Residuos leñosos de gran tamaño en un torrente de la...

BOSQUE 28(2): 83-96, 2007Residuos leñosos de gran tamañoBOSQUE 28(2): 83-96, 2007

ARTÍCULOS

Residuos leñosos de gran tamaño en un torrente de la Cordillera de Los Andes, Chile: su funcionalidad e importancia

Studyon largewoodydebris inastreamfrom theAndesMountains: functionalityand importance

Andrea Andreolia*, Giovanni Carligb, Francesco Comitib, Andrés Irouméc

*Autordecorrespondencia: aUniversitàdiPadova,Dept.TerritorioeSistemiAgroforestali,Agripolis, Vialedell’UniversitàNº16,35020Legnaro, Italia,Tel.:39-049-8272700,Fax:39-049-8272686,[email protected]

bUniversitàdiPadova,Dept.TerritorioeSistemiAgroforestali,Agripolis, Italia cUniversidadAustraldeChile, InstitutodeManejoForestal,Casilla567,Valdivia,Chile

SUMMARY

Thestudyanalyzedamounts,characteristicsandmorphologicalimpactofLargeWoodyDebris(LWD)inTresArroyostorrentofthe ChileanSouthernAndesdraininganold-growthforestedbasin.Allwoodydebrispiecesgreaterthan10cmindiameterand1min lengthweresurveyedalonga1.5km-longstreamsectionpresentingageneralstep-pool/cascademorphology.Thetotalamountof largewoodydebriswithinthefluvialcorridorwasonaverage1,500m3/ha,veryhighvaluecomparableonlytodatafromold-growth forestedbasinsinthePacificNorthwestofNorthAmerica.AroundtwothirdsofLWDvolumewerefoundinaccumulationswhile halfof theLWDelementswere locatedon theactive floodplain.Asmuchas83%of theLWDpieces showedsignsof in-stream transport, 13% weredirectly associated tonatural tree falls, and the remaining to landslides andbank erosion. Different typesof log-jamswereobserved,someheavilyalteringchannelmorphology(log-stepsandvalleyjams),othersjustliningthechanneledges (bankfullbenchjams).Thepercentageoflog-stepsoverthetotalnumberofstepsisaround22%,whereastheelevationlossdueto LWD(log-steps andvalley jams)was27% the totalpotential energy.Finally,2,000m3of sedimentswere estimated tobe stored in themainchannelbehindLWDstructures,corresponding toapproximately150%of theannualbasinsedimentyield.

Key words: largewoodydebris (LWD),old-growthforestedbasin,channelmorphology,valley jams,storedsediments.

RESUMEN

Seregistraronlacantidad,característicaseimpactomorfológicodelosresiduosleñososdegrantamaño(large woody debrisoLWD) enel torrenteTresArroyos,situadoenlaCordilleradeLosAndes,Chile,cuyacuencaaltaestácubiertaporbosquesprimariosde losgénerosAraucariayNothofagus.Seexaminaronlosresiduosleñososdemásde10centímetrosdediámetroy1mdelongitud, en un tramo de 1,5 km del cauce principal del torrente que presenta una morfología general de step-pool/cascade. La cantidad de LWD en el cauce y sus márgenes inundables fue de 1.500 m3/ha, valor comparable a los registrados en cuencas con bosques antiguosen lacostanoroestedeAméricadelNorte.Casidos terciosdelvolumendeLWDformabanacumulacionesde troncosy lamitaddeellosseencontraronenlasmárgenesinundablesactivasdeltorrente.El83%delLWDpresentabaseñalesdehabersido movilizadopor el torrente, el 13%se asociaba a caídasnaturales de árboles y el resto a aportes por deslizamientosy erosión de laderas.Seobservarondiversostiposdeacumulacionesdetroncosquealterabanlamorfologíadelcanalycubríanlasmárgenesdel cauce.SeestimóquelasacumulacionesdeLWDeneltramoestudiadodisipanel27%delaenergíapotencialtotaldelacorriente deagua.Finalmente,seestimóen2.000m3elvolumendesedimentosdepositadosenelcauceprincipalaguasarribadecúmulos deLWD,correspondiendoaproximadamenteal150%delaporteanual totaldesedimentossólidosde lacuenca.

Palabras clave: large woody debris (LWD), residuos leñosos de gran tamaño, morfología fluvial, acumulaciones, transporte de sedimentos.

INTRODUCCIÓN debris o LWD (Shields y Gippel 1995, Darby y Thorne 1995,MontgomeryyBuffington1997,Dudleyet al.1998,

Los troncos y trozos residuales de madera de gran Montgomeryet al.2003). tamaño (diámetro medio superior a 10 cm y longitud Ensiglospasados los LWDfueronabundantesen las mayor a 1 m) retenidos en los cauces fluviales se de- cuencasforestadas;sinembargo,durantelasúltimasdécadas nominan en la literatura anglosajona como large woody supresenciasehareducidoenformanotabledebidoala

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deforestaciónquehaafectadoparticularmentelasladeras demenoraltituddelascuencasdemontaña.Tambiénha contribuido a la desaparición de los LWD la extracción demaderadesde los cauces (channel gardening), que se realizaparareducirelriesgohidráulico,mejorarlanavegaciónyutilizarlosresiduosvegetalescomocombustible (Montgomeryet al.2003).

SegúnGurnellet al.(2002),Montgomeryet al.(2003) yMontgomeryyPiégay(2003),lostrozosdemaderaque yacen en los canales ejercen una fuerte influencia en la hidráulica de los ríos, en el transporte de sedimentos, la morfologíadelcanaly laecologíadelcauce.Enopinión de Montgomery y Buffington (1997), la morfología del canalylaacumulacióndesedimentosenlostorrentesde montañaqueatraviesanbosquesmadurossondeterminados engranmedidaporlosLWD,queestablecenunamorfologíaforzadaporescalonesdetroncos(log-steps),diques y acumulaciones de troncos en el canal y sus márgenes (log-jamsybankfull bench jams),queproducenpequeñas cascadasescalonadasentrelasqueseintercalanpozas(steppool/cascade).AunquelapresenciadeLWDrepresentauna seriapreocupaciónporel transportedelflujoencrecidas y flujos aluvionales (Darby y Thorne 1995, Shields y Gippel1995,Dudleyet al.1998),lasventajasambientales de los residuos leñosos son talesqueen la actualidad se incorporanrestosdemaderaaloscaucesparamejorarla calidad de los ecosistemas fluviales (Hilderbrand et al. 1997,LaceyyMillar2004,Shieldset al.2004).

La mayoría de las investigaciones geomorfológicas sobre los LWD se ha realizado en la región noroeste de Norteamérica,algoenEuropa(Comitiet al.2006)ymuy poco en otros continentes (Jacobson et al. 1999, para África; Baillie y Davies 2002 y Webb y Erskine 2003, paraOceanía).Hastadondeelconocimientodelosautores alcanza, no se han reportado estudios sobre el LWD en lasregionestempladasytropicaleshúmedasdelcontinente latinoamericano,quesecaracterizanpormillaresdecursos deaguaqueatraviesanbosquesnativosymanejadosque presentan árboles de grandes dimensiones y donde, por lo tanto, debe esperarse que el LWD ejerza una acción morfológica importante. En esta área tan importante, sólo Montgomery et al. (2003) en una expedición en el río Beni, en la cuenca amazónica boliviana, destacan la presencia de trozos de madera y grandes acumulaciones de troncos. En este contexto, los Andes meridionales parecen una localización ideal para estudiar el efecto de los LWD en los cauces de montaña que drenan cuencas cubiertasporbosques.

