Seguiment de l'evolució de la recuperació del bosc de ribera en la zona afectada per l'incendi del riu Canaletes del 20/07/2009. Proposta de campanya de voluntariat ambiental en rius per la custòdia i recuperació fluvial

El riu Canaletes va resultar afectat per l’ incendi que es va produir a Horta de Sant Joan el juliol de l’any 2009. El foc va malmetre bona part de la flora i fauna de la zona, però un dels ecosistemes que en va sortir més perjudicat va ser el del bosc de ribera, ecosistema molt fràgil en front de pertorbacions d’aquest tipus, ja que la seva capacitat de regeneració no és tant senzilla ni ràpida com en altres ecosistemes mediterranis com podrien ser els boscos de pi blanc. No obstant, si que existeixen algunes espècies de ribera que presenten una ràpida resposta als incendis com és el cas dels salzes o alguns pollancres o àlbers, que en aquest cas, poc temps després del foc ja presentaven rebrots, segons observacions realitzades al camp. Per comprovar l’evolució de la recuperació del bosc de ribera en la zona afectada per l’incendi, es van realitzar diverses sortides de camp. D’aquestes observacions, es va poder deduir que actualment el bosc de ribera de la zona estudiada, evoluciona segons les previsions realitzades en estudis immediatament posteriors al foc, de manera que hi estan proliferant de manera ràpida bardisses amb esbarzer, gavarrera, roldor i sanguinyol, en aquells llocs que abans de l’incendi eren ocupats per arbres caducifolis.

Canvis ambientals i relacions tròfiques en rius mediterranis

Els rius i rieres mediterranis són ecosistemes que es caracteritzen per fortes oscil•lacions de cabal i temperatura al llarg de l’any. Aquestes oscil•lacions provoquen canvis ambientals en l'hàbitat i en els recursos que afecten directament o indirecta la biota que habita aquests ecosistemes, la qual, per tant, ha de presentar adaptacions a aquestes oscil•lacions ambientals. L'escenari actual de canvi climàtic preveu una intensificació dels fenòmens de sequera i augment de temperatura. Entendre com la biota dels rius respon a aquestes fluctuacions és de gran importància per poder anticipar les respostes d'aquests sistemes als imminents canvis ambientals així com per gestionar adequadament els recursos hídrics en un futur. Els objectius principals d'aquesta tesi eren: caracteritzar estructural i funcionalment dues rieres intermitents mediterrànies al llarg dels diferents períodes característics del cicle anual i veure els efectes d'un augment de la sequera; veure com aquests efectes podien afectar l'ecosistema ripari circumdant i establir com diferències en la qualitat de la matèria orgànica derivades del canvi climàtic pot afectar el fitness i desenvolupament dels invertebrats. Aquests objectius s'han pogut complir només parcialment, ja que adversitats climàtiques van impedir finalitzar amb èxit la manipulació del cabal al camp i la resolució d'algunes dades no ha estat prou bona com per aplicar els models corresponents. Aquests contratemps s'han solucionat amb la incorporació de dos nous experiments (un encara s'ha de realitzar), fet que ha fet enlentir la finalització de la tesi.

Embodied Autonomy in Digital Ecosystems: From Bio-Inspired Agents to Cognitive Systems

This paper proposes to promote autonomy in digital ecosystems so that it provides agents with information to improve the behavior of the digital ecosystem in terms of stability. This work proposes that, in digital ecosystems, autonomous agents can provide fundamental services and information. The final goal is to run the ecosystem, generate novel conditions and let agents exploit them. A set of evaluation measures must be defined as well. We want to provide an outline of some global indicators, such as heterogeneity and diversity, and establish relationships between agent behavior and these global indicators to fully understand interactions between agents, and to understand the dependence and autonomy relations that emerge between the interacting agents. Individual variations, interaction dependencies, and environmental factors are determinants of autonomy that would be considered. The paper concludes with a discussion of situations when autonomy is a milestone

Ecologia del tram final del riu Ebre: la comunitat de macròfits i macroinvertebrats associats

