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Resumen En este trabajo se ha caracterizado cuantitativamente la ocupación del territorio fluvial del río Cinca y su hidromorfología en un tramo de 8,5 km de su curso medio-bajo en el periodo comprendido entre 1927 y 2018 a través de la fotointerpretación de imágenes aéreas históricas y recientes de 9 fechas distintas. A su vez, se han intentado relacionar los resultados obtenidos con los factores explicativos de caudal y extracción de áridos. También se ha estudiado la distribución de alturas del dosel vegetal entre 2010 y 2016 mediante la 1ª y 2ª cobertura del vuelo LiDAR-PNOA. En primer lugar, se han pretratado y georreferenciado las imágenes que lo requerían y se han creado distintas variables de interés a partir de los factores explicativos (superación del nivel de bankfull, estiaje durante el periodo vegetativo, etc.). Se ha realizado un análisis diacrónico del territorio fluvial a través de la digitalización de distintos elementos lineales (cauces activos, barreras longitudinales y azudes) y categorías de ocupación del suelo (cubiertas y unidades fluviales) y se han calculado diversos indicadores hidromorfológicos (superficie movilizada, número de cauces activos, sinuosidad, trenzado, etc.) para conocer la evolución espacial y temporal del estado del curso fluvial. Paralelamente se han generado cartografías con las variables de mayor relevancia. En cuanto a la distribución de alturas de la vegetación, se ha calculado la diferencia entre los dos Modelos Digitales de Superficies normalizados (nMDS) generados para 2010 y 2016, y se ha reclasificado por estratos. También se han calculado la altura media del dosel para cada cubierta digitalizada en cada fecha y los porcentajes de cada estrato que contenían. Entre 1927 y 2018, en el tramo estudiado se ha producido un drástico descenso de la superficie ocupada por el canal activo en favor de las zonas alteradas y el corredor ribereño. A su vez, se ha reducido la actividad geomorfológica del río y se ha producido un incremento en la simplicidad del cauce. Respecto a las alturas del dosel, destaca la reducción del estrato arbóreo entre 2010 y 2016 a causa de la tala de una plantación de chopo. Palabras clave Territorio fluvial, vegetación riparia, geomorfología fluvial, cauce de gravas, SIG, imágenes aéreas y LiDAR. Abstract This work has quantitatively characterized the occupation of the river Cinca's fluvial territory and its hydromorphology in a 8.5 km stretch of its medium-low course in the period between 1927 and 2018 through the photo-interpretation of historical and recent aerial images from 9 different dates. At the same time, an attempt has been made to relate the results obtained with the explanatory factors of flow and extraction of aggregates. We have also studied the distribution of canopy heights between 2010 and 2016 thanks to the 1st and 2nd LiDAR-PNOA coverage. Firstly, the images that required it have been pre-procesed and georeferenced and different variables of interest have been created from the explanatory factors (overcoming of the bankfull level, low water during the vegetative period, etc.). A diachronic analysis of the river territory has been carried out through the digitalization of different linear elements (active riverbeds, longitudinal barriers and reservoirs) and land use categories (covers and river units) and several hydromorphological indicators have been calculated (mobilized surface area, number of active riverbeds, sinuosity, braiding, etc.) to determine the spatial and temporal evolution of the state of the river course. At the same time, maps with the most relevant variables have been generated. With regard to the distribution of vegetation heights, the difference between the two nMDS generated (2010 and 2016) has been calculated and reclassified by strata. The average height of the canopy has also been calculated for each digitized land cover on each date and the percentages of each strata that they contained. Between 1927 and 2018, in the section studied there has been a drastic decrease in the area occupied by the active channel in favour of the altered areas and the riparian corridor. The geomorphological activity of the river has been reduced and there has been an increase in the simplicity of the river channels. Regarding to the heights of the canopy, the reduction in the tree stratum between 2010 and 2016 due to the felling of a poplar plantation is noteworthy. Keywords Fluvial territory, riparian vegetation, fluvial geomorphology, gravel bed river, GIS, aerial images and LiDAR. Índice general 1. Introducción .......................................................................................................................... 7 1.1. El dinamismo de las áreas de ribera ....................................................................... 7 1.2 Los cauces de grava ................................................................................................... 8 1.3. La aplicación de las Tecnologías de la Información Geográfica para el estudio de los cambios en la llanura de inundación ................................................ 8 2. Objetivos .............................................................................................................................. 10 2.1 Objetivo general ......................................................................................................... 10 2.2 Objetivos específicos ................................................................................................. 10 3. Área de estudio ................................................................................................................. 10 3.1 Localización .................................................................................................................. 10 3.2 Clima ............................................................................................................................... 13 3.3 Litología y suelos .......................................................................................................... 14 3.4 Régimen hidrológico del río Cinca ........................................................................ 15 3.5 Vegetación ................................................................................................................... 16 3.6 Alteraciones antrópicas ............................................................................................ 17 4. Material y métodos ........................................................................................................... 18 4.1 Datos de partida ......................................................................................................... 19 4.1.1 Datos hidrológicos ............................................................................................... 19 4.1.2 Extracciones de áridos ....................................................................................... 22 4.1.3 Fotografías históricas y recientes ..................................................................... 23 4.1.4 Nubes de puntos LiDAR ...................................................................................... 26 4.2 Variables hidrológicas ................................................................................................ 28 4.3 Datos de extracción de áridos ............................................................................... 29 4.4 Pretratamiento y georreferenciación de las fotografías aéreas .................. 30 4.4.1 Pretratamiento ...................................................................................................... 31 4.4.2 Georreferenciación ............................................................................................. 32 4.5 Fotointerpretación: digitalización de cubiertas y elementos lineales ......... 33 4.6 Análisis diacrónico ...................................................................................................... 37 4.6.1 Ocupación del territorio fluvial ........................................................................ 37 4.5.2 Morfología del cauce ......................................................................................... 37 4.6 Caracterización del dosel vegetal en 2010 y 2016 ........................................... 41 5. Resultados............................................................................................................................ 43 2 5.1 Pretratamiento y georreferenciación de las fotografías aéreas .................. 43 5.2 Análisis de las variables hidrológicas .................................................................... 44 5.3 Análisis de la extracción de áridos ........................................................................ 47 5.4 Análisis diacrónico ...................................................................................................... 47 5.4.1 Ocupación del territorio fluvial ........................................................................ 47 5.4.2 Morfología del cauce ......................................................................................... 63 5.4 Caracterización del dosel vegetal en 2010 y 2016 ........................................... 74 6. Discusión ............................................................................................................................... 78 7. Conclusiones ....................................................................................................................... 82 8. Bibliografía ........................................................................................................................... 84 9. Anejo fotográfico .............................................................................................................. 90 3 Índice de figuras Figura 1. Etapas de sucesión de la vegetación de ribera a consecuencia de la evolución de la dinámica fluvial. Fuente: Corenblit et al. (2009). ________________________________ 7 Figura 2. Ejemplos de distintos cauces de gravas con distinto grado de colonización vegetal: A-río Aurín, Brío Cajigar, Crío Arba de Luesia y Drío Cinca en Conchel. Fuente: Ollero et al. (2016). __________________________________________________________________ 8 Figura 3. Localización del tramo de interés y del tramo de estudio respecto a la cuenca hidrográfica del río Cinca, del río Ebro y de la España peninsular. Fuentes: almacén de datos cartográficos SITEbro y centro de descargas del IGN. Elaboración propia. _____ 11 Figura 4. Localización del tramo de estudio. Fuente: IGN. Elaboración propia. _______ 12 Figura 5. Climodiagrama de las temperaturas y precipitaciones medias del área de estudio del periodo 1981-2010. Fuente: Atlas climático de Aragón, tomando el punto medio respecto la N-S entre los extremos del tramo de estudio. Elaboración propia. _ 13 Figura 6. Crecida extraordinaria del río Cinca 1942 a su paso por los puentes del ferrocarril y provisional de Monzón. Fuente: Raluy, (1982). _____________________________________ 15 Figura 7. Comparación de la superficie ocupada por la lámina de agua del 01-05-2018 (67.1 m3/s Qmedio diario estación de aforo de Fraga) (izquierda), con la de una crecida ordinaria del 31-05-2018 (349.7 m3/s Qmedio diario estación de aforo de Fraga) (derecha). Fuente: Composición falso color infrarrojo de Sentinel-2 (Sentinel Hub). ___ 16 Figura 8. Muestra del exuberante soto de ribera en las proximidades de Alfántega. Fotografía realizada por el autor (13-03-2020). ______________________________________ 17 Figura 9. Flujo de trabajo. Elaboración propia. ______________________________________ 18 Figura 10. Ejemplo de sedimentación en el interior del tramo de estudio. Fotografía realizada por el autor (13-03-2020). _________________________________________________ 19 Figura 11. Esquema de derivaciones hidrológicas y retornos aguas arriba del área de estudio. Fuente: documento cedido por José Ramón Sánchez, servicio de hidrología, Confederación Hidrográfica del Ebro. ______________________________________________ 21 Figura 12. Localización de la estación de aforo A017 – Río Cinca en Fraga de la que se han extraído los datos de caudal para el tramo de estudio. Planta en la ortofoto de 2018 (izquierda) y sección transversal (derecha). Fuente: IGN y SAIH-Ebro. Elaboración propia. ___________________________________________________________________________________ 22 Figura 13. Antigua extracción de áridos situada en el tramo de interés escasamente colonizada por la vegetación. Fotografía realizada por el autor (13-03-2020). ________ 22 Figura 14. Hojas del Mapa Topográfico Nacional seleccionadas para la realización de los fotoplanos. Fuente: Montaner et al. (2010). ______________________________________ 23 Figura 15. Principios y componentes de un sistema LiDAR aerotransportado. Fuente: Giongo et al. (2010). _______________________________________________________________ 26 Figura 16. Densidad de puntos de la primera cobertura LiDAR-PNOA. (IGN, 2020). ____ 27 Figura 17. Densidad de puntos de la segunda cobertura LiDAR-PNOA. (IGN, 2020). ___ 27 Figura 18. Ejemplo de nivel de bankfull en un río con varios canales. Fuente: Magdaleno et al. (2010). _______________________________________________________________________ 29 Figura 19. Extracto de la zona dañada e información contenida en la zona exterior en un fotoplano. Fuente: CHE. Elaboración propia. _____________________________________ 31 Figura 20. Primeros planos de LAa (izquierda), LAe (centro) y BD (derecha). Fuente: PNOA 2018, recortes de imagen a distintas escalas. Elaboración propia. ___________________ 34 Figura 21. Primeros planos de VC (izquierda), VCh (centro) y VHs (derecha). Fuente: PNOA 2018, recortes de imagen a distintas escalas. Elaboración propia. _____________ 35 Figura 22. Primeros planos de VHg (izquierda), VRd (centro) y C (derecha). Fuente: PNOA 2018, recortes de imagen a distintas escalas. Elaboración propia. ___________________ 35 4 Figura 23. Primeros planos de Cu (izquierda), CP (centro) y Ch (derecha). Fuente: PNOA 2018, recortes de imagen a distintas escalas. Elaboración propia. ___________________ 35 Figura 24. Primeros planos de RP (izquierda), EG (centro) y Ed (derecha). Fuente: PNOA 2018, recortes de imagen a distintas escalas. Elaboración propia. ___________________ 36 Figura 25. Mota colonizada por la vegetación que separa el camino de acceso a las plantaciones de chopo de Pueyo de Santa Cruz del río (izq.) y defensa de margen de escollera en un brazo del rio. Fotografías realizadas por el autor (13-03-2020). ________ 36 Figura 26. Los 7 tipos básicos de río según su morfología en planta. Fuente: Rinaldi et al. (2012). _____________________________________________________________________________ 38 Figura 27. Ejemplo de contabilización de canales por sección. Fuente: Bridge (2009). 