Modelos predictivos del comportamiento del nivel piezométrico de la laguna Charco del Toro (Parque Nacional de Doñana, Huelva, sw España) mediante técnicas de análisis multivariante

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.3989/estgeogr.201928.008

Palabras clave:

laguna Charco del Toro, nivel piezométrico, modelo, escenario, cambio climático, regresión lineal mutivariante

Resumen


Se modela el comportamiento del nivel piezométrico intraanual de la laguna Charco del Toro (Parque Nacional de Doñana, Huelva, España) mediante técnicas de análisis multivariante. El propósito del trabajo es doble: por una parte, interpretar el comportamiento actual del nivel piezométrico de la laguna a partir de diferentes variables ambientales y, por otra, realizar predicciones ante el cambio climático para finales del siglo XXI. Aunque la aproximación metodológica para ambos tipos de modelos es semejante, basada en el análisis de regresión lineal multivariante, los modelos elaborados para cada uno de los propósitos fueron diferentes, debido a la mayor disponibilidad de datos para variables ambientales en el pasado reciente, que de predicciones con suficiente precisión sobre variables ambientales en el futuro. Los resultados obtenidos del modelo explicativo del funcionamiento actual de la laguna indican que el comportamiento del nivel piezométrico depende esencialmente de la precipitación acumulada durante periodos de tiempo largos (de 6 a 10 meses) antes del momento de estudio, así como de la evapotranspiración potencial registrada en los 10 meses anteriores. Los modelos elaborados para predecir el comportamiento intraanual futuro, a partir de diferentes escenarios y modelos climáticos, sugieren que el nivel piezométrico de la laguna descenderá drásticamente (entre 1 y 1,5 metros por debajo de los niveles actuales), independientemente del modelo de cambio climático y del escenario de emisiones asumido.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Álvarez, J. I., Camarillo, J., Limones, N., y Pita, M.F. (2014). Globalclimatemonitor.org: una herramienta de acceso a datos climáticos globales. GeoFocus. Revista Internacional de Ciencia y Tecnología de la Información Geográfica, 14, 1-6.

Álvarez-Cobelas, M., Catalán, J., y García de Jalón, D. (2005). Impactos sobre los ecosistemas acuáticos continentales. En Moreno-Rodríguez, J.M. (Ed.), Evaluación preliminar de los impactos en España por efecto del cambio climático (113-146). Madrid, España: Ministerio de Medio Ambiente.

Aneuryn-Evans, G., y Deaton, A. (1980). Testing linear versus logarithmic regression models. The Review of Economic Studies, 47(1), 275-291.

Ayala-Carcedo, F.J. (2002). Notas sobre impactos previsibles del cambio climático sobre lagos y humedales españoles. III Congreso Ibérico sobre Gestión y Planificación del Agua (360-364).

Bais, A. F., McKenzie, R. L., Bernhard, G., Aucamp, P. J., Ilyas, M., Madronich, S., y Tourpali, K. (2015). Ozone depletion and climate change: Impacts on UV radiation. Photochemical y Photobiological Sciences, 14(1), 19-52.

Barreira González, P., Aguilera Benavente, F., y Gómez Delgado, M. (2012). Propuesta de un análisis de sensibilidad para validar modelos prospectivos de simulación de crecimiento urbano basados en autómatas celulares. GeoFocus, 12, 303-328.

Bendel, R.B., y Afifi, A.A. (1977). Comparison of stopping rules in forward stepwise regression. Journal of the American Statistical Association, 72(357), 46-53.

Bergkamp, G., y Orlando, B. (1999). Los humedales y el cambio climático. Gland, Suiza: Ramsar-UICN.

Borja, C. (2011). Lagunas de Doñana: génesis, dinámica y modelos hidrogeomorfológicos. Sevilla, España: Universidad de Sevilla.

Borja, C., Camacho, A., y Florín, M. (2010). Lagos y humedales. En Montes, C., y Lomas, P. (Ed.), Evaluación de los Ecosistemas del Milenio en España (545- 604). Madrid, España: Fundación Biodiversidad.

Borja, C., Camacho, A., y Florín, M. (2012). Los lagos y humedales en la evaluación de los Ecosistemas del Milenio en España. Ambienta, 98, 82-90.

Borja, C., Díaz del Olmo, F., y Borja F. (2009). Metodología hidrogeomorfológica y resultados en los humedales de Doñana. En López Geta, J.A., y Fornés, J.M. (Ed.). La geología e hidrogeología en la investigación de humedales (271-287). Madrid, España: IGME.

Borja, C., Díaz del Olmo, F., y Borja, F. (2008). Dinámica hidro-geomorfológica de la laguna de Charco del Toro (Complejo palustre del manto eólico litoral de El Abalario-Doñana, Huelva). Territoris, 7, 87-98.

