Diatomees de la conca de l’Ebre: Biodiversitat i estat ecològic de l’aigua

Abstract

Els resultats que es presenten en aquesta tesi estan centrats bàsicament en l'estudi de la biodiversitat de les diatomees epilítiques presents en els rius de la conca de l'Ebre i en la seva aplicació com a indicadores de l'estat ecològic de les masses d'aigua.

Durant els mesos d'estiu del 2005 i 2006 es va realitzar el mostreig de la flora de diatomees epilítiques en un total de 197 i 211 estacions, respectivament, pertanyents a la Xarxa de Control de l'Estat de les Masses d'Aigües Superficials (CEMAS) de la Confederació Hidrogràfica de l'Ebre (CHE). Aquests mostrejos van ser impulsats per la CHE amb l'objectiu d'establir xarxes de control biològic, basades en bioindicadors del fitobentos per tal de conèixer l'estat ecològic de les aigües fluvials d'acord amb el que estableix la Directiva Marc de l'Aigua (DMA).

La recollida de les mostres, el seu tractament químic i, la quantificació de les espècies per localitat, s'han basat en les normatives estandarditzades europees CEN/TC 230 EN 13946:2003, norma prEN 14407: 2004 i, en els protocols de la CHE per l'avaluació de la qualitat biològica en rius mitjançant diatomees.

L'examen de les mostres recollides ha permès la identificació de 499 tàxons, repartits en 91 gèneres, dels quals 492 han estat a nivell específic o infra-específic. Dels tàxons identificats, 361 estan representats en 751 fotografies realitzades al microscopi òptic, agrupats en 25 làmines.

Com a particularitats de la flora s'esmenta d'una banda la presència de 7 espècies al•lòctones segons les consideracions principalment de Coste & Ector 2000 Achnanthidium catenatum, A. druartii, Diadesmis confervacea, Didymosphenia geminata, Gomphoneis minuta, Navicula kotschyi y Reimeria uniseriata) i per l'altre, la presència en algunes localitats de diverses formes teratològiques que podrien indicar condicions adverses del medi (estrès químic o contaminació), encara que en alguns casos podrien ser originades simplement per causes naturals.

Com a resultat de la determinació de l’estat ecològic de les masses d’aigua s'ha comprovat l'aplicació i funcionament òptim dels índexs de diatomees (Index de Pol•lució Específica IPS, Index Biològic de Diatomees IBD i Index Europeu CEE), sent l'IPS l'índex més convenient per la bioindicació de l'aigua a la conca de l'Ebre. No obstant, aquests índexs no reflecteixen prou bé les diferències entre algunes ecoregions de la conca de l'Ebre, com ara les capçaleres calcàries. Tenint en compte els resultats obtinguts amb l'IPS, la proporció de localitats estudiades que complirien amb la DMA en aquests 2 anys d'estudi són bastant similars, seria del <62% pel 2005 i del <64% pel 2006.

Els resultats de l'índex de Shannon & Weaver indiquen que la diversitat i la riquesa específica s'ajusta a un model relacionat amb la qualitat del medi. Les correlacions d'aquests paràmetres respecte a variables ambientals (pH, conductivitat, clorurs, amoni, fosfats, nitrats, TSS, oxigen dissolt, altitud de la localitat, corrent, amplada i fondària del riu) i els resultats dels índexs de diatomees (IPS, IBD i CEE) mostren que la diversitat de les comunitats de diatomees en les localitats estudiades augmenta quan empitjora l'estat ecològic, seguint un gradient marcat principalment per l'altitud i la concentració de nutrients.

L'estudi de l'ordenació de les comunitats de diatomees epilítiques en els rius de la conca de l'Ebre, tenint en compte les variables ambientals de les localitats estudiades, mostra que la seva distribució seguiria un gradient capçalera-desembocadura, marcat per l’increment progressiu de la mineralització en el que se superposen els efectes de les variables ambientals que es relacionen amb els impactes i els nutrients.

Les anàlisis clúster dels inventaris seleccionats distingeixen 7 grups de localitats i 6 grups ecològics diferents de diatomees que responen a les pertorbacions observades i als gradients de mineralització i eutròfia que caracteritzen la conca de l'Ebre.

"Diatoms of the Ebro basin: Biodiversity and ecological state of water"

TEXT:

The aim of this PhD thesis is to contribute to the taxonomic knowledge of the epilithic diatom flora from the rivers of the Ebro basin and to determinate the water quality status in the studied area using benthic diatoms as indicators.

The studied area is located inside the Water Quality Surveillance Network of the Ebro Water Agency, CHE (NE Spain). It includes the Ebro and Garona rivers and all the rivers and streams which run into them in the Spanish territory, mostly over a calcareous and sedimentary substrata.

A total of 408 epilithic diatoms samples were collected from different environments and ecoregions within the limits of the network of the Ebro Water Agency, CHE (NE Spain) during the summers of 2005 (197 sites) and 2006 (211 sites). Epilithic diatom were sampled, and then treated to prepare permanent diatoms slides following the standard methods (European Committee for Standardization 2003, 2004).

The number of taxa identified in the material studied amounted to 499 (492 a specific or infra specific level), belonging to 91 different genera. 361 taxa are presented in 751 light microscope micrographs regrouped in 25 plates.

We noticed the presence of species considered rare or exotic for European freshwaters (Coste & Ector, 2000) such as Diadesmis confervacea; Achnanthidium catenatum, Reimeria uniseriata, Navicula kotschyi, Gomphoneis minuta and Didymosphenia geminata. A few diatoms species presented teratological forms have been detected in some localities. However, we could not find a direct relationship of these forms occurrence and any particular cause.

In order to evaluate the water quality assessment, three diatoms indices were applied (Specific Pollution Index IPS, Biological Diatom Index BDI and European Index CEC). All of them correlated significantly with water physical and chemical variables, but SPI achieved better correlations, and is therefore to be the best diatom index to be applied in the Ebro basin, although in some cases it did not properly reflected special situations in this basin as calcareous headwaters.

According to the cluster and canonical correspondence analyses, nutrient enrichment (from the headwaters to the mouth), environmental variables and impacts were to be the most important variables structuring diatom communities in the Ebro basin.