SpectraI characteristics of soil and vegetation in saline wetlands, NE Spain

1 .pdf. copy from original poster of authors.- Figs.- Fots.A total of 11 saline wetlands were surveyed in 2007 and 2008 using two spectrometers based on discrete and continuous readings, respectively. We sampled 242 sites deemed representative of plants with different percent cover and soils with different moisture and efflorescence conditions.Peer reviewe

Revisión histórica y actualización del inventario de humedales salinos de Monegros Sur. Base para una propuesta RAMSAR

12 Pags.- 6 Figs. Esta publicación de la ULPGC está basada en una contribución de las autoras con el mismo título al XIII Congreso Nacional de Tecnologías de la Información Geográfica celebrado ese mismo año 2008 en Las Palmas de Gran Canaria.[ES] En el marco nacional e internacional, el inventario de humedales es un objetivo de los planes estratégicos de conserva-ción. En este contexto se ha reconocido la importancia de disponer de inventarios amplios, de designar sitios RAMSAR, y documentar e identificar los humedales perdidos o los susceptibles de restauración. Este trabajo presenta un inventario actualizado de los humedales salinos de Monegros Sur y describe su evolución desde 1927. El desarrollo de los sistemas de información geográfica (SIG) y la teledetección han permitido una mejor y mayor utilización de los datos espaciales. Para el inventario se ha empleado el análisis cartográfico basado en un SIG utilizando imágenes de satélite, fotografías aéreas, mapas, documentos inéditos, y estudios sobre el terreno. La vegetación, el régimen hídrico y la geomorfología han sido los elementos fundamentales empleados para reconocer estos humedales. La presión humana ha favorecido su modifi-cación en número, tamaño y forma, y es el principal factor de control del estado de conservación de los elementos paisajís-ticos que los caracterizan. La información obtenida contribuye al conocimiento y conservación de nuestro patrimonio natural y ayudará a establecer las bases para proponer su inclusión en la lista RAMSAR.[EN] Wetlands inventory is a key objective in conservation policies in national and international frameworks. In this context the importance of getting comprehensive inventories and designating RAMSAR sites has been recognized. These strategies require identifying the wetland loss, and their degradation and restoration possibilities. In this work we present the up-dated inventory of Monegros saline wetlands and its historical evolution from 1927 to nowadays. The development of geo-graphic information systems (GIS) and remote sensing techniques have allowed a better and major exploitation of the spa-tial information. Our wetlands inventory was accomplished by means of a cartographic analysis based on a GIS and incor-porating satellite images, aerial photographs, maps, unpublished documents, and ground data. Vegetation, water regime, and geomorphology have been the three main features used for wetlands recognition. Human pressure yielded the degra-dation of wetlands in number, size, and shape, and is the main controlling factor of the landscape’s conservation status. The obtained information allows to establish the base for proposing them as RAMSAR site, contributing to the knowledge and conservation of our natural heritage.Este trabajo ha sido financiado por el MICINN a través del proyecto AGL2006-01283. M. Domínguez dis-fruta de una beca predoctoral INIA (BOE de 02/12/2005).Peer reviewe

