Se estudia la capacidad y potencia del método de análisis dendrocronológico en la estimación de la erosión lamina

Rubiales Jimenez, Juan Manuel

Servicio de Coordinación de Bibliotecas de la Universidad Politécnica de Madrid

EVALUACIÓN DE LA EROSIÓN HÍDRICA LAMINAR MEDIANTE ANÁLISIS 
DENDROGEOMORFOLÓGICO DE RAÍCES EXPUESTAS 
 
J.M. Bodoque (1), J.M. Rubiales (2), J.A. Ballesteros (3), A. Díez-Herrero (3) 
 
(1) Departamento de Ingeniería Geológica y Minera, Facultad de Ciencias del Medio Ambiente, Universidad de 
Castilla-La Mancha, Campus Fábrica de Armas, 45071 Toledo 
(2) Departamento de Silvopascicultura, Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Montes, Universidad Politécnica de 
Madrid, 28040 Madrid 
(3) Departamento de Investigación y Prospectiva Geocientífica, Instituto Geológico y Minero de España (IGME), 
28003 Madrid 
 
Contacto: josemaria.bodoque@uclm.es / Teléfono: 925 268800 EXT: 5445 
 
Resumen 
 
En este trabajo se describe la utilización de la dendrogeomorfología para determinar tasas de 
erosión hídrica en la Senda Schmidt. Este camino se ubica en los Montes de Valsaín (vertiente 
septentrional de la Sierra de Guadarrama), provincia de Segovia. Se trata de un lugar en el que 
se ha producido una erosión acelerada del suelo en los últimos años, como consecuencia de 
actividades de ocio (senderismo). Precisamente, la denudación ‘acelerada’ ha dejado 
expuestas en superficie un gran número de raíces, lo que ha permitido experimentar en el área 
objeto de estudio esta rama de la ciencia. Los objetivos a alcanzar fueron: a) estimar las tasas 
de erosión laminar, para lo cual se ha prestado especial atención a la caracterización de 
distintos parámetros anatómicos; b) determinar la influencia de distintos factores ambientales 
en las tasas calculadas. 
 
Palabras clave: Dendrogeomorfología, erosión hídrica, valor recreacional, Senda Schmidt  
 
1. INTRODUCCIÓN 
 
La Sierra de Guadarrama recibe un flujo continuo de visitantes que acuden a este espacio para 
disfrutar de actividades al aire libre como el senderismo. La consecuencia más inmediata es 
una disminución del valor recreacional y natural de las sendas y caminos, debido a que 
aumenta la intensidad con la que actúa la erosión hídrica. Para paliar este impacto los gestores 
necesitan información objetiva y fiable, en relación a los factores que inducen la degradación 
del suelo así como las tasas correspondientes. 
Desde mediados del siglo pasado se han estado utilizando raíces expuestas en estudios 
dendrogeomorfológicos (Alestalo, 1971) para estimar tasas de erosión hídrica, sobre la base 
del análisis del cambio del patrón de crecimiento de los anillos (Figura 1; Carrara & Carroll, 
1979;  Bodoque et al., 2005). Este método lleva asociado errores en la estimación de las tasas 
(Bodoque et al., 2005). Una alternativa más precisa consiste en analizar los cambios en la 
estructura anatómica de los anillos de crecimiento debido a la exposición (Bodoque et al., 
2005; Gärtner, 2007; Rubiales et al., 2008).  
El objetivo de este trabajo es describir la respuesta anatómica de raíces expuestas de 
Pinus sylvestris, al objeto de determinar con un alto grado de certidumbre el primer año de 
exposición. Precisamente la estimación de este parámetro permite cuantificar tasas de erosión 
hídrica, sobre la base de la determinación del cociente entre altura de suelo denudado y 
número de años que la raíz ha permanecido expuesta. 
 
 
 
 
2. MATERIAL Y MÉTODOS 
 
El área muestreada corresponde a un camino bien conocido dentro de la Sierra de 
Guadarrama: la Senda Schmidt (Figura 2). Esta Senda tiene un uso recreativo casi exclusivo, 
generalmente asociado a senderismo (Bodoque et al., 2005). 
 
3.1.Muestreo 
En la senda Schmidt se cortaron 36 secciones de raíces expuestas de Pinus sylvestris (Figura 
3), de las cuales se seleccionaron 18 para realizar el análisis anatómico. Las secciones se 
cortaron con una sierra de mano, obteniéndose testigos cilíndricos de unos 15 cm de longitud. 
En todos los casos se tomaron muestras de raíces orientadas según la dirección de máxima 
pendiente de la ladera y a una distancia del tronco superior a un metro y medio (Carrara & 
Carroll, 1979). 
 
