Utilización de la dendrogeomorfología como geoindicador para evaluar procesos de erosión

Use of dendrogeomorphology as geoindicator to assess erosion processes.Anatomical changes of exposed tree roots are a valuable tools to date erosion events. The roots of some tree species subjected to erosive events suffer changes allow to quantify such processes. A descriptive and quantitative study was conducted in Scots pine Pinus sylvestris L the Senda Schmidt, a popular trail located on the northern slope of the Sierra de Guadarrama (Central Iberian System, Spain). Measurement of significant parameters allowed the moment of exposure of the roots to be identified. These parameters were: a) width of the growth ring; b) number of cells per ring; c) percentage of latewood and d) diameter of cellular light in earlywood. A one-way analysis ANOVA was also carried out in order to establish statistically significant differences between homogeneous groups of measurements in preexposed and exposed roots

Response of Pinus sylvestris roots to sheet-erosion exposure: An anatomical approach

Anatomical changes of exposed tree roots are valuable tools to date erosion events, but the responses of diverse species under different types of erosion need still to be studied in detail. In this paper we analyze the histological changes that occur in roots of Scots pine (Pinus sylvestris L.) subjected to continuous denudation. A descriptive and quantitative study was conducted in the Senda Schmidt, a popular trail located on the northern slope of the Sierra de Guadarrama (Central Iberian System, Spain). Measurement of significant parameters allowed the moment of exposure of the roots to be identified. These parameters were: a) width of the growth ring; b) number of cells per ring; c) percentage of latewood and d) diameter of cellular light in earlywood. A one-way analysis ANOVA was also carried out in order to establish statistically significant differences between homogeneous groups of measurements in pre-exposed and exposed roots. Based on these analyses, Scots pine roots show a remarkable anatomical response to sheet-erosion exposure. Increased growth in the ring is accompanied by a slight reduction of the cell lumina of the earlywood tracheids. At the end of the ring, several rows of thick-walled tracheids define latewood tissue and visible annual borders very clearly. Furthermore, resin ducts often appear in tangential rows, increasing resin density in the tissue. All of these indicators made it possible to determine with precision the first year of exposure and to estimate precisely sheet erosion rates

Estimación de tasas de erosión hídrica a partir de Dendrogeomorfología

La senda Schmid es un camino bien conocido dentro de la Sierra de Guadarrama, caracterizándose por presentar un uso recreativo casi exclusivo, generalmente asociado al senderismo. Como resultado, se ha producido un proceso acelerado de erosión hídrica que ha derivado en la exposición de raíces de Pinus sylvestris L. Investigaciones previas llevadas a cabo en esta área, han utilizado técnicas dendrogeomorfológicas para estimar tasas de erosión hídrica basadas en el análisis del cambio del patrón morfológico de las series de anillos de crecimiento. Para ello, se calculó el cociente definido por la profundidad de rebajamiento existente entre la parte superior de la raíz hasta la superficie actual del suelo; y el número de anillos que denotan exposición subaérea, al definir éstos un patrón de crecimiento excéntrico. En este trabajo se han reevaluado, a partir de 18 muestras tomadas a lo largo de la senda, tasas de erosión hídrica sobre la base de la determinación del primer año de exposición mediante el análisis anatómico. Para ello, en laboratorio se obtuvieron imágenes de láminas delgadas de madera de raíz, las cuales fueron adquiridas por medio de un dispositivo digital acoplado a un microscopio óptico. Los parámetros considerados fueron: a) anchura del anillo de crecimiento; b) número de células por anillo; c) porcentaje de madera tardía; y d) diámetro de la luz celular en la madera temprana. Una vez finalizado el estudio anatómico, y con el fin de validar las conclusiones preliminares derivadas de éste, se realizó un análisis ANOVA, verificándose diferencias que han permitido utilizar la fecha de exposición para reevaluar las tasas con una mayor precisión que por medio del simple cambio de patrón excéntrico. Los resultados de tasas de erosión acelerada obtenidos y sus tendencias evolutivas en el tiempo podrían ayudar a la gestión adecuada y regulación del tránsito de excursionistas en áreas de especial fragilidad

Re-evaluating sheet erosion rates in a popular trekking trail located at the Spanish Central System

Degradation of walking tracks, mainly due to sheet erosion associated with hiking activities, damages the natural and recreational value of protected natural areas. Senda Schmidt is a popular trail located on the northern slope of the Sierra de Guadarrama (Central Spanish System), that shows high denudation morphologies on account of accelerated soil-erosion processes basically caused by human influence (trampling by continuous trekking), resulted in exposed roots. Previous works have used dendrogeomorphological methods in this trail to estimate rates of sheet erosion based on the changing morphology of tree rings (from concentric to eccentric) when root is exposed. This study aims to evaluate soil erosion reconstructing the first year of root exposure by analyzing changes in wood anatomical parameters within growth rings. Additionally, different multivariate statistical approaches were used in order to determinate the influence of different environmental factors affecting the variation in velocity of the sheet erosion processes

Towards a classificatión of dendrogeomorphological evidences and their utility in flood hazard analysis

Se analizan los diferentes parámetros dendrogeomorfológicos válidos para la estimación de riesgo

Mejoras en la estimación de la frecuencia y magnitud de avenidas torrenciales mediante técnicas dendrogeomorfológicas