40 Figura 28. Comparativa entre un MDE y un MDS. Fuente: Collado (2017). ____________ 41 Figura 29. Fotoplanos y recortes de los fotogramas georreferenciados. Elaboración propia. ____________________________________________________________________________ 44 Figura 30. Hidrograma con parte de las variables hidrológicas generadas. Los años son naturales, no hidrológicos. Se han tenido en cuenta sólo los años que tenían más de 80% de sus días con dato. Las líneas de guiones indican la presencia de los embalses principales de la cuenca. Fuente: CHE. Elaboración propia. _________________________ 44 Figura 31. Hidrograma con los caudales medios diarios expresados en m3/s en la estación de Fraga desde 1929 a 2018. Fuente: CHE. Elaboración propia. _____________________ 46 Figura 32. Extracción de áridos en el área de estudio. Fuente: CHE. Elaboración propia. ___________________________________________________________________________________ 47 Figura 33. Cartografía de la ocupación del territorio fluvial según sus cubiertas en 1927, 1946 y 1956. Fuente: Elaboración propia. ___________________________________________ 49 Figura 34. Cartografía de la ocupación del territorio fluvial según sus cubiertas en 1981, 1989 y 2003. Fuente: Elaboración propia. ___________________________________________ 50 Figura 35. Cartografía de la ocupación del territorio fluvial según sus cubiertas en 2009, 2015 y 2018. Fuente: Elaboración propia. ___________________________________________ 51 Figura 36. Gráfico de ocupación del territorio fluvial por las distintas cubiertas expresado en términos relativos (%) e información de apoyo: caudal y extracción de áridos. Elaboración propia. ________________________________________________________________ 53 Figura 37. Gráfico de ocupación del subtramo N territorio fluvial por las distintas cubiertas expresado en términos relativos (%) e información de apoyo: caudal y extracción de áridos. Elaboración propia. _________________________________________________________ 55 Figura 38. Gráfico de ocupación del subtramo S territorio fluvial por las distintas cubiertas expresado en términos relativos (%) e información de apoyo: caudal y extracción de áridos. Elaboración propia. _________________________________________________________ 56 Figura 39. Cartografía de los cambios en la ocupación del territorio fluvial según sus unidades entre 1927-1946, 1946-1956 y 1956-1981. Fuente: Elaboración propia. _______ 57 Figura 40. Cartografía de los cambios en la ocupación del territorio fluvial según sus unidades entre 1981-1989, 1989-2003 y 2003-2009. Fuente: Elaboración propia. _______ 58 Figura 41. Cartografía de los cambios en la ocupación del territorio fluvial según sus unidades entre 2009-2015, 2015-2018 y periodo global 1927-2018. Fuente: Elaboración propia. ____________________________________________________________________________ 59 Figura 42. Gráfico de los cambios entre unidades del territorio fluvial. Elaboración propia. ___________________________________________________________________________________ 60 Figura 43. Gráfico de los cambios entre unidades del territorio fluvial en los subtramos N y S. Elaboración propia. ____________________________________________________________ 61 Figura 44. Gráfico con los cambios producidos en el tramo de estudio entre cubiertas y entre unidades del territorio fluvial. Elaboración propia. _____________________________ 62 Figura 45. Cartografía de la superficie movilizada por el río en el territorio fluvial entre los periodos estudiados. Fuente: CHE e IGN. Elaboración propia. _______________________ 64 11 estudio; el primero de ellos corresponde al sector central del curso medio-bajo del río Cinca y el segundo es un tramo de menores dimensiones en su interior, sobre el que se van a realizar las tareas en sí. El tramo de interés, de unos 42 km de longitud aproximadamente, es el comprendido entre la confluencia del río Cinca con el río Sosa hasta su unión con el río Alcanadre. El tramo de estudio es un sector de menor longitud, alrededor de 8,5 km (Figura 3). La elección de este tramo corresponde a su representatividad respecto a las características del medio-bajo Cinca y a la ausencia de estudios sobre la ocupación del suelo y migración del trazado del cauce en esta zona en concreto. De hecho, existen varios trabajos sobre el río Cinca, pero aguas arriba del embalse de Mediano (Muñoz-Narciso, 2014), en el tramo de El Grado-Ariéstolas (Ollero et al., 2001; Muñoz-Narciso et al., 2018) y en el tramo Alcanadre-Segre (Acín et al., 2011; Granado et al., 2011 entre otros). La cuenca hidrográfica del rio Cinca ocupa 9.740 km2, de las cuales 4.973 km2 corresponden a la cuenca propiamente dicha del tramo de estudio. Pese a representar un 51% de la superficie total de la cuenca, recoge la producción de agua principalmente de las cabeceras, donde se encuentran las mayores precipitaciones (ríos Ara, Ésera, etc.) (CHE, 2008). Figura 3. Localización del tramo de interés y del tramo de estudio respecto a la cuenca hidrográfica del río Cinca, del río Ebro y de la España peninsular. Fuentes: almacén de datos cartográficos SITEbro y centro de descargas del IGN. Elaboración propia. El tramo de estudio abarca unas 750 ha y está comprendido entre los límites municipales de Monzón y Pueyo de Santa Cruz al norte y una antigua colada de ganado al sur, entre 12 Santalecina y Albalate de Cinca. El lapso de tiempo estudiado abarca el periodo de 1927 a 2018. El área estudiada es la correspondiente al territorio fluvial, que se define como el terreno, espacio o paisaje dominado por un sistema fluvial en el que se incluye el cauce del río, el corredor ribereño y, total o parcialmente, la llanura de inundación (Ollero, 2009). Los términos municipales sobre los que se ubica son San Miguel de Cinca, Pueyo de Santa Cruz, Alfántega y Binaced. Lon núcleos de población más próximos son los de Pomar de Cinca y Estiche de Cinca en la orilla derecha y los de Pueyo de Santa Cruz y Alfántega en la izquierda (Figura 4). Figura 4. Localización del tramo de estudio. Fuente: IGN. Elaboración propia. El tramo de interés coincide con las masas de agua superficial 437, 438 y 869 definidas en el Plan hidrológico del río Cinca (CHE, 2008), denominadas: río Cinca desde la desembocadura del río Sosa hasta la Clamor I, río Cinca desde la desembocadura de la Clamor I a la Clamor II y río Cinca desde la Clamor II a la del Alcanadre. Su ecotipo aquí corresponde al de grandes ríos poco mineralizados. 13 El 94,25% del tramo estudiado se encuentra en los Montes de Utilidad Pública HU-532, HU-477, HU-497, HU-531: “Riberas del río Cinca a su paso por Alfántega, Pueyo de Santa Cruz, Monzón propiedad de la Comunidad Autónoma de Aragón”. Están gestionados por la empresa SARGA; las zonas aprovechadas como pasto son subarrendadas por parte de SARGA a un ganadero de Pomar de Cinca. Las zonas de cultivos pertenecen a agricultores particulares (Gallart et al., 2014). A su vez, un 82,45% del mismo se encuentra bajo la figura del LIC Ríos Cinca y Alcanadre y presenta en su interior algunos Hábitats de Interés Comunitario (HICs): 3150 Vegetación hidrofítica enraizada o flotante en lagos y aguas ricas en nutrientes (vegetación Magnopotamion o Hydrocharition) y 3280 Vegetación de céspedes vivaces decumbentes de ríos mediterráneos con caudal permanente. 3.2 Clima El clima del tramo de interés es de tipo submediterráneo con influencias continentales y condiciones semiáridas debido al efecto pantalla producido por los sistemas montañosos colindantes (Pirineo, Montes Vascos, Sistema Ibérico y cadena CosteroCatalana) respecto a los frentes lluviosos (Castillo, 2007). Se presentan precipitaciones escasas con máximos en primavera (mayo) y otoño (septiembre-octubre) y mínimos en verano (julio) e invierno (febrero), tal como se puede apreciar en la Figura 5. En el verano predomina el bochorno y en el invierno las nieblas. Existen posibilidades de heladas desde el mes de noviembre hasta mayo y nieblas por inversión térmica desde noviembre a febrero (Gallart et al., 2014). Figura 5. Climodiagrama de las temperaturas y precipitaciones medias del área de estudio del periodo 1981-2010. Fuente: Atlas climático de Aragón, tomando el punto medio respecto la N-S entre los extremos del tramo de estudio. Elaboración propia. 0 5 10 15 20 25 30 0 10 20 30 40 50 60 Temperatura (Cº) Precipitación (mm) Climodiagrama del área de estudio Precipitación (mm) Temperatura (Cº) 14 La temperatura media anual se encuentra ente los 14ºC y los 15ºC (Tabla 1) y la precipitación total anual oscila en torno a los 400 mm, tal como se puede apreciar en la Tabla 2. El balance hídrico anual es deficitario, alcanzando un valor notablemente bajo respecto al resto de valores de las distintas regiones del territorio aragonés (Gallart et al., 2014), rondando los valores de -900 mm (Tabla 1). Tabla 1. Datos climáticos por estación y anuales del área de estudio. Fuente: Atlas climático de Aragón, tomando el punto medio respecto al N-S y E-W entre los extremos del área de estudio. Valores normales del periodo 1981-2010. Elaboración propia. Otoño Invierno Primavera Verano Anual Temperatura media (Cº) 15,21 6,22 13,85 24,07 14,84 Precipitación (mm) 132,77 80,24 114,40 64,45 396,87 Evapotranspiración potencial (mm) (Método de Thornthwaite) 227,86 91,12 356,27 605,41 1280,66 Balance hídrico (mm) -95,09 -10,87 -241,86 -535,95 -883,78 3.3 Litología y suelos Los materiales geológicos sobre los que se asienta el tramo de estudio son fundamentalmente terciarios, de edad oligocena en su mayoría (calizas, margas y areniscas) (Buil, 2007). Sobre estas formaciones se asientan los depósitos aluviales cuaternarios del río formando una amplia llanura de inundación de pendiente baja. Los abundantes afloramientos de gravas y elementos gruesos son el carácter litológico más patente. La inestabilidad del sistema y la movilidad general del sustrato impide en ocasiones la progresión del bosque ripario (Buil, 2007). La llanura aluvial puede llegar a los 2 km de ancho, limitada por taludes naturales de escasa altura que dejan paso a las pequeñas colinas (CHE, 2002a). Los depósitos aluviales sobre los que se encuentra el área de estudio son del periodo cuaternario, concretamente de la época holocena. Éstos están constituidos por arenas, gravas y conglomerados heterométricos y poligénicos con intercolaciones de limos y arcillas. El espesor de los depósitos puede oscilar entre los 2 y 7 metros (González et al., 1997). Los suelos de la ribera del río Cinca pertenecen al grupo de los fluvisoles. Éstos son suelos poco desarrollados con sedimentos aluviales estratificados. Dicha estratificación se evidencia por la presencia de capas con granulometrías diferentes y/o contenidos en materia orgánica irregulares y relativamente elevados. Cada capa corresponde a un episodio de sedimentación, lo que permite interpretar la evolución histórica del río (Badía, 2011). Los suelos del tramo de estudio son profundos con texturas gruesas y, frecuentemente, con abundantes gravas poligénicas que les proporcionan permeabilidad. En las proximidades al cauce del río pueden manifestar problemas de hidromorfía por la presencia de la capa freática (González et al., 1997). 15 3.4 Régimen hidrológico del río Cinca El río Cinca fluye de norte a sur, desde los Pirineos hasta la depresión del Ebro. Tiene 190,7 km de recorrido desde su nacimiento, en el valle de Pineta, hasta su confluencia con el río Segre. Se trata de uno de los afluentes principales del río Ebro, con un régimen estacional muy marcado, aunque muy modificado en su tramo medio y bajo por las importantes estructuras de aprovechamiento hidroeléctrico y de reserva de agua, principalmente para riegos (CHE, 2002a). Los caudales mayores se presentan en primavera con valores mensuales en torno a 416 hm3/mes, siendo mayo el mes con máximo caudal. El mínimo caudal medio se presenta en verano, con valores en torno a 122 hm3/mes en el mes de agosto (CHE, 2002a). Sus afluentes más importantes son el Ara, el Ésera y el Alcanadre. Su régimen hidrológico se ve afectado principalmente por los embalses de Mediano (en completo funcionamiento desde 1974) y El Grado I (desde 1969), considerados como grandes presas (436 hm3 y 399 hm3 de capacidad respectivamente), y, el de Barasona (1932), de menor entidad, en el río Ésera (92 hm3 de capacidad). Otro embalse de importancia es el de San Salvador, en funcionamiento desde 2015 y con 136 hm3 de capacidad. Está en derivación, entre los términos municipales de Binaced, Esplús y Albalate de Cinca y se nutre de las aguas del Canal de Aragón y Cataluña. Las derivaciones de caudal principales sin retorno son las del Canal del Cinca y el Canal de Aragón y Cataluña, con unos caudales de 70 m3/s y 40 m3/s y unas detracciones en torno a los 400 hm3 y 600 hm3 al año, respectivamente (CHE, 2002b). Por otro lado, existe una compleja red de tomas de pequeñas acequias a través de azudes y saltos hidroeléctricos en el sector de El Grado-Ésera que también continúa aguas abajo. Todos estos elementos en conjunto alteran el régimen de crecidas, lo que provoca una menor intensidad y frecuencia. También provocan que los periodos de estiaje sean menos marcados (CHE, 2002a). En las Figuras 6 y 7 se pueden apreciar dos episodios de crecida, uno anterior a los grandes embalses de la cuenca y otro posterior. Las crecidas se dan principalmente a finales de invierno-primavera provocadas por el deshielo (“mayencos”) y en los meses de octubre/noviembre (otoño) a causa de fuertes episodios de precipitación de influencia mediterránea que suelen ser las de mayor intensidad (CHE, 2008). Figura 6. Crecida extraordinaria del río Cinca 1942 a su paso por los puentes del ferrocarril y provisional de Monzón. Fuente: Raluy, (1982). 