Modelación del estado ecológico de áreas riparias en el ámbito de la Demarcación Hidrográfica del Júcar mediante la aplicación del nuevo Protocolo de Caracterización Hidromorfológica y del modelo RVDM

Abstract

The Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishes a framework for Community action in the field of water policy. This Directive defines Status of a Body of Surface Water, as the poorer of its ecological and chemical status. The ecological status is determined by use of biological, physicochemical and hydromorphologic indicators. Both biological and physicochemical indicators protocols have been legally established. Thus, this constitutes a framework for characterizing the different Spanish River Basins in a unified technical language. However, the protocol for the hydromorphological indicators titled as Hydromorphological Characterization Protocol of Body of Surface Water of the Rivers Category (hereinafter, Protocol) is still being developed by the Ministry of Agriculture and Fisheries, Food and Environment (MAPAMA). To the current date, the approval of the definitive version appears imminent. One of the main points in which the Protocol is based, is the structure and composition of riparian vegetation. We would expect the hydrological regime to have an effect on the above mentioned variables. In order to assess this, I have used a dynamic distribution model of riparian vegetation called Riparian Vegetation Dynamic Model (hereinafter, RVDM), developed by the Institute of Water and Environmental Engineering (IIAMA) of the Polytechnic University of Valencia (García-Arias and Francés, 2016). In this study, I have assessed the level of vulnerability of riparian vegetation in relation to the different management regimes of water resources. I have evaluated as well the suitability of the minimum requirements that are currently being applied for the maintenance of the water sources on the medium and long term. The main goal has been to improve the capacity of water managers to take preventive and palliative measures of the possible impacts on the ecological state of the riparian areas as a whole. The purposes of this Master¿s Degree Thesis are: ¿ The application of the latest Hydromorphological Characterization Protocol in some pilot bodies of surface water of the river category in the Jucar River Basin Authority (hereinafter, CHJ), during the internship period. ¿ Modelling of the quality of a riparian forest by means of the RVDM model over a section of one of the previously selected pilot bodies of surface water from the river category. This has been possible through a collaboration grant from the Ministry of Education with the Department of Hydraulic Engineering and Environment (DIHMA). For the application of the Protocol it will be necessary to carry out tasks of study and comprehension in order to examine which parameters are already available in the CHJ database. The missing parameters required for the application of the Protocol will need to be obtained and included in the CHJ database. All this is summarized in the compilation of all the available information in the basin, necessary for the application of the new Protocol. This implies the unification of all information in the same format, both for office and field work. Other tasks conducted include the comparison with other hydromorphological indexes previously applied to the mentioned pilot bodies of surface water and the evaluation of the hydromorphological status in bodies of surface water of the river category, based on the information compiled for the Protocol. The following tasks will be carried out in order to model the quality of riparian vegetation: Firstly all necessary information for the model¿s implementation will be gathered. Secondly, the model will be validated with the calibrated parameters in a different case study. Thirdly, a comparison of the results for both locations will be performed. If necessary, the model will be recalibrated in the case study belonging to this thesis. In addition, it has been considered the use of different hydrological scenarios. For example, the introduction of

