Revista Medio Ambiente
Revista Medio Ambiente Castilla-La Mancha
La Revista Medio Ambiente Castilla-La Mancha es una publicación gratuita editada por la Consejería de Desarrollo Sostenible.

La restauración ecológica y paisajística holística de LIFE RIBERMINE

Más allá de la ‘rehabilitación’ del espacio natural en minería
17 de Mayo de 2024
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Imagen de restauración minera

Nuestro mundo ha experimentado grandes avances científicos y tecnológicos en las últimas décadas. Sin embargo, algunos otros aspectos de las actividades humanas no han experimentado los mismos avances. Es el caso de la restauración de espacios afectados por las actividades extractivas, que han tenido un escaso avance hasta hace unos pocos años y que perjudica, sobre todo, a la propia minería, en tanto la sociedad actual es muy exigente, a nivel global, cuando se pretende desarrollar una actividad extractiva en un entorno sensible desde un punto de vista ecológico y paisajístico. En este contexto, en las últimas dos décadas se están desarrollando toda una serie de técnicas de restauración geomorfológica que están permitiendo replicar, en antiguos espacios mineros, ecosistemas y paisajes con una configuración y funcionalidad equivalente a la de sus equivalentes naturales. Las actuaciones de LIFE RIBERMINE https://liferibermine.com/es en Peñalén incluyen este enfoque holístico, con unos resultados hasta el momento muy exitosos. Respecto a la reconstrucción topográfica, las actuaciones de LIFE RIBERMINE han incluido: (a) el uso del método GeoFluvTM – Natural Regrade para el diseño cuencas hidrográficas que replican a las naturales en las zonas de escombreras y huecos mineros; (b) el Modelo de Evolución del Paisaje SIBERIA para simular los procesos erosivos que ocurrirán en los diseños GeoFluvTM-Natural Regrade; (c) el método del Talud ROYAL® para replicar escarpes y acantilados naturales en los antiguos frentes de explotación.

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Paisaje de zona restaurada

En la reposición y manejo de suelos, se han utilizado formaciones superficiales (coluviones carbonáticos) como ‘soporte’ edáfico, con enmiendas orgánicas de estiércol de ave y oveja y tratamientos dirigidos al incremento de la rugosidad superficial y la descompactación. Respecto a la revegetación, trata de ensamblar un bosque de pinos y quejigos, con una primera fase de introducción de herbáceas y caméfitos para conformar un sustrato estable frente a la erosión y biológicamente funcional; y una segunda de implantación de árboles y arbustos en núcleos (módulos) diferentes según la disponibilidad de agua en las variadas formas de relieve de los paisajes GeoFluvTM. Técnicas de vanguardia como el acolchado-semillado, el uso de arbustos facilitadores o evitadores de la herbivoría o la aplicación de “biochar”, se han aplicado. LIFE RIBERMINE va a desplegar, también, un conjunto de técnicas de seguimiento del comportamiento de los espacios restaurados, de modo que la experiencia adquirida aquí permita mejorar otras restauraciones en el futuro.

Además, se estudian también los medios fluviales aguas abajo con el fin de asegurar que las actuaciones de restauración están contribuyendo a mejorar las condiciones de los hábitats acuáticos, objetivo principal del proyecto. Con el uso de estas mejores técnicas disponibles, LIFE RIBERMINE pretende demostrar que existen actualmente técnicas, software, conocimiento y experiencia suficiente para realizar excelentes restauraciones mineras, capaces de reconstruir ecosistemas y paisajes funcionales en espacios transformados por actividades extractivas, superando el enfoque ‘corrector’ y ‘rehabilitador’ aún dominante. El carácter pionero de LIFE RIBERMINE se pone de manifiesto por el hecho de que, sólo referido a la actuación en Peñalén (Guadalajara, España): (a) es el primer proyecto de restauración minera, a nivel europeo, que utiliza el modelo de evolución del paisaje SIBERIA; (b) es el primer proyecto de restauración minera, a nivel global, que combina el uso de GeoFluvTM-Natural Regrade y Talud ROYAL®.

1. INTRODUCCIÓN Y OBJETIVOS

Nuestro mundo ha experimentado grandes avances científicos y tecnológicos en las últimas décadas. No parece necesario poner ejemplos al respecto, pues éstos abarcan casi cualquier aspecto de nuestras vidas: teléfonos móviles, internet, vehículos eléctricos… Estos avances no sólo suponen una mejora en la calidad de vida, si no que se han convertido en indispensables para el estilo de vida actual y es inimaginable renunciar a ellos. Sin embargo, algunos otros aspectos de las actividades humanas no han experimentado grandes avances en los últimos tiempos, quedando anticuados e incluso obsoletos. Es el caso de la restauración de espacios afectados por las actividades extractivas. Es así como las técnicas desarrolladas en la década de 1980, muy enfocadas a ‘corregir’ impactos meramente visuales (como el uso de pantallas visuales, por poner un simple ejemplo), siguen aún vigentes. El escaso avance en las técnicas de restauración minera perjudica, sobre todo, a la propia minería, en tanto la sociedad actual es muy exigente, a nivel global, cuando se pretende desarrollar una actividad extractiva en un entorno sensible desde un punto de vista ecológico y paisajístico.