Los bosques nativos primarios son cada vez menos abundantes en losAndes meridionales y en las áreas de precordilleratantodeChilecomodeArgentina,debidoa lataladeárbolesparaproducirmaderayleñayparadejar espacioalaproducciónagrícolayganadera(Hechenleitner et al.2006,Otero2006).Másespecíficamente,elbosque lluvioso templado chileno, o bosque valdiviano, similar a los bosquesdel noroeste deEstados Unidos a lo largo de la costa del Océano Pacífico, ha sido eliminado en

gran parte en los valles de Chile central y meridional (Donoso 1993). Sin embargo, en los ambientes andinos esaúnposibleencontrargrandesextensionesdebosques nativosprimariosdominadosporNothofagus spp.yaraucaria(Araucaria araucana (Mol.)K.Koch.)enparquesy reservasnacionalesyenpropiedaddeparticulares(CONAFCONAMA1999),de talmaneraqueestas localizaciones representanexcelentesáreasdeinvestigaciónparaanalizar la influenciade losLWD sobre lamorfologíay la dinámicade los ríosdemontañaenambientescasiprístinos, diferentes a las cuencas norteamericanas. El estudio de losLWDenel torrenteTresArroyos resultaentoncesde graninterés,debidoalaescasainformaciónsobreelrolde losresiduosleñososenlostorrentesdeAméricaLatinay especialmentedelsurdeChile.Laestrecharelaciónentre el drenaje torrencial propio de áreas montañosas de alta pendiente y las propiedades erosionables de gran parte de los sedimentos andinos de origen volcánico (cenizas, tefra)acumuladosenlascuencas,hacepresumiblequeel rolde losLWDenlaconfiguracióndeloscanales,en la regulacióndelarrastredesedimentos inertesyorgánicos y en la configuración del hábitat para los organismos bentónicos,enlazonameridionaldelaCordilleradelos Andes,seamuy importante.

Estetrabajotienecomoobjetivoreportarlosresultados de un estudio tendiente a determinar la cantidad y las característicasdeLWDenuntorrentedelaCordillerade Los Andes (Chile), describir el impacto de LWD sobre lamorfologíadel canaly laproducciónde sedimentosa niveldelacuenca,ycompararlosresultadosconcuencas situadasenotras regionesdelmundo.

MÉTODOS

Área de estudio. El área de estudio corresponde a la cuenca del torrente TresArroyos, situada en la Reserva ForestalMalalcahuello-Nalcas,enlaprovinciadeMalleco (figura1). El torrente Tres Arroyos cruza la Ruta R-89 entre las localidadesdeCuracautínyLonquimay,aunos 2kmalestedeMalalcahuello,para luegoconfluirsobre lariberanortedelríoCautín.Eláreadelacuencahastael puntodedescargaenelápiceoextremoaguasarribadel conodedeyecciónesde9,1km2.Desdeelaño1997una estaciónfluviométricaestáenoperaciónenlapartealtade lacuencacontrolandounasuperficiede5,9km2(Iroumé 1997,2003).Aunquesepresentannevadasenelinvierno,el régimenhidrológicodeltorrenteTresArroyosesdominado por las lluvias invernales con ocasionales máximos por derretimientodelanievequeseacumulaenlaspartesaltas delacuenca.Losprincipalesparámetrosgeomorfológicos de lacuencasepresentanenelcuadro1.

Según la clasificación de Fuenzalida (1965) el área presentaunclima“Templado-cálidoconlluviasinvernales”, conunaprecipitaciónmediaanualde2.217mm.Elmes más lluviosoes junio con402mm,mientrasqueelmás secoesenerocon57mm.Latemperaturamediaanuales

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8,5°C,siendoeneroelmesmáscálidoconunatemperatura mediade14,3°Cy julioelmesmásfríocon3,3°C.

Lageologíadeláreaestácaracterizadaporrocaspiroclásticas,comobrechasandesíticas,tufoseignimbritas,lavas, ycapassedimentariaspertenecientesalaFormaciónCura MallíndelMiocenomedio-inferior(Emparanet al.1992). Dosunidadesvolcánicasmásrecientes,delPleistocenoy Holoceno,estánasociadasconelvolcánLonquimay.Los sedimentos cuaternarios se describen como “sedimentos noconsolidados,conintercalacionespiroclásticas”.Enel áreadeMalalcahuelloseencuentrasolamenteun tipode roca intrusiva, que corresponde sobre todo amonzonitas ygranodioritas (GrupoPlutónicoMelipeuco).

Figura 1. LocalizacióngeográficadelacuencadeltorrenteTres Arroyos.

Geographic locationofTresArroyosstudybasin.

Cuadro 1.Parámetrosgeomorfológicosdelacuencadeltorrente TresArroyos.

MaincharacteristicsofTresArroyoscatchment.

Unidad Valores

Área km2 9,1 Alturamedia ms.n.m. 1.487 Alturamínima ms.n.m. 990 Alturamáxima ms.n.m. 1.856 Longituddelcauceprincipal km 4,89 Pendientemediadelcauceprincipal % 18 Ordendelcauce – 3 Precipitaciónanual mm 2.217 Caudalmáximoregistrado* m3/s 14 Tiempodeconcentración h 1,3

* Elvalorserefierealregistroenlaestaciónquecontrolaunasuperficie de5,9km2en laparte superiorde la cuenca, según semuestraen la figura3.


Lacuencaseencuentraforestadaenun72%(figura2), dondeel61%esbosquenativoadulto (árbolesde40-50 mdealtoy1-2mdediámetro)yel6%coníferas.Estas últimas se plantaron para reducir la erosión del suelo despuésdeunincendioocurridodurantelaprimeramitad del siglo pasado. El 6% de la cuenca se caracteriza por cenizas volcánicas arenosas en las partes altas sobre el límitealtitudinalde lavegetaciónyel22%seencuentra cubiertoporpraderasymatorralescercadellímitedelos árboles.LosbosquesnativosenlacuencadelesteroTres Arroyos corresponden a los tipos forestales Araucaria (Araucaria araucana)yRoble-Raulí-Coigüe(Nothofagus dombeyi(Mirb.)Oerst.,Nothofagus alpina(Poepp.etEndl.) Oerst.yNothofagus obliqua(Mirb.)Oerst.,respectivamente. En el área de la cuenca, el tipo araucaria se encuentra solamenteporencimadeunaelevaciónde1.200-1.300m, mientras que la parte más baja está caracterizada por el tipo Roble-Raulí-Coigüe (DGA 2000). El sotobosque de estaúltimaformaciónestádominadoporquilaycoligüe (Chusquea spp.).Enlasplantacionesdestacanlasdepino oregón (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) y pino insigne (Pinus radiata D. Don), encontrándose también rodales con P. ponderosa Dougl., P. monticola Douglas ex D. Don, P. contorta Dougl. ex Loud y una variedad deEucalyptus spp.

