Desarrollo de herramientas basadas en angiospermas marinas para la evaluación del estado ecológico de masas de agua del sur de la Península Ibérica | Development of seagrass-based tools for the assessment of the ecological status of water bodies in South Iberian Peninsula

Las praderas de angiospermas marinas son uno de los ecosistemas litorales más importantes del planeta, tanto por las funciones que desempeñan en el ecosistema, como por los servicios ecológicos que repercuten en la población humana. Por su ubicación en la zona litoral las angiospermas marinas están sometidas a los impactos generados por diversas actividades antrópicas (por ejemplo, construcciones en el litoral o vertidos de contaminantes). La preocupación por la conservación de los espacios naturales se ha convertido en el objetivo principal de varias Directivas Europeas, y en particular de la Directiva Marco de Agua. Esta Directiva tiene como objetivo alcanzar en 2015 una buena calidad de todas las masas de aguas superficiales y subterráneas. Dentro de la aplicación de esta Directiva, las angiospermas marinas se han definido como un sub-elemento biológico para la evaluación de la calidad de las masas de agua costeras y de transición. Este hecho ha propiciado el desarrollo de diversas herramientas basadas en las especies europeas de angiospermas marinas (Zostera noltii, Zostera marina, Cymodocea nodosa y Posidonia oceanica) que permiten determinar la calidad ecológica del agua en la que habitan. El objetivo de esta tesis es continuar con el desarrollo de dichas herramientas y aplicarlas al sur de la Península Ibérica, donde hasta la fecha no se tiene constancia de su uso. En primer lugar, se ha desarrollado un nuevo índice multimétrico para evaluar la calidad ecológica. Dicho índice (ZoNi) está basado en la especie Z. noltii y ha sido aplicado satisfactoriamente en el sur de la Península Ibérica. Constituye una aportación novedosa a la bibliografía, ya que anteriormente no se habían desarrollado ese tipo de índices ni para esta especie ni para esta zona. En segundo lugar, se ha evaluado la respuesta de dicho índice a lo largo de un gradiente de contaminación, lo cual subraya la utilidad del índice en el campo de la gestión ambiental y en el control de los efectos de determinadas actividades antrópicas. En tercer lugar, se ha propuesto la aplicación de un índice multimétrico para la especie C. nodosa y se ha descrito la influencia de la biogeografía. El índice utilizado (CYMOX) fue previamente descrito para el Delta del Ebro, y fue necesario adaptarlo para su aplicación en el sur de la Península Ibérica, ya que se trata de una zona de transición entre el Atlántico y el Mediterráneo. En cuarto lugar, se comprobó la variación estacional de los índices en praderas de Z. noltii, y C. nodosa de la bahía de Cádiz, concluyéndose que el verano es la época óptima para la aplicación de estos índices. En quinto lugar, se implementó en el sur de la Península Ibérica uno de los primeros índices multimétricos desarrollados para P. oceanica (POMI). Finalmente, con los resultados obtenidos de la aplicación de los índices y el análisis de las presiones antrópicas que afectan a las praderas, se realizó un estudio integrado para determinar el estado ecológico de las masas de agua del sur de la Península Ibérica mediante un nuevo índice combinación de los anteriores (índice SISIP), a la vez que se describieron las implicaciones para la gestión de zonas costeras derivadas del uso de estas herramientas.

Seagrass meadows form one of the most important coastal ecosystems worldwide, not only by their ecosystem functions, but for the ecological services they provide to the human population. As seagrasses are located in the littoral zone, they are subjected to several anthropogenic pressures (e.g. coastal engineering, pollution effluents). The awareness for the conservation of natural areas became the main objective for several European Directives, and particularly for the Water Framework Directive. This Directive aims to achieve in 2015 a good quality status for all the water bodies (i.e. surface and ground waters). According to the application of this Directive, seagrasses have been defined as a biological sub-element for the quality assessment of coastal and transitional water bodies. This has been reflected in the development of several tools using the European seagrass species (i.e. Zostera noltii, Zostera marina, Cymodocea nodosa and Posidonia oceanica) for the quality assessment of the water bodies where they thrive. The aim of this work was to continue with the development of these environmental tools and their successful application to the south Iberian Peninsula, where they have not yet been implemented. First, a new multimetric index for the assessment of the ecological status based on the species Z. noltii (ZoNi) was developed and applied in the south Iberian Peninsula. This constitutes an innovative contribution as there are no previous references of an index development for such species in that area. Secondly, the response of ZoNi to an environmental pollution gradient was evaluated, highlighting the role of the index for the environmental management and monitoring of anthropogenic activities. Third, an index for C. nodosa was applied and the biogeographical influence was described. This index (CYMOX) was originally described for the Ebro Delta, and was adapted for its application in the south Iberian Peninsula, as this area constitutes a transitional zone between the Atlantic and the Mediterranean. In the fourth place, seasonal fluctuations of the indices based on Z. noltii and C. nodosa were described for Cadiz Bay, concluding that summer is the optimal season for the index applicability. In the fifth place, one of the first multimetric indices developed for P. oceanica (POMI) was implemented in the south Iberian Peninsula. Finally, the results obtained with these seagrass indices, and the assessment of anthropogenic pressures around the meadows was integrated into a new combined index (SISIP) to determine the ecological status assessment of South Iberian Peninsula water bodies. In addition, the implications for coastal management derived from the use of these tools were addressed.

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