16 Figura 7. Comparación de la superficie ocupada por la lámina de agua del 01-05-2018 (67.1 m3/s Qmedio diario estación de aforo de Fraga) (izquierda), con la de una crecida ordinaria del 31-05-2018 (349.7 m3/s Qmedio diario estación de aforo de Fraga) (derecha). Fuente: Composición falso color infrarrojo de Sentinel-2 (Sentinel Hub). En la serie de aforos del periodo 1881-1894 en el Monasterio de Escarpe (próximo a Fraga) el régimen hidrológico del Cinca, en las condiciones más próximas a las naturales conocidas (sin apenas regularización), indican que se ha dado una pérdida de gran parte del componente nival que presentaba el río a finales del siglo XIX. Actualmente, tiene un carácter mucho más pluvial, añadiéndose la práctica desaparición del mínimo de caudal invernal (Galván, 2005). 3.5 Vegetación La totalidad del tramo de estudio, según el Mapa Biogeográfico de España y Portugal (Rivas-Martínez et al., 2002), está situada en la Región Mediterránea, provincia Mediterránea Ibérica Central, Subprovincia Bajo Aragonesa, Sector Somontano Aragonés. La serie que le correspondería sería la azonal I: Geomegaseries riparias mediterráneas y regadíos y la Ic Geoserie riparia basofila catalano-provenzal (choperas) (Rivas-Martínez, 1987). La vegetación de ribera ocupa una amplia franja en los márgenes del cauce, formando una compleja comunidad que lo aísla de las zonas adyacentes, más humanizadas (Figura 8). La caña común (Arundo donax) y una gran variedad de sauces (Salix atrocinerea, S. elaeagnos, S. alba, S. babilonica) están acompañados por chopos (Populus nigra), zarzas (Rubus sp.) y zonas con carrizo (Phragmites australis). Existen muchas choperas de plantación (Populus x canadiensis) lindando con la ribera, las cuales se utilizaban hasta hace poco como filtro verde (CHE, 2002b). 17 La regulación del caudal desde tramos anteriores, minimizando las avenidas naturales que actuaban como factor regenerador, favorece el avance de la vegetación de ribera en algunos puntos, donde los brazos del río se estrechan hasta menos de 3 m (CHE 2002b). Figura 8. Muestra del exuberante soto de ribera en las proximidades de Alfántega. Fotografía realizada por el autor (13-03-2020). 3.6 Alteraciones antrópicas Las alteraciones directas que se producen en el interior del tramo de interés (y también en el tramo de estudio) son las siguientes: • Detracción de caudales en el cauce por medio de azudes para regar la vega del Cinca. Éstos son de pequeña entidad, no obstante, llevan en funcionamiento desde hace varios siglos, como la acequia de Conchel, que data de 1160, la de Alcolea de 1161, la de Pomar de 1262, etc. (Castillón, 1979). • De forma tradicional, el ambiente ribereño donde originariamente se desarrollaba la vegetación riparia ha sido objeto de destrucción sistemática con el fin de favorecer el aprovechamiento agrícola de las fértiles llanuras aluviales por medio de regadíos (CHE, 2002b). • Bajo la situación autárquica de la dictadura franquista, en el año 1941 se promulga la ley de Deslinde de Riberas con la que se pretende consolidar la propiedad forestal pública, la defensa y consolidación agrohidrológica de las márgenes y cauces fluviales y la producción de madera. En 1950 comienza la estimación de riberas probables del río Cinca, desde El Grado hasta Fraga. En la Comarca del Cinca Medio los trabajos de roturación del cauce comienzan en 1954 a la altura de Monzón (Hernández, 1977). • Las autorizaciones emitidas para la extracción de áridos en las zonas de dominio público hidráulico del río Cinca son numerosas, en especial, en el eje medio del río. Más del 40% de estas extracciones se han realizado por la empresa Hormigones del Pirineo, S.A., con domicilio social en Monzón (CHE, 2008). La propia sobreexcavación del lecho y la construcción de accesos para maquinaria disminuyen en gran medida la calidad del hábitat ripario, que se ve afectado por estas actividades (CHE, 2002a) 18 • A lo largo del tramo de estudio se suceden varias obras de defensa que modifican el divagar natural del cauce del río. Éstas son motas para luchar contra la erosión del río en las plantaciones de chopo y obras defensivas para reducir el impacto de las crecidas en los cultivos adyacentes al río (CHE, 2002a). 4. Material y métodos En el presente apartado se muestra la metodología seguida a lo largo de este trabajo. En la Figura 9 se puede apreciar el proceso metodológico llevado a cabo a través de un diagrama de flujo. Figura 9. Flujo de trabajo. Elaboración propia. 19 4.1 Datos de partida 4.1.1 Datos hidrológicos La transferencia por parte de los ríos de agua y sedimentos desde sus cabeceras hasta su desembocadura es continua en el espacio, aunque episódica en el tiempo. Ésta se encuentra controlada principalmente por las crecidas (según su intensidad y espaciado temporal entre avenidas) y por los episodios de estiaje (según su duración) (Muñoz et al., 2018). En la Figura 10 se puede apreciar un depósito de elementos gruesos en la orilla convexa del cauce del río Cinca. . Figura 10. Ejemplo de sedimentación en el interior del tramo de estudio. Fotografía realizada por el autor (13-03-2020). Los factores de carga transportada de sedimentos (tanto finos como gruesos) y régimen de caudales de un río están ligados íntimamente con su hidromorfología y composición de cubiertas de su territorio fluvial (Muñoz et al., 2018). Al no disponer de datos acerca de este primer parámetro de series temporales continuas 1 , el parámetro de estudio ha sido el caudal. En primer lugar, se han localizado las estaciones de aforo disponibles aguas arriba y abajo del tramo de estudio, tanto en el propio cauce del río como a la salida de los embalses más inmediatos (El Grado I en el Cinca y Barasona en el Ésera). Ha sido fundamental averiguar las series de datos disponibles hasta 2018. En la Tabla 2 se recogen las estaciones y sus respectivas series temporales. Tabla 2. Estaciones de aforo consultadas. Fuente: SAIH-Ebro, 2020. Elaboración propia. Código SAIH Descripción Tipo de estación Serie de datos E048 Embalse de Barasona Salida de embalse 1958-2018 E047 Embalse de El Grado Salida de embalse 1966-2018 1 Existen estudios en los que se proporcionan cifras de transporte de sedimentos puntuales durante episodios de extracción de áridos en el alto Cinca, como el de Béjar et al. (2018). 20 Código SAIH Descripción Tipo de estación Serie de datos E048 Embalse de Barasona Salida de embalse 1958-2018 E047 Embalse de El Grado Salida de embalse 1966-2018 9016 Río Cinca en El Grado* Cauce natural 1913-1920, 1922, 1927-1931, 1947-1974 A293 Río Cinca en Las Pilas Cauce natural 2006-2018 A017 Río Cinca en Fraga Cauce natural 1929-1932, 1948-1982, 19841996 intermitente, 1997-2004, 2006-2018 *En desuso desde 1974. Una vez conocida la disponibilidad de información de caudales, se realizó una solicitud de datos históricos de todas ellas al servicio de Petición de datos de SAIH Ebro sobre el caudal medio diario expresado en m3/s. El tramo de estudio se sitúa a 26, 36,5 y 38,5 km (no rectilíneos) aguas abajo de las estaciones de aforo de Las Pilas, El Grado y Barasona respectivamente. También tiene una distancia de 39 km (no rectilíneos) con la estación de aforo de Fraga, situada aguas abajo respecto al mismo. Además, entre el tramo de estudio y Fraga se encuentra la confluencia con el río Alcanadre (sin grandes embalses que regulen su régimen hídrico). Una vez obtenidos los datos, se realizaron hidrogramas con cada una de las series comparándolas entre sí. Se comprobó que existían serias discordancias entre los caudales de cada una de ellas, en especial en los episodios de crecida. Es por ello que se realizó una entrevista telefónica con José Ramón Sánchez, del servicio de hidrología de la Confederación Hidrográfica del Ebro (CHE). En ella se concluyó que la serie de datos del río Cinca en Fraga era la más idónea para caracterizar el tramo de estudio debido a que el régimen del río era más parecido con el de este lugar que con las estaciones aguas arriba (procesos de laminación de avenidas, disipación de picos de caudal, etc.) y la fiabilidad en la medida de los datos era superior: a la hora de soltar grandes volúmenes de agua en los embalses los desagües de fondo y aliviaderos no permiten asegurar una gran precisión de medida; además la fiabilidad de la estación de Fraga era superior por su mayor estrechez y encajonamiento del cauce frente a los anchos lechos de gravas de El Grado (en el cauce del río) y Las Pilas (J.R. Sánchez, comunicación personal, 20 de marzo de 2020). En la Figura 11 se puede apreciar la elevada complejidad de aprovechamientos, derivaciones y retornos del río Cinca aguas arriba del área de estudio. En la Tabla 3 quedan recogidas las características básicas de la estación de aforo escogida como referencia. A partir de 2006 su localización se trasladó y se modificó su sección de medida. En la Figura 12 aparecen su localización y sección transversal actuales. 27 En España, las técnicas LiDAR se empezaron a usar el año 2008, en el marco del Plan Nacional de Ortofotografía Aérea (PNOA), que tenía como objetivo sobrevolar todo el territorio nacional con sensores láser de pulsos discretos y huella pequeña (PNOA, 2019). Este proyecto consta de dos coberturas: una cobertura realizada entre los años 20082015 y una segunda cobertura comenzada en 2015. En las Figuras 16 y 17 se pueden apreciar las densidades de puntos de cada cobertura en cada fecha de vuelo; aún quedan actualmente varias provincias sin tener todavía una 2ª cobertura. Figura 16. Densidad de puntos de la primera cobertura LiDAR-PNOA. (IGN, 2020). Figura 17. Densidad de puntos de la segunda cobertura LiDAR-PNOA. (IGN, 2020). Los datos LiDAR empleados en este trabajo pertenecen a las dos coberturas del PNOA del centro-norte de Aragón. Corresponden a los vuelos del 19 y 26/09/2010 para la primera cobertura, y del 21 y 22/11/2016 para la segunda cobertura. El río Cinca para esos días presentaba unos caudales bajos, tal como se muestra en la Tabla 6 en la estación de aforo de Fraga (SAIH-Ebro, 2020). 28 Tabla 6. Caudales del río Cinca para las fechas de los vuelos LiDAR en la estación de aforo de Fraga. Fuente: SAIH-Ebro. Elaboración propia. Fecha Caudal medio diario (m3/s) 1ª cobertura 19/09/2010 40,7 26/09/2010 35,8 2ª cobertura 21/11/2016 37,6 22/11/2016 38,9 Las nubes de puntos tienen una densidad de 0,5 y 1 puntos/m2 para las coberturas 1ª y 2ª respectivamente y un error inferior a 30 cm tanto en altimetría como en planimetría (Tabla 7). Las nubes se distribuyen en ficheros de 2×2 km de extensión con alturas ortométricas, además están clasificadas de forma automática según el estándar de la American Society for Photogrammetry and Remote Sensing (CNIG, 2020). El resto de especificaciones de las coberturas quedan recogidas en la Tabla 7. Tabla 7. Especificaciones técnicas de los vuelos LiDAR empleados. (IGN, 2020). Elaboración propia. Primera cobertura Segunda cobertura Sensor LEICA ALS60 LEICA ALS80 Fecha de captura (dd/mm/aa) 19 y 26/09/2010 21 y 22/11/2016 Precisión altimétrica de los puntos (cm) 30 30 Precisión planimétrica de los puntos (cm) 40 20 Densidad de puntos (puntos/m2) 0,5 1 Bloque de vuelo Aragón Norte Aragón Centro Norte Año color RGB 2009 2015 Sistema de referencia ETRS89 Huso 31 ETRS89 Huso 31 Organismos participantes/empresa Varios ministerios/IGN Varios ministerios/IGN 4.2 Variables hidrológicas Se han generado distintas variables a partir de los datos brutos de la serie de caudal medio diario de la estación de aforo de Fraga entre 1927 y 2018: Caudal medio por periodo: es la media aritmética de los caudales medios diarios expresados en m3/s de los días con dato de cada periodo de la serie. Número de días de estiaje total por periodo: el caudal de estiaje es el menor de la mitad del caudal medio del mes menos caudaloso de la serie estudiada, que es 38 m3/s, por lo que se ha fijado el umbral de estiaje en 19 m3/s. Mediante este valor, se contabilizan el número de días de estiaje de cada periodo en la serie. Número de días de estiaje durante el periodo vegetativo por periodo: en este caso se contabilizan exclusivamente los días de estiaje entre el 1 de marzo y 30 de septiembre de cada periodo en la serie. 