3.2. Preparación de las muestras 
Las secciones de las raíces muestreadas se dejaron secar al aire libre durante dos meses. 
Pasado este tiempo se obtuvieron dos láminas a partir de la sección inicial, esta vez de 
aproximadamente 1,5 cm de espesor. Posteriormente fueron pulidas. Seguidamente, dichas 
secciones se escanearon a una resolución de 1200 ppp, para después proceder al estudio 
macroscópico del patrón de crecimiento anual de los anillos. En lo que al análisis anatómico  
se refiere, las muestras fueron preparadas de acuerdo con el método descrito por Gärtner et al. 
(2001). El hecho de que algunas muestras presentaran un elevado contenido de resina en el 
xilema dificultó en un primer momento el análisis. Por ello, se procedió al lubricado y 
ablandado de las muestras mediante inmersión de las mismas en mezcla de agua y alcohol 
(Rubiales et al., 2008). 
Mediante micrótomo se obtuvieron secciones transversales, de un centímetro de ancho 
y 20 micras de espesor, de acuerdo con la dirección radial. Las preparaciones fueron teñidas 
con safranina siguiendo el protocolo descrito por Schweingrüber (1990).  Posteriormente, se 
deshidrataron con alcohol (40 y 96%) y se lavaron con un disolvente apolar compuesto por 
aceites cítricos (Histoclear). Las muestras se montaron sobre portaobjetos y cubreobjetos con 
una resina tipo epoxy (Eukit), secándose después a temperatura ambiente. 
Las secciones transversales fueron observadas al tiempo que fotografiadas haciendo 
uso de un dispositivo digital situado bajo el microscopio óptico. Se tomaron medidas, 
perpendicularmente al anillo de crecimiento, de los siguientes parámetros: 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. La presencia de conductos resiníferos 
también fue tenida en cuenta. Sobre la base de las medidas obtenidas, se realizó un  contraste 
estadístico de rangos múltiples, al objeto de verificar la existencia de diferencias 
estadísticamente significativas entre los dos grupos homogéneos de medidas (anillos 
indicadores de no exposición vs. anillos indicadores de exposición). 
Las tasas de erosión hídrica estimadas, mediante determinación del cociente entre altura 
de suelo denudado y número de años de exposición, fueron tratadas estadísticamente. Para 
ello, se llevó a cabo un análisis estadístico descriptivo, así como otro multivariante, en el que 
las variables independientes consideradas fueron: a) orientación de la ladera; b) orientación 
local de la raíz; c) pendiente de la ladera; d) pendiente local de la raíz; e) edad de exposición; 
f) situación en el camino. 
 
2. RESULTADOS 
 
La Figura 4 muestra tres patrones de series de anillos de crecimiento, con características 
morfológicas y anatómicas claramente diferenciadas. 
Zona 1. Representativa de raíces con cobertura edáfica. Se caracteriza por presentar 
anillos estrechos, ausencia de madera tardía así como límites entre anillos poco claros. 
Zona 2. Queda definida por dos o tres anillos de crecimiento que presentan una 
anchura muy superior a la que exhiben los desarrollados bajo un suelo. Al contrario que en la 
Zona 1, los anillos se reconocen y delimitan con facilidad, debido a que la madera tardía está 
constituida por varias filas de traqueidas de pared gruesa. No obstante, se pueden formar 
falsos anillos reconocibles por la presencia de células características de la madera tardía que 
se forman dentro de la madera temprana. 
Zona 3. La zona 3 se forma una vez la raíz se ha adaptado al estrés resultante de su 
exposición, y que en un fase inicial explica la formación de la Zona 2. Salvo la presencia 
sistemática de células de pared gruesa, en la Zona 3 no se han podido definir pautas 
reconocibles en el total de muestras estudiadas.  
Respecto al análisis estadístico realizado, del análisis de los percentiles y cuartiles de 
la muestra se deriva el dato de que el 75% de las muestras presentan tasas de denudación 
media inferiores o iguales a 3 mm/año, mientras que en el 25 % restante las tasas están 
comprendidas en un rango que va de 3 a 8,9 mm/año. Sobre la base del Análisis Multifactor 
de la Varianza (ADEVA) realizado, se establece que a la vista de los valores de probabilidad 
obtenidos en la senda Schmidt se acepta la hipótesis nula para todos los factores excepto para 
las variable ‘situación en el camino’, pues presenta un p-valor < 0,05. Como resultado, el 
factor ‘situación en el camino’ tiene efecto estadísticamente significativo sobre la variable 
respuesta, a un nivel de confianza del 95 %. Además, mediante el desarrollo del contraste de 
Fisher de mínimas diferencias significativas, se realizó un análisis de comparación múltiple 
para las clases definidas en los factores ‘edad de exposición’ y ‘situación en el camino’. Los 
resultados que se derivaron de la aplicación del análisis muestran, a un nivel de confianza del 
95%, la existencia de diferencias significativas entre cada uno de los grupos de edad 
definidos.  
 
