Ecological analysis of periphytic diatoms in Mediterranean coastal wetlands (Empordà wetlands, NE Spain)

S'han estudiat els efectes dels factors ambientals sobre el perífiton dels sistemes lenític fluctuants del aiguamolls de l'Empordà. L'estudi s'ha realitzat als tres nivells d'integració: nivell d'ecosistema considerant el rol del perífiton envers els altres productors primaris; a nivell de comunitat, estudiant la composició específica de les diatomees i a nivell de població estudiant la plasticitat fenotípica d'una espècie de diatomea (Nitzschia frustulum).A nivell d'ecosistema s'observa que els factors que afavoreixen el predomini dels diferents tipus de productors primaris (perífiton, fitoplàncton i macròfits) són la renovació i el grau d'eutròfia de l'aigua. A nivell de comunitat els factors determinants en la composició i distribució de les espècies de diatomees són els gradients confinament-inundació així com la productivitat del sistema. En funció d'aquest factors s'han establert 5 associacions de diatomees. A nivell de població es demostra que tant la salinitat, com la relació N : P a l'aigua com el moviment de l'aigua afecten la morfologia i ultraestructura de la valva de N. frustulum. De forma interessant s'observa que la salinitat, considerada com a factor individual, afecta N. frustulum a nivell poblacional provocant-li modificacions en la morfologia de la valva, per en canvi, no afecta a nivell de comunitat, ja que totes les espècies de diatomees presents en ambients de salinitat fluctuant són eurihalines.The effects of environmental conditions on periphytic of lentic and fluctuating waters (Empordà wetlands) at the three different levels of organisation were studied: at ecosystem level, considering the role of periphyton among the primary producers; at community level, analysing the periphytic diatom species composition; and at population level studying the phenotypic plasticity of a selected diatom species (Nitzschia frustulum). The factors favouring the predominance of different primary productors (periphyton, phytoplankton and macrophytes) were the turnover and eutrophy of the water. At the community level, we observed that the main factors affecting diatom species composition and distribution are the gradients confinement-flooding and productivity of the system. Based on these factors 5 diatom assemblages have been distinguished. At the population level, the results of the present thesis proved that the morphology and ultrastructure of N. frustulum is affected by salinity, N : P ratio and movement of the water. Interestingly the results showed that salinity, as a single environmental factor, has effect at N. frustulum population level resulting in phenotypic plasticity while there is no effect of salinity at diatom community level since in such environments with fluctuating salinity all the species present are euryhaline

Ecological analysis of periphytic diatoms in Mediterranean coastal wetlands (Empordà wetlands, NE Spain)

S'han estudiat els efectes dels factors ambientals sobre el perífiton dels sistemes lenític fluctuants del aiguamolls de l'Empordà. L'estudi s'ha realitzat als tres nivells d'integració: nivell d'ecosistema considerant el rol del perífiton envers els altres productors primaris; a nivell de comunitat, estudiant la composició específica de les diatomees i a nivell de població estudiant la plasticitat fenotípica d'una espècie de diatomea (Nitzschia frustulum).A nivell d'ecosistema s'observa que els factors que afavoreixen el predomini dels diferents tipus de productors primaris (perífiton, fitoplàncton i macròfits) són la renovació i el grau d'eutròfia de l'aigua. A nivell de comunitat els factors determinants en la composició i distribució de les espècies de diatomees són els gradients confinament-inundació així com la productivitat del sistema. En funció d'aquest factors s'han establert 5 associacions de diatomees. A nivell de població es demostra que tant la salinitat, com la relació N : P a l'aigua com el moviment de l'aigua afecten la morfologia i ultraestructura de la valva de N. frustulum. De forma interessant s'observa que la salinitat, considerada com a factor individual, afecta N. frustulum a nivell poblacional provocant-li modificacions en la morfologia de la valva, per en canvi, no afecta a nivell de comunitat, ja que totes les espècies de diatomees presents en ambients de salinitat fluctuant són eurihalines.The effects of environmental conditions on periphytic of lentic and fluctuating waters (Empordà wetlands) at the three different levels of organisation were studied: at ecosystem level, considering the role of periphyton among the primary producers; at community level, analysing the periphytic diatom species composition; and at population level studying the phenotypic plasticity of a selected diatom species (Nitzschia frustulum). The factors favouring the predominance of different primary productors (periphyton, phytoplankton and macrophytes) were the turnover and eutrophy of the water. At the community level, we observed that the main factors affecting diatom species composition and distribution are the gradients confinement-flooding and productivity of the system. Based on these factors 5 diatom assemblages have been distinguished. At the population level, the results of the present thesis proved that the morphology and ultrastructure of N. frustulum is affected by salinity, N : P ratio and movement of the water. Interestingly the results showed that salinity, as a single environmental factor, has effect at N. frustulum population level resulting in phenotypic plasticity while there is no effect of salinity at diatom community level since in such environments with fluctuating salinity all the species present are euryhaline

Dinámica del heleoplancton en relación a las fluctuaciones hidrológicas en aiguamolls de l’Empordà (NE de la península Ibérica). Propuesta de un método sencillo de monitorización basado en la abundancia de grupos taxonómicos

