Resumen La cuenca del río Conchos, situada en el Estado de Chihuahua (México), ha sufrido un notable deterioro por el desarrollo de las actividades humanas. El crecimiento urbano, la industrialización y la agricultura han degradado de manera notable los recursos hídricos de esta cuenca. Para examinar la calidad de sus aguas se han analizado los embalses de la presa de Las Vírgenes, el lago Colina y la presa la Boquilla, determinando los parámetros de Oxígeno Disuelto, pH, Nitratos, Sólidos Totales Disueltos, Turbidez y Temperatura a partir de muestras de agua. Mediante estos datos y la información espectral de imágenes del satélite Landsat 5 se evaluaron 30 modelos de regresión lineal de los cuales, la turbidez obtuvo el mejor ajuste. Las regiones del espectro 0,52 - 0,6 μm y 0,63 - 0,69 μm, aportados por la variable predictora, se mostraron como los rangos de mayor correlación con los valores de turbidez. El modelo empleado para representar la turbidez espacialmente distribuida muestra que la presa la Boquilla obtiene los valores más altos, relacionados con la suspensión de sedimentos aportados por cauces efímeros a lo largo de todo el embalse.

Abstract The Basin of Conchos River, located in the State of Chihuahua (Mexico), has suffered a marked deterioration due to the development of human activities. The urban population growth, industrialization, and agriculture have significantly degraded water resources of this basin. To examine the quality of its waters, the reservoirs of Las Vírgenes dam, the Colina lake, and La Boquilla dam have been analyzed, determining the parameters of dissolved oxygen, pH, nitrates, total dissolved solids, turbidity and temperature from water samples. Using these data and the spectral information of Landsat 5 satellite images, 30 linear regression models were evaluated; from these models, turbidity obtained the best match. The regions of spectrum 0.52-0.6 μm and 0.63-0.69 μm, provided by the predictor variable, appeared as the ranges of higher correlation with the values of turbidity. The model used to represent the turbidity spatially distributed shows that La Boquilla dam gets the highest values related to the suspension of sediments provided by ephemeral channels throughout the reservoir.

SUMMARY: The drainage basin of the Turrilla river (SE of Spain) went through important land cover changes since 1950s; from mainly an agrarian scenario in 1956 to other depopulated and forested in 2015. This study analyzes the effects of land use changes on fluvial dynamics and their relationship with the organic carbon (OC) stock in fluvial sedimentary deposits as well as in the soil of the basin. Methods included a fluvial geomorphological analysis and a land use change analysis in combination with OC databases of soil and sediment. Results showed that the fluvial channel experienced important morphological changes related to different erosion processes and stabilization of fluvial deposits, induced by land use changes in the drainage area. The active channel decreased 63 % in the study period, while bank erosion and gully erosion increased (34 % and 21 %, respectively). Alluvial fans and alluvial plain were also extended (21 % and 7 %, respectively) and alluvial bars were colonized by vegetation. Sediment was impoverished in OC compared to catchment soils (0.24 enrichment ratio sediment/soil). However the increase of OC stock (Mg ha-1) was very similar between soil (25 %) and sediment (23 %). The total reservoir of OC (Mg) increased 27 % in sediments and 25 % in the catchment soils. Results show the large influence of geomorphological dynamics on the OC reservoir at the catchment scale. A very high potential of fluvial sediments to increace OC sinks was observed, particularly in scenarios where the active channel is narrowed and the fluvial channel is encroached with vegetation, facilitating the input of OC in sediment. The potential of sediment to sequester organic carbon could be very useful in planning and management of fluvial sedimentary zones in climate change mitigation policies.

RESUMEN: Este estudio analizó los efectos de los cambios de uso del suelo en la dinámica fluvial y su relación con el reservorio de carbono orgánico (CO) en los depósitos de sedimentos fluviales, así como en los suelos de la cuenca. Para ello se utilizó una combinación de cartografía geomorfológica fluvial y de los usos del suelo, con bases de datos de diferentes muestreos de CO en suelos y sedimentos. La superficie del cauce se redujo (-63 %) en el periodo de estudio, al tiempo que se ampliaron la erosión lateral (34 %) y en cárcavas (21 %), los abanicos aluviales (13 %) y la llanura aluvial (7 %). Las barras fluviales fueron colonizadas en un porcentaje muy elevado por la vegetación. Los sedimentos se encontraron empobrecidos en CO con respecto a los suelos de la cuenca (0,24 razón de enriquecimiento de CO sedimento/suelo). Sin embargo, el aumento de las existencias (stock) de CO (Mg ha-1) fue muy similar en el período de estudio en suelos (25 %) y en sedimentos (23 %). Así como el reservorio total de CO (Mg) que aumentó un 27 % en los sedimentos del cauce y un 25 % en los suelos de la cuenca. Los resultados mostraron la gran influencia de la dinámica geomorfológica en los reservorios de CO a escala de cuenca. Los sedimentos fluviales poseen gran potencial para generar sumideros de CO, en escenarios de estrechamiento del cauce activo y reverdecimiento del lecho, facilitando la entrada de CO.

