Comunidades de crustáceos decápodos asociados a fondos superficiales de fanerógamas marinas y su relación con biotopos colindantes en el sur de España

La Zona de Especial Conservación (ZEC) de Calahonda, se encuentra localizada en una zona de transición entre aguas atlánticas y mediterráneas, en la cual además coinciden tres regiones biogeográficas (el mar de Alborán, dentro de la provincia Mediterránea, la plataforma atlántica europea del Sur y los Afloramientos Saharauis, ambas dentro de la provincia Lusitánica). Todo esto junto con las características oceanográficas de la zona (gran influencia de agua atlántica y afloramientos casi permanentes) hacen que sea una de las zonas más biodiversas de toda Europa. Los constantes afloramientos de la zona junto con la influencia atlántica hacen que esta zona sea unas de las más productivas de todo el mediterráneo. Esta alta productividad es la responsable, en parte, de la baja claridad de sus aguas. Esto hace que en el ZEC”Calahonda”, encontremos praderas de fanerógamas como: el endemismo mediterráneo Posidonia oceanica o Cymodocea nodosa con una estructura fragmentada y con unos parámetros fenológicos característicos (alta densidad de haces y hojas cortas) en comparación con otras praderas mediterráneas. Por lo tanto, sería interesante estudiar como esta configuración de las praderas y la influencia atlántica del ZEC”Calahonda” podrán influir en las comunidades bentónicas asociadas a ellas y su dinámica temporal. Para ello se eligieron los crustáceos decápodos, pues son un grupo muy abundante y diverso tanto en aguas someras como profundas, y además su alta movilidad nos permitiría estudiar el flujo de especies e individuos entre los diferentes hábitats. Además de las praderas de fanerógamas antes citadas, también se estudiaron los fondos de macroalgas fotófilas, pues son los más abundantes en términos de cobertura dentro del ZEC”Calahonda”. Cada una de las asociaciones de decápodos ligadas a cada una de los tres hábitats estudiados, presentaron una composición faunística característica. Si bien es verdad que también compartieron un gran número de especies. En cuanto a la tendencia temporal de las asociaciones, cada una tuvo una dinámica diferente. Así, las asociaciones ligadas a C. nodosa presentaron una dinámica temporal fuertemente correlacionada con la fenológica de la planta. Mientras que las asociaciones ligadas a P. oceanica y los fondos de macrolagas, mostraron una dinámica temporal independiente de la fenología, siendo los eventos de reclutamiento, la temperatura del agua y la complejidad estructural del hábitat, entre otras, las variables responsables de ella. La estructura en mosaico de los fondos del ZEC”Calahonda”, formados por rodales de P. oceanica, C. nodosa y fondos de macroalgas, generan un hábitat con una alta complejidad estructural. El cual permite un flujo de especies entre ellos, generando unas asociaciones de decápodos muy diversas y estables en el tiempo.

Posidonia oceanica (L.) Delile in its westernmost biogeographical limit (northwestern Alboran Sea): Meadows characterisation, phenology and flowering events