29 Número de crecidas extraordinarias por periodo (superación del nivel de bankfull, QT2, QT5, QT10 y QT25): se ha contabilizado con el parámetro de superación del nivel de bankfull (Figura 18) y de los distintos periodos de retorno de crecida. Éste se define como el caudal que provoca que el flujo de agua empiece a rebosar la llanura de inundación activa, la cual se define como la superficie plana adyacente al cauce generada por el río e inundada por éste con una recurrencia de intervalo en torno a dos años (Leopold y Wolman, 1957). El nivel de bankfull se ha considerado en este trabajo como el de un periodo de retorno de 2 años, es decir, el de 716 m3/s en la estación de aforo de Fraga (SAIH-Ebro, 2020). En este caso se han contado todos los días en los que el caudal medio diario superase esta cifra. Hay que tener en cuenta que se han producido más crecidas de las que quedan reflejadas en la serie, por ejemplo, las riadas de 1942, 1937, etc. (Raluy, 1982; Plaza, 2006). Los periodos corresponden al tiempo comprendido entre las fechas de las fotografías aéreas empleadas. Figura 18. Ejemplo de nivel de bankfull en un río con varios canales. Fuente: Magdaleno et al. (2010). Los umbrales de crecidas extraordinarias para la estación de Fraga quedan recogidos en la Tabla 8. Tabla 8. Periodos de retorno de crecida del río Cinca en la estación de aforo de Fraga. Fuente: SAIH-Ebro. Elaboración propia. Caudales* de crecida para la estación de aforo A017 Periodo de retorno Denominación Caudal m3/s 2 años** QT2 716 5 años QT5 1.047 10 años QT10 1.349 25 años QT25 1.861 100 años QT100 3.001 500 años QT500 5.209 Caudales en régimen natural *En régimen natural. **Este es el periodo considerado para establecer el nivel de bankfull. 4.3 Datos de extracción de áridos Respecto a la información de extracción de áridos de partida, ésta ha sido filtrada en función de los municipios sobre los que se sitúa el tramo de estudio. Estos son: Pueyo de Santa Cruz, Alfántega, Binaced y San Miguel de Cinca. Pese a no situarse el tramo de 30 estudio en Monzón, se han tenido en cuenta los expedientes de extracción donde se indicaba que la ubicación lindaba con Pueyo de Santa Cruz. Los volúmenes han sido agrupados, tanto en m3 totales extraídos al año, como por periodo estudiado en el tramo de estudio. No se han mantenido desagregados por municipio porque tras un somero análisis visual de las fotografías aéreas se ha comprobado, para la mayoría de las fechas (anteriores al año 1990), que la ubicación exacta prevista de la extracción no se correspondía con la realidad. Con el fin de poder comparar la extracción de áridos con el resto de variables, se han agrupado en periodos entre las fechas de estudio (2018-2015, etc.), aunque se debe tener en cuenta que sólo hay datos de extracción de áridos a partir de 1975. 4.4 Pretratamiento y georreferenciación de las fotografías aéreas Parte de las fotografías aéreas originales han tenido que ser pretratadas y georreferenciadas para facilitar su visualización y hacerlas asimilables a un sistema de coordenadas concreto. En la Tabla 9 se muestra un resumen de las operaciones realizadas. El pretratamiento ha consistido en realizar cambios de formato de algunas de las imágenes originales para poder ser introducidas en un programa SIG, mejoras en el brillo y contraste para facilitar la posterior fotointerpretación y recortes de las imágenes originales con el objetivo de disponer de la información necesaria. Este proceso se ha realizado con Erdas Imagine 2015 y Adobe Acrobat Reader. La georreferenciación se refiere al posicionamiento en el que se define la localización de un objeto espacial a una posición en la superficie de la Tierra, con un sistema de coordenadas y datum determinado (Maestro, 2016). Ha sido realizada con ArcMap 10.5.1. Tabla 9. Resumen de las operaciones realizadas. Elaboración propia. Año Fotoplano, fotograma u hoja Pretratamiento Georreferenciación 1927 325 h 20 Recorte de bordes y acotado al área de estudio. Sí 325 h 25 357 h 5 357 h 10 1946 325 107 116 Cambio de formato. 357 029 062 1981 325 44966 Recorte de bordes y acotado al área de estudio. Mejora del brillo y contraste. 357 14989 1989 1228 Recorte de marcas fiduciales. 1230 1232 1234 31 Año Fotoplano, fotograma u hoja Pretratamiento Georreferenciación 1989 1318 Recorte de marcas fiduciales. Sí 1326 1328 1330 1332 2015 0325 Mejorado del brillo y contraste. No 0326 0357 4.4.1 Pretratamiento Para el caso de 1927, en primer lugar, se eliminó la zona exterior del fotoplano donde se encontraba la información referente al nombre de la Institución, compañía realizadora del vuelo, escala, número de fotoplano y hoja correspondiente al Mapa Topográfico Nacional. También quedó excluida la zona dañada (o de ruido) de los bordes exteriores (Figura 19). Finalmente, se acotó la extensión de los 4 fotoplanos empleados a la parte que contenía el tramo de estudio, que en la totalidad de los casos era una pequeña franja en el extremo este. Figura 19. Extracto de la zona dañada e información contenida en la zona exterior en un fotoplano. Fuente: CHE. Elaboración propia. Los recortes de los fotogramas de 1946 en formato .pdf se tuvieron que exportar a formato .tif a través de Adobe Acrobat Reader. Con los fotogramas de 1981 fue necesario recortar los bordes exteriores de color negro y acotar su extensión aproximada al tramo de estudio. También se tuvo que mejorar su relación brillo/contraste para facilitar la toma de puntos de control en el proceso de georreferenciación y facilitar su visualización de cara a la fotointerpretación y digitalización de elementos. 32 En los fotogramas de 1989 sólo se tuvo que eliminar las marcas fiduciales de las esquinas, puesto que la información de las características del vuelo ya había sido recortada. En las ortofotos de 2015 se tuvo que modificar la relación brillo/contraste. 4.4.2 Georreferenciación La georreferenciación se ha realizado bajo el sistema de coordenadas ETRS89 UTM Zona 31. Para los fotoplanos de 1927 y los fotogramas de 1946 se ha tenido como referencia a las hojas del vuelo Americano B de 1956, mientras que, para los fotogramas de 1981 y 1989 se han utilizado las hojas SIGPAC de 2003. Esta elección de las imágenes de referencia distintas se ha basado en la teoría de que cuanto menos tiempo hubiese pasado entre las imágenes de entrada y de referencia menos cambios se habrán producido y más fácil será encontrar puntos en común entre ellas. El proceso de georreferenciación ha sido a través de un modelo empírico, en el que primero se sitúan los puntos de control (GCPs) entre la imagen original y la georreferenciada en localizaciones comunes, luego se escoge la función de transformación entre las coordenadas de la imagen de partida y la de referencia y, por último, se elige el modelo de transformación de los niveles digitales a la posición corregida (Montorio, 2019). Los criterios seguidos a la hora de situar los GCPs son los siguientes: • Los puntos se han localizado preferiblemente en las márgenes entre parcelas agrícolas, procurando evitar los lindes con caminos o carreteras. • Se ha evitado la colocación de puntos en bordes de caminos (pueden haber sufrido ensanchamientos o haber sido asfaltados). Tampoco se han localizado puntos en construcciones, ya que estas pueden haberse reconstruido o, simplemente, la colocación del punto no se ha realizado en el borde correcto ya que pueden mostrarse sombras, según el ángulo de toma de la imagen (Parrizas, 2016). • Ha sido preferible localizar puntos cercanos al límite del territorio fluvial, generando una distribución longitudinal de puntos alrededor de éste (LalliasTacon et al., 2017 y Parrizas, 2016) y no de forma homogénea a lo largo de toda la imagen, pues la zona de interés está bastante acotada. • También es importante la distribución de puntos en zonas donde el terreno es accidentado, para realizar un buen despliegue espacial de puntos a diferentes cotas (Parrizas, 2016). La función de transformación empleada ha sido de tipo “spline”. Ésta estima valores usando una función matemática que minimiza la curvatura general de la superficie, lo que da lugar a una superficie suave que pasa exactamente por los puntos de entrada (ArcMAP, 2020). La adición de más puntos de control aumenta la precisión general de este tipo de función (el número mínimo para georreferenciar una imagen es de 3 mientras que esta función necesita un mínimo de 10) (ArcMAP, 2020). Los modelos de transformación han sido el de convolución cúbica y de vecino más cercano según se quisiese reforzar el contraste de la imagen o no. El primero de ellos reduce el efecto de la distorsión en rasgos lineales y suaviza la imagen en términos generales generando un efecto visual más correcto, mientras que el segundo conserva los valores originales, lo que es importante para la identificación de bordes (Montorio, 2019). 33 4.5 Fotointerpretación: digitalización de cubiertas y elementos lineales El objetivo de la digitalización de las cubiertas del tramo de estudio seleccionado es conocer la ocupación del mismo en cada una de las fechas estudiadas, así como realizar distintas representaciones cartográficas con esta información. En primer lugar, se trazó el perímetro del tramo de estudio atendiendo a la definición de territorio fluvial enunciada en el apartado 3.1. Se tuvo en cuenta para ello la máxima amplitud del canal activo (lámina y agua y barras de grava) y corredor ribereño (vegetación natural) de todo el periodo estudiado y algunos de los terrenos cultivados que quedaban más próximos a los mismos (que parecían haber sido roturados muy recientemente en los fotoplanos de 1927). A la hora de seleccionar las categorías a digitalizar se tuvo en cuenta que la facilidad para discriminar distintos tipos de cubierta fuera distinta en las fechas en las que se disponía de información en color de la que estaba en blanco y negro. En la Tabla 10 se encuentran las distintas categorías digitalizadas y una breve descripción de cada una de ellas, también se ha realizado la división del tramo de estudio en dos zonas (norte y sur) y la delimitación de secciones equidistantes a lo largo de la línea imaginaria más corta que recorrería la llanura aluvial. Estos dos últimos elementos serán utilizados en el apartado de morfología del cauce exclusivamente. Estas categorías han sido escogidas teniendo en cuenta los trabajos de otros autores sobre la ocupación de la llanura aluvial y territorio fluvial en otros ríos (Lallias-Tacon, 2017; Belleti et al., 2014; Serrano y Longares, 2010 y Acín et al., 2011), pero con ligeras diferencias debido a las peculiaridades del tramo de estudio. En las Figuras 20-24, se pueden apreciar las distintas categorías de cubierta del territorio fluvial con vista cenital en color RGB. En el Anejo fotográfico se presentan algunas de estas vistas desde el nivel del suelo. Tabla 10. Elementos digitalizados. Elaboración propia. Categorías digitalizadas Territorio fluvial Elementos poligonales Canal activo (CA) LAa Lámina agua activa Masas de agua con corriente LAe Lámina agua estancada Masas de agua sin corriente BD Barras de grava desnuda Depósitos de sedimentos desprovistos de vegetación Corredor ribereño (CR) VC Veg. colonizadora Árboles y arbustos sueltos (Populus nigra, Salix sp., Tamarix gallica) colonizando depósitos desnudos de sedimentos VCh Veg. colonizadora con tapiz herbáceo seco Árboles y arbustos sueltos (Populus nigra, Salix sp., Tamarix gallica) sobre un tapiz herbáceo seco de cascajar VHs Veg. herbácea seca Vegetación herbácea seca de cascajar (Helichrysum stoechas, Dittrichia viscosa, Foeniculum vulgare, Xanthium echinatum, etc.) VHg Veg. higrófila (praderas / carrizal / juncal) Combinaciones de vegetación húmeda: herbáceas ligadas al agua (Paspalum paspalodes, Lythrum salicaria, Sanguisorba officinalis, etc.), carrizal (Phragmites australis, Thypa latifolia) y juncal (Scirpus holoschoenus) 34 Categorías digitalizadas Elementos poligonales Territorio fluvial Corredor ribereño (CR) VR Veg. riparia densa Formaciones de ribera continuas (Populus sp., Salix sp., etc y sotobosque de Rubus sp., Rosa canina, etc.) C Cañas Formaciones de Arundo donax Zonas alteradas (ZA) Cu Cultivos en regadío Parcelas cultivadas o recién roturadas en regadío CP Combinación de pastos Praderas húmedas irrigadas, pastos secos y pastos con arbolado diseminado aprovechados por ganado (ovino) Ch Choperas Plantaciones de chopo en distintas fases de su ciclo de producción y/o abandonadas Rp Repoblación de pinos Repoblación de Pinus halepensis EG Extracciones de grava Zonas de extracción de áridos Ed Edificaciones EDAR de Pomar de Cinca y caseta de aperos del MUP H0497 Elementos lineales Naturales Cap Canal activo principal Ca Canales activos Artificiale s Az Azudes Obstáculos transversales para extraer agua del río Dl Defensas longitudinales Barreras longitudinales con posición perpendicular respecto al río Otros elementos (lineales) Perímetro del territorio fluvial Línea de división subtramos N y S Línea ideal de flujo Secciones transversales a la línea ideal de flujo En el caso de las fotografías aéreas recientes, a la hora de distinguir entre las categorías de LAa y LAe cuando no se aprecia bien una conexión entre canales (en algunos casos la vegetación riparia los tapa) se han distinguido por su tonalidad. El agua estancada presenta colores más verdosos o marronáceos (Figura 20). Figura 20. Primeros planos de LAa (izquierda), LAe (centro) y BD (derecha). Fuente: PNOA 2018, recortes de imagen a distintas escalas. Elaboración propia. Las categorías de VC y VCh están compuestas por las mismas especies de arbolado, sin embargo, se diferencian entre sí debido a que en la primera el sustrato bajo el que se asientan son los depósitos de sedimento desnudo y la segunda sobre un tapiz herbáceo más o menos continuo (Figura 21). 