Modelling the effects of land use change on the nutrient dynamics in a coastal agricultural watershed: the Mar Menor case (Southeastern Spain)

Se ha elaborado un enfoque integrado de modelización de la dinámica hidrológica de una cuenca agrícola, la cuenca de la laguna costera del Mar Menor (Sudeste de España), para analizar los efectos de los cambios de uso a medio y largo plazo sobre los flujos de nutrientes que alcanzan la laguna y sus humedales periféricos. Se ha elaborado un modelo socioambiental sin dimensión espacial explícita que presta especial atención a los factores socio-económicos y los cambios de uso. Se presentan también los resultados preliminares de la aplicación al Mar Menor del modelo ELM (Ecological Landscape Modeling), un modelo hidroecológico con dimensión espacial explícita, como mejora de la modelización hidrológica de la cuenca. Los resultados del modelo integrado (1970-2012) muestran el significativo incremento de la entrada de nutrientes en la laguna del Mar Menor, la existencia de grandes fluctuaciones interanuales y el papel de los humedales en la retención de una parte de tales nutrientes. Se ha aplicado el modelo para analizar los efectos previsibles de distintas medidas de gestión orientadas a reducir la exportación de nutrientes a la laguna del Mar Menor, en particular la reutilización de drenajes agrícolas y la recuperación de humedales. Los resultados de la simulación de tales medidas señalan que la recuperación de humedales es más eficaz que la reutilización de drenajes, consiguiendo una reducción más significativa de los nutrientes que finalmente alcanzan el Mar Menor.An integrated modelling approach on the nutrient dynamics has been developed for its application in the agricultural watershed of the Mar Menor coastal lagoon (South-eastern Spain), in order to analyse the long-term effects of land-use change on the nutrients inputs into the lagoon and associated wetlands. A lumped dynamic model has been developed which focuses on the socio-economic factors and land-use changes and their effects on the watershed-scale nutrient flows. In addition, a preliminary application of the ELM (Ecological Landscape Model), an eco-hydrological spatial dynamic model, has been carried out as an ongoing improvement of the hydrological modelling module. Simulation results for the 1970-2012 period showed a noticeable increase in nutrient inflows into the Mar Menor lagoon, highlighting the high inter-annual variability and the role of associated wetlands to remove part of the nutrients. The modeling approach was applied to explore the potential effects of several management measures aiming at reducing the export of nutrients from the agricultural fields into the Mar Menor lagoon, particularly studying measures to reuse agricultural leakages and plans for wetlands restoration. Results showed that wetlands restoration achieves a higher reduction in the inflow of nutrients into the lagoon, doubling those achieved by reusing agricultural leakages.El presente trabajo ha sido parcialmente financiado con el contrato: “Modelización integrada para la gestión sostenible del Mar Menor”, elaborado para TRAGSA (2011-2012)