Limnological characteristics and zooplankton community structure of Mediterranean coastal lagoons undergoing restoration

Abstract

Entre 1999 i 2003 es va desenvolupar un projecte Life de restauració a la maresma de La Pletera, afectada per un pla urbanització, i a la llacuna del Ter Vell, amb un elevat grau d'eutròfia (aiguamolls del Baix Ter, NE Península Ibèrica). L'objectiu d'aquesta tesi és establir el funcionament d'ambdós ecosistemes, analitzar-ne la problemàtica ambiental i avaluar els efectes de la restauració. A la maresma de la Pletera, es va analitzar el paper de la hidrologia en la composició i dinàmica dels nutrients i del zooplàncton en cinc llacunes, tres de les quals havien estat creades dins el projecte de restauració com a nous refugis per una espècie de peix amenaçada (Aphanius iberus). La hidrologia es va caracteritzar per un llarg període de confinament sense entrades d'aigua, interromput de manera irregular per inundacions puntuals. La dinàmica del nitrogen inorgànic es va relacionar amb les entrades d'aigua, mentre que la del fòsfor, del nitrogen total i de la matèria orgànica es va relacionar amb els processos d'acumulació i reciclatge intern durant el confinament. El zooplàncton es va analitzar mitjançant la combinació d'aproximacions taxonòmiques i de mides. L'estructura de mides de la comunitat es va veure més afectada per les interaccions tròfiques (depredació i competència) mentre que l'estructura taxonòmica va ser més sensible a factors abiòtics (nutrients). El ràpid creixement de la població A. iberus en les noves llacunes va suggerir que aquestes havien proporcionat l'hàbitat adequat per a l'espècie, almenys a curt termini. Les actuacions de restauració a la llacuna del Ter Vell es van centrar en la millora de la qualitat de l'aigua mitjançant (1) la construcció d'uns aiguamolls per depurar l'aigua d'entrada i (2) el dragat del sediment en diversos punts. Simultàniament a la restauració, però de forma independent, la gestió agrícola de l'aigua va reduir dràsticament el cabal d'entrada d'aigua dolça a la llacuna, provocant un canvi en el règim hídric. Es van analitzar els efectes a curt termini d'aquest canvi sobre la limnologia i el zooplàncton de la llacuna. Abans del canvi, la hidrologia era artificial ja que s'havia prolongat l'entrada d'aigua dolça d'acord amb la demanda agrícola, i per tant la llacuna presentava una elevada taxa de renovació de l'aigua i majors concentracions de nutrients. Després del canvi, la hidrologia va dependre més del clima, es van reduir les entrades d'aigua i es va allargar el període de confinament. La composició y dinàmica dels nutrients va tendir a assemblar-se a l'observada a les llacunes de la maresma, mentre que la comunitat del zooplàncton no ho va fer. L'estat ecològic de la llacuna va millorar després del canvi en el règim hídric.

Between 1999 and 2003, a restoration Life project was developed in La Pletera salt marshes, affected by an urbanisation plan, and in the Ter Vell lagoon, a highly eutrophic lagoon (Baix Ter Wetlands, NE Iberian Peninsula). The aim of this thesis is to establish the natural functioning of both ecosystems, analyze their environmental problematic and also to evaluate the effects of the restoration measures. In La Pletera salt marshes, the role of the hydrological regime in the nutrient and zooplankton composition and dynamics was analysed in five brackish lagoons. Three of them were created in the framework of the restoration project as new refuges for an endangered fish species (A. iberus). The hydrology was determined by a prolonged period of confinement without water inputs, irregularly interrupted by sudden flooding events. While the dynamics of inorganic nitrogen depended on the water inputs variability, dynamics of phosphorus, total nitrogen and organic matter was related more to the cumulative mechanisms and internal recycling during the confinement periods. The zooplankton community structure was analysed by means of the combination of taxon- and size-based approaches. Whereas the community size structure was more affected by trophic interactions (predation and competition), the taxonomic structure appeared to be more sensitive to abiotic factors (nutrients). The fast growth of the size population of A. iberus in the new lagoons suggested that they had provided a suitable refuge for this species, at least in the short-term. Restoration actions in the Ter Vell lagoon were focused on the improvement of the water quality by means of (1) wetlands construction to reduce nutrient inputs and (2) sediment dredging. Simultaneously, but independent of the restoration activities, water management in agriculture drastically reduced the freshwater inflow to the lagoon and, therefore, changed the hydrological regime. The short-term effects of this hydrological change on the limnological characteristics and the zooplankton of the lagoon were analysed. Before the change, the hydrology was artificial since the freshwater flooding period was prolonged due to the high agricultural demand. As a result, the lagoon showed a high water turnover rate and high nutrient concentrations. After the change, hydrology was climate-dependent, with scarce water inputs and prolonged confinement periods. Then, the nutrient composition and dynamics tended to be more similar to those observed in the salt marsh lagoons. However, zooplankton did not tend to resemble to that of the salt marsh lagoons. The ecological status of the Ter Vell lagoon was improved after the hydrological change.