35 Figura 21. Primeros planos de VC (izquierda), VCh (centro) y VHs (derecha). Fuente: PNOA 2018, recortes de imagen a distintas escalas. Elaboración propia. La categoría VHg en las fotografías aéreas en color RGB muestra tonos verde-azulados (Figura 22) mientras que en las de color B/N presenta una mayor saturación que el resto de categorías analizadas. La categoría C ha sido digitalizada exclusivamente en las fotografías aéreas en color RGB debido a la imposibilidad de ser distinguida en las de color B/N (su tono es el de verde azulado con salpicaduras blancas y una textura distinta a la categoría VHg). Figura 22. Primeros planos de VHg (izquierda), VRd (centro) y C (derecha). Fuente: PNOA 2018, recortes de imagen a distintas escalas. Elaboración propia. La categoría de CP no hubiera sido posible distinguirla de las de VHs y VCh sin un conocimiento previo de la zona estudiada (son terrenos aprovechados como pasto para el ganado). Como se puede apreciar en la Figura 23, en determinadas zonas hay problemas de erosión. Figura 23. Primeros planos de Cu (izquierda), CP (centro) y Ch (derecha). Fuente: PNOA 2018, recortes de imagen a distintas escalas. Elaboración propia. 36 La categoría de RP ha sido digitalizada prestando atención a su textura característica y su tono distinto al de las demás formaciones de ribera. La categoría de EG se distingue de la categoría BD por ser de una apariencia “plana” y tener un brillo mucho más apagado (Figura 24). Figura 24. Primeros planos de RP (izquierda), EG (centro) y Ed (derecha). Fuente: PNOA 2018, recortes de imagen a distintas escalas. Elaboración propia. Dentro de la digitalización de elementos lineales, a la hora de distinguir al canal principal de los demás se ha tenido en cuenta su anchura y su tono en las fotografías aéreas (en las fotografías en B/N se relaciona la saturación con la profundidad; cuanto más oscuro sea el canal, más profundidad tendrá). Se han digitalizado 17 secciones transversales a lo largo del tramo de estudio, equidistantes entre sí y perpendiculares a la línea ideal de flujo del río. Ésta se ha digitalizado para que quedase en una posición intermedia entre las dos “orillas” de la llanura aluvial (en este caso se ha considerado como llanura aluvial el propio territorio fluvial). El número de secciones es el doble de fechas analizadas menos uno para asegurar que se recogiera la variabilidad de cauces del tramo y evitar posibles coincidencias en el número de canales contabilizados. Se disponía de información de las barreras transversales y longitudinales del tramo de estudio a partir de las capas homónimas disponibles en el Almacén de Datos Cartográficos del Geoportal de la CHE, pero al contener únicamente los elementos que han perdurado hasta la actualidad (y de forma incompleta), se decidió digitalizarlos manualmente en cada una de las fechas analizadas. Las categorías escogidas han sido: defensas longitudinales (defensas de margen, motas, etc.) y azudes. Algunos de estos elementos lineales han sido digitalizados con el apoyo de un modelo digital de elevaciones (MDE) generado partir de datos LiDAR del que se hablará posteriormente debido a que permanecían ocultos bajo la vegetación (Figura 25). Figura 25. Mota colonizada por la vegetación que separa el camino de acceso a las plantaciones de chopo de Pueyo de Santa Cruz del río (izq.) y defensa de margen de escollera en un brazo del rio. Fotografías realizadas por el autor (13-03-2020). 43 5. Resultados 5.1 Pretratamiento y georreferenciación de las fotografías aéreas En la Tabla 14 queda recogido el número de GCPs tomados, el error cuadrático medio (ECM) obtenido y el tamaño de celda resultante para cada imagen georreferenciada. Cuanto más grande era la imagen más puntos ha sido necesario tomar, aunque en todos los casos se supera el mínimo recomendado al usar este tipo de función de transformación: 10 GCPs (ArcMAP, 2020). Los ECMs son mínimos en todos los casos, aunque los que ligeramente tienen un peor valor son los fotogramas de 1981 y los fotoplanos de 1927. Tabla 14. Resultados del proceso de georreferenciación. Elaboración propia. Georreferenciación Año Fotograma Nº GCPs tomados Función de transformación Modelo de transformación ECM Tamaño de celda obtenido (m) 1927 325 h 20 18 Spline Vecino más próximo 1.01E06 0.865 325 h 25 46 1.11E06 0.871 357 h 5 42 1.32E06 0.869 357 h 10 26 1.05E06 0.867 1946 325 107 116 15 6.54E07 0.819 357 029 062 21 7.16E07 0.828 1981 325 44966 34 Convolución cúbica 4.80E06 0.810 357 14989 32 4.25E06 0.794 1989 1228 18 Vecino más próximo 3.55E07 0.983 1230 22 3.25E07 0.951 1232 16 3.04E07 0.939 1234 15 3.19E07 0.948 1318 24 3.43E07 0.968 1332 19 3.48E07 0.974 En la Figura 29 se puede apreciar visualmente el resultado de la georreferenciación. 44 Figura 29. Fotoplanos y recortes de los fotogramas georreferenciados. Elaboración propia. 5.2 Análisis de las variables hidrológicas En el hidrograma de la Figura 30 se pueden apreciar algunas de las variables generadas agrupadas por año natural. Destacan los elevados caudales medios del periodo 196079, el gran número de crecidas de 1960-71 y los periodos de estiaje de 1948, 49, 57, 58 y 2012. Figura 30. Hidrograma con parte de las variables hidrológicas generadas. Los años son naturales, no hidrológicos. Se han tenido en cuenta sólo los años que tenían más de 80% de sus días con dato. Las líneas de guiones indican la presencia de los embalses principales de la cuenca. Fuente: CHE. Elaboración propia. 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 50 100 150 200 250 1929 1937 1945 1953 1961 1969 1977 1985 1993 2001 2009 2017 Nº días al año sobre el bankfull Nº de días al año de estiaje - Qmedio anual (m3/s) Qmed anual (m3/s) - Nº dias/año estiaje (total y en periodo vegetativo) y sobre el nivel de bankfull Nº dias/año de estiaje en periodo vegetativo Nº dias/año de estiaje totales Nº de días/año sobre el nivel de bankfull Q medio anual (m3/s) E. Barasona E. MedianoE. El Grado I 1927 1989 1946 1981 45 La serie de caudales analizada (Figura 31) se debe interpretar con cautela debido a las grandes discontinuidades que presenta. Para el periodo de 1927-1946 apenas se cuenta con un 14,3% de los días con dato. Ha habido una caudal medio diario de 62,8 m3/s, numerosos días de estiaje, pero ninguna crecida extraordinaria. Cabe destacar que algunas grandes crecidas que se han dado en la mitad inicial del siglo XX no han quedado recogidas: crecida de 1937 (Galván, 2005) y la de 1942 (Raluy, 1982). En el año 1932 se inauguró el embalse de Barasona, aunque ya desde 1916 se extraía agua del Ésera para el Canal de Aragón y Cataluña. En el periodo 1946-1956 hay un más que aceptable porcentaje de días con dato (86,9%) donde se da un caudal medio diario inferior al del periodo anterior (59,1 m3/s) debido a los largos periodos de estiaje existentes. A su vez, se ha superado 3 días el límite del bankfull. En el periodo de 1956-1981 la serie de datos está completa. En él se da el mayor caudal medio diario de todos los periodos establecidos (94,1 m3/s) y el mayor número de días en los que se supera el nivel de bankfull (62), donde la mayoría de ellos corresponden al periodo de retorno QT2. Dentro de este mismo periodo entran en funcionamiento los embalses de El Grado I y Mediano en el río Cinca (1969 y 1974). El número de días de estiaje cobra una menor importancia que en el periodo anterior. Son cifras similares pero la longitud del periodo es 2,5 veces superior. En el periodo 1981-1989 disminuye el porcentaje de número de días con dato (70,7%) y los días de estiaje se hacen mucho más escasos. El caudal medio es de 65,2 m3/s y se supera el nivel de bankfull 2 días, uno de los cuales fue la crecida del 8 de noviembre de 1982, la de mayores dimensiones desde que se tienen registros, con un caudal medio diario de 2346 m3/s. En el periodo 1989-2003 se reduce un poco más la disponibilidad de días con dato (62,1%). En este periodo el caudal medio diario es elevado (73,1 m3/s) pese a no haber apenas crecidas extraordinarias (un día). Tampoco hay grandes periodos de estiaje. Durante el periodo 2003-2009 no hay ni un solo día de estiaje ni en el que se supere el nivel de bankfull en los días con dato (67,1% del periodo). El caudal medio desciende hasta los 57,1 m3/s en este periodo. Entre 2009 y 2015 tampoco hay crecidas extraordinarias, pero sí hay numerosos días de estiaje (288 días en total de los cuales 166 fueron durante el periodo vegetativo) lo que supuso una reducción del caudal medio diario del periodo (44,1 m3/s). En 2015-2018 de nuevo no hay crecidas extraordinarias. Hay un menor número de días de estiaje y esto supone que el caudal medio diario del periodo se incremente (59,8 m3/s). 46 Periodo 1927 - 1946 1946 - 1956 1956 - 1981 1981 - 1989 1989 - 2003 2003 - 2009 2009 - 2015 2015 - 2018 Porcentaje de días con dato del periodo (%) 14,3 86,9 100 70,7 62,1 67,1 88,5 100 Qmed (m3/s) por periodo 62,8 59,1 94,1 65,2 73,1 57,2 44,1 59,8 Número de días por periodo Sobre el nivel de bankfull 0 3 62 2 1 0 0 0 QT2 0 3 53 1 1 0 0 0 QT5 0 0 5 0 0 0 0 0 QT10 0 0 4 0 0 0 0 0 QT25 0 0 0 1 0 0 0 0 Estiaje 180 885 856 152 143 0 288 41 Estiaje en periodo vegetativo 107 539 479 69 83 0 166 29 Figura 31. Hidrograma con los caudales medios diarios expresados en m3/s en la estación de Fraga desde 1929 a 2018. Fuente: CHE. Elaboración propia. 0 500 1000 1500 2000 2500 j-28 d-33 j-39 n-44 m-50 n-55 a-61 o-66 a-72 o-77 m-83 s-88 m-94 a-99 f-05 a-10 e-16 j-21 e-27 Caudal medio diario en el río Cinca entre 1929 y 2018 en la estación de aforo de Fraga QT25 QT2 QT5 QT10 E. Barasona E. El Grado I E. Mediano Periodos de retorno Qmd (m3/s) 19 6 8 14 10 25 6 3 Duración (años) 47 5.3 Análisis de la extracción de áridos Respecto a la extracción de áridos en el área de estudio, los volúmenes más elevados se encuentran en las décadas de 1970 y 1980 (Figura 32). Figura 32. Extracción de áridos en el área de estudio. Fuente: CHE. Elaboración propia. La serie de datos disponible va desde 1975 hasta la actualidad, lo que supone que para los dos primeros periodos estudiados y buena parte del tercero no haya información. Esto no ha influido para que entre 1975 y 1981 (periodo 1956-1981) se haya permitido la extracción de 39.300 m3 de áridos (Tabla 15). La mayor presión extractiva se dio en el periodo 1981-1989 (56.900 m3) y después se redujo considerablemente esta actividad, a excepción de un repunte en el periodo 2003-2009 (17.155 m3). Tabla 15. Datos de la extracción de áridos expresados por periodo. Fuente: CHE. Elaboración propia. Periodo 1927 - 1946 1946 - 1956 1956 - 1981 1981 - 1989 1989 - 2003 2003 - 2009 2009 - 2015 2015 - 2018 Porcentaje de días con dato del periodo (%) 0 0 24 100 100 100 100 100 Extracción de áridos (m3) - - 39300 56900 5406 17155 0 0 5.4 Análisis diacrónico 5.4.1 Ocupación del territorio fluvial En la Figura 33, tanto en 1927 como en 1946 y 1956 se puede observar un predominio de las barras de grava desnuda (BD) como cubierta dominante del territorio fluvial. El lecho aluvial está ligeramente cubierto por la vegetación colonizadora, colonizadoraherbácea y herbácea seca (VC, VCh y VHs respectivamente) formando manchas dispersas de forma alargada. A su vez, parte de la lámina de agua estancada (LAe) va poco a poco siendo sustituida por vegetación higrófila (VHg). La vegetación de ribera 0 10000 20000 30000 40000 50000 1975 1985 1995 2005 2015 Áridos extraidos (m3) Periodo (años) Extracción de áridos en el tramo de estudio entre 1975 y 2018 48 densa (VRd) tiene una presencia testimonial en las tres primeras fechas analizadas y parte de ella ha sido roturada para introducir cultivos. Respecto a las zonas alteradas, los cultivos (Cu) van ganando paulatinamente peso, en especial entre 1946 y 1956 donde se roturan grandes zonas de vegetación higrófila (VHg), especialmente en el subtramo S. El cauce del río tiene una actividad constante, pues se puede apreciar cómo va modificando su trazado a lo largo de 1927-45-56 y en algunos casos ha erosionado zonas de cultivo (Cu) y de vegetación natural (tanto en el subtramo N como en el S). También se reduce el número de cauces activos, especialmente entre 1946 y 1956 en el subtramo S (Figura 33). Para la fecha de 1981 (Figura 33) se han dado cambios de gran magnitud: aparecen superficies de extracción de áridos (EG) en la orilla izquierda del segmento superior del subtramo N principalmente, se produce una gran invasión del lecho eliminando el brazo izquierdo del subtramo N para introducir choperas (Ch), se sustituyen gran parte de los cultivos del subtramo S por pastos (CP), se da una pequeña repoblación de pino (RP)en la gran isla central del subtramo S y se asiste a una brutal reducción de la superficie ocupada por barras de grava desnuda (BD)en favor del resto de tipos de vegetación natural, en especial se cubren de vegetación herbácea seca (VHs) y de ribera densa (VRd). Las masas de agua tanto de LAa como de LAe se reducen y están más concentradas en el brazo principal del río. El trazado de los cauces activos del río se hace a simple vista menos divagante. En 1989 las extracciones de grava (EG)se pasan a dar en su mayoría en la orilla izquierda del segmento inferior del subtramo N sustituyendo a barras de grava desnuda (BD) y las antiguas extracciones son cubiertas en su mayoría por vegetación herbácea seca (VHs). Se termina de roturar el pequeño reducto de vegetación natural (VHg y VRd) que quedaba en favor de las plantaciones de chopo (Ch) del subtramo N. También se producen ligeros cambios de cubierta entre la combinación de pastos (CP), cultivos (Cu) y choperas (Ch) del subtramo S. Se da un estrechamiento del cauce principal del segmento superior del subtramo S y se produce la división en varios brazos más al norte respecto a 1981. Continua paulatinamente con la revegetación de las gravas, especialmente por vegetación herbácea seca (VHs) (Figura 34). En 2003 las antiguas zonas de extracción de áridos (EG) y buena parte de las barras de grava desnuda (BD) son invadidas por vegetación herbácea seca (VHs) en su mayoría y algo de vegetación de ribera densa (VRd). Por otro lado, llama la atención la desaparición de dos manchas de vegetación de ribera densa (VRd) a ambas orillas del río en el segmento superior del subtramo N. Se dan ligeros cambios de trazado, especialmente en el brazo izquierdo del río del subtramo S donde se llegan a erosionar terrenos dedicados a pasto (CP). Se construye la Estación de Depuración de Aguas Residuales (EDAR) de Pomar de Cinca próxima al límite de división de los subtramos N y S. Se pueden ver a lo largo del todo el tramo fluvial pequeñas manchas de vegetación invasora: cañas (C), aunque especialmente en zonas que anteriormente habían sido digitalizadas como vegetación higrófila (VHg) (Figura 34). En las 3 últimas fechas analizadas (2009, 2015 y 2018), apenas se dan cambios significativos (Figura 35). Continúa la tendencia de desaparición de barras de grava desnuda (BD) en favor de la vegetación natural, avanzan la vegetación riparia densa (VRd) y ligeramente la superficie de vegetación invasora (C), continúan dándose algunos cambios entre cubiertas alteradas: migración entre los pastos (CP) y cultivos 49 (Cu) principalmente, y se dan cambios en el trazado del río casi exclusivamente en el segmento inferior del subtramo N. Figura 33. Cartografía de la ocupación del territorio fluvial según sus cubiertas en 1927, 1946 y 1956. Fuente: Elaboración propia. 