Suelos de un humedal salino y fluctuante: la Laguna de Gallocanta

El suelo es un recurso natural no renovable cuyo papel es clave en la conservación y protección de los espacios naturales, ya que es sustento de hábitats para animales, plantas y microorganismos. Los humedales de interior no siempre han sido valorados como espacios naturales a proteger. Históricamente se han considerado zonas insalubres, algunos incluso se han desecado, y han estado sometidos a presión antrópica, especialmente a la intensificación agrícola. En este contexto, el conocimiento de los suelos en el entorno de los humedales es muy escaso o nulo, y todavía se omiten los estudios edáficos cuando se sientan las bases para elaborar los planes de gestión encaminados a la conservación de estos espacios naturales. La Laguna de Gallocanta, humedal Ramsar emblemático, de interior, salino y fluctuante, constituye un ejemplo de gestión que trasluce un claro esfuerzo de conciliación entre la conservación de hábitats singulares y el uso agrícola. La valoración y preservación de la laguna y su entorno, requiere conocer todos los recursos de que dispone, incluyendo el suelo como un aspecto básico a conservar.El objetivo de esta Tesis es estudiar la génesis de los suelos en el entorno de la Laguna de Gallocanta, en zonas agrícolas y en hábitats naturales sometidos a inundación intermitente. El estudio se ha abordado, en primer lugar, a partir de una caracterización geomorfológica detallada del entorno lagunar en áreas representativas de ambientes contrastados, donde las condiciones hidrológicas y sedimentarias son más variables, apoyada en fotografías aéreas en época seca y topografía LiDAR de alta resolución. Ello ha permitido identificar unidades geomorfológicas activas y no activas, no reconocibles en campo, en los márgenes norte y sur de la laguna y la zona palustre de los Lagunazos, al SE de la laguna principal. El carácter sedimentario del margen sur de la laguna se manifiesta en el desarrollo de extensos depósitos litorales que incluyen secuencias de barreras arenosas, islas, playas actuales y playas no activas, y lagunas costeras. En el margen norte, de mayor pendiente, predominan los procesos erosivos producidos por el oleaje y formas como microacantilados, terrazas lacustres, y pequeños humedales costeros. La zona palustre de los Lagunazos, con una extensión de 500 ha aproximadamente, es el área con mayor acumulación de sedimentos del entorno lagunar, y en ella se han cartografiado cinco niveles de terrazas escalonadas y colgadas desde 1.6 m hasta 4.5 m sobre el fondo actual de la laguna. El análisis geomorfológico evidencia la existencia de una paleolaguna con una superficie de lámina de agua de al menos 2300 ha, frente a las 500 ha de superficie media de agua actual, y confirma la tendencia a la desecación de la laguna.Se han caracterizado suelos de unidades geomorfológicas representativas de ambientes lacustres en ambos márgenes y en la zona palustre de la laguna. Se han estudiado 20 perfiles edáficos a la largo de gradientes de humedad, salinidad edáfica y vegetación, incluyendo la caracterización físico-química de 107 muestras de suelo y 15 de agua subterránea.Los resultados revelan una gran edafodiversidad y presencia de ambientes edáficos contrastados que han dado lugar a un diferente desarrollo del suelo y muestran diferente profundidad, color, salinidad y tamaño de partícula. La profundidad de los suelos varía desde 0.6 cm a 3.5 m, con una secuencia general de horizontes A-B-C. En general los horizontes superficiales, lacustres, tienen colores blancos, y los subsuperficiales, detríticos, son rojizos. Los suelos más salinos son los del fondo lagunar, actualmente expuestos durante varios meses al año, y los de las praderas periféricas y las terrazas bajas de los Lagunazos, alcanzando valores de 188.6 dS m–1 en extracto de saturación, cuatro veces mayor a la salinidad media del agua del mar. En general los suelos tienen carácter básico, con una mediana de pH de 8.1. La textura es moderadamente gruesa, con un alto contenido medio de arena (57%) y poca arcilla (20%). Los suelos tienen una composición predominantemente carbonatada aunque con un contenido muy variable en los horizontes, entre Los suelos se han desarrollado en materiales diversos incluyendo materiales detríticos de abanicos aluviales, sedimentos lacustres detríticos costeros, sedimentos lacustres finos de fondo, y sedimentos de origen eólico. Los colores contrastados de los diferentes horizontes edáficos, los truncamientos de la secuencia de horizontes, y los cambios sedimentarios a veces con discontinuidades erosivas como los “stone line”, revelan una clara alternancia de episodios lacustres y detríticos en el entorno lagunar.Como rasgos edafogenéticos destacan: 1) las acumulaciones de carbonato en la mayoría de los suelos, aunque con muy diferente estado de desarrollo, siendo más desarrolladas en los suelos más antiguos de los abanicos aluviales; 2) las acumulaciones de sales solubles y yeso, presentes únicamente en suelos del fondo lagunar; y 3) caracteres redoximórficos indicadores de condiciones de reducción, en diferentes posiciones topográficas.Los Inceptisoles se desarrollan en las zonas más elevadas y/o distantes del fondo lagunar actual, bajo condiciones de humedad del suelo xéricas. Los Aridisoles se desarrollan en las zonas bajas intermitentemente inundadas (fondo, orillas contiguas a la laguna y terrazas bajas) donde prevalece una fuerte salinidad edáfica y condiciones ácuicas o de saturación del suelo. En posiciones intermedias del margen norte se desarrollan suelos oscuros con materia orgánica, los Mollisoles.Siendo la inundación un factor relevante en la génesis del suelo del entorno lagunar, se han estudiado las condiciones de reducción (saturación) del suelo en sitios representativos de diferente salinidad y frecuencia de inundación en el entorno inmediato de la laguna. La intensidad de las condiciones de reducción, cuantificadas a partir del porcentaje de lavado del recubrimiento de óxidos de hierro en cinco réplicas de tubos IRIS (Indicadores de Reducción en Suelos), muestra gran diferencia entre los cinco sitios