré-rif occidental. Annales des recherches forestières, 12, 9-176. Kalman, R. (1967). Essai d’évaluation pour le pré-Rif du facteur couverture végétale de la formule de Wischmeier de calcul de l’érosion. In Rapport de la Direction des eaux et forêts (12 p.), Rabat. Kinnell, P.I.A. (2010). Event soil loss, runoff and the Universal Soil Loss Equation family of models. Review Journal of Hydrology. 385(1-4), 384-397. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2010.01.024 Khali, L., Ben, H., LechHab, K., Raissouni, A., El Arrim, A. (2016). Cartographie Quantitative du Risque d’Erosion des Sols par Approche SIG/USLE au Niveau du Bassin Versant Kalaya (Maroc Nord Occidental). Journal of Materials Environmental Science 7(8), 2778-2795. Retrieved from http://www. jmaterenvironsci.com/Document/vol7/vol7_N8/291-JMES-2151-Khali%20Issa.pdf La Roca, N. (1984). La erosión por arroyada en una estación experimental (Requena, Valencia). Cuadernos de Investigaciones Geográficas, X, 85-98. https://doi.org/10.18172/cig.927 Leblanc, D. (1979). Etude géologique du Rif externe oriental au Nord de Taza (Maroc). Dans: Notes et Mémoires, Rabat: Service Géologique Marocain. Lelandais, F., Fabre, G. (1996). Plan d’aménagement anti-érosif du bassin-versant de l’oued Ouergha (Maroc), Risques d’érosion et systèmes d’information géographique. Bull. Réseau Erosion. 16, 439-443. Lewis, A.L., Verstraeten, G., Zhu, H. (2005). RUSLE applied in a GIS framework: Calculating the LS factor and deriving homogeneous patches for estimating soil loss. International Journal of Geographical Information Science, 19(7), 809-829. https://doi.org/10.1080/13658810500105705 López Bermúdez, F. (1989). Incidencia de la erosión hídrica en la desertificación de una cuenca fluvial mediterránea semiárida: cuenca del Segura. En: Degradación de zonas áridas en el entorno mediterráneo español (pp. 63-81). Monografías de la Dirección General de Medio Ambiente, Madrid: MOPU. López Bermúdez, F. (2003). Evaluación de la erosión hídrica en las áreas receptoras de los embalses de la Cuenca del Segura. Aplicación de la USLE. En: F. López-Bermúdez, J.B. Thornes (Eds.). Estudios sobre Geomorfología del Sur de España (pp. 93-99). Murcia: Universidad de Murcia y University of Bristol. Lopez-Vicente, M., Navas, A., Mach, J. (2008). Identifying erosive periods by using RUSLE factors in mountain fields of the Central Spanish Pyrenees. Hydrological and Earth System Sciences, 12, 523-535. Retrieved from http://www.hydrol-earth-syst-sci.net/12/523/2008/ MADREF (Ministère de l’Agriculture, du Développement rural et des Eaux et Forêts), (1994). Plan national d’aménagement des bassins-versants. Rapport de synthèse. Rabat. MAMVA (Ministère de l’Agriculture et de la Mise en Valeur Agricole) (1993). Étude de préparation du plan national d’aménagement des bassins versants, Rabat. Maurer, G. (1991). Les dynamiques agraires dans les montagnes rifaines et telliennes au Maghreb. Bulletin de l´Association de Géographes. Français, 68-4, 267-280. https://doi.org/10.3406/bagf.1991.1584 Merzouk, A., Fenjiro, I., Laouina, A. (1996). Cartographie de l’évolution de formes d’érosion dans le Rif Occidental (Maroc): étude multidate utilisant un SIG-Bassin versant. Bull Réseau Érosion, 16, 444-456. Moreira Madueño, J.M. (1991). Capacidad de uso y erosión de suelos. Una aproximación a la evaluación de tierras en Andalucía. Sevilla: Junta de Andalucía. Moreno de las Heras, M., Lindenberger, F., Latron, J., Lana, N., Llorens, P., Arnáez, J., Romero Díaz, A., Gallart, F. (2019). Hydro-geomorphological consequence of the abandonment of agricultural terraces in the Mediterranean region: Key controlling factors and landscape stability patterns. Geomorphology, 333, 73-91. https://doi.org/10.1016/j.gemorph.2019.02.014 Morscell, J., Fox, D. (2004). Une méthode de la cartographie du risque érosif: aplication aux collines de Terrefort laugarais, M@ppemonde 76 (2004.4). Retrieved from http://mappemonde-archive.mgm.fr/ num4/articles/art04404.pdf Moukhchane, M. (2002). Différentes meéthodes d’estimation de l’érosion dans le bassin versant du nakhla (Rif occidental, Maroc). Bulletin Réseau erosion, 5, 255-266
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