50 Figura 34. Cartografía de la ocupación del territorio fluvial según sus cubiertas en 1981, 1989 y 2003. Fuente: Elaboración propia. 51 Figura 35. Cartografía de la ocupación del territorio fluvial según sus cubiertas en 2009, 2015 y 2018. Fuente: Elaboración propia. 52 En el gráfico de la Figura 36 se puede apreciar la ocupación de las distintas cubiertas del territorio fluvial expresadas en porcentaje (%) junto a la información de apoyo de caudal y extracción de áridos. Entre 1927 y 1946 apenas se producen cambios importantes, tan sólo cabe destacar que hay un ligero incremento de todos los tipos de vegetación natural (VHs: de 35 a 61 ha, VHg: de 57 a 69 ha, VRd: de 6 a 7 ha, etc.) en detrimento de las láminas de agua activa y estancada y las barras de grava desnuda (LAa: de 88 a 74 ha, LAe: de 14 a 12 ha y BD: de 476 a 463 ha). Según la serie de datos, no ha habido avenidas, pero tal como se ha comentado en el apartado 5.2, se dieron 2 episodios de gran magnitud en 1937 y 1942. Entre 1946 y 1956 se supera el nivel de bankfull en 3 ocasiones. Se da un gran avance de la superficie dedicada a cultivos (Cu), pasando de 22 a 92 ha y se continúa con la expansión vegetal y la reducción la superficie ocupada por barras de grava desnuda (BD) pasando de 463 a 412 ha. Entre 1956 y 1981 se dan los cambios más importantes, coinciden con la entrada en funcionamiento los dos grandes embalses de la cuenca y con el periodo en el que más episodios de avenida se dan. Asciende la superficie cubierta por pastos (CP) pasando de 0 a 84 ha, las plantaciones de chopo (Ch) pasando de 0 a 138 ha y la vegetación de ribera densa (VRd) crece exponencialmente, pasando de 12 a 136 ha y la vegetación herbácea seca (VHs), pasando de 62 a 103 ha. La superficie ocupada por la vegetación colonizadora sobre tapiz herbáceo (VCh) disminuye siguiendo la tendencia anterior, pasando de 30 a 14 ha, y la colonizadora (VC) alcanza valores mínimos 7 ha en 1981. También se da un incremento en las extracciones de grava (EG), pasando de 0 a 13 ha. Entre 1981 y 1989 se da la mayor avenida registrada de la serie de caudales disponible (riada de 1982). En este periodo aumentan las superficies de extracción de grava (EG) pasando de 13 a 20 ha, de vegetación de ribera densa (VRd) pasando de 136 a 162 ha, de vegetación herbácea seca (VHs) pasando de 103 a 111 ha y vegetación colonizadora sobre tapiz herbáceo (VCh) pasando de 14 a 17 ha en detrimento de las barras de grava desnuda (BD) que pasa de 97 a 64 ha y vegetación higrófila (VHg) que pasa de 50 a 33 ha. Continúa disminuyendo la lámina de agua activa (LAa). Entre 1989 y 2003 solo se rebasa el nivel de bankfull en sólo una ocasión (riada de 1997). En este periodo casi desaparece la superficie de extracción de áridos (EG), pasando de 20 a 1 ha, se incluye la categoría de vegetación invasora de cañas (C) con 14 ha, continúa el aumento de la vegetación de ribera densa (VRd), asciende hasta la 205 ha, y la herbácea seca (VHs), pasando de 111 a 143 ha. Por otro lado, disminuye en gran medida la superficie de barras de grava desnuda (BD), pasando de 64 a 21 ha, y en menor medida la de vegetación higrófila (VHg), pasando de 33 a 20 ha. Entre 2003, 2009, 2015 y 2018 no se da ningún episodio de crecida, pero sí algunos periodos de estiaje, especialmente entre 2009 y 2015. En estos periodos continúan las tendencias anteriormente mencionadas a excepción de una disminución en la superficie ocupada por la combinación de pastos (CP), pasando entre 2015 y 2018 de 80 a 71 ha, unos repuntes en la ocupación de la superficie de barras de grava desnuda (BD) entre 2009 y 2015, pasando de 14 a 18 ha y, en la vegetación higrófila (VHg) entre 2009 y 2018 pasando de 18 a 21 ha. También se da un ligero ascenso de la lámina de agua activa (LAa) entre 2015 y 2018, pasando de 34 a 36 ha. 59 Figura 41. Cartografía de los cambios en la ocupación del territorio fluvial según sus unidades entre 2009-2015, 2015-2018 y periodo global 1927-2018. Fuente: Elaboración propia. En los gráficos de las Figuras 42 y 43 se puede apreciar la superficie ocupada (ha) y el porcentaje de ocupación de las 3 unidades (%) y sus cambios para el periodo 60 estudiado. En el total del tramo estudiado, el canal activo (CA) desciende de principio a fin, pero con especial intensidad entre 1956 y 1981; el corredor ribereño (CR) lleva la tendencia contraria, ascendiendo en todos los intervalos a excepción de en 1946-1956; las zonas alteradas ascienden entre 1927 y 1989, especialmente entre 1946-56 y 1956-81 y descienden muy ligeramente entre 1989 y 2018, (especialmente entre 1989-2003). Figura 42. Gráfico de los cambios entre unidades del territorio fluvial. Elaboración propia. La distribución de las unidades es diferente entre los subtramos N y S, de manera similar que, en las cubiertas, pues son una simplificación de las mismas (Figura 43). Entre 1927 y 1946, en ambos subtramos hay un incremento similar del corredor ribereño (CR), 11% subtramo N y 14% subtramo S, y un descenso del canal activo (CA), 10% subtramo N y -14% subtramo S; en cambio, las zonas alteradas (ZA) en el subtramo N disminuyen (1%) y en el S aumentan (1%), aunque en ambos casos son cambios de pequeñas dimensiones. Entre 1946 y 1956, las zonas alteradas aumentan en ambos subtramos, aunque de manera bastante más intensa en el S (14% frente a 3%). De forma general, tras los grandes cambios de 1956-1981 hasta la actualidad, las zonas alteradas (ZA) del subtramo N (47,19 - 54,52%) son superiores a las del y S (30,32 - 28,92%), el corredor ribereño (CR) está más desarrollado en el subtramo S (ascendiendo desde un 48% en 1981 a un 65% en 2018) que en el N (ascendiendo del 33% en 1981 al 43% en 61 2018). En el caso del canal activo (CA), la tendencia es descendente en ambos subtramos, aunque en el subtramo N ha sido menos acusado, con una reducción en torno al 55% (del 20% en 1981 al 9% en 2018) y en el subtramo S ha sido una reducción más intensa, próxima al 75% (del 22% en 1981 al 6% en 2018). Figura 43. Gráfico de los cambios entre unidades del territorio fluvial en los subtramos N y S. Elaboración propia. En el total del tramo estudiado sólo permanecen estables entre 1927 y 2018, 128 ha del total de 745 ha que lo componen, atendiendo a los cambios entre unidades, y 38 ha según los cambios entre cubiertas (Figura 44). La mayor tasa de cambio, tanto entre unidades como entre cubiertas, se da en los periodos 1956-1981, 1927-1946 y 1946-1956. La diferencia entre la superficie de cambios entre unidades y cambios entre cubiertas varía entre las fechas analizadas. A modo de ejemplo, entre los periodos de 1981-1989 y 1989-2003 hay una tasa de cambio de cubiertas similar entre ambos (172 y 186 ha respectivamente), pero la de unidades es mayor en el primero de ellos (122 y 102 ha respectivamente). Porcentualmente, en estos 62 periodos la tasa de cambio entre unidades respecto a la de cubiertas representa unos valores de 71 y 55% respectivamente. Figura 44. Gráfico con los cambios producidos en el tramo de estudio entre cubiertas y entre unidades del territorio fluvial. Elaboración propia. Apenas hay diferencias entre los cambios totales entre cubiertas en los subtramos N y S a excepción de los periodos 1946-1956 y 1981-1989 (Tabla 16). En el primero de ellos hay más cambios en el subtramo S (31%) frente al N (44%) mientras que, en el segundo de ellos, en el subtramo N hay un 29% de cambios totales frente al 19% del subtramo S. En los cambios entre unidades del territorio fluvial sucede lo mismo, pero se añade también una mayor tasa de cambio en el subtramo N entre 2015 y 2018 (2,5% frente a 0,63%, casi 3 veces más). Tabla 16. Cambios producidos en el tramo de estudio entre cubiertas y entre unidades del territorio fluvial. Los valores porcentuales se expresan por tramo de estudio y subtramos N y S. Elaboración propia. Cambios totales entre cubiertas (%) 19271946 19461956 1956-1981 19811989 19892003 20032009 20092015 20152018 19272018 Subtramo N (308,8 ha, 41,45%) 42,5 31,18 82,72 29,26 23,91 6,99 6,76 4,77 93,24 Subtramo S (436,5 ha, 58,55%) 44,29 43,81 81 18,75 25,7 6,46 3,55 3,51 96,49 0100 200 300 400 500 600 700 800 1927-1946 1946-1956 1956-1981 1981-1989 1989-2003 2003-2009 2009-2015 2015-2018 1927-2018 Área total Superficie (ha) Periodo Cambios totales en el territorio fluvial Territorio fluvial C. entre unidades C. entre cubiertas 63 Cambios totales entre unidades (%) 19271946 19461956 1956-1981 19811989 19892003 20032009 20092015 20152018 19272018 Subtramo N (308.8 ha, 41.45%) 21,02 17,2 68,62 23,43 14,38 4,56 3,75 2,5 81,45 Subtramo S (436,5 ha, 58,55%) 25,33 29,75 52,97 11,52 13,3 3,34 1,42 0,63 83,83 5.4.2 Morfología del cauce En la Tabla 17 se pueden apreciar las superficies movilizadas por el río en cada periodo estudiado expresados en porcentaje respecto al tramo de estudio y subtramos N y S. Tal y como se ha indicado en metodología, el último periodo va de 2003 a 2018 con el fin de hacerlo más similar en términos temporales al resto de periodos. En términos cuantitativos, la superficie movilizada globalmente a lo largo de todo del periodo estudiado (1927-2018) es de casi un 50% del total del territorio fluvial. Respecto a los periodos intermedios en los que se concentra una mayor superficie movilizada, son los de 1927-1946 y 1956-1981 con unos porcentajes del 27-28% del territorio fluvial, los periodos más amplios de la serie estudiada con 19 y 25 años respectivamente (Tabla 17). En el resto de periodos la superficie movilizada es menor, aunque entre 1946 y 1956 la superficie movilizada es superior a la de los 3 últimos periodos estudiados (12% en 19461956 frente a 6%, 4% y 3% en 1981-1989, 1989-2003, 2003-2018) (Tabla 17). Respecto a las diferencias entre los subtramos N y S cabe destacar que a excepción de los periodos 1927-1956 y 2003-2018, hay una mayor superficie movilizada en el subtramo S. Tabla 17. Superficie movilizada en del territorio fluvial. Los valores porcentuales se expresan por tramo de estudio y subtramos N y S. Elaboración propia. Superficie movilizada (%) 1927 - 1946 1946 - 1956 1956 - 1981 1981 - 1989 1989 - 2003 2003 - 2018 1927 - 2018 Tramo de estudio (745 ha, 100%) 27,08 12,13 27,52 6,48 4,09 3,29 49,04 Subtramo N (308.8 ha, 41,45%) 31,69 10,29 24,93 4,55 2,69 4,84 47,91 Subtramo S (436.2 ha, 58,55%) 23,82 13,44 29,36 7,85 5,08 2,20 49,83 En el gráfico de la Figura 45 se puede apreciar visualmente lo anteriormente comentado. Entre 1927 y 1946, la superficie movilizada se concentraba en mayor medida a lo largo de los grandes brazos del subtramo N y del brazo izquierdo del subtramo S. Entre 1946 y 1956, en el subtramo N la actividad se concentró casi exclusivamente en el brazo derecho mientras que en el subtramo S fue más equitativa. Entre 1956 y 1981 se produjo la corta del brazo izquierdo del subtramo N y la actividad movilizadora se concentró en los extremos superior e inferior del brazo derecho subtramo N y en la parte superior y el brazo izquierdo del subtramo S. En los tres periodos delimitados que van desde 1981 hasta 2018 los episodios de movilización se reducen a hechos puntuales en el espacio, cada vez más aislados entre sí y de menor entidad. 