estudiados y entre réplicas. El método, herramienta estándar para el diagnóstico de condiciones reductoras y de suelos hídricos en EE.UU. (National Technical Committee for Hydric Soils), se ha explorado en suelos salinos y muy ricos en carbonato (18 - 70%). La inundación intermitente, la elevada salinidad del suelo (ECe = 18 - 182 dS m-1) y el bajo contenido de materia orgánica no han limitado la actividad microbiana que propicia la movilización de hierro, siendo entre 0.5% y 95.1% el promedio de recubrimiento de Fe movilizado dentro de los primeros 30 cm del suelo. Sin embargo, la composición carbonatada del suelo ha contribuido a retardar el proceso de reducción al limitar el descenso de pH, como se comprobó con muestras de suelo incubadas en laboratorio. La magnitud del lavado de los óxidos de hierro está relacionada con las diferencias topográficas que controlan cuándo el suelo está saturado y si las condiciones de reducción persisten en el suelo.Siendo la agricultura el principal uso en el entorno lagunar, incluso dentro de la reserva, se ha considerado interesante caracterizar la fertilidad del ecosistema suelo-planta en la interfase entre el borde del humedal y los cultivos adyacentes. Se ha abordado el estudio en un continuo siguiendo el gradiente de salinidad edáfica, y llevando a cabo un estudio similar mediante otro transecto en la salada de Guallar (Bujaraloz, Zaragoza), por representar estos saladares un grado diferenciado de aridez dentro de la cuenca hidrográfica del Ebro. La interfase entre el humedal y los cultivos es clave para entender la dinámica de nutrientes en esta zona. El estudio ha mostrado una gran variabilidad espacial y temporal de la fertilidad del ecosistema suelo-planta. Esta variabilidad está condicionada principalmente por las diferencias de las propiedades del suelo. En promedio, los suelos son francos o arenoso-francos con una capacidad de intercambio catiónico de baja a moderada (CEC Todos los resultados recogidos en esta Tesis, sobre la morfología y composición de los suelos, la identificación de unidades geomorfológicas costeras, la presencia de condiciones redox asociadas a la inundación del suelo y el estado nutricional del ecosistema suelo-planta, permiten caracterizar este espacio natural y ampliar y avanzar en el conocimiento sobre las condiciones y procesos bajo los que se forma el suelo y poner de manifiesto los valores de la Laguna de Gallocanta como espacio natural singular a conservar. Como todo trabajo de investigación, esta Tesis ha servido para recopilar información de diferentes fuentes que han aportado datos de interés para interpretar los resultados. La investigación llevada a cabo abre nuevas direcciones de estudio sobre la génesis del suelo bajo condiciones fluctuantes de inundación.Soil is a non-renewable natural resource that it is a key in the conservation and protection of natural areas, because it is the livelihood of habitats for animals, plants and microorganisms. Inland wetlands have not always been valued as natural areas to protect because of their great biodiversity. Historically wetlands have been considered unhealthy and some of them have even been desiccated, and subjected to anthropic pressure, especially to agricultural intensification. In this context, knowledge about the soils in the wetlands surroundings is very little or absent, and edaphic studies are still omitted when the basis for elaborating the management plans for the conservation of these natural spaces is established. Gallocanta Lake, emblematic Ramsar wetland, inland, saline and fluctuating, is an example of management that shows an effort to reconcile conservation of unique hábitats and the agricultural use. The valorization and preservation of the Lake and its environment requires knowing all the resources available to it, including the soil as a basic aspect to be conserved. The objective of this thesis is to study the genesis of soils in Gallocanta Lake and its surrounding, in agricultural areas and in natural habitats subject to intermittent flooding. The study has been approached, firstly from a detailed geomorphological characterization of the lake surroundings in representative areas of contrasting environments, where the hydrological and sedimentary conditions are more variable, supported by aerial photographs in dry season and high resolution LiDAR topography. This has allowed the identification of active and non-active geomorphological units, not recognizable in the field, on the northern and southern margins of the lake and the palustrine area of Los Lagunazos. The sedimentary character of the southern margin of the lake has allowed the development of extensive coastal deposits that include sequences of sandy barriers, islands, current beaches and non-active beaches, and coastal lakes. In the north, with higher slope, it predominates the erosive processes produced by the waves and forms such as micro-cliffs, lacustrine terraces and small coastal wetlands. The palustrine area of the Lagunazos, located in the SE of the main lake, with an area of approximately 500 ha, is the area with the greatest accumulation of sediments in the lake surroundings, and five levels of terraces stepped from 1.6 m up to 4.5 m above the current lake bottom have been mapped. The geomorphological analysis show the existence of a paleolaguna with a water surface of at least 2300 ha, compared to the current surface area of 500 ha, and confirm the tendency for the lake to desiccate. Soils of the geomorphological units, representative of lacustrine environments, have been characterized in both margins and in the palustrine area of the lake. 20 edaphic profiles have been studied along the gradients of flooding, soil salinity and vegetation, including the physical-chemical characterization of 107 soil samples and 15 groundwater samples. The results reveal a great edafodiversity and the presence of contrasted edaphic environments that have given rise to a different soil development with different depths, colors, soil salinity and particle size. Soils have a depth ranging from 0.6 cm to 3.5 m and an overall sequence A-B-C. In general the soils show