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“Avances en la restauración de sistemas forestales. Técnicas de implantación” ESTABLECIMIENTO Y DESARROLLO DE LEÑOSAS EN RESTAURACIONES MINERAS Josu G. Alday 1,* , Rob H. Marrs 1 y Carolina Martínez-Ruiz 2,3 1 Department of Ecology, School of Environmental Sciences, University of Liverpool, Nicholson Building 3th floor, L69 3GP, Liverpool (United Kingdom). *Correo electrónico: jgalday@liv.ac.uk; josucham@gmail.com 2 Área de Ecología, E.T.S. de Ingenierías Agrarias de Palencia, Universidad de Valladolid, Campus La Yutera, Avda. de Madrid 44, 34071, Palencia. Correo electrónico: caromar@agro.uva.es 3 Instituto Universitario de Investigación en Gestión Forestal Sostenible UVa-INIA. E.T.S. de Ingenierías Agrarias de Palencia, Universidad de Valladolid, Campus La Yutera, Avda. de Madrid 44, 34071, Palencia. Resumen La restauración de la vegetación, y en especial de los árboles y arbustos en zonas mineras degradadas, es un aspecto clave. Sin embargo, son comunes los proyectos de revegetación en los que no se consigue un establecimiento efectivo de las especies arbóreas introducidas. En este trabajo se describe la colonización y desarrollo de las especies leñosas más importantes sobre minas restauradas de carbón (1-32 años tras la restauración) situadas en el norte de Palencia. Existen tres aspectos claves en el establecimiento y desarrollo de las leñosas: (i) el establecimiento y desarrollo de especies arbustivas (Cytisus y Genista) se produce a partir de los 10 primeros años, incrementando su cobertura exponencialmente; (ii) la aparición de arbustos produce cambios en las condiciones ambientales y edáficas de las zonas sobre todo por la acumulación de materia orgánica y el incremento de la relación carbono-nitrógeno; (iii) el establecimiento inicial de las especies de Quercus y Pinus, aunque con densidades muy bajas, se produce 17 años después de efectuada la restauración, cuando las condiciones edáficas y ambientales se han atenuado en comparación con las presentes durante los primeros años tras la restauración. Los resultados sugieren que la combinación de estos tres aspectos es necesaria para un establecimiento efectivo de especies arbóreas en minas restauradas de características similares. Palabras clave: árboles, arbustos, materia orgánica, Quercus spp., propiedades edáficas. INTRODUCCIÓN Las actividades mineras extractivas, entre las que destaca la minería a cielo abierto, degradan amplias superficies de terreno, alterando drásticamente las características físicas y biológicas de la zona explotada (BRADSHAW, 1997). En la actualidad la restauración de estos impactos es obligatoria, y tiene como meta desarrollar un ecosistema auto-suficiente a largo plazo, con una cubierta vegetal estable y que, en la medida de lo posible, se asemeje a la comunidad existente antes de la actividad minera (HOBBS & NORTHON, 1996). Explotaciones mineras a cielo abierto se ubican sobre cualquier tipo de ecosistemas (praderas, brezales, bosques, marismas, etc.), sin embargo cuanto más complejo sea el ecosistema afectado más se incrementa la dificultad y coste de su restauración (HOBBS & NORTHON, 1996). Particularmente la restauración de la cubierta vegetal superior, en especial de los árboles y arbustos, en zonas mineras degradadas es muy compleja. Como ejemplo de masas forestales afectadas por la minería del carbón destacan las más de 2500 ha de bosques de Quercus spp. (Q. petraea y Q. pyrenaica) en las provincias de León y Palencia (ALDAY et al., 2010). Los métodos más comunes a la hora de restaurar estas masas consisten en plantar directamente los árboles una vez finalizada la restauración morfológica del suelo (MUDRÁK et al., 2010). Sin embargo, este procedimiento de restauración es casi siempre insatisfactorio debido a las adversas condiciones ambientales y edáficas de las zonas a restaurar (PIHA et al., 1995). La restauración de masas de roble es un reto muy complicado, que requiere mucho tiempo y esfuerzo para ser efectivo (KELLY, 2002). Por lo tanto, los primeros pasos para desarrollar unas buenas prácticas de restauración de especies arbóreas, deben consistir en conocer los 209