El canal principal es de aproximadamente cinco kilómetros de largo, con una pendiente media del 18% (figura3). Sin embargo, el gradiente varía localmente debido a deslizamientos, grandes acumulaciones de residuos en el valle (large valley jams, debris dams) y en el cauce (log-steps) que dan a la sección longitudinal un perfil escalonado. La morfología del cauce (según la

Sin vegetación Plantaciones de coníferas Bosque nativo maduro denso Renoval denso Krummholz Bosque nativo maduro con renoval Matorrales Bosque adulto abierto Matorrales arborescentes

0 1 2 3 km

Figura 2. Mapadecoberturavegetalde la cuencadel torrente TresArroyos.

VegetationmapofTresArroyosbasin.

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Zona quemada

Canal de flujo de detritos muy activo (presencia de sedimento del debris flow de 1992)

Estación de registro de caudales

Límite superior del área de estudio

Gran acumulación de troncos (valley jam), derrumbada

0 1 2 3 4 km

Figura 3. Esquemadelacuencadel torrenteTresArroyosque muestralaredhidrográfica,lazonaestudiada,lalocalizaciónde lasacumulacionesdevalle(valley jams) intactas(líneascontinuas transversales al canal) y del punto “nodo” (círculo blanco) en laconfluenciacondoscanalesdeflujodedetritos.Tambiénse muestra la localización de la estación de registro de caudales que funciona desde 1997 controlando 5,9 km2 de la parte alta de lacuenca.

Sketch of the study basin illustrating the channel network, the length surveyed, the location of the intact valley jams (solid lines transversaltothechannel)andofthe“nodal”point(whitecircle)atthe confluenceof twodebris flowchannels.Thegauging stationoperating since1997 isalsoshown.

clasificacióndeMontgomeryyBuffington1997)presenta toda la gama de tipos de estructura, desde escalón-poza (step-pool) hasta rápidos-poza (riffle-pool), con un alto gradodemorfologíasforzadasporlapresenciadelLWD. El canal es confinado, con llanura de inundación activa limitada por laderas rocosas escarpadas en los sectores másaltos,mientrasqueesmásanchoenseccionesaguas abajo. Las terrazas, formadas probablemente por valleyjamscomo lasdescritasporAbbeyMontgomery(2003) enelríoQueets,Washington,soncomunesalolargodel canalprincipal.

Lahidrologíayeltransportedesedimentosenelcauce del torrente Tres Arroyos han sido monitoreados desde el año 1997 (Iroumé 1997, Uyttendaele 2006). Las relacionespreliminaresentre laconcentracióndesedimentos en suspensión, la carga de fondo y el caudal han sido determinadas por Iroumé (2003), Lenzi et al. (2004) y Uyttendaele(2006).LacuencadeltorrenteTresArroyosestá afectadaporprocesosdetransporterelacionadosaflujode detritosoflujosaluvionalesdelostributariosescarpados, asociadosagrandescantidadesdesedimentosydeLWD en el canal principal. Uyttendaele (2006) estima que el aluvión que ocurrió el año 1992 transportó 5.300 m3 de sedimento al cono de deyección aluvial, provenientes de un canal tributario de fuerte pendiente donde los flujos

dedetritossonmuyfrecuentesacausadelainestabilidad naturalde lasmárgenes(figura3).

Intensoseventosdecrecidaocurridosenlosaños1972y 1992produjerondañosenlaRutaR-89yenlalíneaférrea situados en la desembocadura de la cuenca.Testimonios de lugareños que viven cerca del cono de deyección del TresArroyos dan cuenta del rol crucial del LWD en la dinámicade la crecidaocurridael año1992, e informan queelLWDquecomponíaelflujoaluvionalfuedepositado engrandescantidadesenelconodedeyecciónsinalcanzar laconfluenciaconelríoCautín.Elconodedeyecciónse caracterizaporlapresenciadegrandescantidadesdeLWD en distinto estado de decaimiento, con residuos leñosos dispersossobretodalasuperficieyenparticularsobrelas barrassinvegetaciónylasterrazasaluviales(figura4).Una gran acumulación de LWD, formada por 100-150 trozos de0,5mdediámetromedioy4-5mde largo (volumen geométricobrutodeunos600m3,figura5),seencuentra en la confluencia entre el canal donde se generó gran partedelflujodedetritosdelacrecidade1992yelcanal principaldelTresArroyos(tambiénexisteotrocanalmás pequeñoqueentraen lacorrienteprincipalaunospocos metrosaguasarriba,comoseveen la figura3).

Métodos de estudio. El LWD presente en el canal del estudiofueexaminadoenelperíododemarzoaabrilde 2004.Todos losresiduosdemaderacondiámetromayor de10cmylongitudmayorde1mfueronmedidosenel canalactivoyensusmárgenesdeinundación(floodplain) adyacentes. A cada tronco se le midió la longitud y el diámetro a través de una cinta métrica y una forcípula, con una precisión de ±5 cm y ±1 cm, respectivamente.

Figura 4. Vistadesdeaguasabajodelconodedeyeccióncreado por elTresArroyos en la salida de su valle. Gran cantidad de troncos se distribuyen en la superficie del cono y se depositan entre lossedimentos.

View from downstream of the alluvial fan created byTres Arroyosattheexitofitsvalley.LargequantityofLWDpiecesarespread on thesurfaceandburied in thesediments.

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Figura 5. Vista desde aguas arriba de la gran acumulación de LWDencontradaenelpunto“nodo”(véasefigura3).

ViewfromupstreamofthelargeLWDaccumulationfound at the“nodal”point (seefigure3).

Adicionalmente se midieron los trozos incluidos en los log-jams(esdecir,tacosoacumulacionesdeunmínimode doselementos),lasdimensionesgeométricasdelostacos (longitud,anchurayaltura)yeldiámetromínimodeltronco yeldiámetromáximode las raícesdecada trozo.

ElcanalprincipaldeltorrenteTresArroyosfueexaminadodetalladamenteenuntramode1.540mdelongitud (figura3). Adicionalmente, se recorrió un tramo de un kilómetro,desdeelextremoaguasarribadeltramoanterior hastaunacascadacercadel límite inferiordelbosquede araucaria.Esteúltimosegmentosecaracterizabaporuna morfologíayunadensidadde residuos leñosos similares a la parte superior del tramo examinado detalladamente. La figura6 consta de dos imágenes representativas del canal en los dos tramos mencionados, donde se muestra el cauce aguas abajo de la confluencia (figura6a) y el segmento superior, más estrecho, que pasa a través del bosquenativomaduro(figura6b).

El levantamiento topográfico del perfil longitudinal (figura7)serealizóconundistanciómetroláserconinclinómetro incorporado. Se definieron 17 tramos individuales atendiendoalauniformidaddelapendiente,elanchodel canalylaabundanciaderesiduosleñosos(cuadro2).Los tramos tienen pendientesdel 3%al 15% (promedio7%) yunanchoacaucelleno(bankfull)de5,5a15,5m(promedio7,8m).Eláreadecuencadrenadaporcadatramo, Ar,calculadamedianteunmodelodeelevacióndigitaldel terreno,varíadesde5,5hasta9,1km2.