Posidonia oceanica is a Mediterranean endemic seagrass species that forms meadows covering ca. 2.5–4.5 millions of hectares, representing ca.25 % of the infralittoral and shallow circalittoral (down to 50m) bottoms of the Mediterranean. This seagrass is considered a habitat-engineer species and provides an elevated number of ecosystem services. In addition the Marine Strategy Framework Directive (MSFD, 2008/56/EC) includes seagrass like elements to evaluate the “Good Environmental Status” of the European coasts. Information about their phenological characteristic and structure of the meadows is needed for indicator estimations in order to establish their conservation status. The studied meadows are located in the westernmost limit of the P. oceanica distribution (North-western Alboran Sea) in the vecinity of the Strait of Gibraltar, an Atlantic-Mediterranean water transition area. Four sites were selected from East to West: Paraje Natural de Acantilados de Maro-Cerro Gordo (hereafter Maro), Special Area of Conservation “Calahonda” (hereafter Calahonda), Site of Community Importance Estepona (hereafter Estepona) and Punta Chullera (hereafter Chullera) where P. oceanica present their westernmost meadows. Phenological data were recorded from mid November to mid December in P. oceanica patches located at 2 – 3 m depth. At each site three types of patches (patch area <1m2, small patches; 1-2 m2, medium patches and >2 m2, large patches) were sampled. At each patch and site, 3 quadrants of 45 x 45 cm were sampled for shoot and inflorescences density measurements. In each quadrant, 10 random shoots were sampled for shoot morphology (shoot height and number of leaves). Shoot and inflorescences densities were standardized to squared meters. All the studied P. oceanica meadows develop on rocks and they present a fragmented structure with a coverage ranging between ca. 45% in Calahonda and Estepona and ca. 31% in Maro. The meadows of Chullera are reduced to a few small - medium patches with areas ranging between 0.5-1.5 m2 (Fig. 1). The meadows of Chullera and Estepona presented similar values of shoot density (ca. 752 – 662 shoots m-2, respectively) and leaf height (ca. 25 cm). Similarly, the Calahonda and Maro meadows also showed similar values of shoot density (ca. 510 – 550 shoots m-2, respectively) but displaying lower values than those of sites located closer to the Strait of Gibraltar. Regarding patch sizes and leaf height, the longest leaves (ca. 25 cm) were found in medium and large patches, but the number of leaves per shoot were higher in the small and the medium size patches (ca. 6.3 leaves per shoot). Flowering was only detected at the Calahonda meadows with maximum values of ca. 330 inflorescences m-2 (115.2 ± 98.2 inflorescences m-2, n= 9; mean ± SD) (Fig.1). Inflorescence density was not significant different among patches of different sizes. In the Alboran Sea and unlike the studied meadows, extensive beds of P. oceanica occur at the National Park of Cabo de Gata (northeastern Alboran Sea), but from east to west (Strait of Gibraltar), meadows are gradually fragmenting and their depth range decrease from 30m to 2m depth between Cabo de Gata and Chullera, respectively. Probably, the Atlantic influence and the characteristic oceanographic conditions of the Alboran Sea (i.e., higher turbidity, higher water turbulence) represent a developmental limiting factor for P. oceanica at higher depths. Similarities between the meadows located closer to Strait of Gibraltar (Chullera and Estepona) were detected as well as between those more distant (Calahonda and Maro). The first ones showed higher values of shoot densities and leaf heights than the formers, which could be relating to the higher hydrodynamic exposure found at Chullera and Estepona meadows. Regarding flowering events, sexual reproduction in P. oceanica is not common in different locations of the Mediterranean Sea. The available information seems to indicate that flowering represent an irregular event and it is related to high seawater temperature. In fact, the flowering episodes that occurred in Calahonda in November 2015, match with the warmest year ever recorded. This is the third flowering event registered in these meadows located close to the westernmost distributional limit of P. oceanica (Málaga, Alboran Sea), which could indicates that these meadows presents a healthy status. Furthermore, the absence of significant differences in relation to inflorescence density between patches of different sizes may be indicating that the fragmentation does not necessarily influence on the flowering of this seagrass species.

Mediterranean outflow and its link with upstream conditions in Alboran Sea

The Western Alboran Gyre (WAG) at the eastern entrance of the Strait of Gibraltar can influence the Mediterranean outflow (MOW) by favoring or hampering the flow of Levantine and Western Mediterranean (LIW and WMDW) waters, the main constituents of the MOW. Observations collected at Camarinal sill in the Strait and AVISO data are used to investigate this issue.

Evaluación del estado de eutrofización del mar Alborán mediante el empleo combinado de imágenes de satélite y de muestreos in situ

