Basin-scale hydrodynamics in a Mediterranean reservoir. Implications for the phytoplankton dynamics

Abstract

Procesos hidrodinámicos determinan, en un alto grado la calidad del agua en embalse, sin embargo dichos procesos han sido tradicionalmente olvidados en la gestión de embalse. En esta tesis se presentan evidencias de los principales procesos hidrodinámicos que ocurren en un embalse Mediterráneo a escala de cuenca a través de campañas experimentales y modelización numérica; y su influencia en la dinámica de poblaciones de fitoplancton. Dichos procesos son principalmente la generación de ondas internas o secas y la intrusión del río. La presencia de viento periódico genera secas forzadas, amplificando los modos cercanos al periodo del viento, de manera que modos verticales altos, considerados como raros en la naturaleza, tienden a dominar en el sistema.

Physical processes determine, to a large degree, the ecological response of a reservoir to inflows, outflows and meteorological forcing. This PhD thesis therefore aims to give an assessment of the main physical mechanisms governing Mediterranean reservoirs. The main basin-scale hydrodynamical processes are the generation of seiches and the gravity currents generated by the river inflow. The periodicity of the wind forcing makes that the reservoir responses as a forced harmonic damped oscillator being the natural modes of oscillation close to the forcing period preferably excited; including high vertical modes considered rare in the nature. The fate of the river inflow nutrients input generates horizontal heterogeneities in the community of phytoplankton.