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Universitat de Valencia (2015)

Patrones de distribución espacial y respuesta hidrológica de los componentes superficiales del suelo como control de la escorrentía superficial en condiciones ambientales mediterráneas

Arnau Rosalén, Eva

Titre : Patrones de distribución espacial y respuesta hidrológica de los componentes superficiales del suelo como control de la escorrentía superficial en condiciones ambientales mediterráneas.

Auteur : Arnau Rosalén, Eva

Université de soutenance : Universitat de Valencia

Grade : Doctoral Tesis 2015

Résumé p rtiel
La respuesta hidro-geomorfológica de las laderas del ámbito mediterráneo (Capítulo 1) se caracteriza por un elevado grado de complejidad y no-linealidad, como consecuencia de la heterogeneidad espacio-temporal de algunas propiedades de los suelos, especialmente aquellas que desde su superficie modifican la infiltración del agua. Los ecosistemas muestran, así, un funcionamiento sometido a umbrales de respuesta. En el análisis sistémico de este fenómeno, la cuestión de escala espacial constituye un aspecto crucial. Es quizás en la escala de ladera donde existe una comprensión más limitada de los procesos y formas que gobiernan su respuesta hidro-geomorfológica. Esto es resultado de la mayor atención prestada por parte de los experimentalistas a la escala de parcela y de los modelizadores a la escala de cuenca. Uno de los focos de atención actual de la investigación en este campo se centra en el concepto de conectividad, cuestión transversal abordada por distintas disciplinas. Existen dos aproximaciones fundamentales a este concepto, la conectividad estructural vs. la funcional refiriéndose a las cuestiones de formas y procesos respectivamente, que a pesar de reconocer su interrelación, son perspectivas todavía tratadas de forma contrapuesta. En este contexto, se evidencia la necesidad de un adecuado marco teórico/conceptual y metodológico especialmente indicado para abordar las cuestiones de salto de escala (scaling-up) y diagnosis de los sistemas desde una perspectiva de degradación. La hipótesis de partida (Tabla 1.1) de esta tesis propone que los componentes superficiales del suelo (CSS) son una fuente relevante de heterogeneidad espacial desde la escala de parche (patch), cumpliendo un papel clave en los procesos geomórficos de generación de escorrentía y movilización de sedimento a escala de ladera, influyendo en su respuesta hidro-geomorfológica. El análisis de patrones de distribución espacial de CSS es pues un elemento fundamental en la detección de umbrales de conectividad hidrológica a lo largo de la ladera, los cuales determinan la respuesta general del sistema. Se conceptualiza el término Componente Superficial del Suelo (CSS) como la más elemental expresión visible, identificable y discreta de tales propiedades de la superficie del suelo y por tanto como unidades homogéneas de respuesta hidrológica. El objetivo general de la tesis (Tabla 1.1) es definir la influencia de los componentes superficiales del suelo (CSS) en la respuesta hidro-geomorfológica de las laderas mediterráneas a diferentes escalas espaciales y temporales. Este objetivo se desglosa en cuatro objetivos específicos : (i) analizar los patrones de distribución de CSS ; (ii) caracterizar la respuesta a la escorrentía de los diferentes CSS a escala de micro-parcela ; (iii) estudiar la influencia de los patrones de CSS a escala intermedia (stand) y su dinámica temporal en la respuesta hidro-geomorfológica e (iv) investigar el funcionamiento hidrológico de la ladera considerando especialmente el efecto de los patrones de CSS. El marco conceptual de esta tesis (Figura 1.15) se apoya en la Teoría General de Sistemas, teniendo en cuenta las características de estructura, auto-organización y transferencia de materia y energía como claves que definen a un sistema, y se adopta una estructura jerárquica anidada basada en la Teoría Jerárquica. Además el análisis se realiza desde una aproximación proceso-patrón. El trabajo se desarrolló en tres laderas seleccionadas como muestras de dos zonas de estudio en la provincia de Alicante (Capítulo 2, Figura 2.2), que debido al gradiente altitudinal existente, representan el contraste climático entre el mediterráneo semiárido (Benidorm) y el subhúmedo (Cocoll), mientras que se mantiene semejante la litología (calizas). Además se incorpora el factor exposición en el área de Benidorm. Desde el punto de vista metodológico (Capítulo 3), se utilizan técnicas de experimentación en campo (simulaciones de lluvia) que proporcionan detalle de los procesos en parcelas pequeñas y en tormentas simuladas y controladas

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Page publiée le 20 février 2019