Durant els últims anys al tram final del riu Ebre s’han produit canvis molt importants a l’ecosistema fluvial: l’augment de la transparència de l’aigua ha comportat una proliferació massiva de macròfits que ha provocat canvis en l’estructura tròfica i en la composició de les comunitats biològiques, representant un greu perill per espècies amenaçades com Margaritifera auricularia. A més del problema ecològic, els macròfits estan provocant molts problemes socio-econòmics perjudicant les captacions d’aigua (centrals nuclears, hidroelèctriques i regadius), creant problemes per a la navegació fluvial, i afavorint la proliferació d’espècies molestes com la mosca negra (Simulium erythrocephalum). Entre les diferents causes que podrien explicar aquests canvis en l’ecosistema hi ha: la disminució del fòsfor dissolt, la regularització i la disminució de cabals, i l’aparició d’espècies introduides com el musclo zebra. Segurament es tractarà d’un efecte combinat de les diferents causes però és necessari analitzar-les per tal de conèixer quines tenen més incidència i així, poder proposar mesures de gestió per als problemes ecològics que pateix el tram final de l’Ebre. Al present projecte de tesi (inclós en el projecte d’I+D: efectes de la millora de la qualitat de l'aigua i de l'alteració del règim de cabals sobre les comunitats biològiques del tram final del riu Ebre) s’estudiarà la comunitat de macròfits i macroinvertebrats associats per tal de determinar el paper que tenen en el canvis que s’han produit al riu durant els últims anys.

Estimating Gross Value Added (GVA) across multiple scales: theoretical approach and empirical validation

This paper presents an application of the Multi-Scale Integrated Analysis of Societal and Ecosystem Metabolism (MuSIASEM) approach to the estimation of quantities of Gross Value Added (GVA) referring to economic entities defined at different scales of study. The method first estimates benchmark values of the pace of GVA generation per hour of labour across economic sectors. These values are estimated as intensive variables –e.g. €/hour– by dividing the various sectorial GVA of the country (expressed in € per year) by the hours of paid work in that same sector per year. This assessment is obtained using data referring to national statistics (top down information referring to the national level). Then, the approach uses bottom-up information (the number of hours of paid work in the various economic sectors of an economic entity –e.g. a city or a province– operating within the country) to estimate the amount of GVA produced by that entity. This estimate is obtained by multiplying the number of hours of work in each sector in the economic entity by the benchmark value of GVA generation per hour of work of that particular sector (national average). This method is applied and tested on two different socio-economic systems: (i) Catalonia (considered level n) and Barcelona (considered level n-1); and (ii) the region of Lima (considered level n) and Lima Metropolitan Area (considered level n-1). In both cases, the GVA per year of the local economic entity –Barcelona and Lima Metropolitan Area – is estimated and the resulting value is compared with GVA data provided by statistical offices. The empirical analysis seems to validate the approach, even though the case of Lima Metropolitan Area indicates a need for additional care when dealing with the estimate of GVA in primary sectors (agriculture and mining).

Análisis de la dimensión social y económica de la relación de la comunidad de Cumbe con el manglar y los impactos de la industria camaronera

En los últimos años la industria camaronera ha adquirido mucha importancia en Brasil y genera presiones sobre ecosistemas y comunidades tradicionales que viven en equilibrio con su entorno. En Cumbe, una comunidad tradicional del municipio de Aracati, Ceará, Brasil, el ecosistema que rodea a su población es el manglar. Debido a esta fuerte presión, tanto el manglar como los servicios ambientales que la población local se beneficia, están transformándose. En este trabajo, la población local de Cumbe identifica, valora y caracteriza los servicios ambientales que les proporciona el manglar dándole así una vital importancia, que puede servir de precedente para una posible protección. Por otra parte, se hace una aproximación en términos económicos de la pesca artesanal y las granjas de camarón para discutir a corto y a largo plazo cuál es el modelo más sostenible a seguir.

Evaluación ambiental de la acuicultura de camarón sobre el ecosistema manglar en el tramo bajo del río Juguaribe

En los últimos años la acuicultura de camarón se ha desarrollado como industria potencial en Brasil y sus actividades generan presiones sobre ecosistemas y comunidades tradicionales que viven en equilibrio con su entorno. En Cumbe, una comunidad tradicional del municipio de Aracati, Ceará, Brasil, el ecosistema que rodea a su población es el manglar. Debido a esta fuerte presión, tanto el manglar como los servicios ambientales de los que la población local se beneficia, están en peligro. Este estudio pretende evaluar las diferencias entre tres áreas de manglar que están afectadas en diferente grado por la presión de las industrias camaroneras. Se evalúan parámetros biológicos y la estructura de los manglares para observar las posibles diferencias y relacionarlas con las diferentes variables.