Encadatramosemidierontodoslosresiduosdemadera (LWD), así como las siguientes características de cada unodeellos:pendientemediadelcanal(s),anchomedio acaucellenoydelasmárgenesdeinundación(BbfyBfp respectivamente),profundidadmediadecaucelleno(hbf), númerode step (Nst) ynúmerode piedras (Nb) respectivamentemásaltosymásgrandesquehbf.


a

b

Figura 6. Vistasdelcanalprincipaldesdeaguasabajo:(a)aguas abajodelnodo,dondeelcanalyvallesonmásamplios,(b)aguas arribadelnodo,dondeelcauceesmásestrechoyloselementos másgrandesdeLWDsecubrenconmusgosdensos.

Viewsof themain channel: above (a), downstream of the nodalpoint,where thechanneland thevalleyarewider,below(b)upstreamofthenodalpoint,wherethestreamisnarrowerandthelargest LWDelementsarecoveredwith thickmosses.

En el trabajo de campo, a cada detrito leñoso se le registraron las siguientes características: tipo (tronco, raíces, tronco con raíces unidas), especie (Nothofagus/ araucaria/conífera), laorientacióncon respecto al flujo (paralelo,ortogonal,oblicuo),elestadodedecaimiento definido a través de la observación de los trozos de maderaentresniveles(bajo,cuandosenotabapresencia decortezayhojas,secasono;medio,nohabíapresencia dehojasnicorteza,perolamaderanosenotabaporosa nisedeshacía,yaltoconpresenciahastadeataquesde hongos o de insectos y cuando la madera estaba muy porosa y se deshacía fácilmente), el origen (erosión de márgenes, deslizamiento de las laderas adyacentes, mortalidad natural, transportado por la corriente) y la posición(log-step,enelcanal,enelcanalacaucelleno,

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suspendido formando un puente sobre el canal, en las márgenesinundables).Lostrozosdemaderacalificados como“enelcanal”fueronaquellosqueseencontraban a una elevación más baja que la altura de cauce lleno, a excepción de los escalones de troncos (log-step) que

120

100

80

60

40

20

0 0 250 500 750 1.000 1.250 1.500 1.750

Distancia longitudinal (m)

Figura 7. Perfil longitudinal del tramo examinado del canal donde se muestran las principales características del LWD y otrosprocesosexternos.

Longitudinalprofileofthesurveyedchannellength,showing themainLWD-relatedfeaturesandotherexternal forcing.

Acumulación de valle

Escalones de tronco altos

Confluencia con tributario de alta pendiente

Tramo con escalones de troncos




Deslizamiento reciente


Dis

tanc

ia v

ertic

al (

m)

formanunacategoríadiferente.En relacióna losescalonesdetroncossemidiótambiénlaalturadeldesnivel y la profundidad de las pozas al pie de los escalones. LoselementosdeLWDencontradosaunaalturacorrespondiente al nivel de cauce lleno fueron considerados comoungrupo separado.

Loselementoscalificadoscomo“suspendidosformando unpuentesobreelcauce”fueronaquellosubicadosauna elevación superior al nivel de cauce lleno. En cambio, los troncos situadospor encimadel nivel de cauce lleno pero en el área adyacente sujeta a inundaciones de baja frecuencia fueron considerados como elementos en los márgenes del canal. En el caso de troncos largos que ocupaban diversas porciones del canal, la localización asignada correspondió al lugar donde se emplazaba la mayorpartedel tronco;asuvez,a los trozosdemadera ubicadosenparteoporcompletosobreelnivelmáximode inundaciónnoselesestimóelvolumenparcialdeltronco dentro del nivel del flujo, registrándose sólo la longitud total del mismo. Este procedimiento pudo producir una levesobreestimacióndelvolumentotaldeLWDubicados enelcaucedel torrente.

Elvolumendesedimentodepositadoaguasarribadelos escalonesdetroncosyvalley-jamssecalculóconsiderando una cuña sólida de dimensiones geométricas (longitud, ancho aguas arriba y aguas abajo, altura) medidas con

Cuadro 2.Característicasde los17 tramosestudiadosenel torrenteTresArroyos.

Characteristicsof the17 investigatedreachesofTresArroyos torrent.

Anchode la Anchode Tipode

Longitud Pendiente llanurade Morfología CaracterísticasTramo cauce lleno bosque Notas

(m) (m/m) inundación delcanal* de losLWD*** (m) adyacente**

(m)

1 82 0,08 7,6 17,3 SP,CA JN,CP – DDroto2 32 0,11 9,1 16,7 CA JN,CP Deslizamientos recientes Tacos,DDroto3 117 0,08 8,2 11,6 SP,CA JN,CP Deslizamientos DD4 106 0,07 7,1 21,3 SP,RA JN,PC Deslizamientos,confluencia Tacos,DDroto

con tributarioaaltapendiente5 134 0,07 5,8 27,3 SP,RA JN,PC – Escalones, tacos6 69 0,05 7,6 30,2 RA JN,PC Cono tributario DD,DDroto, tacos7 105 0,05 7,1 23,8 RA,CA JN,PC Terrazasanchas –8 124 0,05 7,2 20,4 CA,SP JN,PC Terrazasanchas Curva,DDroto9 76 0,08 7,8 20,5 SP,RA VN,JN Erosiónde lasmárgenes DD

10 116 0,11 8,0 20,0 SP VN,JN Confluenciaconsubcuenca Escalones,canal desestabilizada abandonado

11 74 0,03 15,5 22,0 RA VN,PC Áreaampliadedeposición DDroto 12 65 0,12 8,0 16,0 SP,CA PC Confluenciacondoscanales Escalones,pilaenorme

dedebris flow deLWD 13 79 0,06 6,8 17,7 SP,RA VN – Escalones,DD 14 97 0,07 5,6 8,0 SP,CA VN Lechoenrocas Taco 15 90 0,08 6,2 13,7 RA VN Erosiónde lasmárgenes DD 16 49 0,15 5,5 8,0 SP VN Cono tributario Escalonesaltos,DDroto 17 128 0,07 7,0 11,7 SP,RA VN Deslizamientos Escalones, tacos

* SP=secuenciaescalón-poza(step-pool),CA=cascada,RA=rápido. ** JN=renovaldeNothofagus,PC=plantacióndeconíferas,VN=Nothofagusadulto. ***DD=diquededetritos (debris dam - valley jam).

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unacinta,sinconsiderarlaporosidad.Elvolumendelos trozos de madera se calculó por referencia al diámetro, Dlog,medidoen lamitaddesu longitud,ya la longitud, Llog,asimilándoloalvolumendeuncilindro,comosehace comúnmente para estudios sobre el LWD. El volumen de las raíces se aproximó al volumen de un cilindro de diámetro igual al del tronco junto a la raíz por la altura de las raíces.

RESULTADOS

Volumen de LWD, densidad espacial y características. El volumen medio de LWD almacenado en el área del canaldel torrenteTresArroyos, incluyendolasmárgenes inundables, es extremadamente alto. Sobre la base de la longitud del tramo de canal estudiado, dicho volumen se estimó en 1.198 m3/km de LWD, correspondientes a 1.530 m3/ha del área de cauce lleno. El número medio de elementos por kilómetro de canal fue de 1.550 y de 1.979elementosporhectáreadeáreadelcauce lleno.Si sólo se consideran los elementos dentro del cauce lleno, el volumen alcanza a 556 m3/km o 710 m3/ha, mientras que la densidad espacial media de los elementos fue de 786/kmo1.004/ha.