Esta exigencia social que se refleja en un mayor interés por la protección y recuperación de espacios naturales es también un objetivo prioritario de la propia Unión Europea (UE). Tanto es así que, ya en los años 70, tras producirse importantes catástrofes ambientales (como la de Chernóbil) y también debido a otros aspectos ambientales que pasaron a tener gran relevancia para la opinión publica (como el agujero de la capa de ozono y el calentamiento global) la UE vio la necesidad de aumentar los niveles de protección del medio ambiente e impulsar una aceleración de la política medioambiental europea y la creación de instituciones. De este modo se desarrollaron las primeras regulaciones para la protección ambiental, como la Directiva de Aves (Birds Directive 79/409/EEC reemplazada por la Directiva 2009/147/EC). Posteriormente, en 1992, la UE creó el conocido como Programa LIFE (https://cinea.ec.europa.eu/life_en). Este instrumento de la UE financia proyectos e iniciativas dirigidas a la conservación del medio ambiente y al desarrollo de la política y legislación comunitaria en materia medioambiental, siendo la herramienta más importante para protección de la naturaleza de la UE por la inversión realizada. Desde su inicio y hasta la fecha, el Programa LIFE ha completado un total de 5 fases de financiación (LIFE I, LIFE II, LIFE III, LIFE +, LIFE 2014-2020) en las que ha cofinanciado más de 5.400 proyectos con un presupuesto global de aproximadamente 6.500 millones de euros (datos obtenidos de https://innovarum.es/en/proposal-writing/new-life-programme-2021-2027/). Para la fase actual, LIFE 2021-2027, el presupuesto del Programa LIFE ha aumentado hasta los 5.400 millones de euros y abarca los siguientes ámbitos: 1) Naturaleza y biodiversidad; 2) Economía circular y calidad de vida; 3) Mitigación y adaptación al cambio climático; y 4) Transición energética limpia. (https://cinea.ec.europa.eu/life/about-life_en). Esta comunicación describe el proyecto LIFE RIBERMINE - LIFE18 ENV/ES/000181 (https://liferibermine.com/es/), un ambicioso proyecto que se inició en septiembre de 2019 y que finalizará en marzo de 2024 y que ha conseguido aunar la restauración “real” de dos antiguos espacios mineros con los principales objetivos de protección de la naturaleza de la UE. LIFE RIBERMINE tiene un presupuesto total de 2.941.280,00 € y está coordinado por la por la Consejería de Desarrollo Sostenible, a través de la Dirección General de Transición Energética del Gobierno de Castilla-La Mancha (https://mineriaclm.castillalamancha.es/) incluyendo funcionarios de dos órganos distintos: minería y áreas protegidas. Otros socios del proyecto son la Universidad Complutense de Madrid que aglutina y coordina la actividad de técnicos de varias Universidades españolas: Universidad de Castilla-La Mancha, Universidad de Alcalá de Henares, Universidad de Zaragoza, Universidad Politécnica de Madrid y Universidad Juan Carlos I, la empresa minera CAOBAR S.A, la empresa pública GEACAM, S.A. (Gestión Ambiental de Castilla-La Mancha, S.A.) y la Asociación Centro Ciencia Viva de Lousal (Associação Centro Ciência Viva do Lousal – https://www.lousal.cienciaviva.pt/) de Portugal. Las actuaciones de LIFE RIBERMINE tienen un enfoque holístico siendo sus objetivos principales: 1) reducir la presión hidromorfológica y la contaminación físico-química en la red fluvial recuperando los servicios ecosistémicos perdidos, mejorando la calidad y la dinámica del agua; y 2) adaptar y aplicar una combinación de toda una batería de lo que se consideran mejores técnicas disponibles (Best Available Techniques, BAT) para la restauración minera.

Se aplican distintos métodos de restauración geomorfológica, de predicción erosiva de las restauraciones, de manejo de los sustratos edáficos, y de revegetación activa o pasiva

La aplicación de estas mejores técnicas, que incluye distintos métodos de restauración geomorfológica, de predicción erosiva de las restauraciones, de manejo de los sustratos edáficos, y de revegetación activa o pasiva, está permitiendo replicar en antiguos espacios mineros, ecosistemas y paisajes con una configuración y funcionalidad equivalente a la de los espacios naturales. La comunicación desarrolla todas estas nuevas técnicas, su implementación y seguimiento y los principales resultados conseguidos hasta la fecha en uno de los dos escenarios del proyecto, Mina Santa Engracia en Peñalén, Guadalajara.

2. LOCALIZACIÓN

El proyecto LIFE RIBERMINE se desarrolla en dos antiguas zonas mineras de la Península Ibérica, Lousal (Grândola, Portugal) y Peñalén (Guadalajara, España) (Figura 1), si bien esta comunicación se centra en explicar las actuaciones llevadas a cabo en el escenario español.

En Lousal (38º02’19,85”N; 8º25’25,61”O) se han restaurado 1,5 hectáreas pertenecientes a una antigua mina de pirita de la faja pirítica ibérica. Esta actuación corresponde a un proyecto ’piloto’, en el que se han adaptado, replicado y transferido las mejores técnicas disponibles de restauración minera a las condiciones de la minería metálica, desarrollando soluciones específicas para el Drenaje Ácido de Mina (DAM). Todo ello con el objetivo final de mejorar la calidad del agua en el río Ribeira de Corona (cuenca del río Sado).

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Imágenes mostrando mapa de localización de los proyectos, y algunos ejemplos de los trabajos realizados
FIGURA 1. LOCALIZACIÓN DE LOS ESCENARIOS DE ACTUACIÓN DEL PROYECTO LIFE RIBERMINE. A) VISTA GENERAL DEL ANTIGUO PUEBLO MINERO DE LOUSAL. B) LOCALIZACIÓN DE LOS ESCENARIOS DE ACTUACIÓN EN ESPAÑA.

Como ya se ha mencionado, esta comunicación se centra en las actuaciones desarrolladas en el escenario español, concretamente en la antigua mina de caolín “Santa Engracia” (Peñalén, Guadalajara; 40º40’13,18”N; 2º03’53,46”O), en sus dos frentes de explotación y escombreras asociadas y en la escombrera de Hoya Grande generada también durante la explotación de la mina (Figura 1). En este escenario se van a restaurar y mejorar un total de 30 hectáreas con el objetivo de solucionar el principal problema ambiental del Parque Natural del Alto Tajo —la degradación de hábitats fluviales por contaminación física. A finales de 2021, se han restaurado ya, en Peñalén, cerca de 8 hectáreas, correspondientes a los principales focos de emisión de sedimentos. Las actuaciones están permitiendo reducir la erosión y el aporte de sedimentos al río Tajo desde estas zonas mineras, mediante su estabilización y restauración, mejorando así la calidad del río.