Behavioural Flexibility: evolutionary past and its role in a changing world

A través de la historia de la vida, gran parte de los organismos han desarrollado estrategias para responder a un mundo en constante cambio. Hoy en día, las actividades humanas producen cambios ambientales a una velocidad sin precedentes, lo cual se traduce en grandes desafíos para la persistencia de biodiversidad. Esta investigación evalúa las respuesta de los animales a los cambios ambientales enfocándose en la flexibilidad del comportamiento como estrategia adaptativa. En una primera aproximación a una escala evolutiva, se otorgan evidencias del vínculo hasta ahora tenue entre la cognición e historias de vida, entregando un claro apoyo a la relación entre longevidad, vida reproductiva y el tamaño del cerebro en mamíferos. La longevidad es el centro de muchas hipótesis respecto a las ventajas de desarrollar un cerebro grande, como por ejemplo en la hipótesis del buffer cognitivo y las respuestas flexibles frente a nuevos ambientes. En un segundo nivel, se abordan factores extrínsecos e intrínsecos que podrían explicar las diferencias individuales en innovación, un componente clave en la flexibilidad del comportamiento. Por medio de una aproximación experimental, se evalúan potenciales escenarios que podrían conducir a consistentes diferencias individuales en uno de los principales factores subyacentes a la innovación (i.e. la motivación), y el potencial control endocrino sobre estos escenarios. Posteriormente, con el objetivo de evaluar la respuesta de los animales frente a los cambios ambientales actuales, se explora la respuesta de los animales frente a una de las actividades humanas mas disruptivas sobre los ecosistemas, la urbanización. Por medio de un analisis filogenetico comparativo a nivel global en aves se abordan los mecanismos implicados en la perdida de biodiversidad observada en ambientes urbanos. Los resultados entregan evidencias sobre la importancia de procesos de dispersión local junto con el papel clave de los rasgos de historia de vida, pero en un sentido diferente al clasicamente pensado. Finalmente por medio de una revisión bibliográfica se entregan evidencias teóricas y empíricas que respaldan el rol clave de la flexibilidad del comportamiento en confrontar los desafíos de una vida urbana. La integración de estos resultados muestra cómo el pasado evolutivo contribuye a hacer frente a los retos ambientales actuales, y pone de relieve posibles consecuencias ante un planeta más cambiante que nunca.

A Negotiation Style Recommender Based on Computational Ecology in Open Negotiation Environments

The system described herein represents the first example of a recommender system in digital ecosystems where agents negotiate services on behalf of small companies. The small companies compete not only with price or quality, but with a wider service-by-service composition by subcontracting with other companies. The final result of these offerings depends on negotiations at the scale of millions of small companies. This scale requires new platforms for supporting digital business ecosystems, as well as related services like open-id, trust management, monitors and recommenders. This is done in the Open Negotiation Environment (ONE), which is an open-source platform that allows agents, on behalf of small companies, to negotiate and use the ecosystem services, and enables the development of new agent technologies. The methods and tools of cyber engineering are necessary to build up Open Negotiation Environments that are stable, a basic condition for predictable business and reliable business environments. Aiming to build stable digital business ecosystems by means of improved collective intelligence, we introduce a model of negotiation style dynamics from the point of view of computational ecology. This model inspires an ecosystem monitor as well as a novel negotiation style recommender. The ecosystem monitor provides hints to the negotiation style recommender to achieve greater stability of an open negotiation environment in a digital business ecosystem. The greater stability provides the small companies with higher predictability, and therefore better business results. The negotiation style recommender is implemented with a simulated annealing algorithm at a constant temperature, and its impact is shown by applying it to a real case of an open negotiation environment populated by Italian companies

