La restauración de arroyos o restauración de ríos, también denominada a veces recuperación de ríos , es un trabajo realizado para mejorar la salud ambiental de un río o arroyo , en apoyo de la biodiversidad , la recreación, la gestión de inundaciones y / o el desarrollo del paisaje. [1]
Los enfoques de restauración de arroyos se pueden dividir en dos categorías amplias: restauración basada en formas, que se basa en intervenciones físicas en un arroyo para mejorar sus condiciones; y restauración basada en procesos, que aboga por la restauración de procesos hidrológicos y geomorfológicos (como el transporte de sedimentos o la conectividad entre el canal y la llanura aluvial ) para garantizar la resiliencia y la salud ecológica de un arroyo . [2] [3]Las técnicas de restauración basadas en formas incluyen deflectores; paletas transversales; vertederos, piscinas escalonadas y otras estructuras de control de pendiente; atascos de troncos diseñados; métodos de estabilización de bancos y otros esfuerzos de reconfiguración de canales. Estos inducen un cambio inmediato en una corriente, pero a veces no logran los efectos deseados si la degradación se origina a una escala más amplia. La restauración basada en procesos incluye restaurar la conectividad lateral o longitudinal de los flujos de agua y sedimentos y limitar las intervenciones dentro de un corredor definido en base a la hidrología y geomorfología del arroyo. Los efectos beneficiosos de los proyectos de restauración basados en procesos a veces pueden tardar en sentirse, ya que los cambios en el arroyo ocurrirán a un ritmo que depende de la dinámica del arroyo. [4]
A pesar del número significativo de proyectos de restauración de arroyos en todo el mundo, la eficacia de la restauración de arroyos sigue estando mal cuantificada, en parte debido a un seguimiento insuficiente . [5] [6] Sin embargo, en respuesta a la creciente conciencia ambiental, los requisitos de restauración de arroyos se adoptan cada vez más en la legislación en diferentes partes del mundo.
Definición, objetivos y popularidad
La restauración de arroyos o restauración de ríos, a veces llamada recuperación de ríos en el Reino Unido, es un conjunto de actividades que tienen como objetivo mejorar la salud ambiental de un río o arroyo. Estas actividades tienen como objetivo restaurar los ríos y arroyos a sus estados originales oa un estado de referencia, en apoyo de la biodiversidad, la recreación, la gestión de inundaciones, el desarrollo del paisaje o una combinación de estos fenómenos. [1] La restauración de arroyos se asocia generalmente con la restauración ambiental y la restauración ecológica . En ese sentido, la restauración de arroyos se diferencia de:
- ingeniería fluvial , un término que típicamente se refiere a alteraciones físicas de un cuerpo de agua, para propósitos que incluyen navegación, control de inundaciones o desvío del suministro de agua y que no están necesariamente relacionados con la restauración ecológica;
- restauración de vías navegables , término utilizado en el Reino Unido para describir las alteraciones de un canal o río para mejorar la navegabilidad y las comodidades recreativas relacionadas.
La mejora de la salud de los arroyos puede estar indicada por la expansión del hábitat para diversas especies (por ejemplo, peces, insectos acuáticos , otros animales salvajes) y la reducción de la erosión de las orillas , aunque cada vez se reconoce más que la erosión de las orillas contribuye a la salud ecológica de los arroyos. [7] [8] [9] [10] Las mejoras también pueden incluir la mejora de la calidad del agua (es decir, la reducción de los niveles de contaminantes y el aumento de los niveles de oxígeno disuelto ) y el logro de un sistema de arroyos autosuficiente y resiliente que no requiera la intervención humana periódica , como el dragado o la construcción de estructuras de control de inundaciones o erosión . [11] [12] Los proyectos de restauración de arroyos también pueden generar mayores valores de propiedad en áreas adyacentes. [13]
En las últimas décadas, la restauración de arroyos se ha convertido en una disciplina importante en el campo de la gestión de los recursos hídricos, debido a la degradación de muchos ecosistemas acuáticos y ribereños relacionados con las actividades humanas. [14] Solo en los EE. UU. , Se estimó a principios de la década de 2000 que se gastaban más de mil millones de dólares estadounidenses cada año para restaurar ríos y que se habían llevado a cabo cerca de 40.000 proyectos de restauración en la parte continental del país. [15] [16]
Enfoques y técnicas de restauración