Borja, C., Díaz del Olmo, F., Borja, F., Recio, J.M., y Lama, A. (2014). Caracterización geomorfológica del entorno de la laguna de Charco del Toro (Parque Nacional de Doñana, Huelva, SW España) morfogénesis eólica, cronología y evolución geoedáfica. En S. Schnabel y A. Gómez (Ed.). Avances de la Geomorfología en España 2012-2014 (32-35). Cáceres, España: Universidad de Cáceres.

Borja, F., y Díaz del Olmo, F. (1994). Geomorfología del manto eólico litoral de El Abalario (Huelva). En J. Arnáez, J.M. García Ruiz y A. Gómez Villar (Ed.), Geomorfología en España (327-338). Logroño, España: Universidad de La Rioja.

Borja, F., y Díaz del Olmo, F. (1996). Manto eólico litoral (MEL) de El Abalario (Huelva-España). episodios morfogenéticos posteriores al 22.000 BP. En Pérez Alberti A., Martini P., Chesworth W., y Martínez Cortizas A. (Ed.), Dinámica y evolución de Medios Cuaternarios (375-390). Santiago de Compostela, España: Xunta de Galicia.

Borja, F., Zazo, C., Dabrio, C. J., Díaz del Olmo, F., Goy, J. L., y Lario, J. (1999). Holocene aeolian phases and human settlements along the Atlantic coast of southern Spain. The Holocene, 9(3), 333-339.

Bouraoui, F., Vachaud, G., Li, L. Z. X., Le Treut, H., y Chen, T. (1999). Evaluation of the impact of climate changes on water storage and groundwater recharge at the watershed scale. Climate Dynamics, 15(2), 153-161.

Burkett, V., y Kusler, J. (2000). Climate change: potential impacts and interactions in wetlands of the United States. Journal of American Water Resources Association, 36, 313–320.

Caballero, Y., y Ladouche, B. (2015). Impact of climate change on groundwater in a confined Mediterranean aquifer. Hydrology and Earth System Sciences Discussions, 12, 10109-10156.

Coleto, M.C. (2003). Funciones hidrológicas y biogeoquímicas de las formaciones palustres de los mantos eólicos de El Abalario-Doñana (Huelva). Tesis Doctoral, Madrid, inédito, 461 págs.

Custodio, E., y Palancar, M. (1995). Las aguas subterráneas en Doñana. Revista de Obras Públicas, 142(340). 31-53.

Custodio, E., Manzano, M., y Montes, C. (2009). Las aguas subterráneas en Doñana. Aspectos ecológicos y sociales. Sevilla, España: Agencia Andaluza del Agua, Consejería de Medio Ambiente - Junta de Andalucía.

Duarte, C. (2011). Cambio climático. Madrid, España: CSIC-Catarata.

Dudula, J., y Randhir, T. O. (2016). Modeling the influence of climate change on watershed systems: Adaptation through targeted practices. Journal of Hydrology, 541, 703-713.

Erwin, K.L. (2009). Wetlands and global climate change: the role of wetland restoration in a changing world. Wetlands Ecological Management, 17, 71-84.

Fenster, M. S., Dolan, R., y Elder, J. F. (1993). A new method for predicting shoreline positions, from historical data. Journal of Coastal Research. 9(1), 147-171.

Fernández Núñez, M., y Borja, F. (2006). Doñana y cambio climático: propuestas para la mitigación de sus efectos. Madrid, España: Adena-WWF, Madrid.

Fraile, P. (2011). Análisis de las problemáticas asociadas a la espacialización, evolución y representación de niveles del mar presentes y futuros en Andalucía. Sevilla, España: Universidad de Sevilla.

Fraile-Jurado P., y Fernández-Díaz, M. (2016). Escenarios de subida del nivel medio del mar en los mareógrafos de las costas peninsulares de España en el año 2100. Estudios Geográficos, 77(280), 57-79.

Fraile-Jurado, P., Álvarez-Francoso, J. I., Guisado- Pintado, E., Sánchez-Carnero, N., Ojeda-Zújar, J., y Leatherman, S. P. (2017). Mapping inundation probability due to increasing sea level rise along El Puerto de Santa María (SW Spain). Natural Hazards 87(2), 581-598.

Fraile-Jurado, P., Álvarez-Francoso, J., y Ojeda-Zújar, J. (2018). Cartografía de la probabilidad de inundación del litoral andaluz a finales del siglo XXI ante la subida del nivel del mar. Cuadernos Geográficos, 57(2), 6-26.

Fraile-Jurado, P., y Ojeda-Zújar, J. (2013). The importance of the vertical accuracy of digital elevation models in gauging inundation by sea level rise along the Valdelagrana beach and marshes (Bay of Cádiz, SW Spain). Geo-Marine Letters, 33(2-3), 225-230.