La eutrofización marina es un problema que afecta a los mares europeos y particularmente a sus aguas costeras. Se trata del enriquecimiento anómalo en nutrientes de las aguas marinas, generalmente compuestos del nitrógeno y fósforo aportados por la actividad del ser humano, y que tiene como resultado consecuencias nocivas para la calidad de las aguas y la biodiversidad. La Directiva Marco de las Estrategias Marinas, que entró en vigor en 2010, recoge esta problemática y emplaza a los estados miembros para su evaluación y en su caso para la remediación de sus efectos nocivos identificando el origen de los aportes de nutrientes. Esta tarea requiere metodologías y procedimientos operativos que permitan ser implementados de forma coordinada por los estados miembros a nivel regional. En el primer capítulo de esta tesis se presenta una metodología para realizar la zonación del norte del mar Alborán a partir de imágenes de satélite de clorofila a tal que permite delimitar las áreas con características de productividad diferenciadas que pueden ser propuestas como unidades de gestión de la eutrofización y que se puedan emplear tanto en el diseño de los programas de seguimiento como en el aprovechamiento de los datos oceanográficos medidos in situ. En este capítulo se describe la metodología analítica utilizada, que está basada en la aplicación del análisis clúster de las k-medias a las imágenes de satélite de clorofila, así como su validez a partir del análisis de las series temporales de datos tomados in situ. El segundo capítulo se hace una evaluación de los indicadores de la eutrofización en una zona reducida de Alborán, donde existen multitud de datos oceanográficos, meteorológicos y ambientales. Para llevarla a cabo, se adaptó la metodología empleada en el capítulo 1 a la región ECOMALAGA. Una vez realizada la zonación, se agregaron los datos oceanográficos, meteorológicos y ambientales potencialmente relacionados con la eutrofización en cada área, y posteriormente se evaluaron las diferencias estadísticas a lo largo del ciclo estacional y entre las diferentes zonas. Con esta finalidad, se estiman las tendencias temporales de las variables ambientales en cada zona. A partir de los resultados obtenidos se infirió qué variables y/o mecanismos podrían estar influyendo sobre la concentración superficial de la clorofila a. En el tercer capítulo se ensayaron modelos aditivos generalizados (GAM) con el fin de identificar las variables más importantes que afectan a los indicadores de la eutrofización. Como variable respuesta del modelo se usó la clorofila a, pues se trata del indicador directo de la eutrofización más empleado. Las variables explicativas se componen de variables oceanográficas, meteorológicas y ambientales. En el cuarto capítulo se desarrolla un algoritmo regional para el mar de Alborán que permite obtener valores de clorofila a a partir de imágenes de satélite más ajustados a los valores que proporcionan los algoritmos disponibles que la sobreestiman considerablemente. En la discusión final y conclusiones se hace énfasis en el enfoque práctico de esta tesis doctoral, detallando la potencialidad de la metodología presentada para la evaluación de la eutrofización. Para esto, se detallan los resultados de la evaluación obtenidos para el mar Alborán empleando dicha metodología, definiendo su estado actual y las tendencias registradas, así como las causas de los problemas encontrados. Finalmente se evalúan y proponen posibles medidas para su remediación y control.

Persistencia del virus de la enfermedad de linfocistis (LCDV) en agua

El virus de la enfermedad de linfocistis (LCDV), perteneciente al género Lymphocystivirus (familia Iridoviridae), es el agente etiológico de la enfermedad de linfocistis (LCD), principal patología de origen vírico descrita en doradas en la acuicultura marina mediterránea. Aunque esta enfermedad es muy frecuente, las vías de transmisión de su agente etiológico no se han dilucidado completamente, considerándose el contacto directo entre peces o la ruta hídrica las principales vías de entrada del virus en los sistemas acuícolas. Aunque el LCDV puede transmitirse vía hídrica, al menos de forma experimental, no existen resultados sobre su persistencia en agua de mar, lo que es esencial para determinar la importancia del agua como ruta de transmisión del virus en las piscifactorías marinas. En el presente trabajo se ha abordado el estudio de la capacidad de persistencia del LCDV en agua de mar sometida a diferentes tratamientos, observándose el efecto de los factores bióticos y abióticos sobre dicha persistencia. Para el estudio se utilizó un stock vírico de la cepa de colección ATCC VR-342, usando agua de mar artificial y agua de mar sometida a tratamientos (esterilización por calor húmedo y filtración) para eliminar microorganismos y materia orgánica presentes en el agua, evaluándose el efecto de estos tratamientos, así como la temperatura (18°C y 22°C) y la carga viral, en la infectividad del virus. Se determinó el título infectivo de las suspensiones víricas en las muestras a diferentes tiempos mediante ensayo en cultivos celulares, aplicando el método de dilución final de efecto citopático (TCID50) y ensayo ICC-RT-PCR (Integrated Cell Culture-RT-PCR). Los resultados obtenidos indican que los factores abióticos presentes en el agua sometida a esterilización por filtración y calor no afectan significativamente a la persistencia del virus. Sin embargo, se ha demostrado que tanto la temperatura como la carga vírica son factores determinantes de la persistencia del LCDV en agua.