Las dimensiones de los elementos de LWD eran de hasta 2,2 m de diámetro y 26 m en longitud. El tamaño mediode loselementos resultóde0,41mdediámetroy 3,25mdelargoentodalapoblacióndeLWDexaminada, mientrasqueloselementospresenteseneláreadelcauce lleno tendieron a ser levemente más grandes, de 0,50 m y3,00m,respectivamente.Laproporciónnuméricaentre elementosdeNothofagusspp.yAraucaria araucana fue la misma tanto al incluir los elementos “marginales” (es decir, los que están sobre la llanura de inundación y no en el canal de bankfull) como al no incluirlos: 94% y 6%, respectivamente. En el canal se encontraron muy pocos trozosdemaderade coníferasprovenientesde las plantacionesysunúmeronoinfluyóenlacaracterización de los LWD en el tramo estudiado. Sólo un 2% de los elementospresentabaungradodedecaimientobajo(hojas ocortezatodavíapegadas),mientrasqueel27%y15%de loselementosdentrodeláreaactivatotaldelcanal(cauce ymárgenesinundables)ydelcaucelleno,respectivamente, mostrabaungradodedescomposiciónalto.

Aproximadamente dos tercios de los elementos de LWD fueron encontrados en tacos o acumulaciones, y solamenteunterciocomoelementosindividuales.Nohay grandes diferencias entre el área activa total del canal y del cauce lleno: el número de elementos categorizados como“formandotacosoacumulaciones”fuemuysimilar en ambas situaciones, 66% y 68%, respectivamente. De la misma forma, no hubo discrepancias evidentes entre eláreaactiva totaldelcanalyeláreacorrespondienteal cauce lleno con respecto al tipo de elemento de LWD: solamenteel1%fueronraíces,3-4%troncosconraíces,y


95-96%troncossinraíces.Laorientacióndeloselementos en relación a la dirección del flujo se distribuyó casi en lamismaproporciónentrecategoríasoblicuas,ortogonal y paralelas, con una débil dominancia (el 37%) de los elementosenorientaciónoblicua.

ObservandoelposibleorigendelLWD,enel88%de los elementos dentro del cauce lleno (el 83% dentro del áreatotaldelcanal)seencontraronevidenciasdetransporte porel río,el10%(13%) fueasociadoacaídasnaturales de árboles, y el restante a deslizamientos y erosión de laderas.El ingresoderesiduos leñososalcanalprincipal desdecanalesde flujodedetritos laterales se incluyóen lacategoría“transportado”.Loselementosdemaderaen el torrente Tres Arroyos resultaron bastante grandes en comparación con las dimensiones del canal. El cociente entre la longitud de cada elemento y el ancho del cauce llenoyentreeldiámetrodecadaelementoylaprofundidad mediadecaucelleno(hbf)fueenpromediode0,46y0,98, respectivamente.A pesar de las grandes dimensiones de los elementos, se evidencia un transporte absolutamente activo de LWD en el flujo, de acuerdo al alto grado de acumulación, laescasapresenciade troncosconraícesy laexistenciadegrandeselementosdeAraucaria araucana y Nothofagus spp. aguas abajo de sus posibles localizacionesoriginales.

Dimensiones y características de los tacos o acumulaciones. En los tramos examinados se encontró un total de 123 tacos o acumulaciones de elementos de LWD en el área del canal (cauce y márgenes inundables), que corresponden a una densidad espacial de 80 tacos por kilómetro de longitud de canal. Si se consideran sólo los tacos encontrados por lo menos en parte dentro del cauce lleno que pueden afectar la morfología del cauce mismo,elnúmerototaldeacumulacionesdesciendea78, correspondiente a 51 tacos por kilómetro de longitud de canal, con un espaciamiento medio entre tacos de cerca de 20 m. En cuanto al volumen de LWD, la mitad del volumentotaldemaderaalmacenadoentacoscorresponde aacumulacionessituadasfueradelcauce.

Los tacos o acumulaciones en Tres Arroyos estaban formados,enpromedio,por13 troncos (rangode2a93 elementos), mientras que el volumen medio de madera contenidoenlosmismoserade9m3(entre0,2y68m3). El diámetroy la longitudmediade los elementos en las acumulaciones eran de 0,4 m y 3,0 m, respectivamente, similaresa lasdimensionesmediasde todos loselementosdemaderaencontradosenelcauce.Lasdimensiones geométricasmediasdelostacoseran:altura1,1m,longitud 6,2 m y ancho 4,2 m. El volumen geométrico promedio delasacumulaciones,calculadosuponiendounaformade paralelepípedo,esde45m3 (rango:0,8-315m3),conun cocientemedioentreelvolumendemaderayelvolumen de laacumulación,deaproximadamente0,2.

Analizando el origen de los elementos de LWD encontradosenlostacosoacumulaciones,lagranmayoría

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parece haber sido transportada desde aguas arriba (el 86%). Los elementos claves (key pieces) derivaron de los deslizamientos (4%), de la erosión de las márgenes (1%)ydelamortalidadnatural(9%)delosárbolesque crecenenlascercaníasdelcursodeagua.Estadistribución se asemeja a la representada en la figura8para la poblacióntotaldeloselementosdeLWD(individualesy enacumulaciones).Porelcontrario,dentrodelos tacos dominaba la orientación oblicua (42%), con pocos elementos ordenados ortogonalmente (29%) a la dirección de lacorriente.

Seobservarondiversostiposdelog-jams(siguiendola clasificacióndeAbbeyMontgomery2003)eneltorrente Tres Arroyos, variando de in situ a “combinación” y a “tacos”oacumulacionesproducidasportransportedetrozos por crecidas del caudal (figura8). Los tipos in situ y de combinaciónestuvieronrepresentadosprincipalmentepor los escalones de troncos y las acumulaciones o tacos de valle(ograndesdebris-dam),queseránanalizadosdetalladamenteenlasseccionessiguientes.Eltipodetransporte dominantedeacumulacionesserefiereaaquellosquese alineanentrelosbordesdelcanalacaucellenoylalínea demáximaocupacióndelasllanurasinundables(bankfull bench jams),conpocapresenciadeacumulacionesotacos inestablessituadosenlasmárgenesdeinundación(depósitosdebancoy los revestimientos).EnTresArroyos se observaron pocos tacos generados por aluviones o flujo de detritos, pero los existentes correspondían a las acumulacionesmásgrandes,situadasmayoritariamentefuera

Mecanismo deMecanismo de reclutamientoreclutamiento IN SITU COMBINACIÓN

Deslizamientos

Erosión de los márgenes

del canal, en las confluencias con los tributarios de alta pendiente (cuadro2, figuras5y9).