horizons with two different matrix colors, lacustrine surface horizons of white colors, and reddish detrital subsurface horizons. The very saline soils are those of the lake bottom, currently exposed for several months a year, as well as those of the peripheral prairies and the low terraces of the Lagunazos area, reaching values of 188.6 dS m-1, four times higher than the average salinity of the sea water. In general, the soils have a basic character, with a median pH of 8.1 and a moderately coarse texture, with a high average sand content (57%) and Little clay (20%). The soils have a predominantly carbonate composition, although with a very variable content in the horizons, between <2 and 72% of calcium carbonate equivalent. Soils have been developed in varied materials including detrital materials of alluvial fans, coastal detrital lake sediments, fine bottom lake sediments, and sediments of wind origin. The contrasted colors of the different edaphic horizons, truncations of the horizons sequence, and sedimentary changes, sometimes with erosive discontinuities, such as stone lines, reveal a clear alternation of lacustrine and detrital episodes in the lake environment. The pedogenesis is characterized mainly by the presence of carbonate accumulations in most soils, although with a very different development grade, being more developed in the oldest soils of alluvial fans; by the accumulations of soluble salts and gypsum that occur only in soils of the lake bottom, and by the presence of redoximorphic characteristics indicative of reduction conditions, in soils located in different topographic positions. Inceptisols are developed in the higher and/or distant areas of the present lake bottom under xeric soil moisture conditions. Aridisols develop in intermittently flooded lowlands (bottom, contiguous shores and low terraces) where strong soil salinity prevails and aquic or soil saturation conditions prevail. In intermediate positions of the north margin they develop dark soils with organic matter, the Mollisols. Since flooding is a relevant factor in the soil genesis of the lake environment, the conditions of soil reduction (saturation) in representative sites of different soil salinity and flood frequency in the immediate surroundings of the lake have been studied. The intensity of the reduction conditions, quantified from the percentage of the iron oxides coating remove in five replicates of IRIS tubes (Indicator of Reduction In Soil), shows a great difference between the five sites studied and between the tubes of the same site. The method, a standard tool for the diagnosis of reducing conditions and of water soils in the USA (National Technical Committee for Hydric Soils), has been explored in saline soils and very rich in carbonate (18 - 70%). Intermittent flooding, the high soil salinity (ECe = 18 - 182 dS m-1) and the low organic matter content have not limited the microbial activity that favors iron mobilization, with an average of 0.5% to 95.1% Fe coating mobilized within the first 30 cm of the soil. However, the carbonatic composition of the soil has contributed to delay the reduction process by limiting the pH decrease, as was verified with soil samples incubated in the laboratory. The magnitude of the depletion of the iron oxides is related to the topographic differences that control when the soil is saturated and if the reduction conditions persist in the soil. Since agriculture is the main land use in the wetland surroundings, even within the natural reserve, the fertility of the soil-plant ecosystem has been characterized. The study was carried out in the continuum from the crops to the natural habitats, formed by halophilic plants, following the gradient of edaphic salinity, and carrying out a parallel study in the Salada de Guallar (Bujaraloz, Zaragoza) with a differentiated grade of aridity within the river basin of the Ebro. The interface between the wetland edge and the adjacent crops is key to understanding the dynamics of nutrients in this area. The study of the fertility of the soilplant ecosystem has shown great spatial and temporal variability. This variability is conditioned mainly by differences in the soil properties. On average, the soils are loamy or sandy-loamy with a low to moderate cation exchange capacity (CEC <20 cmol+ kg-1), regardless of soil salinity which increases along the transect towards the wetland from 0.3 to 3.7 dS m-1. The nutritional indexes studied for nitrogen and phosphorus in the plant indicate that there is no nutrient limitation for the growth of the cereals in Gallocanta, according to the N and P content of the soil. The available P in the agricultural soils is above the cereal requirements and at the edge of the wetland there is a slight increase in P that could be related to flood events that contribute to the accumulation of water P in the soil. As for plant nutrients, in general, they are within the usual ranges for both cereals and halophytes, although the high N/P ratio (16.2 in Gallocanta) of halophytes indicates a limitation of phosphorus for growth. The nutritional status of the plant shows a heterogeneous distribution related to the variability of soil properties along the transect. In this context, management measures for these saline and fluctuating wetlands should reconcile habitat protection with agricultural use. All the results collected in this Thesis about the morphology and composition of the soils, the identification of coastal geomorphological units, the presence of redox conditions associated with soil flooding and the nutritional status of the soil-plant ecosystem, allow the characterization of this natural area and to increase and to improve the knowledge about the conditions and processes under which the soil is formed and to show the value of the Gallocanta Lake as a singular natural area to be conserved. Like all research works, this Thesis has served to gather information from different sources that have contributed to compile data of interest to interpret the results. The elaboration of this Thesis opens new directions of study on the soil genesis under fluctuating conditions of flood.<br /

