Estado ecológico de los ríos mediterráneostipología, condiciones de referencia y establecimiento de clases

  1. SÁNCHEZ MONTOYA, MARÍA DEL MAR
Supervised by:
  1. María Rosario Vidal-Abarca Gutiérrez Director
  2. María Luisa Suárez Alonso Director

Defence university: Universidad de Murcia

Fecha de defensa: 10 July 2008

Committee:
  1. Narcís Prat Fornells Chair
  2. Rosa María Gómez Cerezo Secretary
  3. Diego García de Jalón de la Lastra Committee member
  4. Francisco Javier Alba Tercedor Committee member
  5. María Lazaridou Committee member

Type: Thesis

Teseo: 107340 DIALNET

Abstract

El objetivo general de esta memoria fue la determinación del estado ecológico de los ríos mediterráneos mediante el establecimiento de las Condiciones de Referencia (CR) siguiendo las indicaciones de la Directiva Marco del Agua (DMA). Dichas CR permitirán definir las comunidades de macroinvertebrados de referencia y establecer las distintas clases de calidad que definen el estado ecológico. Para alcanzar dicho objetivo, fue necesario plantear cuatro objetivos específicos que se corresponden con los cuatro capítulos de la tesis. Estos fueron: a) Establecer una tipología definitiva de ríos mediterráneos en el área de estudio. b) Definir criterios para la selección de estaciones de referencia adaptados a las particularidades de los ríos mediterráneos. c) Analizar la variación temporal (estacional e interanual) de las CR. d) Clasificar el estado ecológico mediante la utilización de diversas métricas de macroinvertebrados. En el primer capítulo se aplican dos enfoques para el establecimiento de una tipología de ríos mediterráneos: la aproximación "top-down" que utiliza variables ambientales y la aproximación "bottom-up" empleando las comunidades de macroinvertebrados. Para ello, se muestrearon 162 estaciones en 33 ríos. Los tipos ambientales obtenidos fueron: i) ríos temporales, ii) ríos evaporíticoscalcáreos a media altitud, iii) cabeceras silíceas a gran altitud, iv) cabeceras calcáreas a gran y media altitud y v) cursos de agua principales. Las comunidades de macroinvertebrados de estaciones mínimamente alteradas fueron agrupadas con el fin de comparar esta clasificación de tipos biológicos con los ambientales establecidos previamente. Esta clasificación resultó en 10 grupos biológicos. El análisis comparativo de ambas clasificaciones mostró que: las estaciones clasificadas en los ecotipos de cabeceras silíceas y calcáreas presentan comunidades de macroinvertebrados propias; el ecotipo ríos temporales posee nueve grupos biológicos distintos; y que las estaciones pertenecientes al ecotipo evaporítico se agrupan con las cabeceras calcáreas. El Análisis de Similitud mostró que la composición de macroinvertebrados difería significativamente en tres de los cuatro ecotipos, mostrando que existen diferencias ente las clasificaciones obtenidas por las aproximaciones ""topdown" y "bottom-up". Las comunidades de las cabeceras silíceas son claramente distintas a la de los otros tres ecotipos. Los ecotipos de tramos medios evaporíticos y cabeceras calcáreas no mostraron diferencias significativas respecto a sus comunidades de macroinvertebrados y los ríos temporales incluyen comunidades heterogéneas pero distintas al resto de ecotipos debido a la gran variabilidad en la salinidad e hidrología. Se recomienda la división del ecotipo de ríos temporales en subgrupos para asegurar una correcta evaluación de su estado ecológico. En el capítulo 2 se definen criterios que permitan seleccionar estaciones de referencia teniendo en cuenta las características propias de los ríos mediterráneos. Los 20criterios propuestos están relacionados con el bosque de ribera, especies introducidas, fuentes de contaminación puntual y difusa, usos de suelo, morfología del río y condiciones del hábitat y condiciones hidrológicas. Mediante la aplicación de los criterios propuestos se seleccionaron el 57% de las 162 estaciones estudiadas como "estaciones de referencia a priori". La clasificación de todas la estaciones estudiadas en tres estados de degradación distintos permitió comprobar que las estaciones de referencia presentaron mayor valor medio de las cuatro métricas de macroinvertebrados estudiadas (Número total de familias, EPT, IBMWP e IASPT) que las estaciones que no cumplen algún criterio. Esta selección preliminar fue sometida a un proceso de validación usando la comunidad de macroinvertebrados mediante la aplicación de un umbral del índice IBMWP indicador de condiciones no alteradas. La aplicación de este proceso determinó que el 100% de las estaciones de referencia a priori pueden ser utilizadas como verdaderas estaciones de referencia ya que todas superaron el umbral marcado, demostrando la validez de los criterios propuestos. En el tercer capítulo se analiza la variabilidad estacional en las comunidades de macroinvertebrados de referencia en cuatro tipos de ríos mediterráneos. A demás se abordó el estudio de la variabilidad interanual de las condiciones de referencia en los dos tipos de cabecera (silíceos y calcáreos) y se analizó la a influencia de la estacionalidad y la variabilidad interanual sobre 18 métricas de macroinvertebrados comúnmente utilizadas. Los análisis aplicados no detectaron diferencias temporales (estacionales e interanuales) significativas en ninguna de las métricas estudiadas para los ríos temporales y evaporíticos-calcáreos y para la mayor parte de las métricas en los dos tipos de cabeceras. Por el contrario, se detectaron cambios significativos estacionales en las métricas relacionadas con los taxones EPT y OCH en el tipo cabeceras calcáreas. Los cambios detectados en esta métrica parecen responder a las diferencias detectadas en la presencia relativa de macrohábitats (corriente y pozas) como consecuencia de la variación del caudal. De igual manera, se detectó cambios significativos interanuales en la métrica EPT / OCH en el caso de cabeceras silíceas. Se debe considerar, que la gran variabilidad en la precipitación anual en el área de estudio sugiere que este período de estudio de tres años es demasiado corto para evaluar el efecto de variaciones interanuales del clima mediterráneo en la evaluación del estado ecológico. En general, la baja variabilidad temporal (medida como coeficientes de variación estacionales e interanuales) que presenta la métrica número total de taxones (S), y los dos índices estudiados (IBMWP y IASPT) los hacen que sean buenos indicadores del estado ecológicos en ríos mediterráneos. En el último capítulo se analiza la efectividad de diversas métricas que han sido utilizadas o propuestas recientemente para la evaluación del estado ecológico en ríos mediterráneos. Para ello fue necesario definir un gradiente de presión. Se obtuvieron datos de presiones y de la comunidad de macroinvertebrados de 193 estaciones pertenecientes a los cinco tipos de ríos definidos en el área de estudio. Para analizar la relación de las métricas con el gradiente se utilizaron regresiones lineales y exponenciales. Los coeficientes de regresión exponenciales fueron mayores que los lineales en todos los casos. Los coeficientes más bajos los presentaron las métricas (NFAM y EPT). Dentro de la categoría de índices, el IBMWP posee un mejor ajuste al gradiente de presión. Los tres índices multimétricos presentaron valores de coeficientes de regresión más altos que el índice IBMWP, y el que presentó mejor ajuste fue el ICM-11a propuesto recientemente para su aplicación en ríos mediterráneos. Se determinó la clase de calidad de las 193 estaciones analizadas según el índice IBMWP e 11a. La similitud en las clases de calidad obtenidas estos índices, usando los límites entre clases de calidad establecidos en este trabajo, sugieren que ambos son adecuados para asegurar una correcta evaluación del estado ecológico en ríos mediterráneos en base a sus comunidades de macroinvertebrados.