3. METODOLOGÍA

Como ya se ha adelantado, el proyecto LIFE RIBERMINE en Peñalén está enfocado en la restauración “real” de antiguos espacios mineros con el objetivo final principal de recuperar hábitats fluviales degradados por el aporte de sedimentos. Para llevar a cabo esta restauración se han aplicado, de forma holística, toda una serie de mejores técnicas disponibles para la restauración minera. Estas técnicas intervienen en todos los aspectos alterados por la actividad minera: topografía, red de drenaje, suelos y vegetación. El proyecto también incluye el seguimiento de la evolución de los espacios restaurados así como de la fauna y los hábitats fluviales situados aguas abajo de la mina Santa Engracia. A continuación se explican las técnicas y métodos aplicados.

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Imágenes de la restauración en Mina Santa Engracia, en Peñalén (Guadalajara)
FIGURA 2. EVOLUCIÓN GEOMORFOLÓGICA DE LAS ESCOMBRERAS DE LA MINA SANTA ENGRACIA: (A) 1989 (PAISAJES ESPAÑOLES), MOSTRANDO LA FASE FINAL DE CONSTRUCCIÓN DE LAS ESCOMBRERAS (EN PENDIENTE, O LADERA). (B) 1990, UNA VEZ FINALIZADA LA EXPLOTACIÓN, Y REALIZADAS LABORES DE REHABILITACIÓN (IMAGEN DE PAISAJES ESPAÑOLES). (C) ESCENARIO EN 2020, TRAS 30 AÑOS DE EVOLUCIÓN EROSIVA, IMAGEN DE DIEDRO. (D) DETALLES DE LAS IMÁGENES DE 1990 Y 2020, DONDE SE OBSERVA BIEN LA EVOLUCIÓN DE TERRAZAS A ‘BADLANDS’.

3.1 RESTAURACIÓN GEOMORFOLÓGICA

La Restauración Geomorfológica constituye el primer paso para abordar una restauración real y funcional de los espacios degradados por la actividad minera. Mediante ella se actúa en la topografía y red de drenaje, así como en la reestructuración de sustratos que posteriormente serán cubiertos por suelos y vegetación.

3.1.1. RESTAURACIÓN GEOMORFOLÓGICA FLUVIAL. GeoFluvTM-Natural Regrade

Desde aproximadamente el año 2000 existen nuevas tecnologías y software para el diseño de paisajes post-mineros utilizando principios geomorfológicos. Estos métodos permiten una mayor integración hidrológica y ecológica (funcionalidad) y paisajística (visual) de las restauraciones mineras en su entorno. Pero, sobre todo, son formas más estables al corresponder con estados de relieves más ‘maduros’, y por tanto más evolucionados. GeoFluvTM – Natural Regrade es un método para diseñar geoformas (cauces, lomas, vaguadas, divisorias…) articuladas en torno a cuencas hidrográficas, que son así las unidades básicas de restauración topográfica. Este método se puede aplicar en espacios mineros abandonados, pero idealmente se aplica, y debería aplicarse, en paralelo –es decir de modo progresivo- a la restauración. Una descripción del método pueden encontrarse en varios artículos, y su explicación en esta comunicación excede los objetivos de la misma, de modo que referimos al lector a esas fuentes (ver, por ejemplo, Bugosh y Epp, 2019). Si bien este método viene utilizándose en España desde el año 2010 (Zapico et al., 2018; Martín Duque et al., 2020, 2021), lo cierto es que LIFE RIBERMINE constituye el caso más completo de cuantos se han diseñado y construido en nuestro país. Y no sólo por su extensión, sino, sobre todo, por la dificultad del punto de partida, puesto que se aplica a un escenario de pendientes muy elevadas —y con muy poco espacio para la acumulación de escombreras—, sobre materiales muy erosivos, y con precipitaciones muy erosivas. De hecho, con anterioridad a esta actuación, Martín Moreno et al. (2018) midieron tasas de erosión de 353 t ha-1 año-1 en estas escombreras de la mina Santa Engracia, en el denominado “frente de la pista a Poveda” o “frente de la pista al río Tajo”.

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Fotografía de una trabajadora restaurando una zona de cauce, y estado final del nuevo cauce
FIGURA 3. IZQUIERDA, PROCESO DE EXTENDIDO DE CARGA DE FONDO EN LOS NUEVOS CAUCES FLUVIALES. DERECHA, ASPECTO FINAL DEL ARMADO DE UNO DE LOS NUEVOS CAUCES FLUVIALES.

La Figura 2 muestra la evolución geomorfológica, erosiva de las escombreras de la mina Santa Engracia, en su localización del frente a Poveda. Como puede observarse, desde 1990, una vez finalizada la explotación, y realizadas labores de rehabilitación (construcción de terrazas y extendido de tierra vegetal sobre las bermas (imagen de paisajes españoles), en 2020 ese mismo escenario, tras 30 años de evolución erosiva, adquirió una morfología de cárcavas ‘badlands’.

La construcción de nuevos relieves mediante GeoFluvTM – Natural Regrade ha incluido también el suministro de carga de fondo (‘armado’) a los nuevos cauces fluviales, diseñados y construidos en las escombreras mineras de Santa Engracia. Este proceso pretende restablecer una funcionalidad fluvial completa en los paisajes post-mineros (Figura 3).