Integración de datos territoriales de la Reserva Natural de la Laguna de Gallocanta como base para su gestión

10 Pags.- 6 Figs.- 2 Fots. Presentación oral dentro de la 5ª línea temática del XXIV Congreso de la Asociación de Geógrafos Españoles : "en el medio natural" (30 oct. 2015).La Laguna de Gallocanta es el humedal salino con mayor extensión y el mejor conservado de Europa occidental. El clima semiárido y las fluctuaciones del nivel de agua en la laguna han condicionado la preservación de comunidades de seres adaptados a salinidad y sequía y radiación extremas. El equilibrio entre la conservación de estos hábitats y la actividad agrícola requiere conocimiento del estado del suelo, soporte para la agricultura y los ecosistemas, de forma continuada. Con este objetivo se ha hecho un estudio multitemporal de la distribución de la variable humedad de la transformación Tasseled Cap de imágenes Landsat. Se han contrastado los mapas de humedad obtenidos con el uso agrícola, la lluvia y suelos representativos del entorno del humedal. Las áreas con persistencia de humedad y áreas con elevada fluctuación muestran un patrón espacial cuya magnitud está condicionada por las lluvias anuales. La superficie con estado del suelo húmedo y muy húmedo supone el 20% del territorio y se concentra en la periferia de la laguna principalmente, donde se desarrollan Aridisoles con horizontes salinos y halófitos protegidos como la endémica Puccinellia pungens. En áreas menos inundables se tienen suelos poco desarrollados, y en fondos de valle pueden desarrollarse Mollisoles. Las áreas en estado seco, un 45% del territorio estudiado, se dedican al cereal de invierno. La interpretación de la variable humedad de la transformación Tasseled Cap con el conocimiento previo de la zona, proporciona una base para el seguimiento de la humedad a escala de paisaje. Su integración con datos de campo conforma una base consistente de información para la toma de decisiones en la gestión de la Reserva Natural Dirigida de la Laguna de Gallocanta.Este trabajo ha sido financiado por el proyecto AGL2012-40100 del Ministerio de Economía y Competitividad. A. Jiménez ha desarrollado su proyecto fin de Máster en la EEAD y E. Luna disfruta de una beca predoctoral del Gobierno de Aragón.Peer reviewe

