Multiple stressors on aquatic ecosystems under mediterranean conditions

Résumé

La escasez de agua y la contaminación son dos de los mayores problemas que afectan a los ecosistemas acuáticos de regiones mediterráneas, haciéndolos altamente vulnerables ante un contexto de cambio global. Estos ecosistemas presentan organismos acuáticos adaptados a una pronunciada variación hidrológica estacional. Sin embargo, estos patrones están siendo alterados, con periodos de sequía más prolongados, así como frecuentes avenidas. El problema reside en que la capacidad de las comunidades acuáticas de tolerar o recuperarse ante estas condiciones extremas es incierta, así como su capacidad de respuesta ante otros factores de estrés como la contaminación, que pueden ser exacerbados durante periodos de sequía o escasez de agua. Así, el objetivo principal de esta tesis es contribuir a una mejor comprensión de los efectos individuales y combinados de la variabilidad hidrológica y la contaminación en ecosistemas acuáticos de regiones mediterráneas. Para ello, se elaboró primeramente una revisión literaria en la que observó que el conocimiento actual sobre el problema es reducido, con pocos estudios experimentales y poca variedad de organismos estudiados (principalmente algas y biofilms). A partir de esta revisión se definieron una serie de recomendaciones para futuros avances en este campo, de las cuales algunas han sido tratadas en esta tesis, como son: la necesidad de combinar estudios de monitoreo en campo con estudios experimentales con diferentes grupos biológicos, incluyendo la evaluación de la recuperación; o evaluar las características biológicas o funcionales que hacen a las diferentes especies más vulnerables o tolerantes a factores de estrés. Así, en esta tesis se han desarrollado a) un estudio de campo en el que se monitoreó el estado químico y la composición de la comunidad de invertebrados en ríos de la parte alta de la cuenca del río Tajo en primavera, verano y otoño, con la intención de observar posibles cambios en la calidad del agua así como en la respuesta biológica (a nivel taxonómico y funcional); b) un estudio experimental con condiciones ambientales realistas pero controladas (microcosmos), en el que se evaluó el efecto individual y combinado de la contaminación por un pesticida, y las altas temperaturas y la sequía como condiciones representativas de escenarios de escasez de agua, en comunidades de zooplankton (evaluando su sensibilidad y capacidad de recuperación). Los resultados mostraron que las condiciones hidrológicas influyen en el estado de la calidad del agua y las respuestas de las comunidades de invertebrados en ecosistemas acuáticos mediterráneos, con una intensificación de los efectos de la contaminación en períodos de sequía o escasez de agua. Por otro lado, las comunidades de zooplancton mostraron una alta capacidad de recuperación tras ser expuestas al pesticida bajo condiciones de alta temperatura y sequía. A nivel reglamentario, se recomienda revisar de las fechas de muestreo biológico para el control del estado ecológico de los ríos de áreas mediterráneas, en función de diferentes indicadores biológicos (taxonómicos y funcionales), con el objetivo de cubrir las condiciones más desfavorables (es decir, durante los períodos de sequía). Bajo un punto de vista prospectivo, el estudio de microcosmos en esta tesis ha contribuido a la falta de escenarios ecológicos afectados por la desecación completa. Sin embargo, más estudios experimentales (micro y mesocosmos) que evalúen el impacto de otros pesticidas (diferentes modos de acción y persistencia) y fármacos, bajo diferentes niveles de sequía y momento de exposición al estrés, son necesarios; así como una mejor comprensión de las interacciones en la cadena alimentaria.