4. CONCLUSIONES 
 
Los patrones reconocidos en las series de anillos de crecimiento, tanto a nivel morfológico 
como anatómico, son semejantes a los definidos en otros estudios basados en el análisis de 
coníferas (Gärtner, 2001; Gärtner et al., 2003; Hitz et al., 2007). Sobre la base de los 
resultados obtenidos, se puede concluir que la erosión hídrica y consecuente exposición son el 
desencadenante de los cambios anatómicos observados. El incremento en la anchura del anillo 
de crecimiento, tanto en términos absolutos como en el número de células por anillo, y el 
aumento en el porcentaje de madera tardía definen geoindicadores determinantes para 
establecer con precisión el primer año de exposición. Una vez determinado éste se pueden 
cuantificar tasas de erosión hídrica con un grado de precisión razonable. 
 
Agradecimientos 
Este trabajo de investigación ha sido financiado parcialmente por el proyecto CICYT Dendro-
Avenidas (CGL2007-62063) y por el proyecto Georiada (Instituto Geológico y Minero de 
España). 
 
 
REFERENCIAS 
 
ALESTALO, J.; 1971. Dendrochronological interpretation of geomorphic processes, Fennia, 105, 
1–140. 
BODOQUE, J.M., DÍEZ-HERRERO, A., MARTÍN-DUQUE, J.F., RUBIALES, J.M., 
GODFREY, A., PEDRAZA, J., CARRASCO, R.M. AND SANZ, M.A.; 2005. Sheet erosion 
rates determined by using dendrogeomorphological analysis of exposed tree roots: two 
examples from Central Spain. Catena, 64, 81–102. 
CARRARA, P.E. Y CARROLL, T.R.; 1979. The determination of erosion rates from exposed 
tree roots in the Piceance Basin, Colorado, Earth Surf. Processes, 4, 307– 317. 
GÄRTNER, H., SCHWEINGRUBER, F.H., DIKAU, R.; 2001. Determination of erosion rates by 
analyzing structural changes in the growth pattern of exposed roots. Dendrochronologia,19, 
81–91. 
GÄRTNER, H.; 2003. The applicability of roots in Dendrogeomorphology. In: Schleser, G., 
Winiger, M., Bräuning, A., Gärtner, H., Helle, G., Jansma, E., Neuwirth, B. and K. Treydte 
(Eds.): TRACE - Tree Rings in Archaeology,Climatology and Ecology, 1, 120-124. 
GÄRTNER, H.; 2007. Tree roots. Methodological review and new development in dating and 
quantifying erosive processes. Geomorphology, 86, 243-251. 
HITZ, GÄRTNER, H.; HEINRICH, I.; MONBARON, M.; 2007. Application of ash (Fraxinus 
excelsior L.) roots to determine erosion rates in mountain torrents. Catena, 
doi:10.1016/j.catena.2007.05.008. 
RUBIALES, J.M., BODOQUE, J.M., BALLESTEROS, J.A., DÍEZ-HERRERO A. (1998). 
Response of Pinus sylvestris roots to sheet-erosion exposure: An anatomical approach. Natural 
Hazards and Earth System Sciences. 8, 223–231. 
SCHWEINGRUBER, F.H.; 1990.  Anatomie Europäischer Hölzer. Haupt, Bern.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
     
 
Figura 1 
 
 
 
Figura 2 
 
 
 
 
Figura 3 
 
 
 
Figura 4 
PIES DE FIGURA 
 
Figura 1. Sección de raíz expuesta con crecimientos excéntricos. 
Figura 2. Localización del área de estudio en el contexto de la sierra de Guadarrama y los 
montes de Valsaín. 
Figura. 3. Raíces expuestas de Pinus sylvestris en la senda Schmidt. 
Figura 4. Secciones transversales y zonas características representativas de los testigos de raíz 
de raíz muestreados. 
 
 
 
 
 
 
 
  
 
 
 


Evaluación de la erosión hídrica laminar mediante análisis dendrogeomorfológico de raíces expuestas

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http://oa.upm.es/3097/1/INVE_MEM_2008_52957.pdf

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