A través de esta conexión lateral generada por la inundación se produce un intercambio de agua, sedimentos, nutrientes y organismos entre el cauce y las riberas, que es esencial para el funcionamiento e integridad de los ecosistemas fluviales (Ward, 1998). Este intercambio durante los desbordamientos no sólo favorece la llegada de sedimentos, materia orgánica y organismos del cauce a los flujos de carbono y nutrientes de la llanura de inundación hacia el cauce, constituyendo una fuente energética de gran importancia para las cadenas tróficas del medio acuático y la productividad del conjunto del sistema fluvial (Thoms, 2003). Por otra parte, las aguas del cauce, al desbordarse, disipan su energía cinética en la llanura de inundación efectuando un trabajo de remodelación de los sedimentos y vegetación existente en las zonas inundadas. Con dicho trabajo se crean nuevas barras de sedimentos, se produce la erosión y transporte de sedimentos y vegetación en algunas zonas, el depósito de sedimentos, restos vegetales o detritos orgánicos en otras, etc., y con ello se fomenta la renovación de los hábitats, el mantenimiento de la heterogeneidad fluvial y la regeneración natural de la vegetación. El grado de funcionalidad de la dimensión lateral del río puede estimarse a través de la frecuencia con que se producen los desbordamientos, que ocupan diferentes dimensiones según la magnitud de las avenidas correspondientes (ver figura 4.12). En condiciones naturales los cauces inician su desbordamiento con caudales algo superiores a las avenidas ordinarias, correspondientes en la mayoría de los casos a un periodo de retorno entre 1,5 y 2 años (Dunne y Leopold, 1978; Knighton, 1984). En el ámbito mediterráneo, donde de forma natural las precipitaciones y los regímenes de caudales son muy irregulares de unos años a otros, los periodos de retorno de los caudales de desbordamiento son a menudo mayores que los correspondientes a las regiones húmedas, habiendo sido estimados para los ríos españoles unos valores más frecuentes entre 2 y 8 años (Estrela, 1994). Si el concepto del río como un continuo (“river continuum concept”) de Vannote et al. (1980) ha permitido establecer con detalle las características funcionales del río a lo largo de su perfil longitudinal, el concepto del pulso de avenida (flood pulse concept) propuesto por Junk et al. (1989) permite explicar las interacciones laterales entre el cauce principal y su llanura de inundación. El pulso de la avenida inundando periódicamente las zonas laterales del cauce tiene una gran importancia en los grandes ríos, condicionando su funcionamiento ecológico. Ello es particularmente notable en los grandes ríos tropicales, donde las avenidas son de mayor amplitud, mayor duración y regularidad, y las comunidades biológicas, así como la productividad del sistema fluvial, dependen de los flujos de agua, sedimentos y nutrientes que origina el pulso de las avenidas. En las zonas templadas las avenidas son mucho más cortas y súbitas, y su influencia no es tan predecible como en los grandes ríos tropicales de donde surgió el concepto del pulso de avenida. No obstante, las avenidas y su desbordamiento tienen también en estas zonas una importancia ecológica notable, determinando el mantenimiento de la heterogeneidad del substrato de la llanura de inundación, la conectividad de los hábitats riparios, la recarga de humedad del suelo, y la evolución de la vegetación riparia condicionando los espacios y periodos de tiempo en que es posible su regeneración natural (ver figura 4.13). La dimensión transversal de los ríos en buen estado ecológico. Los ríos en buen estado ecológico mantienen intacta esta facilidad de desbordamiento de las avenidas, existiendo en ellos un espacio lateral que periódicamente queda conectado con el cauce principal donde se disipa la energía de las crecidas, y donde se producen intercambios de materia y energía, se regenera la vegetación riparia, se refugian o reproducen diferentes especies de animales, etc. Son muchos los tipos de intervenciones humanas que reducen la dimensión lateral de los ríos, teniendo una repercusión muy negativa en la diversidad biológica de los sistemas fluviales (Tockner et al., 2000; Hughes, 2003). La regulación de los caudales disminuyendo drásticamente la frecuencia de avenidas ordinarias; la construcción de motas o diques longitudinales reduciendo considerablemente el espacio de inundación; la elevación de las orillas, los dragados y canalizaciones para desconectar el cauce de sus riberas, etc., son ejemplos muy frecuentes en los ríos españoles que impiden el desarrollo de las funciones ecológicas e hidrológicas que tienen lugar a través de la dimensión transversal del sistema fluvial (figura 4.14). La recuperación de la funcionalidad de esta dimensión lateral de los ríos debe ser un objetivo prioritario en los proyectos de restauración fluvial. Para ello será necesario en muchos casos mejorar el régimen de caudales circulante, aumentando la frecuencia y magnitud de las avenidas, y eliminar las estructuras longitudinales que limitan su desbordamiento, requiriendo en todos los casos una gestión más apropiada de las zonas inundables, cuyas ocupaciones deben ser compatibles con la dinámica fluvial. 4.3.3. DIMENSIÓN VERTICAL La dimensión vertical de los sistemas fluviales tiene lugar en el substrato situado por debajo del lecho del cauce, conocido como medio hiporreico. A través de este substrato se produce una serie de flujos subsuperficiales y subterráneos de agua, nutrientes y organismos de gran importancia en el funcionamiento ecológico de los cauces y sus riberas (figura 4.15). Río Rus (Cuenca) Río Sequillo (Valladolid) Figura 4.14.- Dragado y construcción de motas en cursos de agua rectificados, que disminuyen notablemente la conectividad lateral del cauce con sus riberas y restringen el espacio de gradiente de humedad, alterando la funcionalidad ecológica e hidrológica en el eje transversal del sistema fluvial. El espesor de este substrato varía a lo largo del cauce, dependiendo de la cantidad de material transportado por el propio río o sus afluentes y de las características del valle que permiten la acumulación de este material en determinados tramos a lo largo del continuo fluvial. Figura 4.15.- Flujos subsuperficiales y subterráneos entre el cauce, el medio hiporreico y los acuíferos locales y regionales configurando la dimensión vertical del sistema fluvial (en Naiman et al., 2005). Permeabilidad de los materiales y conectividad con el medio hiporreico Los materiales que constituyen el substrato del medio hiporreico han sido en su mayor parte transportados y depositados por el río. Su granulometría es muy variable en cada tramo según su origen, naturaleza geológica y efecto de remodelación y transporte por los caudales circulantes, pero en términos generales corresponde a materiales de gravas y arenas