Monitoring of the 'ecological water quality' in 'Aiguamolls de l’Empordà' Natural Park was carried out between September 1996 and August 1997 . The aim of this sampling programme was to design a simple method for rapid detect changes in water quality due to human activity. These include flow regulation by the Park management, nutrient entries from effluents of a nearby wastewater treatment plant or agricultural fertilising. The proposed method is based on the analysis of the abundance of characteristic taxonomic groups of aquatic invertebrates (heleoplankton). The simplicity of the method is ensured by the use of large taxa which are easier to recognise than species. The functioning of aquatic systems has been modelled by means of correspondence analysis between samples and taxa. Results can be summerized in five environmental conditions with a regular community structure. Dominated by one taxon: cladocerans, ostracods, calanoids, cyclopoids and harpacticoids. The dynamics of both freshwater and brackish lagoons can be modelled as displacements between these five groups of environmental conditions. Nevertheless, the “calanoids situation” and the “harpacticoids situation” occur mainly in brackish lagoons, whereas the “cladocerans situation” occurs mainly in freshwater. The four principal axes of data variation have been respectively identified as nutrient turnover rate, hypertrophy, degree of mineralization of the organic matter and eutrophy. The use of these taxa has been validated by comparison with a model obtained from the species. We conclude that in a highly fluctuating system such as the one here, only persistent situations of eutrophy or hypertrophy must be equated to low 'ecological water quality'De septiembre de 1996 a agosto de 1997 se llevó un seguimiento de la calidad ecológica del agua del Parque Natural dels Aiguamolls de l’Empordá. El objetivo de este estudio es diseñar una metodología simple para detectar inmediatamente cambios en la calidad del agua debidos a actividades antrópicas como la regulación del caudal por el Parque, entradas de nutrientes procedentes de una planta de tratamiento de aguas residuales próxima, o debidas al uso de fertilizantes agrícolas. El método propuesto se basa en el análisis de la abundancia de grupos taxonómicos característicos de invertebrados acuáticos (heleoplancton). La simplicidad de la metodología está asegurada debido al uso de grupos taxonómicos que son más fáciles de reconocer que las especies. Se ha modelizado el funcionamiento de los sistemas acuáticos por medio del Análisis de Correspondenciasentre muestras y taxones. Los resultados muestran cinco situaciones ambientales con unas estructuras de comunidad regulares caracterizadas por la dominancia de un grupo taxonómico: cladóceros, ostrácodos, calanoides, ciclopoides y harpacticoides. Las dinámicas de lagunas de aguas dulce y salobre pueden ser modelizadas como desplazamientos entre las situaciones mencionadas. Mientras que la 'situación calanoides' y la 'situación harpacticoides' ocurren principalmente en lagunas de aguas salobres, la “situación cladóceros” ocurre principalmente en las de agua dulce. Los cuatro ejes principales identificados son la tasa de renovación de los nutrientes (primer eje), hipertrofia (segundo eje), grado de mineralización de la materia orgánica (tercer eje) y eutrofia (cuarto eje). Se validó el uso de grupos taxonómicos por comparación con el modelo obtenido a través de las especies. Concluimos que, en un sistema tan variable como éste, únicamente la persitencia de situaciones de eutrofización o hipertrofización debe ser considerada como indicador de un bajo valor de calidad ecológica del agu

Limnología de los humedales costeros mediterráneos: el caso de Aiguamolls de l’Empordà

Las lagunas costeras de Aiguamolls de l’Empordà presentan una hidrología característica de los humedales mediterráneos. A los episodios de inundación, súbitos e irregulares en el tiempo, le siguen largos períodos de confinamiento en los que no hay entradas de agua y las lagunas tienden a la desecación. Durante el confinamiento en estas lagunas aumenta la salinidad, se acumula fósforo y se producen pérdidas de nitrógeno por desnitrificación, de manera que el nitrógeno limita la producción primaria. La comunidad acuática está formada por especies eurihalinas, que toleran las frecuentes fluctuaciones de salinidad, y su estructura no sigue ningún patrón estacional, sino que responde a la irregularidad hidrológica. Así, las diferentes especies aparecen cuando se producen las situaciones hídricas que les son propicias

Anàlisi de la viabilitat i proposta d’indicadors fitobentònics de la qualitat de l’aigua per als cursos fluvials de Catalunya: Aplicació de la Directiva Marc en Política d’Aigües de la Unió Europea (2000/60/CE)

El present treball forma part del conjunt de les tasques encomanades per l’Agència Catalana de l’Aigua (ACA) a diferents grups de recerca de les Universitats catalanes per tal d’aconseguir l’adequació a la Directiva Marc de l’ Aigua (en endavant DMA) aprovada per la Unió Europea al 2000. Un dels objectius de la DMA és promoure l’ús sostenible de l’aigua i té entre els objectius prioritaris mantenir i restaurar el bon estat ecològic dels ecosistemesaquàtics. Específicament la DMA demana procedir a l’efectiva protecció de les aigües superficials, dels estuaris, aigües costeres i subterrànies implicant en molts casos la reducció d’abocaments i contaminació a aquestes masses d’aigua.Els objectius del treball endegat amb les comunitats de diatomees són els següents: a. Diagnosi de la qualitat química i ecològica dels rius de les conques internes i de la part catalana de la conca de l’Ebre a partir de la informació proporcionada per la comunitat de diatomees; específicament, determinar quins punts tenen una qualitat molt dolenta, dolenta, mediocre, bona o excel·lent mitjançant l’ús de la informació proporcionada per les comunitats de diatomees. b. Determinar l’encaix de les comunitats de diatomees en la regionalització dels rius establerta des d’altres descriptors físics o biològics; en el seu cas, determinar quines regions són les que es poden establir directament a partir de la informació de les comunitats de diatomees. c. Avaluar la capacitat dels índexs de diatomees descrits per a d’altres situacions i països en la determinació de la qualitat de l’aigua i ecològica; determinar quin o quins són els índexs que millor descriuen la situació dels rius catalans; en el seu cas, perfilar les situacions en les que aquests índexs funcionen adequadament i en quines no ho fan; en el seu cas, suggerir possibles modificacions per tal d’adaptar-los a la realitat de les diferents ecoregions que es poden definir a Cataluny