64 Figura 45. Cartografía de la superficie movilizada por el río en el territorio fluvial entre los periodos estudiados. Fuente: CHE e IGN. Elaboración propia. En el gráfico superior de la Figura 46 se puede apreciar, en primer lugar, que el número de cauces activos contabilizados en cada sección del tramo de estudio se ha visto 65 irregularmente reducido a lo largo del periodo estudiado. La disminución más intensa se ha dado en los sectores centrales de los subtramos N y S, en cambio las secciones más próximas a la división entre los subtramos ha sufrido menos alteraciones a lo largo del tiempo, manteniendo un menor número medio de canales por sección. Visualmente (Figura 46), en 2018, destaca la concentración en casi un único gran canal de la superficie de lámina de agua total del subtramo N y parte superior del subtramo S en contraposición a la delgadez de los brazos de agua del subtramo S. A excepción de pequeñas y alargadas manchas de agua aisladas del resto de cauces, se pueden apreciar tres sectores en los que la lámina de agua no ha sido captada en las imágenes aéreas analizadas (lo que no quiere decir que entre esos mismos periodos no haya sido realmente ocupada por el agua): la isla central formada entre los antiguos dos brazos de 1927, 46 y 56 en el subtramo N, la otra isla central formada entre los dos brazos aún activos del subtramo S y la extensión del margen derecho del río en el segmento superior del subtramo S (Figura 46). Cuantitativamente, la lámina de agua total se ha reducido de forma constante a lo largo de todo el periodo estudiado de forma casi lineal, con la excepción del aumento entre 2015 y 2018. Entre 2003 y 2009 la reducción producida es prácticamente inapreciable (tabla y gráfico inferior de la Figura 46). El reparto de las láminas de agua activa (LAa) y estancada (LAe) respecto a superficie total de agua es similar a lo largo de todas las fechas estudiadas, pero tiene ligeras diferencias: entre 1927 y 1956 el porcentaje de LAe es mayor que para el resto de fechas analizadas, especialmente en 1946 (14,2%); les siguen 1981 y 1989 con valores de 8,9 y 8,3% y por último se encuentra el periodo de 2003-2018 con porcentajes entre 4,9 y 5,6%. La superficie ocupada por las láminas de agua entre 1927 y 2018 tiende a disminuir en el tramo estudiado. En el subtramo N la lámina de agua estancada (LAe) desciende entre 1927 y 2003 y tiene un ligero pico en 2015 para disminuir nuevamente, en menor medida, en 2018. En el tramo S disminuye la ocupación de superficie del agua estancada (LAe) a lo largo de 1927 a 2018, a excepción de los periodos 1927-1946 y 1981-1989 (Tabla 18). Tabla 18. Láminas de agua del territorio fluvial expresadas en porcentaje. Elaboración propia. Tramo de estudio (745 ha, 100%) Cubiertas (%) 1927 1946 1956 1981 1989 2003 2009 2015 2018 LAa 11,83 9,93 9,47 7,30 6,48 5,38 5,29 4,53 4,87 LAe 1,87 1,65 1,19 0,71 0,58 0.28 0,29 0,30 0,29 Subtramo N (308.8 ha, 41.45%) Cubiertas (%) 1927 1946 1956 1981 1989 2003 2009 2015 2018 LAa 13,29 9,67 10,61 6,80 5,72 5,17 5,36 4,49 5,10 LAe 2,01 1,05 0,89 0,89 0,51 0,21 0.31 0,48 0,44 Subtramo S (436.2 ha, 58.55%) Cubiertas (%) 1927 1946 1956 1981 1989 2003 2009 2015 2018 LAa 10,79 10,11 8,66 7,66 7,02 5,53 5,23 4,57 4,71 LAe 1,76 2,07 1,40 0,58 0,63 0,32 0,27 0,18 0,18 66 Figura 46. Cartografía de la lámina de agua existente en el territorio fluvial en cada una de las fechas analizadas junto a gráficos y tabla de apoyo. Fuente: CHE e IGN. Imagen de fondo de la ortofotografía PNOA 2018. Elaboración propia. 67 En la Figura 47 se muestran los elementos lineales digitalizados: cauces activos (principal y secundarios), azudes y defensas longitudinales. A simple vista se puede apreciar en el subtramo N la ausencia de azudes hasta el año 1989, la introducción de una gran defensa longitudinal entre 1956 y 1981 y la reducción de brazos del río y del recorrido realizado por los mismos en ese mismo periodo. En fechas posteriores se añadieron nuevas defensas longitudinales y se alargó la ya existente. En 2009, en la parte sur del subtramo se creó un pequeño canal secundario, que pasó a ser el principal en 2015, quedando abandonado el trazado anterior. En el subtramo S, hay una mayor variabilidad en la aparición/desaparición de cauces activos y en la longitud total de los mismos. La totalidad de las fechas se caracteriza por tener una mayor simplicidad en el segmento superior del subtramo S. En 1956, en el sector central e inferior, los cauces tenían una mayor simplicidad, al igual que en la parte final de los tramos de los dos cauces principales en 1927. En general, entre 1981 y 2018 se da una reducción paulatina del número y longitud de los cauces activos (con la excepción del repunte de 2009). Figura 47. Cartografía de los cauces activos y elementos lineales antrópicos en el territorio fluvial en cada una de las fechas digitalizadas. Fuente: CHE e IGN. Elaboración propia. 68 Entrando en términos cuantitativos, el sumatorio de la longitud de todos los cauces activos disminuye de manera general en el total del tramo de estudio entre 1927 y 2018, a excepción del repunte del año 2009 (Tabla 19). En el subtramo N, entre 1927 y 1956 se da una reducción de 0,7 km, que se acentúa considerablemente entre 1956 y 1981 con la corta de uno de los brazos del río (-3,8 km), continúa disminuyendo entre 1981 y 1989 (-2,8 km) y se estabiliza entre 2003 y 2018 en torno a los 5,5 km (con la excepción de 2009, anteriormente mencionada) (Tabla 19). En el subtramo S los cambios más bruscos se dan entre 1946 y 1981, con una gran reducción de la longitud total de los cauces activos en 1956 (-4,3 km) seguida de un incremento hasta valores superiores a los de 1927 (5,7 km). A partir de 1981 la longitud total se reduce paulatinamente hasta 2018, con la excepción del año 2009 (se pasa de 17.548 a 13.295 m) (Tabla 19). Para el tramo de estudio al completo se da un incremento en el porcentaje de cauce activo frente al sumatorio total de cauces desde 1927 hasta 2018, pasando de un 33% a un 56%. Los principales incrementos se dan entre 1946-1956 (se pasa de un 35% a un 44%) y 1981-1989 (se pasa de un 39% a un 48%). Los periodos en los que baja este porcentaje son los de 1956-1981 (-6%) y 2003-2009 (-4%) (Tabla 19). A excepción del año 1956, en todas fechas se da un mayor porcentaje de cauce activo frente al sumatorio total de cauces en el subtramo S respecto al N. La importancia del cauce principal respecto a los demás se va incrementando con el tiempo en los dos subtramos, aunque de forma más acentuada en el subtramo N, con un gran incremento entre 1956 y 1989 (+40%) (Tabla 19). Tabla 19. Longitud total de los cauces activos y porcentaje de longitud del cauce principal respecto a los demás. Elaboración propia. Longitud total de los cauces activos (m) 1927 1946 1956 1981 1989 2003 2009 2015 2018 Tramo de estudio 30.292 28.508 24.071 25.939 20.674 19.921 21.970 19.384 18.864 Subtramo N 12.951 12.367 12.253 8.391 5.557 5.578 6.865 5.459 5.569 Subtramo S 17.341 16.141 11.818 17.548 15.117 14.343 15.105 13.925 13.295 Longitud del cauce principal respecto a la longitud total de todos los cauces (%) 1927 1946 1956 1981 1989 2003 2009 2015 2018 Tramo de estudio 33,21 35,09 44,66 38,81 47,90 51,64 47,56 53,52 55,73 Subtramo N 35,55 35,41 38,44 51,22 78,39 78,86 65,21 80,49 80,30 Subtramo S 31,46 34,84 51,10 32,88 36,67 41,05 39,54 42,94 45,43 Respecto a los elementos lineales antrópicos, las defensas longitudinales aparecen en el tramo de estudio a partir de 1981 (Figura 47 y Tabla 20) y son de mayor entidad en el subtramo N. Entre 2015 y 2018 se da una ligera disminución de la longitud total porque durante una crecida ordinaria se erosionó parte de una defensa de margen construida entre 1981 y 1989 aguas abajo de Pomar de Cinca. Una vez construidas, tienden a mantenerse en el tiempo (a partir de 2003 apenas hay cabios relevantes). 75 cauces, además tampoco se había implementado la categoría agua para la clasificación de esta cobertura. Figura 52. Perfiles transversales de la bifurcación del río en el subtramo S. Nube de puntos de la 1ª coberura (arriba) y 2ª cobertura (abajo). Fuente: IGN. Elaboración propia. En la Figura 53 se puede apreciar una drástica reducción de los puntos clasificados como vegetación alta entre 2010 y 2016. Concretamente corresponden a una plantación de chopos que fue talada en 2015. Figura 53. Perfiles transversales de la sección 4, subtramo N. Nube de puntos de la1ª cobertura (arriba) y 2ª cobertura (abajo). Fuente: IGN. Elaboración propia. Al realizar la diferencia entre los doseles se puede observar en la Tabla 24 que la mayor concentración de píxeles (46%) se da en el rango de -0,3 a 0,3 m de altura, con lo que, teniendo en cuenta el error altimétrico de las coberturas (0,3 m), se podría asegurar que el dosel apenas ha sufrido cambios en esta superficie. En torno al 11% y 4% del territorio fluvial presenta cambios extremos, diferencias negativas de más de 5 m y positivas de más de 5 m, que difícilmente se pueden dar de manera natural. En un 20% del tramo de estudio se da un incremento de entre 0,3 y 5 m, en un 6% hay diferencias negativas de entre 0,3 y 1 m y en un 13% hay diferencias negativas de 1 a 5 m. Tabla 24. Diferencias entre el dosel vegetal del tramo de estudio entre 2010 y 2016. Elaboración propia. Diferencia entre nMDSs 2010 y 2016 (m) -38.0 - -5 -5 - -1 -1 - -0,3 -0,3 - 0,3 0,3 - 1 1 - 5 5 - 26,68 Porcentaje del territorio fluvial (%) 11,08 12,69 6,15 46,44 6,62 13,29 3,73 76 En la Figura 54 quedan recogidas tanto la diferencia entre doseles vegetales como la clasificación por estratos para todo el tramo de estudio entre 2010 y 2016. En el año 2010 destacan las importantes extensiones de estrato arbóreo (>6 m), principalmente concentradas en las cubiertas de vegetación riparia densa (VRd) con un 59,4% de su área, choperas (Ch) con un 31,7%, repoblación de pino (RP) con un 21,6% y vegetación colonizadora herbácea (VCh) con un 20,6%. En cambio, en el año 2016 se da un descenso del área ocupada por este estrato, principalmente causado por la bajada en el porcentaje de ocupación del estrato en las choperas de plantación (Ch), queda reducido a un 4% (Tabla 25). Las alturas medias de estas cubiertas son de 8 m para VRd tanto en 2010 como en 2016; 6,3 m en 2010 para Ch y 0,8 m en 2016, lo que denota que ha habido una gran alteración; un ascenso en RP, pasando de 3,4 m a 4,1 m y un ligero descenso en VCh, de 3,5 m en 2010 a 3,2 m en 2016 (Tabla 25). La vegetación colonizadora (VC) tiene un predominio del estrato de matorral, entre 1 y 3 m, (33% en 2010 y 38% en 2016). La altura media de esta cubierta aumenta ligeramente entre 2010 y 2016, pasando de 1,8 m a 2,2 m (Tabla 25). La cubierta correspondiente a la vegetación higrófila (VHg) disminuye su altura media entre 2010 y 2016, pasando de 1,4 m a 0,7 m. Los estratos predominantes son los de 0-0,3 m y 0,3-1 m en ambas fechas, aunque para 2010 también destaca el de 1-3 m con un 14,6% (Tabla 25). La vegetación herbácea seca (VHs) tiene unos valores de altura media de 0,5 y 0,2 m para 2010 y 2016, el estrato predominante es el de 0 a 0,3 m (78,5 y 86,9%), seguido de lejos del matorral, 0,3-1 m (8,8 y 8,7m) (Tabla 25). Respecto a las cañas, se pasa de tener un porcentaje de estrato del 70% entre los 1-3 m y 3-6 m en 2010 a un 80% en 2016, aunque ello no suponga un aumento en la altura media de esta cubierta (3,4 m en 2010 y 3,3 m en 2016) (Tabla 25). Los cultivos (Cu) han visto reducida su altura media entre 2010 y 2016 en 0,5 m, pasando de 1,1 m a 0,6 m. El porcentaje que ocupa el estrato de 0-0,3 m es de un 81,9% en 2010 frente a un 86,9 en 2016 (Tabla 25). En cuanto a las superficies ocupadas por pastos (CP), la altura media coincide en ambas fechas (0,6 m) y el porcentaje del estrato 0-0,3 m tiene un valor del 80% (Tabla 25). Las cubiertas de extracción de gravas (EG) y barras de grava desnuda (BD), teóricamente al no estar cubiertas por vegetación, tendrían que tener una altura media de 0. Esto no sucede en ninguno de los dos casos (0,1 m y 0,2 m respectivamente), probablemente causado por la incursión del resto de estratos en estas cubiertas (el estrato de 0-0,3 m representa entre el 87 y el 94% entre ambas fechas cuando, en teoría, tendría que ser el 100%) (Tabla 25). 77 Figura 54. Cartografía de la clasificación por estratos vegetales de 2010 y 2016 junto a la diferencia de nMDSs entre ambas fechas analizadas. Fuente: IGN. Elaboración propia. 78 Tabla 25. Características del dosel vegetal por cubiertas a partir de las coberturas 1ª y 2ª del proyecto LiDAR-PNOA. Elaboración propia. Dosel 2010 – Cubiertas 2009 Métricas Estratos Cubierta Media (m) Desviación estándar (m) 0-0,3 (m) 0,3-1 (m) 1-3 (m) 3-6 (m) >6 (m) LAa 0 0 0 0 0 0 0 LAe 0 0 0 0 0 0 0 BD 0,2 1,1 90,2 4,8 3,2 1,1 0,7 VC 1,8 1,9 22,5 23 33 17,6 4 VCh 3,5 3 13,5 10,8 28,5 26,5 20,6 VHs 0,5 1,4 78,5 8,8 8 3,2 1,5 VHg 1,4 2,8 51,8 20,2 14,6 7 6,4 Rd 8 5,4 6 4,5 11,8 18,3 59,4 C 3,4 2,9 9,4 9,8 31,1 39,1 10,6 Cu 1,1 3,8 81,9 4,5 4,5 3,8 5,3 CP 0,6 1,8 80,5 7,1 5,9 3,8 2,7 Ch 6,3 9,2 47,7 5,9 7,3 7,3 31,7 RP 3,4 2,9 18,7 9,2 22,6 27,9 21,6 EG 0,1 0,7 92,5 4,4 2 0,8 0,3 Ed 0 0 0 0 0 0 0 Dosel 2016 – Cubiertas 2015 Métricas Estratos Cubierta Media (m) Desviación estándar (m) 0-0,3 (m) 0,3-1 (m) 1-3 (m) 3-6 (m) >6 (m) LAa 0 0 0 0 0 0 0 LAe 0 0 0 0 0 0 0 BD 0,2 0,9 87,3 7,7 3,8 0,8 0,4 VC 2,2 1,9 18,9 13,2 38,9 24,8 4,1 VCh 3,2 2,8 14 10,2 35,1 24,5 16,2 VHs 0,2 0,5 86,9 8,7 3,8 0,5 0,1 VHg 0,7 1,3 54,7 25,3 15,9 3,1 1,1 Rd 8 5,7 5,3 4,5 14,2 19,9 55,9 C 3,3 2 6 7,3 31,9 48,8 6,1 Cu 0,6 2,6 86,7 3,3 3,7 3,5 2,8 CP 0,6 1,7 80 8,1 5,6 3,7 2,5 Ch 0,8 2,6 78,8 7,3 6 3,8 4 RP 4,1 3,6 23 6,9 16,7 22,3 31,1 EG 0,1 0,4 94,5 3,4 1,7 0,3 0,1 Ed 0 0 0 0 0 0 0 Las cubiertas con las filas coloreada en gris son las que se han empleado como capa de máscara, dotándoles de valor 0. 