Proyecto HIDROFOREST. Madrid
Los bosques de cabecera de cuenca desempeñan un papel fundamental en la provisión, regulación y protección de los recursos hídricos y de los servicios ecosistémicos asociados al agua. La cuenca del río Lozoya, en la Sierra Norte madrileña, es el origen de más de 600 hm³ de agua almacenada en sus embalses, representando el 64% de los recursos gestionados por el Canal de Isabel II y el 40% del abastecimiento hídrico de la población madrileña.
Las cerca de 50.000 ha de masas arboladas de la cuenca —dominadas por pinares de Pinus sylvestris y robledales de Quercus pyrenaica— presentan un potencial elevado para aumentar la provisión de agua mediante una gestión forestal activa y orientada ecohidrológicamente. Sin embargo, dicha gestión carece hasta la fecha de un sistema de indicadores robusto que permita cuantificar y evaluar la adicionalidad de las intervenciones selvícolas sobre las distintas funciones hidrológicas. A esto se suma la creciente variabilidad climática, que intensifica la necesidad de una gestión adaptativa orientada a preservar y mejorar los servicios ecosistémicos. El proyecto HIDROFOREST, impulsado por la Dirección General de Biodiversidad y Gestión Forestal de la Comunidad de Madrid, surge como la primera iniciativa española en dar respuesta a este reto, articulando ciencia, tecnología y gestión forestal en un marco ecohidrológico integrado.
HIDROFOREST diseña e implementa un sistema integral de monitorización ecohidrológica en los bosques de la cuenca del río Lozoya, con el fin de informar y optimizar la gestión forestal en relación con cuatro funciones ecohidrológicas clave: regulación (RG), retención (RT), provisión (PR) y uso eficiente del agua (UE).
El sistema se articula en torno a una red de cinco parcelas experimentales representativas de las principales formaciones forestales de la cuenca —pinares puros y mixtos de Pinus sylvestris y robledales de Quercus pyrenaica— distribuidas en distintas situaciones ecohidrológicas y clases de edad. En cuatro de los cinco sitios se dispone de una unidad experimental con tratamiento selvícola (T) y otra sin tratamiento o control (C), con una superficie aproximada de 0,25 ha por unidad.
Cada parcela cuenta con una instrumentación exhaustiva que registra variables clave del sistema suelo-planta-atmósfera (SPAC): potencial hídrico y contenido volumétrico de agua del suelo a distintas profundidades, flujo de savia, potencial hídrico del tronco, crecimiento radial del árbol, precipitación neta, evapotranspiración potencial y caudal en microcuencas, entre otras. Los sensores, basados en el protocolo SDI-12, están controlados por dataloggers con telemetría remota.
A partir de los datos registrados, se calculan indicadores específicos para cada función ecohidrológica: tiempos de retraso y tránsito para RG; retención promedio del vuelo y suelo para RT; drenaje superficial, subsuperficial y profundo para PR; y eficiencia en el uso del agua (WUE) y productividad primaria neta (NPP) para UE.
El sistema se complementa con un gemelo digital que permite simular, extrapolar espacialmente y evaluar los efectos de la gestión forestal sobre el conjunto de la cuenca. Los resultados contribuyen tanto al conocimiento científico como a la toma de decisiones en la gestión forestal multifuncional y adaptativa al cambio climático.
El objetivo principal de HIDROFOREST es desarrollar y desplegar un sistema integral de cuantificación, evaluación y seguimiento ecohidrológico de las masas forestales en la cuenca del río Lozoya, que permita informar sobre los efectos de la gestión forestal y su adicionalidad en las funciones ecohidrológicas.
Los objetivos específicos son:
- Identificar y caracterizar las principales funciones ecohidrológicas de los bosques de la cuenca del Lozoya —regulación, retención, provisión y uso eficiente del agua— y asociarlas a servicios ecosistémicos y objetivos de gestión forestal.
- Derivar un conjunto robusto de indicadores de evaluación y seguimiento de cada función ecohidrológica, evaluables tanto desde datos de campo como mediante modelos ecohidrológicos.
- Desplegar una red de parcelas experimentales instrumentadas que permita cuantificar la adicionalidad de los tratamientos selvícolas sobre las funciones ecohidrológicas.
- Desarrollar un gemelo digital de la cuenca para la simulación y extrapolación espacial de los indicadores definidos.
Metodología
Área de estudio y formaciones forestales
El proyecto se desarrolla en la cuenca del río Lozoya (924,9 km²), integrada en la comarca de la Sierra Norte madrileña. La cuenca abarca varios pisos bioclimáticos, con predominio de pinares de Pinus sylvestris (~17.000 ha) y robledales de Quercus pyrenaica (~17.000 ha). Los pinares silvestres guadarrámicos se distribuyen entre los 1.200 y 1.800 m, con sequía estival como factor de riesgo diferencial. Los melojares se extienden entre 1.200 y 1.600 m, con estructura de monte bajo o medio, siendo el resalveo y las cortas al uso las intervenciones selvícolas más habituales.
Red de parcelas ecohidrológicas
Se han seleccionado cinco casos de estudio que cubren las principales situaciones ecohidrológicas de la cuenca: una parcela en masa pura de rebollo con resalveo (Braojos_QUPY), dos en masas mixtas pinar-rebollar (Canencia y Rascafría-Parque Natural) y dos en repoblaciones maduras de silvestre con tratamientos de mejora y regeneración (Braojos_PISY y La Puebla). En cuatro de los cinco sitios se dispone de parcelas pareadas con tratamiento (T) y control (C), de 0,25 ha cada una. La parcela de Rascafría, en zona protegida, funciona exclusivamente como referencia de no intervención.
