Avances en el conocimiento de la fragmentación de entornos protegidos causado por las carreteras y derivados de su diseño o de su exploración

Resumo

Esta tesis doctoral aborda la afección al medioambiente de las carreteras desde el punto de vista de efecto barrera que producen en el medioambiente. El efecto barrera de una carretera puede ser entendido como la barrera física disruptiva que una infraestructura lineal ejerce sobre el territorio. Pero también, existen otros efectos derivados del uso de la infraestructura que imponen una barrera, no física, dividiendo, igualmente, ambos márgenes de la explanación de una carretera. Algunas de estas barreras no visibles son: la barrera acústica, producto del ruido del tráfico; o la barrera química, producto de los desechos ambientales que tanto los propios vehículos como los usuarios liberan al medio natural. La investigación está contextualizada en la comunidad autónoma (CA) de Extremadura, España. Esta CCAA está compuesta por las dos provincias más extensas de España, Cáceres y Badajoz. A ello se añade una baja densidad de población en comparación con la densidad media en España o Europa. Extremadura tiene una densidad de población de 26,4 habitantes/km2, frente a los 91,4 habitantes/km2 de España o los 109 habitantes/km2 de Europa. Estas características de tamaño y densidad de población hacen necesaria una red viaria extensa, que permita comunicar los municipios entre sí y a éstos con los núcleos de población principales y redes de transportes de primer orden. Por otro lado, las características de extensión y demografía citadas implican la existencia de una amplia proporción de espacios naturales y, como consecuencia, una parte significativa de la región está protegida por algún tipo de protección ambiental. De hecho, el 34% del territorio extremeño está protegido, frente al 27% en promedio en España o el 18% en la Unión Europea. El grado de afección de la red de carreteras al medioambiente, en cuanto a la disrupción del territorio, ha sido evaluado mediante cuatro métricas de fragmentación. El estudio ha sido realizado sobre las unidades del paisaje de la Red Natura 2000: las Zonas de Especial Protección de Aves (ZEPA) y las Zonas de Especial Conservación (ZEP). Las métricas empleadas en este estudio han sido Infrastructural Fragmentation Index (IFI), Urban Fragmentation Index (UFI), effective mesh size (Meff) y degree of landscape division (DIVI). A partir de los resultados obtenidos, se ha realizado un análisis para establecer la métrica más adecuada al estudio de fragmentación de hábitats a causa de las carreteras. Con ello, se pretende determinar la metodología más precisa para la gestión del territorio con relación a las actividades de gestión y conservación de las carreteras y el efecto barrera asociado a éstas. Los cálculos de fragmentación de las unidades del paisaje han sido abordados a partir de parámetros geométricos producto de la interacción de las unidades del paisaje y las carreteras. En relación con las métricas empleadas en la comunidad científica se emplean dos formulaciones posibles para las métricas IFI y UFI. Dentro del estudio se han evaluado las dos formulaciones para cada métrica, estableciendo que las formulaciones propuestas para el IFI no pueden ser consideradas como equivalentes de modo que se propone la ecuación más adecuada al estudio. En cambio, las dos formulaciones propuestas para el UFI conducen a resultados que sí pueden ser considerados como estadísticamente equivalentes en un 80%. De la evaluación de las métricas empleadas, se obtiene que las métricas IFI, Meff y DIVI proporcionan resultados satisfactorios para la evaluación de fragmentación del paisaje a causa de las infraestructuras viales; aunque cada una de aquellas métricas resalta consecuencias diferentes de fragmentación. En cambio, la métrica UFI no ha mostrado resultados efectivos, ello queda explicado por los criterios de diseño de las unidades del paisaje. Asociado a la fragmentación de hábitats producidas por las carreteras, el ruido generado por el tráfico puede ser considerado como una barrera física no visible. Esta afección, en lo relativo a sus efectos sobre los seres humanos, está ampliamente estudiada, estando demostrada la relación entre patologías de la salud y el ruido del tráfico. En el caso de afección del ruido del tráfico a la fauna silvestre existen estudios que evidencian la afección en determinadas especies de aves. El trabajo realizado ha analizado la relación entre el nivel de presión sonora generado por el ruido de tráfico y la temperatura del pavimento y ambiental, como uno de los parámetros que influye en el nivel de presión sonora generado y percibido en el entorno. Este efecto viene siendo estudiado por otros autores, fundamentalmente en experimentos basados en normas de referencia internacional. En este trabajo se consideró el estudio de la dependencia entre el ruido de rodadura y la temperatura ambiental en una carretera en condiciones normales de uso. Para ello se ha monitoreado la carretera N-521, empleando como fuente sonora el tráfico real de la carretera, con una IMD de 7.658 vehículos/día. La capa de rodadura del pavimento de la zona de experimentación es una mezcla bituminosa discontinua BBTM 11B de 3 cm de espesor, con un contenido en huecos mayor del 12% y con 7 años de antigüedad. Los resultados obtenidos en banda ancha mostraron una variación del nivel de ruido con la temperatura, con una relación de -0,058 ± 0,007 dBA/°C para la temperatura del pavimento y de -0,161 ± 0,020 dBA/°C para la temperatura del aire. Estos resultados ponen de manifiesto que el medio físico en el que se mide la temperatura parece ser importante. Esta tesis doctoral está dentro del marco de investigación de dos proyectos competitivos de I+D+i desarrollados en colaboración entre la Universidad de Extremadura y empresas privadas. En lo relativo a la producción científica relacionada con este trabajo de investigación, han sido publicados dos artículos indexados en el Journal Citations Reports (JCR) y tres comunicaciones orales presentadas en congresos internacionales. La investigación realizada permite una continuidad en sus líneas de investigación. Por un lado, en relación con la evaluación de la fragmentación de hábitats, ya estamos trabajando en en la elaboración de nuevas métricas que permitan integrar diferentes aspectos recogidos de forma separada en las métricas actualmente existentes. En la línea de afección acústica medioambiental a causa del tráfico en carreteras, parten estudios comparativos en cuanto al efecto de las diferentes tipologías de pavimentos, secciones trasversales de la carretera, configuración de calzadas o carriles¿; que pueden derivarse en implicaciones en relación con las normas de referencia para la evaluación, el cálculo y la medición del ruido de tráfico.