Para prevenir el riesgo de inundación, en el análisis científico de la peligrosidad asociada a las avenidas fluviales, clásicamente se han empleado métodos hidrológico-hidráulicos y, en menor medida, histórico-paleohidrológicos y geológico-geomorfológicos. Sin embargo, estas técnicas plantean enormes incertidumbres científicas por la disponibilidad de los datos de partida, su validez espacio-temporal, y su representatividad estadística. La Dendrogeomorfología es un conjunto de técnicas que, aprovechando fuentes de información registradas en las raíces, troncos y ramas de los árboles y arbustos ubicados en determinadas posiciones geomorfológicas (bancos de orilla, barras longitudinales, llanura de inundación, etc.), permite completar (e incluso suplir) el registro sistemático y paleohidrológico de avenidas torrenciales que han acontecido en esa corriente. En este artículo se propone investigar, se muestran los resultados-tipo y se discute sobre la aplicación y limitaciones de las fuentes de datos y los métodos científicos derivados del análisis dendrogeomorfológico. Para llevarlo a cabo, se sugiere una combinación de métodos de adquisición de datos en campo, estudios de laboratorio y análisis de datos en gabinete, con un plan de trabajo que contempla doce tareas o actividades: 1, caracterización geomorfológica; 2, caracterización florística; 3, muestreo de ejemplares: 4, adquisición de datos topográficos detallados; 5, preparación de las muestras; 6, conteo y medida de los anillos de crecimiento; 7, estudio anatómico e histológico; 8, sincronización de las series; 9, detección y datación de eventos; 10, modelación hidráulica de tramos; 11, análisis estadístico de caudales de avenida; y 12, cartografía de las áreas de peligrosidad por avenidas torrenciales y mapas de riesgo. - In order to prevent flood risks, scientific fluvial flood hazard analysis has been carried out traditionally with hydrologic and hydraulic methods, and secondarily, using palaeohydrological-historical and geological-geomorphological methods. Nonetheless, these techniques pose countless uncertainties due to the availability of the data, their spatio-temporal validity and their statistical representativeness. Dendrogeomorphology is a set of techniques that takes advantage of sources of information registered in roots, trunks and branches of trees or treelike bushes placed in certain geomorphological locations (such as banks, longitudinal bars, flood prone areas, etc.), that may be useful to complete the systematic registry or paleohydrologic data of torrential floods that have occurred in a certain stream. The aim of this paper is to research the usefulness and limitations of the data sources and methodologies derived from the dendrogeomorphological analysis. For accomplishing this objective a combination of methods is proposed, from data acquisition methods in field, laboratory studies, to data analysis. The schedule comprises twelve tasks: 1, geomorphologic characterization; 2, floristic characterization; 3, species sampling: 4, acquisition of detailed topographic data; 5, sample arrangement; 6, growth ring count and measurement; 7, hystologic and anatomic study; 8, series synchronization; 9, event detection and dating; 10, hydraulic reach modelling; 11, flow data statistical analysis; y 12, hazard and flood prone areas cartography and risk mapping

Investigaciones dendrogeomorfológicas aplicadas a la gestión de los impactos por erosión hídrica acelerada de suelos en las sendas del parque nacional de Monfragüe

En muchos espacios naturales protegidos, el flujo peatonal de visitantes se concentra en determinados sectores del área de uso público, sobre todo en la proximidad de las principales vías de acceso (carreteras, núcleos de población...) y en un reducido número de sendas y caminos peatonales que comunican los elementos más visitados. Es el caso del camino hacia la Cola de Caballo en el parque nacional de Ordesa y Monte Perdido; el camino a la ermita de San Frutos en el parque natural de las Hoces del río Duratón; o la senda que comunica el Salto del Gitano con el castillo y la ermita en el parque nacional de Monfragüe, por citar algunos ejemplos. Esta concentración de actividades de senderismo produce en determinados tramos de estos caminos y sendas (zonas con suelos arenosos o limosos y altas pendientes) una erosión hídrica acelerada por el efecto físico del pisoteo, compactación y continua fricción. En ocasiones se llegan a formar regueros, pequeños barrancos y se pierden grandes cantidades de suelos fértiles, que además fosilizan y aterran aquéllas zonas donde va a parar la escorrentía, produciendo importantes impactos en estos espacios singulares. Existen numerosos ejemplos de ingentes partidas económicas que los gestores de estos espacios protegidos tienen que destinar a la reparación y recuperación de estas sendas y su entorno. Para ayudar a los gestores es básico disponer de metodologías y herramientas que cuantifiquen esta erosión hídrica (en mm/año) delimitando qué tramos de estas sendas y caminos tienen los mayores problemas erosivos, para así determinar cuáles deben ser prioritarios en su corrección, o qué acciones de restricción de paso o determinación de capacidad de acogida, son necesarias adoptar. Para esta cuantificación son muy útiles, desde hace décadas, las técnicas dendrogeomorfológicas aplicadas a las raíces de árboles que han quedado expuestas a la intemperie por la erosión acelerada en las sendas. En este trabajo se propone una nueva metodología de medición del suelo denudado en relación con la raíz, basado en el estudio microtopográfico de la superficie utilizando moldes y réplicas de alta resolución realizados en diferentes tipos de siliconas, latex y escayolas, y su posterior escaneo tridimensional. La zona piloto donde se ha ensayado esta metodología son los senderos y caminos del parque nacional de Monfragüe (Cáceres), que presentan raíces expuestas debido a la intensa erosión hídrica acelerada como consecuencia de la elevada concentración de visitantes. Los estudios son financiados por el proyecto de investigación IDEA-GesPPNN, del OAPN (MAGRAMA)

Tapping into the Campus Power Structure: The Duty of Black Student Leaders in Predominantly White Universities

As young student leaders, the knowledge gained through experience, discipline, reading, and a clear vision can be helpful in developing strategies to produce a more positive campus climate