Las actividades de restauración de arroyos pueden variar desde la simple mejora o eliminación de una estructura que inhibe las funciones naturales del arroyo (por ejemplo, reparar o reemplazar una alcantarilla , [18] o eliminar barreras al paso de peces, como presas ), hasta la estabilización de los bancos de arroyos , u otros intervenciones como la restauración de zonas ribereñas o la instalación de instalaciones de gestión de aguas pluviales como humedales artificiales . [19] El uso de agua reciclada para aumentar los flujos de los arroyos que se han agotado como resultado de las actividades humanas también puede considerarse una forma de restauración de los arroyos. [20] Cuando están presentes, las esclusas de navegación tienen el potencial de funcionar como canales de pesca con ranuras verticales para restaurar el paso de peces hasta cierto punto para una amplia gama de peces, incluidos los nadadores deficientes. [21]
Los proyectos de restauración de arroyos normalmente comienzan con una evaluación de un sistema de arroyos focal, que incluye datos climáticos , geología , hidrología de cuencas , hidráulica de arroyos , patrones de transporte de sedimentos, geometría de canales, movilidad histórica de canales y registros de inundaciones. [22] Existen numerosos sistemas para clasificar los arroyos según su geomorfología. [23] Esta evaluación preliminar ayuda a comprender la dinámica de la corriente y determinar la causa de la degradación observada que se debe abordar; También se puede utilizar para determinar el estado objetivo para el trabajo de restauración previsto, especialmente porque el estado "natural" o inalterado a veces ya no se puede lograr debido a diversas limitaciones. [3]
En las últimas décadas se han definido dos enfoques amplios para la restauración de arroyos: restauración basada en formas y restauración basada en procesos. Mientras que el primero se centra en la restauración de elementos y / o patrones estructurales que se consideran característicos del sistema de arroyos objetivo, el segundo se basa en la restauración de procesos hidrológicos y geomorfológicos (como el transporte de sedimentos o la conectividad entre el canal y la llanura aluvial). para garantizar la resiliencia y la salud ecológica de un arroyo. [2]
Restauración basada en formas
La restauración de arroyos basada en formas promueve la modificación de un canal de arroyos para mejorar las condiciones del arroyo. [3] Los resultados previstos pueden incluir una mejor calidad del agua, un mejor hábitat y abundancia de peces , así como una mayor estabilidad de los bancos y canales. [6] Este enfoque se utiliza ampliamente en todo el mundo y cuenta con el apoyo de varias agencias gubernamentales, incluida la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (US EPA). [2] [15]
Los proyectos de restauración basados en formas se pueden llevar a cabo a varias escalas, incluida la escala de alcance . Pueden incluir medidas como la instalación de estructuras en la corriente, estabilización de bancos y esfuerzos de reconfiguración de canales más importantes. El trabajo de reconfiguración puede centrarse en la forma del canal (en términos de sinuosidad y características del meandro ), sección transversal o perfil del canal (pendiente a lo largo del lecho del canal). Estas alteraciones afectan la disipación de energía a través de un canal, lo que impacta la velocidad del flujo y la turbulencia , las elevaciones de la superficie del agua, el transporte de sedimentos y la socavación, entre otras características. [24]
Instalación de estructuras in-stream
Deflectores
Los deflectores son generalmente estructuras de madera o roca instaladas en el pie de un banco y que se extienden hacia el centro de un arroyo, con el fin de concentrar el flujo del arroyo lejos de sus orillas. Pueden limitar la erosión de las orillas y generar condiciones de flujo variables en términos de profundidad y velocidad, lo que puede tener un impacto positivo en el hábitat de los peces. [25]
Las paletas transversales son estructuras en forma de "U" hechas de rocas o troncos , construidas a lo largo del canal para concentrar el flujo de la corriente en el centro del canal y así reducir la erosión del banco. No afectan la capacidad del canal y brindan otros beneficios, como un hábitat mejorado para las especies acuáticas. Las estructuras similares que se utilizan para disipar la energía de la corriente incluyen los vertederos en W y las paletas de gancho en J. [26]
Presas, piscinas escalonadas y estructuras de control de pendiente
Estas estructuras, que pueden construirse con rocas o madera (troncos o escombros leñosos), disminuyen gradualmente la elevación del arroyo y disipan la energía del flujo, reduciendo así la velocidad del flujo. [7] Pueden ayudar a limitar la degradación del lecho. Generan acumulación de agua río arriba y condiciones de flujo rápido río abajo, lo que puede mejorar el hábitat de los peces. Sin embargo, pueden limitar el paso de peces si son demasiado altos.
