RESUMEN:
La erosión hídrica por cárcavas es una de las principales amenazas que sufren los sistemas agrícolas, afectando directamente a la salud y la funcionalidad del suelo. Concretamente, este fenómeno, que se agrava año tras año por los efectos del cambio climático y la intensificación de la agricultura, afecta a muchos olivares del sur de España, en los cuales dificulta el desarrollo de las operaciones agrícolas y favorece la pérdida de suelo y plantaciones. Para paliar sus efectos, los agricultores pueden implantar una serie de medidas de control y corrección, descritas en multitud de manuales técnicos, aunque para ello necesitan conocer la localización de dichas redes de cárcavas.
En las pasadas décadas se ha trabajado intensamente en la modelización de la erosión hídrica, pero la mayoría de los modelos desarrollados no contemplan la erosión por formación de cárcavas. Además, aquellos que se han desarrollado con el objetivo de planificar dichas redes, o bien se han basado en la fotointerpretación directa sobre ortofotos, que dependen de la subjetividad del fotointerpretador, o funcionan mediante aprendizaje automático, ignorando la conectividad hidrológica de la red y siendo válidos solo en sus zonas de entrenamiento. No obstante, otros modelos basados en umbrales topográficos calculados a partir de datos de elevación arrojan resultados bastante prometedores, pero aún no permiten planificar de forma integral la red de cárcavas de una finca y dimensionar sus estructuras de control y corrección.
Por estas razones, se plantea como objetivo desarrollar una herramienta digital que permita, a partir del Modelo Digital del Terreno (MDT) de una finca, identificar su red de cárcavas y proponer medidas de control y corrección, en base a la topología de la red.
Para satisfacerlo se desarrolló un programa que parte del archivo vectorial de la parcela y de los datos de elevación de la zona, disponibles en fuentes públicas en forma de MDT. En dicho programa se utiliza el Algoritmo D8 para calcular la dirección de vertido de cada punto del terreno y se automatiza el Algoritmo de Barrido en Árbol para adaptar el programa a nivel de parcela, identificando las cuencas que componen su área vertiente y calculando los valores de área acumulada en cada punto del terreno. Posteriormente, fijando un valor de área acumulada como un umbral topográfico, se determinar la red de cárcavas de cada cuenca y se dimensionan las estructuras de control y corrección necesarias.
Como caso de estudio, la herramienta diseñada se aplicó sobre una finca real, ubicada en el término municipal de Jaén, utilizando dos MDT con distinta resolución. Los resultados obtenidos mostraron que, en ambos casos, se logró planificar de forma detallada la red de cárcavas que discurre por la parcela. No obstante, el MDT de menor tamaño de celda identificó ciertos elementos del terreno con mayor precisión, adaptando mejor la red de cárcavas obtenida a la realidad del terreno. Además, en comparación con la fotointerpretación directa sobre ortofoto, esta nueva herramienta determinó una red de cárcavas más completa y precisa, al depender únicamente de un umbral topográfico que también permitió identificar las zonas del terreno hacia donde se producirá el avance de las cabeceras de las cárcavas si no se aplican las medidas preventivas y de control y corrección necesarias, calculadas también por esta herramienta digital.
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