[en] The main aim of this research is to study the hydrological dynamics of a Mediterranean mountain basin affected by land use changes, by means of the monitoring of soil and surface water. This aim has been reached by measuring and simulating hydric balance components of different soils and under different vegetational types, considering water and temperature transition regimes. This research was done in Ribera Salada basin (Catalan Pre Pyrenees, NE Spain), with an area of 222.5 km2, altitudes between 420 and 2385 m, with predominance slopes between 12 - 25 % and 25 - 50 %. The substrate consists of massive calcareous conglomerates, calcilutites and limestones. Main annual precipitation are 507 to 763 mm. Soils are shallow, calcareous and stony, being most of them Inceptisols (Typic Calciusteps, Typic Haploustepts) and Entisols (Typic Ustifluvents, Typic Udorthortents). In the upper and moister part of the basin soil decarbonatation takes place. Forest use is predominant, going from brook forest environments to subalpine and submediterranean vegetation. Agricultural uses include mainly the growing of cereals, potatoes and pastures. One of the most important characteristics in this basin are the significant soil use changes in the last 50 years, due to the abandonment of farms and traditional crops. Eight sites were studied, corresponding to soils under Quercus ilex, brook forest, Pinus sylvestris, pasture, crops (cereal-potatoes) and Pinus uncinata. From 1997 until 2005, soil moisture, run-off, water flow and interception were monitored. From 2004 on, drainage data has been recorded. Meteorological variables were measured by means of a complete Lladurs meteorological station, belonging to XAC (Catalan Agrometeorological Network). The obtained results to three years show the predominance of ustic moisture regime (SSS, 2006), or xeric during the driest years. The simulation models NSM "Newhall simulation model" (Newhall, 1976) and JSM "Jarauta simulation model" (Jarauta 1989) were used to represent soil moisture and temperature regimes. NSM estimates a higher level of soil moisture regimes than observed. On the contrary, JSM simulates correctly soil moisture regimes, working better under intermediate soil moisture conditions. Both models simulate correctly the soil temperature regimes, being mesic-thermic to thermic during the driest years. At detailed scale (plot observation), soil depth, slope, stone amount and high soil porosity are factors that affect the soil moisture regimes. Soil and climate information, implemented through a GIS, allowed us to obtain soil moisture regime maps of the basin at a 1:50000 scale, which are very useful to simulate soil moisture regimes in different scenarios of meteorological changes. The TOPLATS model, when used to estimate soil moisture under different cover types, was calibrated with Extend Kalman filter (EKF) equations derived through a minimization of the square difference between the true and estimated model state (Goegebeur & Pauwels, 2007). This methodology interrelates correctly rainfall, soil moisture, runoff and infiltration. Among them, the obtained soil moisture values corresponded the best to observed data. The results show that it is a useful tool to estimate soil water volume stored in basins at a point scale, ensuring a correct application of this hydrological model. To model soil moisture behaviour and the different hydric balance components, the TOPLATS model (Famiglietti & Wood, 1994) was used. TOPLATS model simulates correctly the soil moisture behaviour. The differences between observed and simulated values are the following: soil moisture does not surpass 5%; the infiltration fluctuates between 4% to 15%; in evapotraspiration depends on the season being between 1 mm in winter to 2.7 mm in summer, soil temperature values difference fluctuates between 0.01°C and 3.5°C.The calibrated model predicts precisely the behaviour of different hydric balance components. The measured water drainage amount is 11-41 % of total rain. The observed and simulated soil water storage in the basin (&#916;SW), has negative values during the driest months. Soil moisture recovery during the rest of the months is only partial. In the medium part of the basin, occupied by submediterranean ecosystems, soil moisture values are closer to drought conditions during some months of the year. In the highest part of the basin (subalpine ecosystems) there are intermediate soil moisture conditions in dry periods. Most part of water outputs are due to evapotranspiration, interception, infiltration and drainage, in decreasing order of importance. Run-off values are very low.