Atascos de troncos diseñados
Una técnica emergente de restauración de arroyos es la instalación de atascos de troncos diseñados . [28] Debido a la canalización y remoción de represas de castores y escombros leñosos, muchos arroyos carecen de la complejidad hidráulica necesaria para mantener la estabilización de las orillas y los hábitats acuáticos saludables. La reintroducción de desechos leñosos grandes en arroyos es un método que se está experimentando en arroyos como Lagunitas Creek en el condado de Marin, California [29] y Thornton Creek , en Seattle, Washington. Los atascos de troncos agregan diversidad al flujo de agua al crear rifles, piscinas y variaciones de temperatura. Las piezas grandes de madera, tanto vivas [29] como muertas, [30] juegan un papel importante en la estabilidad a largo plazo de los atascos de troncos diseñados. Sin embargo, las piezas individuales de madera en los atascos de troncos rara vez son estables durante períodos prolongados y se transportan naturalmente río abajo, donde pueden quedar atrapadas en más atascos de troncos, otras características de los arroyos o infraestructuras humanas, lo que puede generar molestias para el uso humano. [30]
Estabilización bancaria
La estabilización de la ribera es un objetivo común para los proyectos de restauración de arroyos, aunque la erosión de la ribera generalmente se considera favorable para la sostenibilidad y diversidad de los hábitats acuáticos y ribereños. [9] Esta técnica puede emplearse donde el tramo de un arroyo está muy confinado o donde la infraestructura está amenazada. [31]
La estabilización del banco se logra mediante la instalación de escolleras , gaviones o mediante el uso de métodos de revegetación y / o bioingeniería, que se basan en el uso de plantas vivas para construir estructuras estabilizadoras del banco. A medida que brotan nuevas plantas de las ramas vivas, las raíces anclan el suelo y evitan la erosión. [31] Esto hace que las estructuras de bioingeniería sean más naturales y más adaptables a las condiciones cambiantes que las estructuras de ingeniería "duras". Las estructuras de bioingeniería incluyen fascines , colchones de cepillo, capa de cepillo y geomallas con vegetación. [32]
Otras técnicas de reconfiguración de canales
La reconfiguración del canal implica la modificación física del flujo. Dependiendo de la escala de un proyecto, se puede modificar la sección transversal de un canal y se pueden construir meandros a través de movimientos de tierra para lograr la morfología del arroyo objetivo. En los EE. UU., Este trabajo se basa con frecuencia en el diseño de canal natural (NCD), un método desarrollado en la década de 1990. [33] [34] Este método implica una clasificación de la corriente que se restaurará en función de parámetros como el patrón y la geometría del canal, la topografía, la pendiente y el material del lecho. A esta clasificación le sigue una fase de diseño basada en el método NCD, que incluye 8 fases y 40 pasos. El método se basa en la construcción de la morfología deseada y su estabilización con materiales naturales como cantos rodados y vegetación para limitar la erosión y la movilidad del canal. [15]
Críticas a la restauración basada en formas
A pesar de su popularidad, la restauración basada en formas ha sido criticada por la comunidad científica. Las críticas comunes son que la escala a la que la restauración basada en la forma es a menudo mucho menor que las escalas espaciales y temporales de los procesos que causan los problemas observados y que el estado objetivo está frecuentemente influenciado por la concepción social de cómo debería verse y cómo debería ser una corriente. no necesariamente tiene en cuenta el contexto geomorfológico del arroyo (por ejemplo, los ríos serpenteantes tienden a ser vistos como más "naturales" y más hermosos, mientras que las condiciones locales a veces favorecen otros patrones como los ríos trenzados ). [2] [9] [15] [35] Numerosas críticas también han sido dirigidas al método NCD por geomorfólogos fluviales, quienes afirman que el método es un enfoque de "libro de cocina" usado a veces por profesionales que no tienen suficiente conocimiento de geomorfología fluvial. , lo que resulta en fallas en el proyecto. Otra crítica es la importancia que se le da a la estabilidad del canal en el método NCD (y con algunos otros métodos de restauración basados en formas), que puede limitar la dinámica aluvial y la adaptabilidad de los arroyos a las condiciones cambiantes. [15] [36] [37] El método de las ENT ha sido criticado por su aplicación inadecuada en el área de Washington, DC a arroyos y humedales de cabecera superior de bosques interiores de pequeño orden , lo que lleva a la pérdida de ecosistemas forestales naturales. [38]
Restauración basada en procesos