6. Discusión Tal como se ha podido apreciar en los hidrogramas de las Figuras 30 y 31, los embalses de El Grado I y Mediano han alterado el régimen hidrológico del río, reduciendo tanto los episodios de avenida como los de estiaje (a excepción del año 2012). Al igual que 79 señalan otros autores (Acín, 2005 y García et al., 1985), la hidrología del río Cinca anterior a 1960 presenta grandes periodos de estiaje ligados a unas bajas precipitaciones a lo largo de toda la cuenca, en contraposición al periodo húmedo acaecido entre 19601979. Además de la puesta en funcionamiento de los grandes embalses de la cuenca, otros factores de alteración del régimen hidrológico del río tienen que ver con los cambios en la ocupación y uso del suelo (abandono de campos de cultivo y variaciones en la cubierta vegetal), así como con una probable disminución natural de las precipitaciones, tal como señala Acín (2005). El volumen de las extracciones de áridos sucedidas entre 1975 y 2018 guarda relación con las superficies digitalizadas de extracción de gravas (EG) del subtramo N (Figuras 32, 34 y 35). Al igual que en otros estudios sobre el cambio de los usos del suelo en los cursos bajos de ríos pirenaicos como el Aragón, Gállego, etc. (Acín et al., 2011), se aprecia un gran descenso de las superficies naturales en favor de las zonas antropizadas (Figuras 36 y 42). Respecto a la recuperación de la naturalidad del espacio de ribera, las superficies en las que se han dado extracciones de grava (EG) se renaturalizan de manera diferente según los periodos analizados sin seguir un patrón bien definido: algunas de ellas, próximas al cauce, son rellenadas por nuevas barras de grava (BD), otras son colonizadas por un fino tapiz herbáceo (VHs) y en menor medida se dan desarrollos de vegetación colonizadora herbácea (VCh) e incluso vegetación riparia densa (VRd) (Figuras 34 y 35). Respecto a la superficie de lámina de agua que ocupa el territorio fluvial, se ha visto reducida de forma cuasilineal desde 1927 a 2018 (Figura 46). Esto no quiere decir que la cantidad de agua evacuada por el río haya disminuido de igual modo. Los ríos de amplios lechos de grava, ya sean de tipo trenzado o divagante, tienen una mayor ratio de anchura-profundidad del canal (Rădoane et al., 2013) lo que indica que, aunque lleven un caudal similar, ocuparán una mayor área. Cuando fueron tomadas las fotografías aéreas de 1956 el caudal del río era de 8 y17 m3/s en la estación de aforo de Fraga y para 2015 era de 27 y 28 m3/s, pero la superficie total del territorio fluvial ocupada por ambos tipos de lámina de agua (LAa y LAe) es de 79 ha en 1956 y 36 ha en 2009. Este hecho confirma lo expuesto por Rădoane et al. (2013). El repunte que se da en la ocupación de superficie por parte del total de lámina de agua en 2009 puede tener su causa en el caudal mayor que presentaba el río medido en la estación de aforo de Fraga en el momento de haber sido tomadas las fotografías aéreas (57 m3/s) en comparación con los caudales correspondientes al vuelo de 2015 (27 y 28 m3/s) (Figura 35). De la misma forma que en el trabajo de Acín et al. (2011), entre 1956 y 1981 se producen las mayores alteraciones en el territorio fluvial con la invasión del cauce para instalar plantaciones de chopo y con motas para defenderlas del río (Figura 33). Esto provoca que las categorías de cubierta correspondientes al canal activo se reduzcan considerablemente y el río vea constreñido su espacio para modificar su trazado (Acín et al., 2011). A su vez, con la entrada en funcionamiento de los grandes embalses se reducen los episodios de avenida provocando un gran avance de la vegetación 80 ribereña sobre el anterior lecho de grava (Acín et al., 2011). Otros autores destacan que con la regulación de los ríos trenzados se provocan estrechamientos del cauce por el desarrollo desmesurado de vegetación (Scott et al., 1996). Un caso particular que llama la atención es la ausencia de vegetación riparia densa en la gran isla que queda entre los dos grandes cauces activos en el subtramo S (Figuras 34 y 35). Podría parecer que, a causa de la incisión del río desarrollada tras la implantación de los grandes embalses en la cuenca, este terreno se ha quedado descolgado y la vegetación que allí se encuentra es de carácter xerófilo y no de ribera, pero no es el caso. Pese a no haberse empleado en la realización de este trabajo, los fotogramas del Vuelo Interministerial, correspondientes a marzo de 1978 para esta zona, muestran que en esta área se estaban realizando trabajos de desbroce, explanación, trazado de acequias, etc. (Figura 55) que son abandonados al poco tiempo, pues en los fotogramas de 1981 estas actuaciones ya no se aprecian. Figura 55. Distintas fases de roturación de parcelas en de la isla central del subtramo S durante marzo de 1978, fotograma del Vuelo Interministerial (1973-86). Fuente Fototeca Digital. En cuanto a la morfología del cauce, la superficie movilizada (Figura 45), al igual que en el tramo del río Cinca entre su confluencia con el Alcanadre y el Segre, se reduce intensamente entre 1927 y la actualidad (Granado et al., 2011), lo que pone de manifiesto la importante pérdida de superficie fluvial con el paso de los años. También se tiene en común con este estudio que la mayor migración de superficie se da en el periodo 1956-1981. A partir de este punto la superficie movilizada por el río disminuye de forma muy palpable. Este fenómeno estaría causado por la entrada en funcionamiento de los grandes embalses (El Grado I 1969 y Mediano 1974) en la segunda mitad del periodo 1956-1981 y la introducción de defensas de margen(Granado et al., 2011). El grado de migración de canales y barras en el plano horizontal está relacionado con eventos de crecida de alto aporte sedimentario que son cada vez menos frecuentes con la regulación hidrológica de los embalses (Muñoz, 2014). El desarrollo de la vegetación es capaz de alterar la morfología de un sistema fluvial disminuyendo la superficie movilizada, estrechando el cauce y favoreciendo cortas en los brazos o canales del río. También es capaz de estabilizar barras alterando los patrones de erosión y sedimentación del río (Tal y Paola, 2010). En el tramo de estudio, principalmente en el subtramo S, el bosque de ribera del brazo izquierdo del río ha contribuido a la casi total ausencia de movilización de la superficie de 1981 en adelante. La disminución del número de cauces activos, su baja sinuosidad e intensidad de trenzado del subtramo N está directamente relacionado con la invasión del cauce para instalar choperas defendidas por una larga mota y la consecuente corta de uno de los brazos del río entre 1956 y 1981. 81 El pequeño brazo “artificializado” del río que da agua a la acequia de Pomar de Cinca desde 1981 mantiene su actividad gracias a un azud, sin el cual es probable que se hubiese abandonado (Figura 47). Este mismo caso sucede con el cauce secundario del que se extraen las aguas para la acequia de Alcolea. El cauce principal del río en el tramo de estudio es de tipo sinuoso según la clasificación del índice de sinuosidad de Morisawa (1985) (Figura 48). El gran descenso de la sinuosidad del cauce principal en el subtramo N entre 1956 y 1981 tiene como origen la tala artificial de uno de sus brazos y la instalación de una mota que constriñe al río para proteger a las plantaciones de chopo recién introducidas. El número medio de cauces es superior en todas las fechas en el subtramo S a excepción de 1956, aunque de manera mucho más marcada a partir de 1981 (Figura 49). Este hecho se sustenta en la corta del cauce secundario izquierdo del subtramo N entre 1956 y 1981. Pese a que el número medio de cauces activos entre 1927 y 2018 desciende en apenas 0,5 décimas (Figura 49), los índices de trenzado y anastomosado siguen caminos inversos, de reducción e incremento de sus valores. Esto ocurre por el gran desarrollo de la vegetación de ribera que ha colonizado a lo largo de ese periodo de tiempo el lecho del río (para estos índices sólo se tienen en cuenta los cauces del río separados o por barras desnudas o por islas de vegetación, por lo que, aunque se mantuviese el número de cauces, si cambia su tipo de cubierta, los valores del índice también cambiarán). El concepto de cauce trenzado es controvertido pues para algunos autores se confunde con el anastomosado cuando tiene cierto grado de colonización vegetal (Acín, 2005). Además, en los cauces anastomosados, lo normal es que las islas de vegetación se asienten sobre depósitos de sedimentos finos (Kleinhans et al., 2012; Makaske, 2001), lo cual no se da en el río Cinca. La intensidad de trenzado ha descendido de un valor de 3 en 1927 a un valor de 1,8 en 2018. Aunque cabe destacar que la reducción del valor de este índice en el subtramo N ha sido mucho más pronunciada que en el subtramo S (-1,6 frente a -1) (Figura 50). Esta reducción se da también con valores similares en el tramo bajo del Cinca (Acín, 2005). El parámetro de ratio de trenzado ejemplifica a la perfección el fenómeno de reducción del canal activo que se ha dado entre 1927 y 2018 (Figura 51). El único momento en el que su valor asciende es en 1946, a causa de que se dio una gran reducción de superficie ocupada por la lámina de agua activa (LAa) y se incrementó el área de barras de grava desnuda (BD) en el subtramo N. Esto se produjo debido a un cambio brusco en la ocupación del lecho en el margen del río más cercano a Pueyo de Santa Cruz (erosión de una parcela de cultivo). Tal como señala Marqués (2018) es necesario apuntar que la divagación real del río entre dos series de imágenes puede haberse extendido más allá de las posiciones inicial y final del cauce, de modo que los cambios cuantificados pueden haber sido infraestimados. El mismo fenómeno se ha podido dar en la migración total entre cubiertas y entre unidades. Los principales cambios en el dosel vegetal se dan en la cubierta de plantaciones de chopo (Ch). Hay una gran disminución de la altura media provocada por la tala masiva 82 de ejemplares sucedida entre 2010 y 2016 (Figura 54 y Tabla 25). Por otro lado, en el 20% del territorio fluvial se da un incremento en la altura del dosel de entre 0,3 y 5 m, seguramente debido al propio desarrollo de la vegetación riparia, pues son especies de crecimiento rápido. También destacan las diferencias negativas y positivas de más de 5 metros entre ambas fechas que difícilmente se pueden dar de forma natural. Probablemente correspondan a errores inherentes al proceso de filtrado de las nubes de puntos del PNOA, así como a la interpolación de valores del nMDS de 2016 al tener una mayor densidad de puntos. Que haya una altura media superior a cero y se encuentren en su interior todos los estratos de altura (0-0,3 m; 0,3-1 m, 1-3 m, 3-6 m y >6 m) en las cubiertas digitalizadas de barras de grava desnuda (BD) y extracción de gravas (EG) tanto en 2010 como en 2016 hacen suponer la existencia de cambios entre cubiertas entre 2009 y 2010 y entre 2015 y 2016(Tabla 25). A este hecho se le suma la influencia de los píxeles de valores elevados en los bordes de estas cubiertas que limitan con distintas cubiertas debido seguramente a pequeñas imprecisiones en la digitalización de las categorías. En resumen, la metodología expuesta en este trabajo ha permitido demostrar que las Tecnologías de la Información Geográficas resultan ser muy útiles en el análisis de la ocupación del territorio fluvial y su morfología a lo largo de un periodo de tiempo determinado, en la caracterización de los estratos de vegetación dominante y en la detección de cambios en el dosel vegetal. 7. Conclusiones Se puede afirmar que la entrada en vigor de los embalses de El Grado I y Mediano ha supuesto una reducción en el número de crecidas extraordinarias tanto en el número de días de estiaje totales como en periodo vegetativo. El mayor volumen de áridos extraídos en el área de estudio se da entre 1981 y 1989, aunque las extracciones llevadas a cabo durante los 6 años anteriores también son de importancia. En cuanto a la ocupación del territorio fluvial, a la largo del periodo estudiado se ha dado una enorme reducción de la superficie ocupada por barras de grava desnuda en favor de choperas artificiales, combinación de pastos y vegetación natural (principalmente vegetación de ribera densa y vegetación herbácea seca). El canal activo se ha reducido de forma exponencial a la vez que aumentaba la superficie ocupada por el corredor ribereño y las zonas alteradas, especialmente entre 1956 y 1981, coincidiendo con la entrada en funcionamiento de los grandes embalses de la cuenca. La superficie movilizada por el río se ha visto muy reducida tras la entrada en funcionamiento de Mediano y El Grado I, la escasa actividad que perdura hoy día se concentra en el subtramo N del tramo de estudio. 83 La mayor introducción de elementos lineales antrópicos se dio entre 1956 y 1981, con un incremento de 2,8 km en la longitud de las defensas longitudinales, con la excepción de la construcción de un tercer azud entre 1981 y 1989. El número medio de canales activos y su longitud total ha disminuido desde 1927 hasta 2018 en un 30 % y un 38 % respectivamente. El río Cinca en el tramo de estudio se podía considerar de tipo trenzado entre 1927 y 1956 y de transición en 1981. A partir de 1981 se puede considerar anastomosado el subtramo S y de transición el tramo de estudio. La intensidad de trenzado se reduce entre 1927 y 2018 aunque de forma más intensa en el subtramo N. La ratio de trenzado disminuye en un 91,5 % en el periodo estudiado. En ambas coberturas LiDAR PNOA la altura media de la vegetación riparia densa es la más elevada de las cubiertas de vegetación no antropizada (8 m), seguida de la vegetación colonizadora sobre tapiz herbáceo (3,5 y 3,2 m) y las cañas (3,4 y 3,3 m). Las choperas ven reducida su extensión del estrato arbóreo entre 2010 y 2016 en un 87%. Todos estos cambios registrados a lo largo de los últimos 90 años constituyen un ejemplo paradigmático de metamorfosis fluvial provocada en buena medida por causas humanas. La modificación del régimen hídrico, la detracción de caudales, la alteración en la carga de sedimentos junto a la invasión del propio cauce y la extracción de áridos son factores a tener en cuenta. Éste es un ejemplo similar a otros casos alpinos y pirenaicos (Acín et al., 2011; Granado et al., 2011; Lallias-Tacon et al., (2017), Belletti et al., 2014), pero relevante y representativo, pues el río Cinca posee uno de los más amplios cauces a nivel peninsular, llegando a alcanzar los 1.125 m de anchura (Ollero et al., 2016). 84 8. Bibliografía Acín, V. (2005). Evaluación del riesgo de crecidas del Cinca. Propuesta de soluciones. Volumen III. (Inédito). Beca Félix de Azara. Diputación provincial de Huesca. Acín, V.; Granado, D.; Díaz, E.; Ibisate, A. & Ollero, A. (2011). Análisis de la evolución de los usos del suelo en llanuras de inundación y delimitación del territorio fluvial a través de SIG vectorial. I Congreso Ibérico de Restauración Fluvial,778-782, MARM, CHD y CIREF, León. Alcázar, J. & Ferrán, I. (1998). La vegetación de ribera de los ríos Ésera y Cinca en el tramo afectado por el vaciado del embalse de Joaquín Costa. limnetica, 14, 73-82. ArcMAP (12 marzo de 2020). 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