Predicción de cárcavas efímeras mediante el índice topográfico combinado en una microcuenca de olivar en Andalucía (España)

Abstract

La mayoría de los estudios sobre erosión en olivar para examinar el efecto de la erosión laminar y por regueros se han efectuado a escala de parcela. Sin embargo, trabajos realizados sobre otros usos de suelo y a menores escalas en el ámbito Mediterráneo han justificado que la pérdida de suelo derivada del flujo concentrado puede ser decisiva en el balance total. El índice topográfico combinado (ITC) es un parámetro para localizar y describir la iniciación de cárcavas efímeras para un tipo de suelo, uso y manejo, que podría complementar la información de otros índices como la ecuación universal de pérdida de suelo para erosión laminar y por regueros. El ITC fue aplicado en una microcuenca de olivar bajo mínimo laboreo con cubierta espontánea localizada en el área centro-occidental de Andalucía (España). A partir de la digitalización de las cárcavas efímeras sobre una ortofoto de alta resolución, se comparó el grado de acierto de los píxeles predichos y observados y se estimaron valores entre 3 y 5 como umbrales característicos para las resoluciones de 1.5 m y 3.0 m. Estos valores críticos son útiles para la localización de cárcavas en otras cuencas, independientemente de la escala, donde el régimen de lluvias sea comparable así como el tipo de suelo (Cambisol) y manejo (no laboreo con cubierta espontánea en primavera). A pesar de la idoneidad del índice para localizar la mayor parte de las cárcavas, diferentes mecanismos de desarrollo de cárcavas fueron identificados en campo sobre las cárcavas peor representadas. Pese a los valores bajos del área de desagüe en las cabeceras de éstas, su presencia es explicada por la función del material cálcico superficial y de los elevados valores de conductividad hidráulica saturada, favoreciendo la acumulación de flujo y disminuyendo la resistencia del suelo al arranque de sedimentos.

Most studies of erosion in olive groves to examine the effect of sheet and rill erosion have been conducted at plot scale. However, work done on other land uses and at minor scales in the Mediterranean area have justified that the loss of soil resulting from concentrated flow can be decisive in the total balance. The compound topographic index (CTI) is a parameter to locate and describe the initiation of ephemeral gullies for a type of soil, use and management that could complement information from other indices, such as the universal equation of soil loss from sheet and rill erosion. The CTI was applied in an olive micro-catchment under minimum tillage with spontaneous cover, located in the western central area of Andalucía (Spain). After the digitization of ephemeral gullies on a high-resolution orthophoto, the degree of success of each of the observed and predicted pixels was compared to one another and values between 3 and 5 were estimated as the characteristic thresholds for the resolutions of 1.5 m and 3.0 m. These critical values are useful for the localization of gullies in other catchments, regardless of the scale, where the rainfall pattern is comparable, as well as the type of soil (Cambisol) and management (no-till with spontaneous grass cover in spring). Despite the suitability of the index to locate most of the gullies, different mechanisms of gully development were identified in field over the worst-represented gullies. Despite the low values of the drainage areas at the headwaters of them, their presence is explained by the role of the surface calcium material and high saturated hydraulic conductivity values, favoring the accumulation of flow and reducing the resistance of soil to the removal of sediments