3.1.2. MODELOS DE EVOLUCIÓN DEL PAISAJE – SIBERIA

El uso de métodos de diseño de geoformas con principios geomorfológicos (como GeoFluvTM) a través de software específico (como Natural Regrade) ha supuesto un importante avance en el esfuerzo de integrar las restauraciones mineras en su entorno. Sin embargo, tras realizar esos diseños, siempre existe la pregunta de si las geoformas diseñadas son estables o no. Por ello, es importante que esos diseños sean evaluados desde un punto de vista de su estabilidad erosiva. GeoFluvTM-Natural Regrade permiten realizar tales evaluaciones. También toda una serie de modelos de erosión (como RUSLE o WEPP), que permiten predecir tasas de erosión. El uso de modelos de erosión para evaluar la estabilidad de espacios mineros está muy extendido en países como Australia, pero son prácticamente inexistente en España. Sin embargo, esos modelos de erosión no predicen la localización espacial de las formas erosivas, resultado que sí permiten los denominados modelos de evolución del paisaje (como SIBERIA o CAESAR). Por este motivo, en LIFE RIBERMINE se ha utilizado el modelo SIBERIA. SIBERIA ha sido utilizado extensivamente por la industria minera desde la década de 1990, sobre todo en Australia, para evaluar la erosión de paisajes post-mineros (Willgoose and Riley, 1998; Hancock et al., 2008; Hancock and Willgoose, 2018). Al igual que ocurre con GeoFluvTM, este método aparece descrito, en detalle, en decenas de artículos científicos, de modo que referimos al lector a los mismos para una comprensión detallada al respecto. Se da la circunstancia de que LIFE RIBERMINE es el proyecto de restauración minera que utiliza, por primera vez en Europa, SIBERIA (tanto referido a diseños topográficos convencionales como de restauración geomorfológica). Con anterioridad, Hancock et al. (2019) lo utilizaron con los mismos fines en Australia. El uso de SIBERIA proporciona:

  1. Visualización del tipo de erosión que ocurrirá en los espacios restaurados (por ejemplo regueros o cárcavas), y localización precisa de dónde ocurrirá dicha erosión.
  2. Tasas de erosión, tanto en t/ha año como estimación media de denudación (mm/año)

El modelo puede simular desde el corto plazo (décadas) hasta siglos e incluso milenios. Una magnífica síntesis de la aplicación de SIBERIA a espacios mineros pude encontrarse en Hancock and Willgoose (2018).

En el contexto de LIFE RIBERMINE, SIBERIA se ha aplicado a los diseños GeoFluvTM de las escombreras exteriores y también del hueco de la mina Santa Engracia de la pista que baja al río Tajo.

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Detalle del frente de explotación de Santa Engracia.
FIGURA 4. IZQUIERDA, VISTA DE DETALLE DEL FRENTE DE EXPLOTACIÓN DE SANTA ENGRACIA, EN EL QUE SE OBSERVA COMO EL MÉTODO EXTRACTIVO HA CONFIGURADO UN ESCARPE VERTICAL EN DISTINTAS CAPAS GEOLÓGICAS. DERECHA, PERFIL DE LADERA NATURAL EN LAS INMEDIACIONES DE SANTA ENGRACIA, DONDE SE OBSERVA CÓMO LOS NIVELES DE DOLOMÍAS MUESTRAN ESCARPES VERTICALES, INTERCALADOS ENTRE TALUDES (CORRESPONDIENTES A SUSTRATOS DE MARGAS O ARENAS Y ARCILLAS). (IMÁGENES DE DIEDRO).

3.1.3. RÉPLICA DE ACANTILADOS Y ESCARPES NATURALES – Talud Royal®

Los métodos de explotación de frentes mineros, ya sean mediante voladuras o medios mecánicos, suelen “biselar” por igual distintos estratos geológicos (Figura 3), los cuales muestran una erosión diferencial en la naturaleza. De manera muy simplificada, el método del Talud ROYAL® ‘reproduce’ configuraciones de acantilados naturales (Figura 3) en frentes de explotación, otorgándoles una alta estabilidad e integración ecológica y visual.

3.2. MANEJO DE SUSTRATOS Y SUELOS

La reposición de suelo constituye el segundo paso de la restauración de los espacios degradados en minería. Dentro de LIFE RIBERMINE, las actuaciones en Santa Engracia han consistido en:

a) Utilizar como sustrato o cubierta superficial, recubriendo los estériles mineros carentes de capacidad edáfica, toda una serie de coluviones carbonáticos existentes en el entorno de la antigua mina. Paradójicamente, el uso de las formaciones superficiales que recubren los sustratos geológicos, y que en la mayor parte de los casos constituyen el sustrato sobre el que se desarrolla el suelo edáfico, está muy poco extendido en minería. La ventaja de los coluviones carbonáticos, en este caso, se deben a que poseen una textura edáfica equilibrada, a presentar un pH ligeramente básico y a contener un alto nivel de pedregosidad.

b) Frente a las prácticas extendidas y perjudiciales (en términos erosivos, ecológicos y visuales) de realizar acabados “lisos” y “homogéneos”, LIFE RIBERMINE ha promovido el aumento de la rugosidad superficial del suelo, mediante el incremento de la pedregosidad o mediante el uso de restos vegetales. La práctica perjudicial de construir taludes de restauración minera con apariencia ‘lisa’, otorga una falsa impresión de ‘buen acabado’, y de un trabajo ‘bien hecho’, pero el establecimiento de la vegetación suele fallar, y la erosión se incrementa. En cambio, las superficies rugosas, que otorgan una apariencia ‘fea’ al profano, favorecen la infiltración de agua, aceleran el establecimiento de la vegetación y disminuyen el flujo de agua a la red de drenaje. Este aumento de la rugosidad también se ha conseguido mediante tratamientos localizados de descompactación.

c) A nivel pionero —hasta donde hemos podido llegar a conocer—, LIFE RIBERMINE ha incorporado la práctica de tumbado de cereales semillados. Al realizar esta práctica, se ha conseguido crear una cubierta de ‘mulch’, con efectos beneficiosos para el suelo, tales como establecer una cubierta de restos vegetales, protectora ante la erosión, reducir la evapotranspiración del suelo, al aumentar la insolación sobre el mismo, y favorecer la acumulación de semillas dispersadas sobre estas superficies.

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Maquinaria trabajando en la extensión de terrenos para su regeneración
FIGURA 5 EXTENDIDO DE FORMACIONES SUPERFICIALES COLUVIONARES SOBRE LOS ESTERILES QUE CONFORMAN RELIEVES DISEÑADOS CON PRINCIPIOS GEOMORFOLÓGICOS.

La Figura 5 muestra el proceso de extendido de formaciones superficiales coluvionares (tonos ocres) sobre relieves diseñados con principios geomorfológicos y construidos con estériles mineros con nula capacidad edáfica (arenas silíceas y arcillas), tonos claros. La Figura 6 muestra el proceso de tumbado de cereal sobre relieves diseñados y construidos con principios geomorfológicos.