Posición y rol morfológico de LWD en el torrente Tres Arroyos. Conrespectoalallanuradeinundación(floodplain),unpocomásdelamitaddelostroncosdeLWD medidosenelTresArroyosseencontrabafueradelárea de cauce lleno (figura10), y estaban dispuestos como acumulaciones de residuos ubicados en las desembocadurasdelostributarios,formadosporelementosaislados y tacos inestables depositados durante el apogeo de las crecidasalolargodelcanalprincipal,otacosestablesen elvalle.Noseapreciandiferenciasalcompararlaposicióndetodosloselementosdemadera(individualmente oenacumulaciones,figura10a)conladeloselementos individuales (figura10b). Los tacos inestables o los elementosúnicosdepositadosenlasmárgenesdelcanal tienen una baja influencia en la morfología del canal o delallanuradeinundación(AbbeyMontgomery2003), aunque alteran la localización de la vegetación en esta última,limitanladegradacióndelfondoypromuevenel depósitodesedimento,disminuyendoasílaprofundidad del canal (Kochel et al. 1987). Por otra parte, los elementosdeLWDestabilizadosenlasmárgenesdelcanal formabanpartedeestructurascomplejasquebloqueaban el canal y se extendían a la llanura de inundación (es decir, valley jams) o indicaban la existencia previa de estructurassimilares,ahoraderrumbadas(véaseunamayor descripción más adelante en el texto), con las terrazas

Posición típica TRANSPORTE en la red hídrica

Bajo orden, alta pendiente

2º-4º orden 0,02 < S < 0,20

> 3º orden Orthogonal

log steps Flow

Deflection Bar top

debris

Bank deposits

Bar Apex

Bench

Debris Flow-Flood

Wood debris

Meander

Rafts

ValleyBank Input

Oblique log steps

S < 0,03

Canales aluvialesanchos

S < 0,01revetments

Ningún Alteración efecto del canal



Figura 8. LostiposdeacumulacionesdetroncosencontradoseneltorrenteTresArroyos(líneadiscontinua),segúnlaclasificación deAbbeyMontgomery(2003).

The typesof log jamsfound inTresArroyos(dashed line)according to theclassificationbyAbbeandMontgomery(2003).

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algunos metros más altas que la llanura de inundación activaactual.

El volumen de LWD registrado en el área de cauce lleno(bankfull)estabadistribuido,enpartesiguales,como trozosdispersossobreelfondodelcanalyalineadosalos bordesdeéste(figura10).Muypocoselementosconstituían escalonesdetroncososeencontrabansuspendidosformando unpuente sobre el canal.Los elementos a nivel de cauce

Figura 9. Vista desde aguas arriba de la gran acumulación de valle derrumbada (el indicado en figura3). Como escala se observan dos personas. La gran cantidad de sedimento que estuvoacumuladoenelpasadodetrásdeestaestructurasepuede deducirdelaalturadelascapasdesedimentoalaizquierdade la figura.

Viewfromupstreamof the largecollapsedvalley jam(see location on figure 3). For scaling, two persons are circled. The large amount of sediment once stored behind this LWD structure can be inferredfromthesediment layerson the leftof thepicture.

En línea del nivel de Abanca llena

22%

Suspendidos1%

Escalones de troncos

2%

52% Márgenes

En el canal 23%


lleno,particularmente losorientadosendirecciónparalela al flujo, no parecían influirmayormente en lamorfología del cauce sino que ayudaban a estabilizar las márgenes y protegerlasdelaaccióndirectadelflujoprincipal,limitando asílaerosióndelasmismasentantolosLWDnocambien de lugar.Muyraramenteseobservarondeformacionesdel fondo del cauce (pozas-barras) vinculadas directamente a lapresenciadeLWD, sugiriendoque lamayoríade estos residuosestabaenmovimientoonohabíatenidoaúntiempo deproducirmodificacionesimportantesenlamorfologíadel lechofluvialdesdesudepósitodurantelaúltimacrecida.

Aunqueloselementosqueformabanescalonesdetroncos (log-steps)representanapenasunapequeñaproporcióndela poblacióntotaldeLWD,éstos,juntoconlasacumulaciones devalle(valley jams),ejercíanunainfluenciaimportanteen lamorfologíadelcanalyladisipaciónenergéticadelflujo en el TresArroyos (cuadro 3). Las dimensiones medias de los elementos de LWD que formaban el umbral del escalónfueron0,47mdediámetroy6,11mdelongitud. La mayoría de los escalones de troncos se encontraron dispuestos ortogonalmente a la dirección de la corriente (85%), con evidencias de un cierto transporte fluvial (82%).Laporciónrestanteparecíahabersegeneradopor lamortalidadnaturaldelosárbolessobrelasmárgenesy laderasadyacentes,formandolosescalonesmásaltos.Se identificaron veintisiete escalones de troncos, sin contar losqueformanpartedeacumulacionesdevalle,quecorrespondíanaunadensidadmediade1,7log-steppor100 mde la longituddelcanal.Elnúmero totaldeescalones (clast-steps, log-stepsymezclados)alolargodelasección examinada del cauce fuede122, con unaproporciónde escalonesde troncosdealrededordel22%.

Laalturamediadedesnivelde losescalonesde troncos era de 0,87 m, y la pérdida acumulada de elevación debida a ellos de 2,5 m, lo que representaba el 19% de

En línea del nivel de B banca llena

23%

Suspendidos1%

Escalones de troncos

1% Márgenes

56% En el canal

19%

Figura 10.PosicióndeloselementoseneltorrenteTresArroyosconsiderandoloselementosindividualesdispersosmáslossobrepuestosenacumulaciones(A)ysólo loselementos individuales (B).

DistributionofLWDelementsbasedon their location (see text fordefinitionof thecategories). (A) forall theLWDpieces, i.e.both singleand jam-forming; (B) forsingleelementsonly.

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Cuadro 3.Características medias de los escalones de troncos (log-steps) y de las acumulaciones de valle (valley jams) en el torrenteTresArroyos. Los valores entre paréntesis representan el rangode lavariaciónde losparámetros.

Mean characteristics of log-steps and valley jams in Tres Arroyos. Figures in brackets represent the range of variation of the parameters.

Escalones Acumulaciones Característica de troncos devalle

(Log-steps) (Valley jams)

Frecuencia 1,7cada100m 0,33cada100mDesnivel (m) 0,87(0,15-3,00) 2 (1,5-2,7)Pérdidaacumuladade 19 8elevación(%del total)Sedimentodepositado(m3) 37(0,5-175) 191(52-308)DiámetrodelLWD(m) 0,47(0,20-1,10) 0,36(0,10-1,00)LongituddelLWD(m) 6,11(1,25-25,70) 3,20(1,00-12,00)VolumendelLWD(m3) 2,13(0,09-24,41) 0,56(0,01-6,81)

lapérdidatotaldeelevaciónenlasecciónexaminadadel cauce.Elvolumendelacuñadesedimentodetrásdelos escalones de troncos (volumen sólido dentro del cauce lleno) alcanzaba de 0,5 hasta 175 m3, con un volumen totaldeaproximadamente1.000m3.