Behavioural Flexibility: evolutionary past and its role in a changing world

A través de la historia de la vida, gran parte de los organismos han desarrollado estrategias para responder a un mundo en constante cambio. Hoy en día, las actividades humanas producen cambios ambientales a una velocidad sin precedentes, lo cual se traduce en grandes desafíos para la persistencia de biodiversidad. Esta investigación evalúa las respuesta de los animales a los cambios ambientales enfocándose en la flexibilidad del comportamiento como estrategia adaptativa. En una primera aproximación a una escala evolutiva, se otorgan evidencias del vínculo hasta ahora tenue entre la cognición e historias de vida, entregando un claro apoyo a la relación entre longevidad, vida reproductiva y el tamaño del cerebro en mamíferos. La longevidad es el centro de muchas hipótesis respecto a las ventajas de desarrollar un cerebro grande, como por ejemplo en la hipótesis del buffer cognitivo y las respuestas flexibles frente a nuevos ambientes. En un segundo nivel, se abordan factores extrínsecos e intrínsecos que podrían explicar las diferencias individuales en innovación, un componente clave en la flexibilidad del comportamiento. Por medio de una aproximación experimental, se evalúan potenciales escenarios que podrían conducir a consistentes diferencias individuales en uno de los principales factores subyacentes a la innovación (i.e. la motivación), y el potencial control endocrino sobre estos escenarios. Posteriormente, con el objetivo de evaluar la respuesta de los animales frente a los cambios ambientales actuales, se explora la respuesta de los animales frente a una de las actividades humanas mas disruptivas sobre los ecosistemas, la urbanización. Por medio de un analisis filogenetico comparativo a nivel global en aves se abordan los mecanismos implicados en la perdida de biodiversidad observada en ambientes urbanos. Los resultados entregan evidencias sobre la importancia de procesos de dispersión local junto con el papel clave de los rasgos de historia de vida, pero en un sentido diferente al clasicamente pensado. Finalmente por medio de una revisión bibliográfica se entregan evidencias teóricas y empíricas que respaldan el rol clave de la flexibilidad del comportamiento en confrontar los desafíos de una vida urbana. La integración de estos resultados muestra cómo el pasado evolutivo contribuye a hacer frente a los retos ambientales actuales, y pone de relieve posibles consecuencias ante un planeta más cambiante que nunca.

Efecte de la recurrència dels incendis sobre la vegetació i el sòl a les zones de matollar del Macizo Central Ourensano

El matollar sec europeu format per Erica australis, Erica arborea, Pterosparum tridentatum, Halimium lasianthum i Calluna vulgaris com a espècies predominants és cremat en les serralades del Massís Central de forma repetida durant el pas dels anys. Això ha sigut, tradicionalment, a causa de la necessitat de mantenir-lo transitable per al bestiar, encara que altres circumstàncies s’han afegit actualment a aquesta necessitat, que incrementen el risc d’incendi d’aquesta comunitat, disparant-se el número d’incendis en els últims 30 anys. Sabent això, vam decidir realitzar un estudi a les zones de matollar que trobem al Massís Central situat a la zona del Concello de Villariño de Conso, a Ourense, per conèixer com es comporten les espècies característiques d’aquest tipus d’ecosistema després dels incendis, mitjançant la realització de mostrejos i perfils del sòl. D’aquesta manera hem volgut veure com es desenvolupen les espècies vegetals de matollar al llarg del temps, després de ser cremats. Gràcies a l’estudi hem pogut veure com el matollar observat te unes característiques que li permet sobreviure als incendis i tindre una capacitat de regeneració elevada després de patir aquesta pertorbació. Això es degut a la capacitat per rebrotar d’aquestes espècies arbustives i a la seva competitivitat. També hem vist com a necessari, donar un valor econòmic a la bona conservació de l’hàbitat, per tal de que la població local abandoni pràctiques de gestió forestal nocives, com el foc.

Efecte de la recurrència dels incendis sobre la vegetació i el sòl a les zons de bosc del Macizo Central Ourensano

En els últims 30 anys, el número d’incendis patits a Galicia han augmentat de manera important. En el Massís Central Ourensano l’home ha utilitzat el foc com a eina de gestió forestal per tal de permetre pasturar al bestiar i per tal de recuperar terres per a pastos i culius. Aquesta pràctica ha generat grans extensions de matollar sec europeu on hi hauria d’haver formacions boscoses. Partim de la necessitat de recuperar zones de bosc i ecosistema original i per això mesurem el comportament de les diferents espècies que trobem al matollar y al bosc en aquestes altituds davant la pertorbació que suposen els incendis recurrents. Per realitzar això s’ha mostrejat la vegetació de zones cremades en moments diferents o repetides vegades, mesurant superfície i alçades així com nombre d’individus de cada espècie. També s’han analitzat perfils del sòl per tal de conèixer amb més detall les característiques de cada zona. S’ha observat mitjançant el mostreig com per a la recuperació del matollar el factor determinant és el temps, encara que no trobem un sòl de bona qualitat i profund, en una mitjana de 8 anys trobem un matollar ben desenvolupat amb una bona diversitat d’espècies i grau de cobertura. En canvi, per tal d’arribar a un estat de la successió vegetal on trobem un bosc és necessari que existeixin comunitats arbòries a prop per tal de que arribin individus al matollar desenvolupat. Cal aleshores treballar en l’educació de la població i en la cerca d’alternatives a la gestió forestal vigent, donant èmfasi en la valoració econòmica dels ecosistemes en bon estat i facilitant que aquest bon estat proporcioni beneficis a la població local. Per això cal generar una infraestructura per atraure un turisme rural respectuós amb el medi al mateix temps que es duen altres iniciatives com la implantació de centrals de biomassa als pobles que puguin proporcionar calefacció o aigua calenta. Generant llocs de feina i estalvis a la població d’una zona on l’economia encara es basa potencialment en la ramaderia. Al mateix temps l’esforç monetari dedicat a les plantacions ha de dedicar-se a generar espais al territori amb espècies autòctones com el roure en aquells matollars que presentin condicions adients per a recuperar el bosc.