3.3. REVEGETACIÓN

La revegetación es el último paso de la restauración. En el caso de la mina Santa Engracia y las escombreras asociadas, para su revegetación se cuenta, por un lado, con el efecto de la colonización pasiva desde los bosques del entorno, y por otro, con actuaciones de revegetación activa. La comunidad-vegetal-objetivo a la que se quiere llegar a largo plazo es un pinar-quejigar. Para ello es preciso, previamente: a) asegurar la estabilidad del suelo frente a la erosión; b) promover la actividad biológica en el suelo; y c) introducir especies vegetales facilitadoras que favorezcan el ensamblaje de la comunidad forestal. En las zonas de mayor riesgo de erosión (pendiente> 30°) se ha aplicado el método de “acolchado-semillado”, que consta de los siguientes pasos:

1. adición de estiércol (oveja y gallinaza) y de tierra fina;

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Imagen de recegetación con cereales
FIGURA 6 OPERARIOS REALIZANDO EL TUMBADO DE CEREAL SOBRE RELIEVES DISEÑADOS CON PRINCIPIOS GEOMORFOLÓGICOS.

2. Extensión de material vegetal (plantas y semillas) procedente de la siega de pastos naturales del entorno, el cual actúa como acolchado (mulch);

3. Extensión sobre él de una red orgánica de fibra de coco. Posteriormente, al cabo de 2 años se introducirá la vegetación arbórea y arbustiva.

En las zonas de menor riesgo de erosión —pero, aun así, con riesgo importante de erosión— el esquema de actuación ha sido equivalente, pero con otras técnicas:

1. Adición de estiércol (oveja y gallinaza) y de abono químico;

2. Siembra de semillas de herbáceas y caméfitos (pequeños matorrales), reforzada con la siembra de trigo y esparceta para el control de la erosión;

3. Extensión de una manta orgánica paja y coco (sólo en las laderas más erosivas).

4. Posteriormente, al año siguiente, se ha realizado una plantación arbóreo-arbustiva en módulos.

Las especies de herbáceas y caméfitos introducidas se han seleccionado a partir de inventarios de vegetación realizados en los ecosistemas de referencia de la zona. Las herbáceas son las siguientes: Anthyllis vulneraria, Brachypodium phoenicoides, Dactylis glomerata, Festuca rubra rubra, Festuva ovina y, Onobrychis viciifolia. Los caméfitos, algunos facilitadores y otros protectores del suelo y/o generadores de estructura de la comunidad, son los siguientes: Genista scorpius, Lavandula latifolia, Santolina chamaecyparissus, Satureja intricata y Thymus vulgaris.

La plantación arbórea se realiza en núcleos (módulos) diseminados por el conjunto de la superficie restaurada que, a largo plazo, actuarán como focos de colonización posterior. Una de las originalidades del proyecto es que la revegetación se ajusta a la distribución espacial de la humedad en el paisaje generado con GeoFluvTM. Por ello se han diseñado 4 módulos de plantación diferentes. Por otro lado, el diseño de los módulos también tiene en cuenta la intensa herbivoría de los ungulados en el Alto Tajo, por lo que cada módulo presenta una orla de arbustos espinosos. Los módulos son los siguientes (ver también figura 7):

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Mapa con distribución de plantaciones
FIGURA 7 EJEMPLO DE DISTRIBUCIÓN DE LOS MÓDULOS DE PLANTACIÓN

a) Módulo para divisorias y zonas altas de ladera, exportadoras de agua: Juniperus thurifera, Quercus ilex, Buxus sempervirens, Pinus nigra, Quercus faginea y Rosa canina

b) Módulo para zonas medias y bajas de ladera, con disponibilidad intermedia de agua: Quercus ilex, Buxus sempervirens, Pinus nigra, Quercus faginea y Rosa canina.

c) Módulo para vaguadas en ladera, importadoras de agua: Salix purpurea / eleagnos, Acer monspessulanum, Rosa canina y Buxus sempervirens.

d) Módulo para cauces: Fraxinus angustifolia, Salix purpurea / eleagnos, Acer monspessulanum y Rosa canina.

En la figura 8 se muestra como ejemplo el módulo para divisorias y zonas altas de ladera.

La plantación se ha realizado mediante ahoyado mecánico. En cada hoyo se han adicionado 200-300 g de estiércol. Como parte de la colaboración con el proyecto LignoBioLife se ha realizado una experiencia de aplicación de biochar en los hoyos de 9 módulos de ladera. Los plantones de encinas, quejigos, fresnos y arces cuentan con tubos protectores y los pinos con malla negra. En todos los casos, van dos tutores de bambú.

3.4. SEGUIMIENTO

El proyecto LIFE RIBERMINE incluye también tareas específicas de seguimiento, tanto de las zonas restauradas como de los medios fluviales aguas abajo. Este seguimiento no es nada habitual en los trabajos de restauración, si bien empieza a considerarse un aspecto clave, pues permite evaluar si los trabajos realizados alcanzan los objetivos esperados, así como detectar desviaciones que se hayan podido producir y actuar para repararlas.

 

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Figura mostrando un ejemplo de disposición de las especies a plantar en una ladera
FIGURA 8 EJEMPLO DE DISPOSICIÓN DE ESPECIES A PLANTAR EN EL MÓDULO PARA ZONAS MEDIAS Y BAJAS DE LADERA.

En Peñalén, el seguimiento de las zonas restauradas se está realizando para los tres aspectos de la restauración: topografía, suelos y vegetación. El estudio de la evolución de los relieves construidos se está realizando con fotografías aéreas y toma de topografía mediante técnicas de fotogrametría con dron. Además se han instalado una serie de diques a la salida de tres cuencas GeoFluvTM construidas y también en una cuenca natural para medir el sedimento erosionado y de este modo comprobar si la erosión es asumible y comparable a la del entorno natural (Figura 9).

El seguimiento del suelo está enfocado a su caracterización físico-química, para ello se tomaron muestras de toda la superficie. El objetivo del análisis de estas muestras es tener una caracterización general de los diferentes tipos de sustrato aplicados inmediatamente después de la restauración y se tomarán más muestras a medida que avance el proyecto para estudiar su evolución.