Remote sensing, wetlands and agriculture

1 Pag. with abstract of the oral communication from authors into "Second morning session (11:30-14:00 h.)" of the Wetlands International Symposium. It took place in parallel with the XVI Congreso de la Asociación Española de Teledetección (XVI Meeting of the Spanish Remote Sensing Association) (Seville, Spain).In Monegros, we used remote sensing for the delimitation of agricultural soils in dry-farmed lands with low or nil production due to their aridity and soil composition. Distinctly colored decametric patches with different soil properties and crop (winter cereal) development are dominant in the landscape. Gypsum- and carbonate-rich soils are spread in the dry-farm area in relation with the limestone and gyprock substrate; gypsum rich areas are known as very low production areas.Supporting Agencies: Ministerio de Economía y Competitividad (AGL2012-40100).Peer reviewe

Soil investigation using a participative approach for agri-environmental improvement in Monegros, Spain

5 Pags.- 1 Tabl.- 2 Figs.The saline wetlands of the Monegros Desert, in the center of the Ebro Basin (NE Spain), host valuable biodiversity and pedodiversity. A part of this area has been proposed for inclusion in the Natura 2000 E. U. Network. However, agricultural intensification is changing the area as more land is consolidated for new irrigation or is plowed to obtain CAP (Common Agricultural Policy) subsides. Soil mapping is needed to assist in the delimitation of natural habitats and make conservation compatible with agriculture. The methodology presented here to characterize agri-environmental areas takes into account current agricultural and environmental practices. The approach was participative, asking the opinion of farmers and agricultural and environmental officers about a new agrienvironmental measure which could be proposed to the Rural Development section of the CAP The measure would economize agriculture inputs in unproductive areas and also meet nature conservation purposes. A GIS data base was built for selecting the farming plots suitable for new agricultural practices favoring biodiversity and pedodiversity. At the local scale, we used remote sensing and pedodiversity criteria for selecting low productive areas to be prospected. The opinion po!! resulted in a positive response, with a 67% of the managed surface favoring a new CAP measure compatible with nature conservation. The po!! corifirmed the interest of thefarmers in having detailed maps of the soil features that limit crop production.MEC and FEDER funded this work within the Project AGL2006-01283.Peer reviewe

Quantifying visible land degradation of saline wetlands in an arid region of NE Spain

5 Pags.- 3 Figs. Paper # 4_18 in: Á. Faz, R. Ortiz, G. García (Eds.) 2004. Extended abstracts in CDRom. 4th Internat. Conference on Land Degradation. 12-17 September, Cartagena, Spain. ISBN: 84-95781-40-9.This Paper aims to study the present status of the saladas and to quantify their visible degradation with the help of a Geographical Information System (GIS). For this purpose we analyze the changes that have occurred in the last decades and we establish indices to evaluate the condition of the saladas in terms of conservation status and vulnerability.Peer reviewe

Tratamiento automático de imágenes Landsat en entorno SIG para gestión de espacios protegidos: Laguna de Gallocanta, España