SUMMARY: Important land cover changes were documented in several areas of the Mediterranean basin with associated hydrological effects. This paper aims at contributing to the characterization of land use changes and vegetation cover in a basin representative of the Mediterranean mountain range, and quantifying the impact of those changes on lateral and vertical flows (discharge and evapotranspiration, respectively). For this purpose, a series of precipitation data and some components of the hydrological cycle were analyzed: streamflow-runoff in two periods (1933-1948 and 1996-2012). In addition, a spatial analysis of land use changes was carried out; this information was used for the spatial analysis of the curve number and evapotranspiration. Main results indicated that precipitation had not changed significantly between both periods, while streamflow declined by a 43 %, together with the loss of 63 % of agricultural areas that were replaced by shrubland and forest. Evapotranspiration increased in 57 % of the drainage area, with an average increase of 20 mm year-1. In general, the partition of rainfall was readjusted due to the recovery and changes of the natural vegetation cover, facilitating a redistribution of water within the hydrological cycle. As a result, the observed increase of vertical fluxes and the decrease of horizontal ones could potentially affect the hydrological resources of the area.

RESUMEN: En distintas partes del Mediterráneo se están documentando en las últimas décadas cambios en el patrón de coberturas del suelo, muy frecuentemente hacia un aumento de la cobertura vegetal, con consecuencias hidrológicas asociadas a los mismos. En este trabajo se exploraron los cambios de uso del suelo y precipitación en una cuenca representativa de la media montaña mediterránea, y se examinó el impacto de los mismos en algunos flujos laterales y verticales del ciclo hidrológico (caudal y evapotranspiración, respectivamente). Para ello, se analizaron series de datos de precipitación y varias componentes del balance hidrológico: caudal-escorrentía superficial en dos períodos (1933-1948 y 1996-2012). Además, se analizaron espacialmente los cambios en los usos del suelo entre ambos períodos, información que se utilizó como base para el análisis espacial del número de curva y la evapotranspiración. Los principales resultados mostraron que la precipitación entre ambos períodos no presentaba cambios significativos, mientras que el caudal observado descendió un 43 %. Entre ambos períodos se perdió el 63 % de la superficie agrícola, sustituida por distintas superficies forestales. Todo ello dio lugar a un aumento de la evapotranspiración potencial (57 %) de la cuenca, con un incremento medio de 20 mm año-1. En general, el sistema de partición de la precipitación se ha reajustado debido a la recuperación de la cobertura de vegetación natural de la cuenca, ocasionando una redistribución del agua dentro ciclo hidrológico, aumentando la evapotranspiración y disminuyendo el caudal en superficie, pudiendo llegar a afectar los recursos hídricos de la zona.

This work gives and overview of the recent morphological adjustments to Mediterranean fluvial systems in Spain caused by human action. First, we discuss the main actions affecting the amount and rate of water and sediment discharge. After analyzing the current conditions of instability and natural imbalance in most of these systems, we studies the important changes observed in the morphodynamics of channels and alluvial plains. We then analyze, in detail, the marked increase in bed incision, particularly over the last decades, which has both environmental and socioeconomic impacts, in relation to the management of the hydrological resources and the different actions undertaken in watersheds and waterways.

Con el presente artículo se pretende dar una visión general de los recientes ajustes morfológicos que han sufrido los sistemas fluviales mediterráneos en la Península Ibérica a causa de la acción del hombre. En primer lugar, se exponen las principales actuaciones que alteran la cuantía y el régimen de sus aportaciones de aguas y sedimentos. Tras analizar la actual situación de inestabilidad y ruptura del equilibrio natural de muchos de estos sistemas, incluyendo las llanuras aluviales, se estudian los cambios más importantes observados en la morfodinámica de los cauces. Con especial detalle, por sus repercusiones ambientales y socioeconómicas, ha sido abordado el análisis de la creciente tendencia a la incisión del cauce durante las últimas décadas, así como su relación con la gestión de los recursos hidrológicos y las distintas acciones llevadas a cabo en cuencas y cursos de agua.