J.G. ALDAY et al. Establecimiento y desarrollo de leñosas en restauraciones mineras factores limitantes que impiden el establecimiento de las plántulas de Quercus, así como identificar los puntos de actuación para introducir las plántulas de forma efectiva. Una de las alternativas existentes para mejorar las condiciones ambientales y edáficas de estas zonas es el establecimiento de cubiertas herbáceas (BONET, 2004), que se deben ver como la primera etapa en los planes de restauración, ya que estas cubiertas ayudan a mejorar las pobres condiciones iniciales y favorecen el establecimiento de las especies leñosas (GILLIAM, 2007). Posteriormente, el establecimiento de arbustos produce un aumento en la cobertura del suelo, reduciendo los procesos erosivos y mejorando sustancialmente las propiedades edáficas (HAASE et al., 1999). Además, los arbustos son capaces de ejercer como plantas nodriza (“nurse plants”), favoreciendo el establecimiento de numerosas especies arbóreas como los robles (CASTRO et al., 2006). Por lo tanto, el estudio de los cambios que se producen durante la sucesión en las etapas iniciales e intermedias es muy importante, no sólo para comprender los procesos de revegetación de las áreas degradadas sino para manejar y gestionar el establecimiento de especies arbóreas de manera más efectiva. En este estudio se trabajó sobre una matriz de datos procedentes de un muestreo sincrónico de los procesos sucesionales (1- 32 años tras la restauración) de 26 minas; en todas ellas el objetivo de la restauración era la formación de una masa de Quercus spp. Se asume que el periodo de observación es lo suficientemente largo para detectar fases en las que introducir plántulas de Quercus, o cambios ambientales que favorezcan la restauración de las especies leñosas de manera más rápida y efectiva. En este sentido, se pretende describir la sucesión vegetal sobre estas zonas con especial interés en el establecimiento espontáneo de las especies leñosas (Q. petraea y/o Q. pyrenaica), para 210 identificar puntos de actuación y umbrales con los que determinar las mejores condiciones a la hora de introducir las especies leñosas con éxito. El objetivo final es proporcionar recomendaciones y soluciones prácticas para la restauración efectiva de estas áreas. MATERIAL Y MÉTODOS El estudio fue desarrollado sobre 26 antiguas minas de carbón restauradas con el objetivo de conseguir regenerar en ellas un bosque de quercíneas (Q. petraea y/o Q. pyrenaica). Las minas se sitúan en el norte de la provincia de Palencia (lat 42º47’- 42º50’N, long 4º32’-4º53’W) y tienen unas dimensiones que varían entre las 0,5 ha a las 3 ha. La restauración de estas minas siguió los patrones comunes en la zona: primero se efectúa el rellenado del hueco con estériles de carbón, posteriormente se cubren los estériles con una capa de tierra vegetal de 50-100 cm de espesor, que posteriormente se abona con una mezcla de estiércol de ovino y vacuno (aprox. 30000 kg.ha -1 ). Sin embargo, en las minas más jóvenes este método se combinó con la aplicación de una hidrosiembra con especies comerciales características de pastizales (más detalles en ALDAY, 2010). Las minas seleccionadas permiten reconstruir una cronosecuencia de 1-32 años desde su restauración y se encuentran muy próximas entre sí para minimizar la variabilidad climática y geográfica. El clima es mediterráneo sub-húmedo con una temperatura media anual de 9 °C y una precipitación media anual de 980 mm. Las precipitaciones se distribuyen estacionalmente, produciéndose en mayor medida en primavera y otoño, pero con una marcada estación seca en verano. La vegetación que rodea las minas está formada por diferentes masas de Q. petraea y Q. pyrenaica, algunos pinares de repoblación (Pinus spp.), restos de matorrales naturales (Cytisus scoparius, Crataegus monogyna) y pastizales,
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