4 Pags.- 5 Figs. Comunicación de los autores presentada en el Congreso dentro de la Ponencia 1, "Agricultura y usos del suelo".[ES] Los estudios satelitales multitemporales permiten identificar coberturas relacionadas con el funcionamiento de los humedales. Nuestro objetivo es crear una herramienta para automatizar el tratamiento de series de imágenes satelitales en entorno SIG, para agilizar procesos sistemáticos incluyendo la obtención de índices de aplicación ambiental. Como ejemplo de aplicación se muestra el tratamiento de imágenes Landsat en la Laguna de Gallocanta para caracterizar el medio agrícola y obtener características del territorio aplicables a la gestión de habitats protegidos en el entorno de la laguna.[EN] Multi-temporal remote sensing studies allow identification of land covers relating to the wetland functions. Our aim is to create a tool to automate the processing of series of satellite images on a GIS Platform in order to streamline the systematic processes, including the production of environmental indexes. We have applied the tool to the processing of a series of Landsat images of the Gallocanta Lake, Spain. The analysis of the differences in agricultural patterns has revealed certain features of the agricultural environment around the lake which can help the management of the protected habitats in the environs.El proyecto AGL2012-40100 del Ministerio de Economía y Competitividad ha financiado este trabajo.Peer reviewe

TDR pressure cell for monitoring water content retention and bulk electrical conductivity curves in undisturbed soil samples

30 Pags., 4 Tabls., 5 Figs.-- The .pdf file is the last author version.-- The definitive version is avalaible at: http://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/(ISSN)1099-1085The water retention curve (θ(ψ)), which defines the relationship between soil volumetric water content (θ) and matric potential (ψ), is of paramount importance in characterizing the hydraulic behaviour of soils. However, few methods are so far available for estimating θ(ψ) in undisturbed soil samples. We present a new design of TDR-pressure cell (TDR-Cell) for estimating θ(ψ) in undisturbed soil samples. The TDR-Cell consists of a 50-mm-long and 50-mm internal diameter stainless steel cylinder (which constitutes the outer frame of a coaxial line) attached to a porous ceramic disc and closed at the ends with two aluminium lids. A 49-mm-long and 3-mm-diameter stainless steel rod, which runs longitudinally through the centre of the cylinder, constitutes the inner rod of a coaxial TDR probe. The TDR-Cell was used to determine the θ(ψ) curves of a packed sand and seven undisturbed soil samples from three profiles of agricultural soils. These θ(ψ) curves were subsequently compared to those obtained from the corresponding 2-mm sieved soils using the pressure plate method. Measurements of bulk electrical conductivity, σa, as a function of the water content, σa(θ), of the undisturbed soil samples were also performed. An excellent correlation (R2 = 0·988) was found between the θ values measured by TDR on the different undisturbed soils and the corresponding θ obtained from the soil gravimetric water content. A typical bimodal θ(ψ) function was found for most of the undisturbed soil samples. Comparison between the θ(ψ) curves measured with the TDR-Cell and those obtained from the 2-mm sieved soils showed that the pressure plate method overestimates θ at low ψ values. The σa(θ) relationship was well described by a simple power expression (R2 > 0·95), in which the power factor, defined as tortuosity, ranged between 1·18 and 3·75.This research was supported by the Ministerio de Ciencia e Inovación (Grants: AGL2007-66320-CO2-02/AGR), CSIC (Grants: PIE-200840I214 and 2008401246) and DGA-Obra social La Caixa (Grants: GA-LC-010/2008; GA-LC-006-2008).Peer reviewe

Landsat monitoring of playa-lakes in the Spanish Monegros desert

31 Pags.- 2 Tabls.- 10 Figs. The definitive version is available at: http://www.sciencedirect.com/science/journal/01401963Small playa-lakes in Monegros, Spain, are high-value habitats for endemisms, threatened by landscape transformations and development of newly irrigated lands. The purpose of monitoring these fragile habitats is to detect their future disturbance, i.e. the effects of changing their natural hydrological regime, such as increasing their flooding surface area and habitat degradation by fresh and polluted water flow inputs. Landsat imagery is used for this purpose, facing the lack of regular ground data about their hydrological regime and the land covers with ecological meaning. Five meaningful thematic classes have been established grouping spectral classes obtained from unsupervised classification together with the visual interpretation of the original bands, the IHS transformation and the principal component analysis. The scarce ground data were confronted with the images. Compared to field work, remote sensing is advantageous for monitoring these playa-lakes, providing reliable insight to understand these habitats. Examples of how this research advances our knowledge about the nature and response of this ecosystem to adverse environmental changes are presented.This article is a result of the project REN2003-00742, funded by Ministerio de Ciencia y Tecnología, Spain, and is part of the preliminary works for the ESA-Category-1 Project 2328, partially funded by the European Space Agency.Peer reviewe