La Directiva 2000/60/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de octubre de 2000 (en adelante DMA), que establece un marco comunitario de actuación en el ámbito de la política de aguas, define el Estado de las Masas de Agua Superficial como el peor estado entre el estado ecológico y el químico. Para la determinación del estado ecológico se utilizan indicadores biológicos, físico-químicos e hidromorfológicos. En la actualidad, para los dos primeros tipos de indicadores se disponen de protocolos que permiten unificar criterios de actuación en las diferentes cuencas de los ríos españoles, mientras que el protocolo para los indicadores hidromorfológicos titulado como Protocolo de Caracterización Hidromorfológica de Masas de Agua de la Categoría Ríos (en adelante, Protocolo), aún está siendo desarrollado por el Ministerio de Agricultura y Pesca, Alimentación y Medio Ambiente (MAPAMA), estando muy cercana la aprobación de la versión definitiva. Uno de los pilares sobre los que se asienta el Protocolo, es la estructura y composición de la vegetación de ribera. Para conocer la evolución de dichas variables y la influencia del régimen hidrológico sobre ellas, se pretende utilizar un modelo de distribución dinámica de la vegetación de ribera denominado Riparian Vegetation Dynamic Model (en adelante, RVDM), desarrollado por el Instituto de Ingeniería del Agua y Medio Ambiente (IIAMA) de la Universitat Politècnica de Valencia (García-Arias y Francés, 2016). En este trabajo, se tiene la intención de comprobar la vulnerabilidad de la vegetación riparia frente a la gestión de los recursos hídricos y establecer si los requerimientos mínimos que actualmente se están aplicando son suficientes para su correcto mantenimiento a medio y a largo plazo, con el objetivo de mejorar la capacidad de los gestores del agua para adoptar medidas preventivas y paliativas de los posibles impactos sobre el estado ecológico de las zonas de ribera en su conjunto. El presente Trabajo Fin de Máster (TFM) tiene como objetivos: ¿ La aplicación del nuevo Protocolo de Caracterización Hidromorfológica en unas masas piloto de agua de la categoría ríos en el ámbito de la Confederación Hidrográfica del Júcar (en adelante, CHJ), a través de la figura de prácticas en empresa. ¿ Y la modelación de la calidad del bosque de ribera mediante el modelo RVDM en un tramo de una de las masas piloto de agua de categoría río seleccionadas previamente, a través de una beca de colaboración del Ministerio de Educación con el Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente (DIHMA). Para la aplicación del Protocolo será necesario realizar las tareas de estudio y comprensión para examinar qué parámetros se han incluido en el mismo, determinar cuáles de ellos ya están disponibles en la CHJ, y por lo tanto se deben inventariar y ordenar para su uso, y cuáles de los incluidos en el Protocolo no están disponibles en la CHJ, para poder obtenerlos. Todo ello se resume en la recopilación de toda la información disponible en la cuenca, necesaria para la aplicación del nuevo Protocolo, y unificación de dicha información en un mismo formato a través, tanto de trabajo de gabinete como de campo. También se realizarán otras tareas, como la comparación con otros índices hidromorfológicos aplicados previamente a dichas masas de agua piloto y la evaluación del estado hidromorfológico en masas de agua de la categoría río, a partir de la información recopilada para el Protocolo. Para la modelación de la calidad de la vegetación de ribera, se van a llevar a cabo las siguientes tareas: recopilación de la información necesaria para la implementación del modelo, validación del modelo con los parámetros calibrados en un caso de estudio diferente y, posteriormente, comparar los resultados de ambas localizaciones. Si es necesario, se recalibrará el modelo en el caso de estudio correspondiente a e

[CA] La Directiva Marc de l'Aigua (DMA, 2000/60/CE) del Parlament Europeu i del Consell, que estableix un marc comunitari d'actuació en l'àmbit de la política d'aigües, defineix l'Estat de les Masses d'Aigua Superficial com el pitjor estat entre l'estat ecològic i el químic. Per a la determinació de l'estat ecològic s'utilitzen indicadors biològics, físicoquímics i hidromorfològics. En l'actualitat, existeixen protocols definits per als indicadors biològics i físicoquímics que permeten unificar criteris d'actuació en les diferents conques dels rius espanyols, però no per als indicadors hidromorfològics. Per a esmenar aquest dèficit metodològic i determinar de forma coherent de l'estat ecològic, s'està desenvolupant en l'actualitat el Protocol de Caracterització Hidromorfològica de Masses d'Aigua Superficial de la Categoria Rius (Ministeri Agricultura i Pesca, Alimentació i Medi ambient (MAPAMA), 2017), que prompte n’aprovarà la versió definitiva. Una de les parts essencials de l'avaluació hidromorfològica és l'estructura de la zona de ribera, és de sobres coneguda la importància de la interacció del bosc de ribera amb la hidrologia de la zona de ribera. Per a conèixer l'evolució d'aquestes variables i la influència del règim hidrològic sobre aquestes, s'utilitza un model de distribució dinàmica de la vegetació de ribera denominat Riparian Vegetation Dynamic Model (RVDM) (García-Arias i Francés, 2016). L'objectiu principal del present Treball Fi de Máster és la modelització ecològica d'àrees ripàries pertanyents a l'àmbit de la Demarcació Hidrogràfica del Xúquer (CHJ) mitjançant l'aplicació del nou Protocol de Caracterització Hidromorfològica i la modelització de la dinàmica del bosc de ribera mitjançant el model RVDM, de manera que es donen a conèixer les potencialitats d'aquestes dues noves eines. Per a açò s'ha realitzat una recopilació de la informació necessària, una anàlisi d'ambdues eines, i la seua posterior implementació i aplicació en dos trams d'estudis pilot, l'àrea d'aplicació utilitzada ha sigut dues masses d'aigua superficial de la categoria rius en la CHJ situades en la zona del Terde en el riu Millars i en la zona de l'Orxa en el riu Serpis. Els resultats demostren les grans capacitats de tots dos enfocaments per a, per separat o mitjançant el seu acoblament, donar resposta a les necessitats metodològiques, la finalitat de les quals és el compliment dels objectius definits en la DMA.