Geo-ecological effects of Global Change in the Central Spanish Pyrenees: A review at different spatial and temporal scales

44 páginas, 18 figuras[ES] Se revisan los efectos de la evolución del clima y los cambios de uso del suelo / cubierta vegetal en el Pirineo Central español a diferentes escalas espaciales y temporales. Los estudios paleoclimáticos, basados en análisis multiproxy de sedimentos lacustres, glaciares, espeleotémicos y registros dendrológicos, entre otros, han demostrado la ocurrencia de importantes fluctuaciones climáticas durante la deglaciación de finales del Pleistoceno Superior y durante el Holoceno, afectando a la distribución de la vegetación, la generación de escorrentía, la frecuencia de avenidas y las formas de organización del espacio por parte de las sociedades humanas, en particular durante el evento 8.2, la Edad del Bronce, la Anomalía Climática Medieval y la Pequeña Edad del Hielo. El estudio del impacto de las actividades humanas sobre la dinámica del paisaje en el último siglo y medio ha revelado cambios espectaculares en la estructura y distribución de la vegetación, tanto en el piso montano como en el subalpino y, consecuentemente, cambios en la generación de escorrentía, la intensidad de la erosión del suelo y las fuentes de sedimento, cualquiera que sea la escala espacial a la que se contempla el problema. De forma general puede afirmarse que a mediados del siglo XIX se alcanza la máxima presión sobre el territorio, cultivándose todas las laderas posibles hasta una altitud aproximada de 1650 m s.n.m. y empleando frecuentemente el fuego para limitar la expansión de matorrales en zonas de pastos, lo que dio lugar a intensos procesos de erosión y degradación del suelo, y al desarrollo de ríos trenzados con una elevada torrencialidad. Posteriormente, el abandono de tierras de cultivo desde comienzos del siglo XX (y, en especial, desde la década de 1960) y el descenso de la presión ganadera han favorecido la revegetación de las antiguas áreas de cultivo y pastos bien por avance de formaciones naturales de matorral y bosque, bien por la reforestación artificial de extensas laderas, ascendiendo el treeline en el piso subalpino, en este último caso ayudado además por el incremento de la temperatura. Las consecuencias más destacadas de esta evolución han sido: (i) el descenso sostenido del caudal de los ríos pirenaicos desde la década de 1970 debido al aumento de la evapotranspiración; (ii) la contracción espacial de las áreas fuente de sedimento; (iii) la creciente desconexión entre laderas y cauces; (iv) el peso decreciente de la nieve en el régimen de los ríos pirenaicos, con un adelanto en la ocurrencia del momento de aguas altas primaverales; (v) los cambios en la dinámica de llenado de los embalses que han obligado a introducir nuevos patrones de gestión de los embalses; y (vi) la incisión de los cauces fluviales en su propia llanura aluvial. Los estudios llevados a cabo en el Pirineo Central durante las tres últimas décadas sobre el Cambio Global y sus consecuencias confirman la complejidad de las interacciones que se producen en los sistemas naturales y la rápida respuesta de la vegetación, la generación de escorrentía y la erosión frente a variaciones del clima y las actividades humanas.[EN] We review the effects of climate variability and land use / land cover changes in the Central Spanish Pyrenees at different spatial and temporal scales. Paleoclimatic studies based upon multi-proxy analyses of lacustrine, glacial and speleothematic deposits, among others, have demonstrated the occurrence of intense climatic fluctuations not only during the Late Upper Pleistocene associated to deglaciation, but also during the Holocene, affecting plant cover distribution, runoff generation, flood frequency, and the spatial organization of human activities, particularly during the 8.2 event, the Bronze Age, the Medieval Climatic Anomaly and the Little Ice Age. The study of the impact of human activity on landscape dynamics during the last 150 years has revealed dramatic changes in plant cover structure and distribution, in both the montane and the sub-alpine belts and, consequently, changes in runoff generation, soil erosion intensity, and sediment sources, whatever the spatial scale used. In general, the maximum human pressure on the territory was reached during the middle of the 19th century, with the cultivation of most of the south-facing slopes up to approximately 1650 m a.s.l., and the frequent use of fire to control shrub colonization, resulting in intense soil erosion and degradation processes, as well as the development of braided rivers with a high torrentiality. Farmland abandonment since the beginning of the 20th century (and, particularly, since the 1960s) and the declining livestock pressure have favoured plant recolonization, with the expansion of shrubs and forests in the old cultivated and grazing areas, the human-induced reforestation of large hillslopes, and the treeline upward in the subalpine belt, in this latter case with the contribution of climate warming. The most outstanding consequences of such an evolution have been: (i) the sustained decline of discharge in the Pyrenean rivers since the 1970s because of increasing actual evapotranspiration; (ii) the spatial shrinkage of sediment source areas; (iii) the increasing uncoupled geomorphic dynamics between hillslopes and channels; (iv) the decreasing importance of snow accumulation and snowmelt processes in the fluvial regime of the Pyrenean rivers, with earlier onset of the high spring discharges; (v) the changes in reservoir hydrological dynamics and the need for new management policies; and (vi) the increasing scouring processes that affect most of the Pyrenean rivers. The studies carried out on Global Change and its consequences in the Central Pyrenees confirm the extreme complexity of interactions occurring in the natural systems, and the quick response of plant cover, runoff generation and soil erosion as a consequence of climatic and land use changes.Este trabajo ha contado con el apoyo de los proyectos INDICA (CGL2011-27753-C02-01 y 02), DINAMO2 (CGL2012-33063), CALIBRE (CGL2006-13327-C04-01), financiados por el Ministerio de Economía y Competitividad, y HORDA (083/2009) y CRYORDESA (844/2013), financiados por el Organismo de Parques Nacionales del Ministerio de Medio Ambiente, así como de un acuerdo entre el CSIC y el Ministerio de Medio Ambiente a través de la RESEL. El grupo de investigación sobre Geomorfología y Cambio Global ha sido financiado por el Gobierno de Aragón y la Fundación Social Europea. Estela Nadal-Romero y Yasmina Sanjuan disfrutan de un contrato postdoctoral «Marie Curie-IEF» (Proyecto «MED-AFFOREST» PIEF-GA 2013-624974) y un contrato predoctoral FPI, financiados respectivamente por la Comisión Europea y el Ministerio de Economía y Competitividad.Peer reviewe