L'altra cara del progrés. Estudi multidimensional sobre les conseqüències de les activitats d'explotació intensiva sobre l'ecosistema del manglar i les activitats econòmiques tradicionals a la comunitat de Cumbe, Brasil

La localitat de Cumbe és una comunitat tradicional que es troba al tram baix del riu Jaguaribe situat a l’estat de Ceará (Brasil) i que ha viscut centenars d’anys a partir de les pràctiques extractives que es porten a terme a l’ecosistema del manglar. Fa 20 anys va aparèixer a la regió una nova economia basada en l’explotació intensiva. L’aqüicultura destinada a la cria de gamba està causant danys severs a l’ecosistema del manglar i perjudicant greument la font d’ingressos de moltes famílies, amenaçant la continuïtat de l’economia local i deteriorant la qualitat de vida de les persones que s’hi dediquen. A partir de l’observació personal i la immersió en aquesta societat s’ha detectat que l’economia tradicional està infravalorada pel govern i per les persones que donen suport a l’aqüicultura. Per aquest motiu s’han creat una sèrie d’indicadors, a partir de les activitats extractives del cranc, que posin en valor aquesta economia tradicional envers la nova economia emergent.

An integrated approach for the assessment of HAB dynamics in two NW Mediterranean bays from a GEOHAB perspective

Alfacs and Fangar Bay in the Ebro Delta, NW Mediterranean are the major sites in Catalonia for shellfish cultivation. These bays are subject to occasional closures in shellfish harvesting due to the presence of phycotoxins. Fish kills have also been associated with harmful algal blooms. The comparison of phytoplankton dynamics in both bays offers the opportunity to reveal differences in bloom patterns of species known to be harmful for the ecosystem and aquaculture activities. Field research is underway under the GEOHAB framework within the Core Research Project on HABs in Fjords and Coastal Embayments. The overall objective of this study is to improve our understanding of HAB biogeographical patterns, and key elements driving bloom dynamics in time and space within these semi-constrained embayments. Via the comparative approach we aim to improve the prediction for monitoring purposes, with a focus on Karlodinium spp. associated with massive kills of aquaculture species. This objective is addressed by incorporating long-term time series of phytoplankton identification and enumeration with the first results of recent field work in both bays. The latter includes the application of optical sensors, to yield a complementary view with enhanced spatial and temporal resolution of bloom phenomena.

From MuSIASEM theory to practice: report and reflections from field research in Kampot province, Cambodia

This document contains a report and summary of the field research activities in a rural community of rice farmers in Kampot province, Cambodia in 2011, which I conducted within the context of my PhD research at ICTA-UAB (Institute of Environmental Science and Technology, Autonomous University of Barcelona, Spain). The purpose of the field research was to gather data for a MuSIASEM analysis (Multi-Scale Integrated Analysis of Societal and Ecosystem Metabolism) at the village and household level, in order to analyze the multidimensional challenges that small farmers may face nowadays within the context of global rural change and declining access to land. While the literature on MuSIASEM offers a great variety of theoretical explanations and practical applications, there is little information available for students regarding the practical steps required for doing a MuSIASEM analysis at the local level. Within this context, this report offers not only a documentation of the field research design and data collection methods, but further provides a general overview on some organizational and preparative aspects, including some personal reflections, that one may face when preparing and conducting field research for MuSIASEM analysis. In summary, this document thus serves three objectives: (i) to assure methodological transparency for the future work, based on the collected data during field research, (ii) to share my personal experience on the preparative and practical steps required for field research and data collection for a MuSIASEM analysis at the local level, and (iii) to make available for the further interested reader some more detailed background information on the case study village.