En otoño de 2020, se tomaron un total de ocho muestras en las que se analizaron diferentes parámetros: granulometría, (textura por el método de Boyoucos y el método de la pipeta de Robinson), pH, conductividad eléctrica, materia orgánica, carbonatos, nitrógeno, fósforo y determinación de los cationes K, Na, Ca y Mg por espectrometría de absorción atómica. Los análisis fueron realizados por un laboratorio de referencia (IMIDRA). También se realizarán mediciones de la respiración de los suelos para estudiar la actividad biológica que será comparada con mediciones en suelos naturales del entorno y se instalarán una serie de varillas para estudiar la humedad del suelo mediante reflectometría de dominio de tiempo (Time Domain Reflectometry, TDR) y así poder evaluar la infiltración del agua en distintas topografía y con sustratos diferentes.

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En el caso de la vegetación, se está realizando el seguimiento anual (campo e imágenes) de la cobertura vegetal de las especies sembradas, así como de la composición de especies. Asimismo, se ha iniciado un estudio del banco de semillas del suelo para observar su evolución. Respecto de la plantación, se hará el seguimiento de supervivencia y crecimiento de los plantones. Estas observaciones se complementan con las medidas de humedad edáfica y de las propiedades físico-químicas del suelo.

El seguimiento de los medios acuáticos se inició antes de realizar ninguna tarea de restauración para, de este modo, tener información pre-restauración y poder evaluar si las actuaciones del proyecto consiguen el objetivo marcado de mejora de los hábitats fluviales. Los trabajos realizados se centran en el estudio de varios indicadores bióticos y también de la hidromorfología del río Tajo en el tramo más próximo a la zona de restauración. Para ello se han estudiado comunidades de macroinvertebrados bentónicos y peces del río Tajo, así como de algunos depredadores terrestres (mirlo acuático (Cinclus cinclus), martín pescador (Alcedo atthis) y nutria (Lutra lutra)). Además, se ha realizado una caracterización hidrológica del río para evaluar su capacidad de movilización de los sedimentos y se ha estudiado la colmatación de los cauces con finos mediante el método Lachnace y Dubé (2004).

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Tres imágenes que muestran la secuencia temporal de la restauración de un paraje
FIGURA 11. COMPARATIVA DE IMÁGENES ÁREAS OBLICUAS DE LAS ACTUACIONES DEL AÑO 2020 EN LIFE RIBERMINE. IMAGEN DE MARZO DE 2020, CORTESÍA DE DIEDRO; IMÁGENES DE NOVIEMBRE DE 2020 Y MAYO DE 2021, CORTESÍA DE FOTOLANGA.

4. RESULTADOS

4.1. RESTAURACIÓN GEOMORFOLÓGICA

4.1.1 RESTAURACIÓN GEOMORFOLÓGICA FLUVIAL - GeoFluvTM-Natural Regrade

Los relieves topográficos construidos hasta la fecha (diciembre 2021) han seguido fielmente los diseños GeoFluvTM elaborados. Esta nueva topografía ha permitido reducir pendientes y crear paisajes funcionales y visualmente mejor integrados en el entorno, esto además junto con el resto de actuaciones en suelos y vegetación, como era el objetivo, ha reducido la susceptibilidad a la erosión lo que minimiza los aportes de sedimentos a la red fluvial del entorno permitiendo así la recuperación de los hábitats acuáticos afectados. La figura 10 muestra el Modelo Digital de Elevación (MDE) del diseño de restauración geomorfológica propuesto para el hueco de la pista a Poveda y las escombreras exteriores de la mina Santa Engracia. Y la figura 11 permite visualizar los resultados de construcción de la primera fase del proyecto, durante el año 2020, de las escombreras exteriores, así como la evolución inicial de la cubierta vegetal sobre las mismas.

4.1.2. MODELOS DE EVOLUCIÓN DEL PAISAJE – SIBERIA

El modelo SIBERIA, aplicado a las escombreras exteriores y del hueco de la mina Santa Engracia de la pista que baja al río Tajo, muestra una evolución aceptable de los diseños GeoFluvTM a largo plazo. Únicamente se han identificado algunas pequeñas zonas donde se podrían producir encajamientos o regueros transcurridos 10 años. Por ello, en estas zonas las tareas de reposición de suelos y revegetación se han incrementado, para de este modo, prevenir los procesos de erosión. La figura 12 muestra una comparativa del resultado de modelación con SIBERIA de la escombrera exterior oeste de Santa Engracia. Para 100 años, la tasa de erosión obtenida ha sido de 6.3 t/ ha año, que puede considerarse objetivamente muy baja. Esta modelación ha sido realizada por Greg Hancock, de la Universidad de Newcastle (Australia).

4.1.3. RÉPLICA DE ACANTILADOS Y ESCARPES NATURALES – Talud Royal®

El remodelado de los taludes de la mina Santa Engracia se inició a finales de diciembre de 2021, por lo que no se dispone de resultados concretos al envío de esta comunicación. La Figura 13 muestra el diseño del Talud Royal®, elaborado por el propio inventor del método (Paul Royal) para la mina Santa Engracia, en la que se reproducen las geoformas naturales de la parte superior de los cañones del Alto Tajo. La Figura 14 muestra la realización de voladuras en diciembre de 2021, dirigidas a obtener el diseño de “parte superior de cañón natural” proyectado.

4.2. MANEJO DE SUSTRATOS Y SUELOS

El manejo de sustratos y suelos está dando muy buenos resultados ya que está permitiendo el perfecto desarrollo de la vegetación observándose una cobertura vegetal homogénea en toda la superficie restaurada. Además, no se han observado importantes signos de erosión (grandes regueros o formación de cárcavas) por lo que se considera que la rugosidad aportada, así como las propias propiedades de los sustratos, ayudan a la infiltración y reducen la erosión por escorrentía superficial.

Esto, además, favorece la disponibilidad de agua para las plantas.