Con respecto a las acumulaciones de valle (valley jams, large debris-dams), en el torrenteTresArroyos se observaroncincograndesdiquesderesiduos(debris dams) intactosqueseextendíanatravésdelcanalylasmárgenes (valley jams,segúnAbbeyMontgomery2003),ysietemás peroqueseencontraronderrumbadosduranteelestudio, todos asociados a terrazas con troncos clave ubicados ortogonalmente que sobresalían fuera de las márgenes como elementos acumulados sueltos (loose) y apilados (racked).Lalocalizacióndeestoscincodiquesintactosse puede apreciar en la figura3, donde se indican con una línea continua transversal al canal. La acumulación más grandedevalle(valley jam)derrumbada(verfigura9)se estimóde3,5mdealto,22mdeanchoyconundepósito de aproximadamente 1.700 m3 de sedimento (volumen sólidodelacuña),yhabíacausadoelensanchamientodel lecho del canal hasta 60 m aguas arriba. Esta estructura derrumbadaestabasituadaentrelostramos6y7(cuadro 2), algunos metros agua arriba de un dique de residuos intactoubicadoenlaconfluenciaconuntributariodealta pendiente,elqueprobablementeentregaenormescantidades de LWD.Aguas abajo de este tributario se encontró un gran cono de deyección producido por antiguos debrisflow,losqueprobablementeocurrieronmásfrecuentemente después del incendio (figura4), afectando la morfología del canal principal. Además, el tramo 7 (situado aguas arriba del dique de residuos derrumbado) se caracterizó porampliasterrazasescalonadasconárbolesdediferentes

edades,probablementeligadasalaevolucióndelconode deyección del tributario y a las acumulaciones de valle. La confluencia múltiple de los dos canales de flujo de detritos (elpunto“nodo”marcadoenfigura3),dondese encontró una gran acumulación de LWD descrita en la secciónanterior,fueprobablementelalocalizacióndeun gran dique de residuos, dado que existe un depósito de al menos 3 m de sedimentos, del cual sobresalen hacia el cauce algunos troncos que fueron enterrados durante aluvionesantiguos(figura5).

Lasacumulacionesdevalle intactas teníanunaaltura promedio de 2 m (rango 1,5-2,7 m) con un desnivel acumulado de 10 m. Sumando a este valor el desnivel acumulado debido a los escalones de troncos (23,5 m), lapérdidatotaldelaelevacióndebidoalosLWDerade 33,5 m, correspondiente a una disipación del 27% de la energíapotencialdelacorrienteenlasecciónexaminada delcanal (cuadro3).

Elvolumende sedimento acumuladoaguas arribade estaspresasderesiduosvaríade52hasta308m3(volumen sólidodelacuña),conunpromediode191m3yuntotal de 956 m3. El valor total resultó casi igual al volumen acumuladodelsedimentoatrapadodetrásdeloslog-steps (1.000m3).Esasícomoeltotaldesedimentosacumulados enelcanalprincipaldebidoalosLWDerade2.000m3, correspondienteaproximadamenteal150%delaproducción anual del sedimento de la cuenca. Sin embargo, en este valor no se incluyeron algunos depósitos más pequeños dentro del canal, estabilizados por elementos de madera y el sedimento almacenado en la llanura de inundación, demodoquelacantidadtotaldesedimentoretenidaenel caucedebidoa losLWDpuedesermuchomásalta.

LasacumulacionesdevalleeneltorrenteTresArroyos estabanformadasporelementosdemadera,transportados desde aguas arriba, cuyo número variaba entre 17 y 63. LasdimensionesmediasdeloselementosdeLWDenlos diqueseran0,36mdediámetroy3,20mdelongitud,las cuales resultaron similares a las dimensiones medias de todosloselementosdeLWDeneltorrente,i.e.,de0,41y 3,25m.Loselementosmásgrandesdentrodecadadique, representados por los troncos más estables (key-pieces), presentaban diámetros entre 0,8 y 1,0 m, y longitudes entre6y12m.Estoselementosprovenían fundamentalmente de la erosión de las márgenes, mortalidad natural delosárbolesodelflujodedetritos.Elvolumentotalde madera contenido en un dique en promedio de 19,6 m3 (rango 9,7-33,0 m3). La distancia media entre las cinco acumulaciones de valle fue aproximadamente de 300 m (tresacumulacionesporkilómetrode longituddecanal), conunespaciamientoaleatorio (figuras3y7).

Acumulacionesdevalleconsimilaresespaciamientosse observaronaguasarribadelasecciónexaminada,dondeel canalseencuentramarginadoporbosquenativomaduro, similaralobservadoentreel tramo13yel17(cuadro2, figura6).A lo largo de esta sección superior del cauce, elaportederesiduosleñososdebidoadebris flowpareció

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menosimportante,mientrasquelosafloramientosderoca queestrechanelcanalrepresentabanlocalizacionesfavorablesparaelestablecimientodeacumulacionesdevalle, posiblementeconelementosclavemáspequeños.

Otros tipos de influencia morfológica de los LWD, comoacumulacionesquedesvíanel flujo, según lo indicadoenlafigura9,sepodríantambiénesperarencanales relativamenteescarpadosdeordeninferior,comoeltorrente TresArroyos (AbbeyMontgomery2003).Dehecho, se observaronalgunosejemplosdetalesacumulaciones.Sin embargo, su impacto en la morfología del canal parecía limitado,conexcepcióndeunacurvainusualmentecerrada (tramo8),yunaacumulaciónde troncoscausadoporun aluvión,elquedejóuncanalabandonadode30mdelargo al ladodelactualcursodeagua(tramo10).

DISCUSIÓN

Volumen de LWD, densidad espacial y características. LosvaloresdevolumenmediodeLWDen relacióna la longituddelcanaloaláreadelcaucellenoresultanmuy altosenTresArroyos,sólocomparablesconaquellosencontrados en bosques nativos maduros de pino oregón y secuoyas(Sequoia sempervirens (Lamb.exD.Don)Endl.) en el noroeste de Norteamérica, donde se encuentra con frecuencia 1.000 m3/ha de madera (Gurnell et al. 2002, Gurnell2003).

Lamayorpartedelcanalexaminado(tramosdesde1 hasta 12) es adyacente al área afectada por el incendio en el último siglo (figura4). Se podría entonces haber esperadounadensidaddistintadeLWD(verZeltyWohl 2004)entreestasseccionesylostramoslocalizadosaguas arriba (13-17). Una comparación (con la prueba U de Mann-Whitney)delosvaloresmedidosderesiduosleñosos en estos tramosno reveladiferencia estadística (P > 0,05)cuandoseconsiderantodosloselementosdeLWD en el área total del canal. Sin embargo, si se consideran solamentelostroncosubicadosdentrodelcaucelleno,los tramosaguasarribapresentan,enpromedio,dosvecesmás volumendeLWDquelostramosaguasabajoadyacentesa lasáreasafectadasporelincendio(diferenciaestadísticamentesignificativaaunvalordeP<0,05).Talresultado no se puede atribuir sólo al efecto del incendio, ya que también hay diferencias en las características geomorfológicas, tales como el ancho del valle y el gradiente de lasvertientesentreestosdossectores.

Dimensiones y características de los tacos o acumulaciones. Los valores determinados en TresArroyos respecto a número y densidad espacial de acumulaciones o tacos formadosporLWDsonsimilaresalespaciamientomedio delasacumulacionesencontradoporGurnellet al.(2002) enuncursodeaguadesegundoordenenelReinoUnido y al número medio de acumulaciones por unidad de longituddecanaldescritoparael ríoQueetsporAbbey


Montgomery(2003),mientrasquesongeneralmentemás pequeñosquelosvalores(25-50m)encontradosporMartin yBenda(2001)paraáreasde tamañosimilar(5-10km2) enlacuencadelGameCreek,Alaska.Sinembargo,Martin yBenda(2001)definieroncomotacooacumulaciónsólo los que obstruían al menos el 20% del ancho del cauce lleno.EnTresArroyos, sólo14acumulacionesde trozos alcanzaban a reducir el ancho de la sección transversal, conunporcentajedebloqueomediodel40%.

