Throughfall

Se presenta una revisión de los diferentes estudios e investigaciones sobre la interceptación de la lluvia y niebla realizados en el Archipiélago Canario. Se han revisado los datos de un total de 55 estaciones de muestreo situadas en las islas más occidentales. Se ha recopilado la información sobre las metodologías empleadas así como la caracterización topográfica y de la vegetación para cada estación de muestreo. Se muestran los datos en cada caso de la precipitación incidente, traslocada y cuando fue disponible del escurrido cortical. Se ha encontrado que la altitud es el descriptor ecológico con un mayor nivel de correlación en relación al porcentaje de interceptación calculado. En los bosques de laurisilva de cuenca, no se detectaron aportes de precipitación de niebla significativos, y por lo tanto la interceptación puede considerarse una estimación real del 30-40%. Algo similar ocurriría en algunos fayales-brezales, sobre todo en orientaciones sur con valores similares. Sin embargo, para otras formaciones vegetales como la laurisilva de niebla, el brezal de cumbre o los pinares, la obtención de valores negativos de interceptación, impide su correcta cuantificación. Se han identificado las principales dificultades del estudio de los procesos hidrológicos en las Islas: i) la posible existencia de precipitación de niebla, de difícil cuantificación, o de otros factores que pueden haber afectado a las medidas de precipitación traslocada o de la lluvia, enmascaran el cálculo y dan lugar a valores negativos de interceptación, lo cual imposibilita conocer su magnitud real; y ii) la imposibilidad de aislar variables y realizar un muestreo estratificado, al establecer tanto la altitud como la orientación el tipo de vegetación existente. Se evidencia la necesidad de nuevos estudios sobre los procesos hidrológicos de las cubiertas vegetales en las Islas, al tiempo que se proponen posibles enfoques para abordar los mismos

The measurement of vegetation cover is fundamental to quantify the precipitation percentage intercepted by it. The
most widely techniques used to measure the cover in situ are the leaf area index (LAI) and the canopy density (CD).
However, no attention has been paid to the differences recorded in the use of the two techniques or how these variables
influence the hydrological balance on the throughfall (TF). For this reason, the objective of the study is to evaluate
the relationship between vegetation cover measurements conducted by the LAI and CD methods and to identify how
they relate with the TF, important for hydrological applications. The study was developed in a Polylepis reticulata forest
of 15633 m2, located at the Zhurucay Ecohydrological Observatory, south of Ecuador, in an altitudinal range of
3765 to 3809 m.a.s.l. The LAI was measured with the CI-110 Plant Canopy Imager equipment and CD with a spherical
densiometer, covering a wide range of canopy cover values. The study site was instrumented with 9 tipping-bucket
rain gauges to measure TF. The results indicate that LAI and CD averages are 2.43 m2 m􀀀2 y 88% respectively; whose
relationship is significant (R2 = 0.913; p< 0.05). Mean annual TF is 773.2 mm, which tends to decrease with the increase
of the LAI and CD; although, their relationship is not statistically significant (p-value> 0.05). This study shows
the importance of characterizing the vegetation cover to understand the interaction with TF.