4.3. REVEGETACIÓN

Como ya se ha explicado y puede observarse en la figura 11, la implantación de la cubierta herbácea el primer año ha conseguido proteger de la erosión las superficies restauradas, a pesar del temporal Filomena. Se considera que el establecimiento de la cubierta de trigo y su tumbado posterior han contribuido al control de la erosión. Los datos preliminares muestran algunas que actuaciones favorecen claramente la cobertura y la diversidad vegetales: el tratamiento de acolchado-semillado; la manta orgánica; el abonado orgánico; y el sustrato de coluvión carbonático.

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Modelo de volución de la zona restaurada de Santa Engracia
FIGURA 12. MODELACIÓN CON SIBERIA DE LA ESCOMBRERA EXTERIOR OESTE DE SANTA ENGRACIA. A) EVOLUCIÓN EN 10 AÑOS; B) EVOLUCIÓN PREVISTA EN 50 AÑOS; C) EVOLUCIÓN PREVISTA EN 100 AÑOS (AUTOR: GREG HANCOCK, UNIVERSIDAD DE NEWCASTLE, AUSTRALIA).

SEGUIMIENTO

Los resultados de seguimiento disponibles hasta la fecha (diciembre de 2021) para la topografía, suelos y vegetación se han incluido en los apartados anteriores. Aquí se incluyen los resultados correspondientes al seguimiento de los ecosistemas fluviales.

El estudio la hidromorfología del río Tajo muestra que el encenagamiento causado por los sedimentos provenientes de la mina Santa Engracia (antes de su restauración) y otras laderas del entorno tiene efectos nocivos para las comunidades de peces y macroinvertebrados. Sin embargo, dado que el río es capaz de movilizar estos sedimentos, se prevé una vuelta a las condiciones de referencia una vez que el proyecto LIFE elimine la perturbación. Por lo tanto, tanto los peces como los macroinvertebrados deberían recuperarse sin necesidad de nuevas medidas de restauración.

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FIGURA 13 ESQUEMA QUE REPRESENTA LA PROPUESTA DE RESTAURACIÓN DEL MÉTODO DEL TALUD ROYAL PARA EL FRENTE DE EXPLOTACIÓN DE SANTA ENGRACIA. (1) FORMACIÓN ARENAS DE UTRILLAS; EN ESTE NIVEL, SE REALIZA EL REMODELADO GEOFLUV – NATURAL REGRADE. (2) Y (4) NIVELES DE MARGAS, QUE FORMARÁN TALUDES DE 30⁰. (3) Y (5) NIVELES DE DOLOMÍAS, QUE FORMARÁN ESCARPES VERTICAL, CON UNA CONFIGURACIÓN DE DETALLE DIRIGIDA POR EL DIACLASADO. IMAGEN CORTESÍA DE PAUL ROYAL.

La descripción del estado de las comunidades de peces y macroinvertebrados, anterior a la aplicación de las medidas de restauración del proyecto LIFE proporciona el punto de referencia para evaluar su eficacia. Además, se ha proporcionado una metodología adecuada para el seguimiento y evaluación de estas medidas en lo que respecta a las comunidades de peces y macroinvertebrados del Alto Tajo. Estos resultados han sido presentados como Trabajo de Fin de Máster por Clive Dove en el 'Máster Universitario de Restauración de Ecosistemas' celebrado conjuntamente por la Universidad de Alcalá de Henares, la Universidad Complutense, la Universidad Politécnica de Madrid y la Universidad Rey Juan Carlos en octubre de 2020 (Dove 2020).

5. CONCLUSIONES

LIFE RIBERMINE pretende tener un carácter demostrativo y pionero en las restauraciones mineras, no sólo en el ámbito nacional, sino en el europeo. El carácter vanguardista de este proyecto se pone de manifiesto en evidencias como las siguientes (referidas a la actuación en Peñalén, Guadalajara, España):

(a) es el primer proyecto de restauración minera, en el ámbito europeo, que utiliza el modelo de evolución del paisaje SIBERIA, muy común en Australia;

(b) es el primer proyecto de restauración minera, en un ámbito global, que combina el uso de GeoFluvTM-Natural Regrade y Talud Royal;

y (c) integra la revegetación, el sustrato y las formas de relieve para optimizar el uso del agua por las plantas.

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FIGURA 13 ESQUEMA QUE REPRESENTA LA PROPUESTA DE RESTAURACIÓN DEL MÉTODO DEL TALUD ROYAL PARA EL FRENTE DE EXPLOTACIÓN DE SANTA ENGRACIA. (1) FORMACIÓN ARENAS DE UTRILLAS; EN ESTE NIVEL, SE REALIZA EL REMODELADO GEOFLUV – NATURAL REGRADE. (2) Y (4) NIVELES DE MARGAS, QUE FORMARÁN TALUDES DE 30⁰. (3) Y (5) NIVELES DE DOLOMÍAS, QUE FORMARÁN ESCARPES VERTICAL, CON UNA CONFIGURACIÓN DE DETALLE DIRIGIDA POR EL DIACLASADO. IMAGEN CORTESÍA DE PAUL ROYAL.

Con el uso de un conjunto amplio de mejores técnicas disponibles de restauración minera (restauración geomorfológica, de suelos, de vegetación, técnicas de seguimiento…) LIFE RIBERMINE pretende demostrar que existe actualmente tecnología, software, conocimiento y experiencia suficiente para realizar excelentes restauraciones mineras, capaces de reconstruir ecosistemas y paisajes funcionales, proveedores de servicios ecosistémicos en espacios transformados por actividades extractivas, superando el enfoque ‘corrector’ y ‘rehabilitador’ aún dominante. Estas técnicas no pretenden ‘borrar’ el pasado minero, si es que éste es merecedor de una puesta en valor patrimonial. Sin embargo, para actividades extractivas que operan en paisajes y ecosistemas sensibles, y de alta calidad (lo cual es muy común), las técnicas mostradas se demuestran eficientes, y permiten compatibilidad el beneficio económico con la conservación de bienes y servicios ecosistémicos, especialmente si se aplican desde el diseño inicial de la explotación y durante el desarrollo de la misma.