A diferencia de la restauración basada en formas, que consiste en mejorar las condiciones de un arroyo modificando su estructura, la restauración basada en procesos se enfoca en restaurar los procesos (o funciones) hidrológicos y geomorfológicos que contribuyen a la dinámica aluvial y ecológica del arroyo. [2] [3] [6] Este tipo de restauración de arroyos ha ganado popularidad desde mediados de la década de 1990, como un enfoque más centrado en el ecosistema. [39] La restauración basada en procesos incluye la restauración de la conectividad lateral (entre el arroyo y su llanura aluvial), la conectividad longitudinal (a lo largo del arroyo) y los flujos de agua y / o sedimentos, que podrían verse afectados por represas hidroeléctricas, estructuras de control de leyes, erosión estructuras de control y estructuras de protección contra inundaciones. [2] El restablecimiento del piso del valle personifica la restauración basada en el proceso al rellenar el canal del río y permitir que la corriente talle su canal anatomizado de nuevo, coincidiendo con la 'Etapa 0' en el modelo Stream Evolution. [40] En general, la restauración basada en procesos tiene como objetivo maximizar la resiliencia del sistema y minimizar los requisitos de mantenimiento. [23] En algunos casos, los métodos de restauración basados en formularios pueden combinarse con la restauración basada en procesos para restaurar estructuras clave y lograr resultados más rápidos mientras se espera que los procesos restaurados garanticen las condiciones adecuadas a largo plazo. [3]
Mejorando la conectividad
La conectividad de los arroyos con su llanura de inundación adyacente a lo largo de toda su longitud juega un papel importante en el equilibrio del sistema fluvial. Los arroyos son moldeados por los flujos de agua y sedimentos de su cuenca, y cualquier alteración de estos flujos (ya sea en cantidad, intensidad o tiempo) resultará en cambios en la forma del plano de equilibrio y en la geometría de la sección transversal, así como modificaciones de las áreas acuática y ribereña. ecosistema. La remoción o modificación de diques puede permitir una mejor conexión entre los arroyos y su llanura aluvial. [2] De manera similar, la remoción de presas y estructuras de control de ley puede restaurar los flujos de agua y sedimentos y resultar en hábitats más diversificados, aunque los impactos en las comunidades de peces pueden ser difíciles de evaluar. [3]
En arroyos donde las infraestructuras existentes no se pueden eliminar o modificar, también es posible optimizar la gestión de sedimentos y agua para maximizar la conectividad y lograr patrones de flujo que aseguren los requisitos mínimos del ecosistema. Esto puede incluir descargas de represas, pero también retrasar y / o tratar el agua de fuentes agrícolas y urbanas. [41] [42]
Implementación de un ancho de corredor de arroyo mínimo
Otro método para garantizar la salud ecológica de los arroyos y, al mismo tiempo, limitar los impactos en las infraestructuras humanas es delinear un corredor dentro del cual se espera que el arroyo migre con el tiempo. [10] [39] Este método se basa en el concepto de mínima intervención dentro de este corredor, cuyos límites deben determinarse con base en la hidrología y geomorfología del arroyo. Aunque este concepto a menudo se restringe a la movilidad lateral de los arroyos (relacionada con la erosión de las orillas), algunos sistemas también integran el espacio necesario para las inundaciones de varios períodos de retorno . [39] Este concepto ha sido desarrollado y adaptado en varios países del mundo, dando como resultado la noción de "corredor de corriente" o "corredor de río" en los Estados Unidos, [43] [44] [45] "espacio para el río" en los Países Bajos, [46] [47] " espace de liberté " ("espacio de libertad") en Francia [10] [48] (donde también se utiliza el concepto de "corredor erosionable") y Quebec (Canadá), [39 ] [49] " espace réservé aux eaux " ("espacio reservado para (cursos) de agua") en Suiza, [50] [51] " fascia di pertinenza fluviale " en Italia, [52] "territorio fluvial" en España [53 ] y "hacer espacio para el agua" en el Reino Unido. [10] Un análisis de costo-beneficio ha demostrado que este enfoque podría ser beneficioso a largo plazo debido a menores costos de estabilización y mantenimiento de arroyos, menores daños resultantes de la erosión e inundaciones y servicios ecológicos prestados por los arroyos restaurados. [49] Sin embargo, este enfoque no se puede implementar por sí solo si los factores de estrés a escala de la cuenca contribuyen a la degradación de los arroyos. [44]
Prácticas adicionales
Además de los enfoques y métodos de restauración antes mencionados, se pueden implementar medidas adicionales si ocurren factores de degradación de los arroyos a escala de la cuenca. Primero, también deben protegerse las áreas de alta calidad. Las medidas adicionales incluyen esfuerzos de revegetación / reforestación (idealmente con especies nativas); la adopción de mejores prácticas de manejo agrícola que minimicen la erosión y la escorrentía ; tratamiento adecuado de aguas residuales y descargas industriales en la cuenca; y una mejor gestión de las aguas pluviales para retrasar / minimizar el transporte de agua al arroyo y minimizar la migración de contaminantes. [2] [41] [42] Las instalaciones alternativas de gestión de aguas pluviales incluyen las siguientes opciones:
- Sistemas de biorretención y jardines de lluvia
- Humedales construidos
- Cuencas de infiltración
- Cuencas de retención
Efectividad de los proyectos de restauración de arroyos
En la década de 2000, un estudio de los esfuerzos de restauración de arroyos en los EE. UU. Condujo a la creación de la base de datos National River Restoration Science Synthesis (NRRSS), que incluía información sobre más de 35,000 proyectos de restauración de arroyos llevados a cabo en los EE . UU. [16] También se están realizando esfuerzos de síntesis. llevado a cabo en otras partes del mundo, como Europa. [54] Sin embargo, a pesar del gran número de proyectos de restauración de arroyos que se llevan a cabo cada año en todo el mundo, la eficacia de los proyectos de restauración de arroyos sigue estando mal cuantificada. [15] Esta situación parece ser el resultado de datos limitados sobre los contextos biofísicos y geoquímicos de los arroyos restaurados, un trabajo de seguimiento posterior insuficiente y las diferentes métricas utilizadas para evaluar la eficacia del proyecto. [5] [6] [23] Dependiendo de los objetivos del proyecto de restauración, los objetivos (restauración de las poblaciones de peces, de la dinámica aluvial, etc.) pueden tardar un tiempo considerable en alcanzarse por completo. Por lo tanto, mientras que los esfuerzos de monitoreo deben ser proporcionales a la escala de la situación que se va a abordar, a menudo es necesario un largo plazo para evaluar completamente la efectividad de un proyecto. [4] [23]
En general, se ha encontrado que la efectividad del proyecto depende de la selección de un método de restauración apropiado considerando la naturaleza, causa y escala del problema de degradación. Como tal, los proyectos a gran escala generalmente fracasan en la restauración de las condiciones cuya causa raíz se encuentra en la escala de la cuenca, como los problemas de calidad del agua. [2] Además, los fracasos de los proyectos a veces se han atribuido a un diseño basado en bases científicas insuficientes; en algunos casos, las técnicas de restauración pueden haber sido seleccionadas principalmente por razones estéticas. [12] [55] Los factores adicionales que pueden influir en la efectividad de los proyectos de restauración de ríos incluyen la selección de sitios para restaurar (por ejemplo, los sitios ubicados cerca de tramos no perturbados podrían recolonizarse de manera más efectiva) y la cantidad de tala de árboles y otros trabajos destructivos. necesarios para llevar a cabo los trabajos de restauración (que pueden tener efectos perjudiciales duraderos sobre la calidad del hábitat). [56] Aunque a menudo se considera un desafío, la participación del público generalmente se considera un factor positivo para el éxito a largo plazo de los proyectos de restauración de arroyos. [3]
Introducción a la legislación
La restauración de arroyos se está introduciendo gradualmente en el marco legislativo de varios estados. Los ejemplos incluyen el compromiso del marco europeo del agua para restaurar las masas de agua superficiales, [57] la adopción del concepto de espacio libre en la legislación francesa, [10] la inclusión en la legislación suiza de la noción de espacio reservado para los cursos de agua y del requisito para restaurar los arroyos a un estado cercano a su estado natural, [50] y la inclusión de corredores fluviales en la planificación del uso de la tierra en los estados estadounidenses de Vermont y Washington. [44] [45] Aunque esta evolución es generalmente vista positivamente por la comunidad científica, una preocupación expresada por algunos es que podría conducir a una menor flexibilidad y menos espacio para la innovación en un campo que aún está en desarrollo. [2] [39]
Recursos informativos
El River Restoration Center, con sede en Cranfield University , es responsable del Inventario Nacional de Restauración de Ríos, que se utiliza para documentar las mejores prácticas en los esfuerzos de restauración, mejora y gestión de cursos de agua y llanuras aluviales en el Reino Unido. [58] Otras fuentes establecidas de información sobre la restauración de arroyos incluyen el NRRSS en los EE.UU. [59] y el Centro Europeo para la Restauración de los Ríos (ECRR), que contiene detalles de proyectos en toda Europa. [60] ECRR y el proyecto LIFE + RESTORE han desarrollado un inventario basado en wiki de estudios de casos de restauración de ríos. [54]
Ver también
- Iluminación natural (arroyos)
- Restauración ambiental
- Rehabilitación de terrenos
- Modernización (gestión medioambiental)
- Ecología de restauración
- Restauración de la zona ribereña
- Río subterráneo
Referencias
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