Estimación de tasas de erosión históricas en dehesas utilizando raíces arbóreas expuestas y láser escáner terrestre

Estimation of historical soil erosion rates in dehesas using exposed tree roots and terrestrial laser scanner

Rubio-Delgado, J.⁽¹⁾ ; Schnabel, S.⁽¹⁾ ; Gómez-Gutiérrez, Á.⁽¹⁾ ; Berenguer, F.⁽²⁾

(1)Grupo de Investigación GeoAmbiental, Universidad de Extremadura. Avda. de la Universidad s/n 10071, Cáceres, España. juditrd@unex.es
(2) Área de Ingeniería Cartográfica, Geodesia y Fotogrametría, Universidad de Extremadura.

Resumen:

Estimar tasas de erosión del suelo a medio-largo plazo representa un desafío en áreas con un uso del suelo histórico. Se presenta un ensayo metodológico, basado en raíces expuestas, con el que se analiza la morfología de la base del tronco del árbol, sus raíces expuestas y la micro-topografía de la superficie circundante (utilizando un escáner láser terrestre). Se estudió una ladera representativa del ecosistema de dehesa en la provincia de Cáceres. Se determinaron las tasas de erosión para 132 encinas, diferenciando entre espacios abiertos y bajo copa. La estimación de la edad del arbolado resultó en una media de 130 años. Fuera de copa la tasas medias de erosión fueron de 21 Mg·ha^-1·año^-1 y bajo la misma de 19,6 Mg·ha^-1·año^-1. Los resultados indican un incremento de las tasas de erosión después de la segunda mitad del siglo XVII, fecha a partir de la cual se intensifica el uso del suelo según evidencias históricas. El método propuesto es adecuado para determinar tasas de erosión hídrica y su variación temporal y espacial en áreas con cobertura arbórea dispersa, aunque es necesario verificar la técnica utilizada para determinar la superficie pretérita y la estimación de la edad del arbolado.

Abstract:

Estimating medium term sheet erosion rates represents a challenge in areas with long land use history. In this work an adaptation of the tree root exposure method for the determination of erosion rates is presented. The methodology is based on analyzing the morphology of tree stems, exposed roots and micro-topography using a dense point cloud with spatial (x, y and z coordinates) and radiometric (RGB) information, obtained with a terrestrial laser scanner (TLS). The work was carried out at a hillside in a representative dehesa farm in the province of Cáceres. Soil erosion rates were determined for a total of 132 holm oaks, distinguishing between the losses below tree canopies and the open areas. The determined tree ages ranged between 49 and 336 years, with a mean of 130 years. The soil loss rates for the open spaces was 21,0 Mg·ha^-1· year^-1 and 19,6 Mg·ha^-1·year^-1 for the areas below tree canopies. No significant differences were detected between hillslope positions (slope gradients) of the trees, their ages and soil erosion rates, i.e. no spatial pattern could be established. The estimated soil erosion rates suggest an increase of soil erosion since the second half of the 17^th century, presumably related with an intensification of land use as described by historical sources. The proposed method is appropriate for determining sheet erosion rates and its temporal and spatial variation in areas with disperse tree cover, although more work is needed for verifying the technique used for determining the past soil surface and the tree age estimation.