6. AGRADECIMIENTOS

El proyecto LIFE RIBERMINE tiene un enfoque multidisciplinar y es muy amplio y complejo. En él intervienen numerosos expertos y técnicos que forman parte del proyecto y a los que los autores queremos mostrar nuestro agradecimiento. Con relación a la parte española del Proyecto y a la ejecución de los trabajos de movimiento de tierras, es necesario mencionar el importante papel de las empresas CAOBAR, S.A. y Excavaciones Félix Moya, S.L., con la Dirección facultativa de Lázaro Sánchez Castillo, (CAOBAR, S.A.), la coordinación logística de Rafael Peris Orrios, (CAOBAR, S.A.), los jefes de obra Ángel Félix Moya Gálvez, Jesús González Oñoro, (Excavaciones Félix Moya, S.L.) y a todo el personal de ambas empresas, que participa activamente en el proyecto. También queremos agradecer el asesoramiento de Nicholas Bugosh, (empresa GeoFluv, Estados Unidos) durante la elaboración de los diseños GeoFluvTM y de Paul Royal, (Génie Géologique, Francia) por sus diseños de Talud ROYAL®. A Gregory R. Hancock, (Universidad de Newcastle, Australia) debemos darle las gracias por la modelación de la estabilidad erosiva de los diseños GeoFluvTM con SIBERIA. Agradecer también el estudio Geotécnico y de Estabilidad de Taludes realizado por José María Iraizoz Fernández y sus colaboradores, (Universidad de Castilla – La Mancha). A Avelino García (Científico Titular) le damos las gracias por la dirección de los trabajos de acolchado-semillado. El diseño y seguimiento de los trabajos de revegetación deben agradecerse a Tíscar Espigares Pinilla y Pedro Villar Salvador, (Universidad de Alcalá) y a Jaume Tormo Blanes, (Universidad de Zaragoza) y la coordinación de estos trabajos a Javier Barrado Gozalo y Federico Romero Gutiérrez de GEACAM. Agradecemos también la realización de distintos trabajos de campo (plantación, extendido suelos, etc.) por parte de la empresa Albar Forestal S.L. El importante seguimiento de los hábitats acuáticos debemos agradecérselo a especialistas de la Universidad Politécnica de Madrid, Diego García de Jalón, Carlos Alonso González, Clive Alexander Dove y Marcos Jerónimo Melero García. José Antonio Lozano Díaz y Ángel Vela Laina (Directores del Parque Natural del Alto Tajo) se han ocupado de la supervisión de todas las tareas de revegetación, gracias por ello. También agradecemos la grabación y edición audiovisual del video divulgativo del proyecto de Miguel Ángel Langa (Fotolanga.es). Agradecemos las facilidades dadas por el Ayuntamiento de Peñalén, especialmente a su alcaldesa Esther Rubio, por su magnífica disposición y colaboración.

7. REFERENCIAS

  • Bugosh N., Epp E. 2019. Evaluating sediment production from native and fluvial geomorphic reclamation watersheds at La Plata Mine. Catena 174: 383–398.
  • Dove C.A. 2020. Respuesta de las comunidades de peces y macroinvertebrados bentónicos de la cuenca del Alto Tajo a la contaminación por sedimentos inertes procedentes de la minería del caolín. Propuesta de medidas de restauración ecológica. Trabajo de Fin de Máster del Máster interuniversitario de Restauración de Ecosistemas. Universidad Politécnica de Madrid.
  • Hancock G.R, Lowry J.B.C., Moliere D.R., Evans K.G. 2008. An evaluation of an enhanced soil erosion and landscape evolution model: a case study assessment of the former Nabarlek uranium mine, Northern Territory, Australia. Earth Surface Processes and Landforms, 33(13): 2045-2063.
  • Hancock G.R., Willgoose G.R. 2018. Sustainable Mine Rehabilitation – 25 Years of the SIBERIA Landform Evolution and Long-term Erosion Model. From start to finish: a life-of-mine perspective, Australian Institute of Mining and Metallurgy.
  • Hancock G.R., Martín Duque J.F., Willgoose G.R. 2019. Geomorphic design and modelling at catchment scale for best mine rehabilitation – the Drayton mine example (New South Wales, Australia). Environmental Modelling and Software 114: 140 151.
  • Lachnace S., Dubé M. 2004. A New Tool for Measuring Sediment Accumulation With Minimal Loss of Fines. North American Journal of Fisheries Management 24(1):303-310. DOI:10.1577/M02-087
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  • Martín-Moreno C., Martín Duque J.F., Nicolau J.M., Hernando N., Sanz M., Castillo L. 2016. Effects of topography and surface soil cover on erosion for mining reclamation. The experimental spoil heap at El Machorro mine (Central Spain). Land Degradation & Development 27: 145-159.
  • Martín Duque J.F., Tejedor M., Martín Moreno C., Nicolau J.M., Sanz Santos M.A., Sánchez Donoso R., Gómez Díaz J.M. 2020. Geomorphic landscape design integrated with progressive mine restoration in clay quarries of Catalonia. International Journal of Mining, Reclamation and Environment, 35(6), 399-420.
  • Martín Duque J.F., Zapico I., Bugosh N., Tejedor M., Delgado F., Martín-Moreno C., Nicolau J.M. 2021. A Somolinos quarry land stewardship history: From ancient and recent land degradation to sensitive geomorphic-ecological restoration and its monitoring. Ecological Engineering, 170, 106359, 1-18.
  • Willgoose G.R., Riley S. 1998. The long-term stability of engineered landforms of the Ranger Uranium Mine, Northern Territory, Australia: application of a catchment evolution model. Earth Surface Processes and Landforms. 23(3): 237-259.
  • Zapico I., Martín Duque J.F., Bugosh N., Laronne J.B., Ortega A., Molina A., Martín-Moreno C., Nicolau J.M., Sánchez L. 2018. Geomorphic Reclamation for reestablishment of landform stability at a watershed scale in mined sites: the Alto Tajo Natural Park, Spain. Ecological Engineering 111: 110-116.

 

Archivo

Tabla 1. Valores medios de los Resultados de las muestras de suelo tomadas en noviembre de 2020, inmediatamente después de las obras de restauración.

Revista de medio ambiente número 37
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