[es] El principal objetivo de esta investigación es estudiar la dinámica hidrológica de una cuenca Mediterránea afectada por los cambios de uso del suelo, mediante el monitoreo del suelo y el agua superficial. Dicho objetivo se ha abordado a partir de la medición de componentes del balance hídrico para diferentes tipos de cobertura y suelo, considerando regimenes de humedad y temperatura de transición. Este estudio se ha realizado en la cuenca de la Ribera Salada (Prepirineo meridional Catalán, NE España) de 222.5 km2, con un intervalo altitudinal de 420 a 2385 m y predominio de pendientes entre 12 - 25 % y 25 - 50 %. El sustrato consiste en conglomerados calcáreos masivos, calcilutitas y limos. La precipitación anual es de 507 y 763 mm. Los suelos són poco profundos, calcáreos y pedregosos, siendo en su mayoría Inceptisols (Typic Calciusteps, Typic Haploustepts) y Entisols (Typic Ustifluvents, Typic Udorthortents). En las partes altas de la cuenca los suelos son más húmedos, debido al aumento de la precipitación, allí ocurren procesos de descarbonatación del suelo. Predomina el uso forestal, con ecosistemas de ribera, subalpinos y vegetación submediterránea. Algunas áreas se dedican al cultivo de patatas, cereal y pastos. Una de las características más importantes de esta cuenca es los importantes cambios de uso del suelo sufridos en los últimos 50 años, debido al abandono de las masías y cultivos tradicionales. Se seleccionaron ocho sitios de muestreo, considerando las siguientes coberturas: Quercus ilex, bosque de ribera, Pinus sylvestris, pastos, cultivo (cereal-patata) y Pinus uncinata. A partir del año 1997 hasta 2005, se han venido monitoreando el contenido de humedad del suelo, escorrentía y caudales. Desde 2004 se vienen tomando datos drenaje. Las variables meteorológicas se miden la estación Lladurs perteneciente a la XAC (Xarxa Agrometeorológica de Cataluña). Los resultados obtenidos par un period de tres años muestran una predominancia del regimen de humedad ústico (SSS, 2006), o xérico en los años más secos. Se utilizaron los modelos de simulación NSM "Newhall simulation model" (Newhall, 1976) y JSM "Jarauta simulation model" (Jarauta 1989) en la modelización de regimenes de humedad y temperatura del suelo. NSM (Newhall,1976) tiende a sobre estimar el régimen de humedad del suelo. Por contra, JSM (Jarauta, 1989) simula de forma correcta el régimen de humedad del suelo (SSS, 2006) presente en la cuenca, funcionando mejor bajo condiciones medias de humedad del suelo. Ambos modelos simulan de forma correcta el régimen de temperatura de los suelos. Predomina un régimen de temperatura mésico-térmico, con tendencia a térmico para los años secos. A pequeña escala la profundidad del suelo, pendiente, pedregosidad y alta porosidad del suelo son factores que hacen variar el régimen de humedad del suelo. La información de suelo y clima, complementada mediante SIG, permitió obtener mapas de régimen de humedad del suelo para la cuenca, a una escala 1:50000, los cuales permiten establecer mediante simulación los regimenes de humedad en el suelo bajo diferentes escenarios de cambios meteorológicos. El modelo TOPLATS ha sido utilizado en la estimación de la humedad en el suelo para diferentes usos del suelo. Este modelo fue calibrado con las ecuaciones del filtro Kalman extendido (EKF), que se derivan de la minimización del cuadrado de la diferencia entre los valores reales y los estimados (Goegebeur & Pauwels, 2007). Esta metodología interrelaciona correctamente los valores de lluvia, humedad en el suelo, escorrentía y infiltración, siendo los valores de humedad los mas ajustados a los valores reales. Los resultados muestran que este filtro es una herramienta para estimar el volumen de agua en el suelo almacenada en las cuencas a escala puntual, asegurando una aplicación correcta del modelo hidrológico. Para la modelización del comportamiento de la humedad del suelo y los diferentes componentes del balance hídrico se utilizó el modelo TOPLATS (Famiglietti & Wood, 1994). El modelo de simulación TOPLATS permite simular aceptablemente el comportamiento de la humedad del suelo. Los resultados para infiltración, escorrentía, intercepción, evapotranspiración de referencia y temperatura del suelo son correctos. Las diferencias existentes entre valores simulados y observados son: la humedad del suelo no sobrepasa el 5%, la infiltración fluctúa entre 4% y 15%, la diferencia entre los valores reales y simulados de evapotranspiración, depende de la estación del año, siendo 1mm en invierno y 2.7 mm en verano, la temperatura varia entre 0.01 °C y 3.5°C. El modelo calibrado predice con precisión el comportamiento de las diferentes componentes del balance hídrico. Respecto a los valores medidos para agua de drenaje corresponde al 11-41 % de la lluvia total. Respecto al balance de agua en el suelo (&#916;SW), los valores son negativos para un corto periodo del año, alcanzando valores críticos en meses secos. La recuperación de humedad del suelo para el resto de los meses ocurre de manera parcial. En la parte media de la cuenca, para algunos meses los valores de humedad del suelo son cercanos a condiciones de punto de marchites permanente (ecosistema submediterráneo). En la parte alta de la cuenca el suelo conserva condiciones intermedias de humedad (ecosistema subalpino). Los valores de caudal encontrados corresponden a los aportes por escorrentía, los cuales son muy bajos. La mayor parte de las salidas ocurren por evapotranspiración, intercepción, infiltración y drenaje (en orden de importancia).