Giorgi, F., y Lionello, P. (2008). Climate change projections for the Mediterranean region. Global and planetary change, 63(2), 90-104.

Guardiola-Albert, C., García-Bravo, N., Mediavilla, C., y Martín Machuca, M. (2009). Gestión de los recursos hídricos subterráneos en el entorno de Doñana con el apoyo del modelo matemático del acuífero Almonte-Marismas. Boletín Geológico y Minero, 120(3) 361-376.

Guardiola-Albert, C., Murillo, J.M., Martín Machuca, M., y López Geta, J.A. (2004). Actualización de la modelización matemática del acuífero Almonte- Marismas. En A. Fernández Uría (Ed.), VIII Simposio de Hidrogeología (471- 480). Zaragoza, España: Universidad de Zaragoza.

Guardiola-Albert. C., y Jackson, S.R: (2011). Potential impacts of climate change on groundwater supplies to the Doñana wetlands, Spain. Wetlands, 31, 907-920.

Hendrix, C. S., y Salehyan, I. (2012). Climate change, rainfall, and social conflict in Africa. Journal of Peace Research, 49(1), 35-50.

Hollweg, H.D., Böhm, U., Fast, I., Hennemuth, B., Keuler, K., Keup-Thiel, E., y Schubert, M. (2008). Ensemble simulations over Europe with the regional climate model CLM forced with IPCC AR4 global scenarios. MyD Technical Report, 3. Hamburgo, Alemania: DKRZ.

Hosseinzadehtalaei, P., Tabari, H., y Willems, P. (2016). Quantification of uncertainty in reference evapotranspiration climate change signals in Belgium. Hydrology Research, 48(5), 1391-1401.

IPCC (2007). Cambio climático 2007: Informe de síntesis. Contribución de los Grupos de trabajo I, II y III al Cuarto Informe de evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático. Ginebra, Suiza: IPCC.

Khan, S., Gabriel, H. F., y Rana, T. (2008). Standard precipitation index to track drought and assess impact of rainfall on watertables in irrigation areas. Irrigation and Drainage Systems, 22(2), 159-177.

Klove, B., Ala-Aho, P., Bertrand, G., Gurdak, J. J., Kupfersberger, H., Kværner, J., y Uvo, C. B. (2014). Climate change impacts on groundwater and dependent ecosystems. Journal of Hydrology, 518, 250-266.

Kurtz, W., Hendricks Franssen, H. J., Kaiser, H. P., y Vereecken, H. (2014). Joint assimilation of piezometric heads and groundwater temperatures for improved modeling of river?aquifer interactions. Water Resources Research, 50(2), 1665-1688.

Lerner, D. N. (1986). Predicting piezometric levels in steep slopes. Geological Society, London, Engineering Geology Special Publications, 3(1), 327-333.

Lozano, E. (2007). Las aguas subterráneas en los Cotos de Doñana y su influencia en las lagunas [DVD]. Madrid, España: IGME.

Montes, C., Borja, F., Bravo, M.A., y Moreira, J.M. (Coords.) (1998). Reconocimiento Biofísico de Espacios Naturales Protegidos. Doñana: una Aproximación Ecosistémica. Sevilla, España: Consejería de Medio Ambiente - Junta de Andalucía.

Moreno-Rodríguez, J.M. (2005). Evaluación preliminar de los impactos en España por efecto del cambio climático. Madrid, España: Ministerio de Medio Ambiente.

Muñoz Reinoso, J.C. (2001). Vegetation changes and groundwater abstraction in SW Doñana, Spain. Journal of Hydrology, 242, 197-209.

Nash, J., Eamonn, J., y Sutcliffe J. (1970). River flow forecasting through conceptual models part I—A discussion of principles. Journal of hydrology, 10(3), 282-290.

Niehörster, F. (2008). ENSEMBLES EGMAM 20C3M run1, daily values. CERA database. International Journal of Climatology, 28(1097-1112).

Ojeda Zújar, J., Álvarez Francoso J., Martín Cajaraville, D., y Fraile Jurado, P. (2009). El uso de las TIG para el cálculo de vulnerabilidad costera (CVI) ante una potencial subida del nivel del mar en la costa andaluza (España). Geofocus, 9, 83-100.

Pinault, J. L., Amraoui, N., y Golaz, C. (2005). Groundwater?induced flooding in macropore?dominated hydrological system in the context of climate changes. Water Resources Research, 41(5).

Rebollo, A., Mediavilla, C., Ruiz, F., y Díaz, A.F. (2008). Análisis de la influencia de los bombeos de Matalascañas en el complejo lagunar de Charco del Toro-Laguna de Santa Olalla, Parque Nacional de Doñana (Huelva). En López-Geta, J.C. Rubio, J.C., y Martín Machuca, M. (Eds.), Agua y cultura. VII Simposio del agua en Andalucía (655-664). Baeza, España: IGME.