Sensorización ecohidrológica
El seguimiento ecohidrológico en cada parcela se basa en el registro continuo de variables en los tres compartimentos del sistema SPAC. En el suelo se mide el potencial hídrico matricial (Teros 22), el contenido volumétrico de agua a 8, 25 y 50 cm (TDR CS655) y la altura piezométrica (transductores de presión), con frecuencia de muestreo de 10 minutos. La estructura del subsuelo se determina mediante tomografía eléctrica de resistividad y sísmica de refracción. En planta se monitoriza el flujo de savia (Implexx SFM), el contenido volumétrico de agua del tronco, el potencial hídrico (Scholander y PSY1/FloraPulse) y el crecimiento radial (dendrómetros). En el compartimento atmósfera, una estación climática completa registra precipitación, temperatura, humedad, radiación, viento y variables derivadas para el cálculo de la evapotranspiración potencial (FAO-Penman-Monteith). Se instalan aforadores Parshall con sensor sónico en los cauces próximos. Todos los sensores emplean el protocolo SDI-12 y los datos se descargan en remoto mediante telemetría centralizada.
Selección de indicadores
Los indicadores se seleccionan atendiendo a criterios de robustez física, evaluabilidad directa desde campo, simulabilidad mediante modelos ecohidrológicos y cobertura de los grupos fundamentales del ecosistema (agua, materia, energía y estructura). El contenido volumétrico de humedad del suelo (θ) constituye la variable central, por su papel articulador en los procesos ecohidrológicos y su estimabilidad mediante teledetección y redes internacionales de referencia.
Resultados
Identificación de procesos y variables ecohidrológicos
La valoración de las cuatro funciones ecohidrológicas ha permitido identificar los procesos más relevantes en cada una. La infiltración emerge como proceso transversal y prioritario en todas las funciones: su maximización es un objetivo común independientemente de la función hidrológica de referencia. En consecuencia, los indicadores de la primera fase del proyecto se fundamentan en el contenido de humedad del suelo (θ), variable que articula los procesos de regulación de energía, agua y nutrientes y que puede calcularse físicamente, simularse con modelos, estimarse desde información satelital y obtenerse directamente in situ.
Indicadores por función ecohidrológica
Para la función de regulación (RG) se han definido cinco indicadores: tiempo de retraso entre lluvia y respuesta del suelo superficial (RG1), tiempo de tránsito o drenaje hasta alcanzar la capacidad de campo desde saturación (RG2), regulación disponible en suelo ante lluvias intensas en mm (RG3), regulación relativa disponible en porcentaje (RG4) y tasa de regulación global como cociente entre almacenamiento y lluvia intensa (RG5).
Para la función de retención (RT) se han establecido cuatro indicadores: retención promedio del vuelo derivada del contenido volumétrico de agua del tronco (RT1), retención promedio del suelo integrada en el perfil (RT2), retención promedio relativa del suelo (RT3) y propensión a sequías súbitas en días/año, siguiendo el método de Ford y Labosier (2017) (RT4).
Para la función de provisión (PR) se definen cuatro indicadores basados en la dinámica de θ: escorrentía o drenaje superficial rápido (PR1), drenaje subsuperficial o hipodérmico (PR2), drenaje profundo mediante el método Drainage from Drydown (PR3) y tasa de agua azul como fracción de la lluvia total convertida en escorrentía y drenaje (PR4).
Para la función de uso eficiente del agua (UE) se han propuesto tres indicadores: eficiencia en el uso del agua (WUE) como cociente entre ganancia de carbono y transpiración (UE1), tasa de agua verde o fracción de la lluvia transpirada biológicamente (UE2) y productividad primaria neta (NPP) obtenida a partir de dendrómetros digitales y datos alométricos (UE3).
Los sensores instalados han demostrado ser robustos para monitorizar el contenido y la dinámica del agua en el ecosistema forestal. No obstante, se identifica la necesidad de definir nuevos umbrales de comportamiento de los indicadores y de avanzar en la extrapolación espacial mediante simulación, productos satelitales de humedad del suelo y sistemas de asimilación de datos.
Validación y Monitorización.
La validación de los indicadores se abordará de forma progresiva verificando: representación clara del indicando, relaciones de causa-efecto relevantes, sensibilidad óptima y adecuación espacio-temporal. El seguimiento se realiza mediante la red permanente de parcelas instrumentadas con sensores SDI-12 y telemetría remota, que proporciona datos en tiempo real. Los resultados se contrastarán con publicaciones científicas nacionales e internacionales y con la calibración local de modelos ecohidrológicos que permiten evaluar la efectividad de los tratamientos selvícolas aplicados.
Número de réplicas y/o escalado.
El proyecto opera sobre cinco parcelas experimentales con diseño pareado tratamiento/control (cuatro sitios con réplica), lo que aporta una base empírica sólida a escala de parcela y ladera. El escalado espacial al conjunto de la cuenca (~50.000 ha) se realiza mediante un gemelo digital que integra modelos ecohidrológicos y teledetección. A largo plazo, el sistema de indicadores y la metodología están concebidos para ser transferibles a otras cuencas hidrológicas de cabecera en España con características similares.
Datos
| Nombre entidad |
Dirección General de Biodiversidad y Gestión Forestal, Consejería de Medio Ambiente, Agricultura e Interior, Comunidad de Madrid
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| Nombre contacto |
Antonio D. Del Campo García. María Serrada Redondo
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| Puesto que desempeña |
Grupo de Investigación en Ciencia y Tecnología Forestal (RE-ForeST). Departamento de Ingeniería Hidráulica y Medio Ambiente. Universitat Politécnica de Valencia / Técnica D.G. de Biodiversidad y Gestión Forestal, Comunidad de Madrid.
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| Teléfono |
91 438 22 00
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Documentación
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Ultima actualización: 13/03/2026 14:23