RESUMEN. El agua de lluvia que llega a la Zona No Saturada una vez atraviesa el dosel vegetal (lluvia penetrante), es una variable de difícil cuantificación dado que depende de la pluviometría, del número de
pluviómetros y de la variabilidad espacial impuesta por la cubierta vegetal. Asumiendo que el error de los pluviómetros es aleatorio y la variabilidad de la lluvia es un valor fijo, al aumentar el número de colectores se reducen ambas contribuciones al error de medida y se incrementa la definición de la estructura de la superficie de la cubierta.
Sin embargo optimizar el número de pluviómetros de manera que con un mínimo esfuerzo (tanto económico como humano) se obtenga una alta representatividad espacial y una variabilidad mínima exige de una estrategia de muestreo apropiada. Con este objetivo, y mediante un
análisis geostadístico, se estudia la variación espaciotemporal
de lluvia penetrante diaria a lo largo de un transecto en un bosque de laurisilva en el Parque Nacional de Garajonay (La Gomera) durante un periodo de 5 meses.
Se observa una elevada persistencia (2 semanas) en el patrón temporal de la lluvia penetrante, que sugiere la existencia de efectos de memoria en la redistribución del agua bajo la cubierta. La distribución espacial presenta un alcance de correlación de 14 m. Se determina el número
mínimo de pluviómetros necesarios para caracterizar la lluvia bajo el dosel en función de la correlación observada entre medidas.
ABSTRACT. Measuring throughfall is no straightforward matter due to the variability imposed by gross rainfall, the number of rain gauges and the heterogeneity of the canopy. Thus, to find the optimum number of rain gauges necessary for characterizing throughfall, so that with a minimal effort (both economic and of human labour) a high spatial
resolution and minimal variability are achieved, requires designing an appropriate sampling strategy. With this purpose in mind, the spatio-temporal variation of cumulative daily throughfall has been investigated using geostatistical tools in a 1D transect of a laurel-heath forest
of the Garajonay National Park (La Gomera), during a five month period. We found a long-term time persistence (2 weeks), this being indicative of the existence of memory effects in the throughfall process. Spatial correlation spanned up to 14 meters. The minimum number of rain
gauges necessary characterizing the mean throughfall in terms of the data correlation observed was estimated.

Given that atmospheric deposition is the first source of nutrient input into forest ecosystems, and that the precipitation partition serves as a nutritional source mainly when there is an interaction with the forest canopy, the objective of the present study was to quantify the nutrients input into rainfall, throughfall and stemflow in Eucalyptus urophylla stands with partial exclusion (E) and without exclusion (WE) of throughfall. The experiment was conducted in the northeast of the state of Paraná-Brazil, in the municipality of Telêmaco Borba. The partial precipitation exclusion system (E) is formed by a system of gutters that conduct 30% of throughfall out of the experiment. The nutrient input in rainfall was 55.7 kg ha-1 yr-1 , while the sum of throughfall and stemflow was 64.1 kg ha-1 yr-1 in treatment (WE) and 39.8 kg ha-1 yr-1 in treatment (E). Interaction with the canopy of the trees enriched the rainfall with nutrients, mainly the elements potassium and chlorine, due to leaching of the vegetal tissues. The reduction of the water treatment system in partial exclusion of precipitation (E) reduced representative nutrient input. Although stemflow represents on average only 2.6% of the water volume, it is responsible for 6.7% of the amount of nutrients in relation to precipitation. Therefore, stemflow cannot be neglected in the balance of nutrient cycling. With a rotation of 7 years, the application of significant amounts of fertilizers can be avoided, considering the inputs of 449 and 277 kg ha-1 year-1 .

RESUMO Os problemas que advém para as florestas como resultado da existência de chuvas ácidas, levou à criação de um projecto europeu que abrange todos os países pertencentes à Comunidade Europeia, Noruega e alguns países recentemente separados do bloco de Leste, junto à fronteira europeia. Os Açores, afastados dos grandes centros poluidores da Europa, podem ser considerados como um local ideal para estudar os níveis de fundo das chuvas ácidas e do aerossol. Assim, neste estudo foram colhidas amostras de precipitação directa e precipitação sob o copado numa mata de Cryptomeria japonica cada 15 dias, durante todo o ano de 2000, no centro da Terceira – Açores (450 m de altitude) onde se determinou a sua composição química (pH, Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ , Cl-, SO4 2-, NO3-, azoto amoniacal, azoto Kjeldahl) e volume de água. Os dados obtidos para a precipitação directa e precipitação sob o copado foram tratados estatisticamente através de uma análise de componentes principais. A precipitação penetrante revelou a existência de quatro componentes principais que se crêem associadas ao spray marinho, emissões biogénicas, solo e emissões antropogénicas. Os resultados da precipitação sob o copado revelaram que este tipo de mata tem capacidades de intercepção de aerossóis e gases atmosféricos.
Precipitação, Açores, Poluição, Cryptomeria, Atlântico.