Rodríguez, M. E. M. (2005). Errores frecuentes en la interpretación del coeficiente de determinación lineal. Anuario jurídico y económico escurialense, 38, 315-331.

Roeckner, E., Bäuml, G., Bonaventura, L., Brokopf, R., Esch, M., Giorgetta, M y Rhodin, A. (2003). The atmospheric general circulation model ECHAM 5. PART I: Model description. Hamburgo Alemania: Max Planck Institute for Meteorology.

Sánchez, E., y Míguez-Macho, G. 2010. Proyecciones regionales de clima sobre la Península Ibérica: modelización de escenarios de cambio climático. En Fiz Pérez F., y Boscolo, R. (Ed.) Clima en España: pasado, presente y futuro (69-80). Madrid, España: CLIVAR.

Serrano, L., y Serrano, L. (1996). Influence of groundwater exploitation for urban supply on temporary ponds from the Doñana National Park (SW Spain). Journal of Environmental Management, 46, 229- 238.

Serrano, L., y Zunzunegui, M. (2008). The relevance of preserving temporary ponds during drought: hydrological and vegetation changes over 16-year period in the Doñana National Park (south-west Spain). Aquatic conservation: marine and freshwater ecosystems, 18, 261-279.

Shrestha, B., Cochrane, T. A., Caruso, B. S., Arias, M. E., y Piman, T. (2016). Uncertainty in flow and sediment projections due to future climate scenarios for the 3S Rivers in the Mekong Basin. Journal of Hydrology, 540, 1088-1104.

Shrestha, R., Dibike, Y. B., y Prowse, T. D. (2012). Modelling of climate-induced hydrologic changes in the Lake Winnipeg watershed. Journal of Great Lakes Research, 38, 83-94.

Stevens, N. T., Steiner, S. H., y MacKay, R. J. (2017). Assessing agreement between two measurement systems: An alternative to the limits of agreement approach. Statistical methods in medical research, 26(6), 2487-2504.

Sydeman, W. J., García-Reyes, M., Schoeman, D. S., Rykaczewski, R. R., Thompson, S. A., Black, B. A., y Bograd, S. J. (2014). Climate change and wind intensification in coastal upwelling ecosystems. Science, 345 (6192), 77-80.

Tomás, R., Domenech, C., Mira, A., Cuenca, A., y Delgado, J. (2007). Preconsolidation stress in the Vega Baja and Media areas of the River Segura (SE Spain). Causes and relationship with piezometric level changes. Engineering geology, 91(2), 135-151.

Trick, T. (1998). Impacto de las extracciones de agua subterránea en Doñana: aplicación de un modelo numérico con consideración de la variabilidad de la recarga. Barcelona, España: Universidad de Barcelona.

Uppala, S.M., Kållberg, P. W., Simmons, A. J., Andrae, U., Bechtold, V. D. C., Fiorino, M., y Li, X. (2005). The ERA?40 re?analysis. Quarterly Journal of the royal meteorological society, 131(612), 2961-3012.

Vela, A.L., Rodríguez, J., y Tenajas, J.L. (1991). Análisis del efecto de la explotación en el acuífero costero en las proximidades del P.N. de Doñana. XXIII Proceedings of the International Association of Hydrogeology: aquifer overexplotation, 1, 179-182.

Vetter, M., Aguilar, M., y Sousa, A. (2016). Aproximación a los escenarios climáticos futuros en el Parque Nacional de Doñana. En Díaz, C. (Ed.) El sistema de lagunas temporales de Doñana, una red de hábitats acuáticos singulares (105-108). Madrid, España: OAPN.

Whittingham, M.J., Stephens, P.A., Bradbury, R.B., y Freckleton, R.P. (2006). Why do we still use stepwise modelling in ecology and behaviour? Journal of animal ecology, 75(5), 1182-1189.

Zazo, C., Dabrio, C.J., Borja, F., Goy, J.L., Lezine, A.M., Lario, J., Polo, M.D., y Hoyos, M. (1999). Pleistocene and Holocene aeolian facies along the Huelva coast (southern Spain): climatic and neotectonic implications. Geologie en Minjbouw, 77, 209-224.

Publicado

2019-06-30

Cómo citar

Fraile-Jurado, P., Borja Barrera, C., Borja Barrera, F., Díaz del Olmo, F., & Recio Espejo, J. M. (2019). Modelos predictivos del comportamiento del nivel piezométrico de la laguna Charco del Toro (Parque Nacional de Doñana, Huelva, sw España) mediante técnicas de análisis multivariante. Estudios Geográficos, 80(286), e008. https://doi.org/10.3989/estgeogr.201928.008

Número

Sección

Artículos