La distribución de los tipos de acumulaciones en el Tres Arroyos es muy similar a lo descrito por Abbe y Montgomery(2003)entorrentesdealtapendiente(canales desegundo-cuartoorden,conpendientesde0,02)delrío Queets.Esto refleja laabundanciadeárbolesgrandesen el bosque adyacente que entrega al canal una cantidad importante de trozos de madera de gran tamaño y por ende muy estables, y fragmentos más pequeños capaces deacumularseengrandes tacosdevalleocomoacumulaciones más inestables en los bordes del canal y de las márgenes.

Posición y rol morfológico de LWD en el torrente Tres Arroyos.En lacostanorestedeNorteamérica, losescalones de troncos parecen ser más frecuentes que en el torrenteTresArroyos.FaustiniyJones(2003)enelMack Creek, un canal de tercer orden en Oregon, registraron cerca1,7log-stepsporcada100metros,mientrasqueen el ríoQueets, en cuencas con superficiesmenores a 10 km2,Montgomeryet al. (2003)registraronentre5y10 escalonesdetroncosporcada100m.EnAlaska,encauces que drenan cuencas de 0,12 a 0,35 km2 de superficie, Gomiet al.(2003)registraronhasta35escalonespor100 m,formadosportrozosleñososgrandesopequeños,yel 51%delosescalonesformadosportroncos.Unporcentaje similar (45%) de escalones formados sólo por troncos (LWD)fueregistradoporCurranyWohl(2003)enuna cuencaconunasuperficie inferiora10km2enCascade Range (Washington, Estados Unidos). Jackson y Sturm (2002) encuentran que la importancia de los escalones “orgánicos”puedeserinclusomásalta,yaqueencursos de agua de primer y segundo orden en la Coast Range (Washington, Estados Unidos) los steps “inorgánicos” representan sólo el 19% del número total de escalones. Previamente,Wohlet al. (1997)correlacionaronelporcentajedeescalones formadosporLWDconel tamaño de la cuenca/canal en los cauces de Montana (Estados Unidos), registrando valores desde 50% (área 1-2 km2) hasta10%(área>6km2).Porelcontrario, frecuencias más pequeñas de escalones de troncos fueron registradas por Marston (1982) en canales de tercer orden en la Oregon Coast Range, con un valor de 0,4 escalones por 100 m, estimando una disipación potencial de la energíadel6%.Diversosautoreshanestimado tasasde disipacióndeenergíamuyaltas(10-80%,yhasta100%), causadas por las acumulaciones de troncos, en diversas regiones de los Estados Unidos (Heede 1972, Swanson

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et al.1976,Bilby1979,KellerySwanson1979,Keller yTally1979,Faustiniy Jones2003).

Comoreferencia,Lenziet al.(2004)estimaronlaproducciónanualmediade sedimentoparaTresArroyosen la estación fluviométrica (figura3) en 3.564 t/año, valor que corresponde, si se asume una masa específica del sedimentode2,7 t/m3, a 1.320m3/año. Por lo tanto, los escalonesdetroncosenTresArroyoseranresponsablesde undepósitodesedimentoenelcanalequivalenteacerca del 75% de la producción anual media de sedimento de lacuenca.Paraestimarunaproporciónmásexactahabría sido necesario medir la porosidad de los depósitos de sedimento, loquenosehizo.

Encuantoaldepósitodesedimentos,Marston(1982) estimó que el sedimento acumulado aguas arriba de acumulaciones de troncos en los ríos de Oregon era de alrededor del 123% de la producción anual media de sedimento. Sin embargo, otros autores postulan que los LWD crean sitios de depósito capaces de acumular volúmenesdesde10hasta15veces laproducciónanualde sedimentoen ríosdemontaña (Mehagan1982,Swanson yFredriksen1982).

En el torrente Tres Arroyos el total de sedimentos acumuladosenelcanalprincipaldebidoalosLWDcorrespondeaproximadamenteal150%delaproducciónanual del sedimento de la cuenca, cercano al valor encontrado porMarston(1982).

El volumen y distancia media entre las acumulaciones de troncos en situación de valle, en el torrente Tres Arroyos,sonsimilaresaloencontradoenelQueetsRiver enáreasdedrenajeentre5y10km2(véasefigura11en Abbe y Montgomery 2003). Sin embargo, el tamaño de estas acumulaciones es demasiado pequeño como para analizarsudistanciadesdeunaperspectivageoestadística, talcomolohacenrecientementeWinget al.(1999),Keim et al. (2000) y Kraft y Warren (2003). La localización de las acumulaciones de valle está claramente asociada (cuadro 2 y figura4) a procesos externos tales como deslizamientos, erosión de márgenes, y la confluencia con el colector principal de canales laterales con aporte de detritos, que abastecen el canal principal con troncos grandesyestablescapacesdeformarunagranacumulación transversal atrapando pedazos de madera más pequeños (AbbeyMontgomery2003).

CONCLUSIONES

Sedeterminóquelosresiduosleñososdegrantamaño (LWD) en el área del cauce de una cuenca que drena bosquenativomaduroenLosAndesmeridionalesdeChile son muy abundantes. De hecho, la cantidad de LWD en eltorrenteTresArroyos(700y1.500m3porhectáreade lechodelcanal,considerandoLWDenrelaciónalvolumen delcaucellenoyaláreaenteradelcanal,respectivamente) escomparablesóloconvaloresregistradosenlosbosques

nativosmadurosdelnoroestedeNorteamérica,cercanos a la costa del Océano Pacífico. La mortalidad natural de los árboles,másque losdeslizamientoso la erosión de las orillas, parece ser la causa más importante de ingresodeLWDalcaucedel torrenteTresArroyos;sin embargo,lospuntosdondeconfluyenalcolectorprincipal canales laterales de debris flow representan puntos críticos de concentración de LWD que afectan fuertementelamorfologíadelcanal.Estasgrandescantidades de residuos leñosos ejercenuna considerable influencia en la funcionalidaddel flujohídrico, formandograndes acumulacionesotacosdevalleyaltosdiquesdetroncos que imponen al canal un perfil de escalones a nivel de macroescala.Estocontribuyea ladisipacióndemásde uncuartodelaenergíapotencialdelacorrientedeagua yaldepósitodeunvolumendesedimentosporlomenos del mismo orden de magnitud que la producción anual de sedimentosde lacuenca.

AGRADECIMIENTOS

Esta investigación fue financiada por el proyecto INCO-CT-2004-510735“EpicForce”delEU(Evidence-based policy for integrated control of forested river catchments in extreme rainfall and snowmelt;Políticabasadaenevidenciasparaelcontrolintegradodelascuencasfluviales forestadasenpresenciadeeventosextremos).Losautores agradecenalprofesorMarioAristideLenzi (Universidad dePadua,Italia)porelapoyobrindadoatodalainvestigación;aHardinPalaciosyaPaulaUyttendaele(Universidad AustraldeChile)porsuayudalogística,aportedematerial informativo y apoyo en el trabajo de campo.Además se agradecealpersonaldeCONAFdeMalalcahuelloporla colaboraciónprestadayalaDra.MónicaMontoyaporla revisióndelmanuscrito.

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Recibido:01.08.06 Aceptado:19.03.07

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Residuos leñosos de gran tamaño en un torrente de la...

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