Estudio de las variaciones espaciales y temporales de la diversidad genética de la trucha común, Salmo trutta, en ríos de la Península Ibérica

Se ha analizado las causas de la distribución espacial de la variabilidad genética del ADN mitocondrial en poblaciones de trucha común de la cuenca del Duero y de los Pirineos Orientales. En total se han analizado de novo 49 localidades, 13 en la cuenca del río Duero y 36 en los principales ríos del Pirineo oriental. Además se analizaron las fluctuaciones temporales en 14 de las localidades del Pirineo Oriental. Estudios previos indican un marcado contraste de los patrones de diversidad entre ambos territorios. En la cuenca del río Duero los análisis confirmaron la presencia de los dos linajes matriarcales descritos previamente, el linaje Atlántico (AT) y el linaje Duero (DU). Los análisis de la varianza molecular (AMOVA) siguiendo una jerarquía hidrográfica sugirieron una alta estructuración de las poblaciones coincidente con los patrones ictiológicos observados en la cuenca. El linaje DU parece haber estado presente permanentemente en la cuenca interior del Duero, mientras que las zonas más próximas a la desembocadura han padecido diversas colonizaciones de trucha del linaje AT, que reflejarían los cambios climáticos ocurridos en el Cuaternario. Se ha detectado una discrepancia en el límite entre ambos grupos definidos por genes nucleares (alozimas) y el ADN mitocondrial. Estas discrepancias pueden ser debidas a un efecto más severo de la deriva genética en el ADN mitocondrial que en los marcadores nucleares. Sin embargo, en este trabajo se han observado evidencias a favor de selección en el ADN mitocondrial del linaje DU que también explicaría estas discrepancias. El análisis más exhaustivo en las cuencas de los Pirineos orientales, permitió detectar nuevos haplotipos mitocondriales de los linajes Adriático (AD) y Mediterráneo (ME). En esta región, los AMOVAs confirmaron que las diferencias entre poblaciones dentro de río son más importantes que las diferencias entre ríos. No obstante se observó un patrón de aislamiento por distancia en toda la zona, reflejo de la estructuración de las poblaciones en la cuenca del río Ebro. Además, aunque los AMOVAs mostraron que el componente temporal de la variación es inferior al espacial, las fluctuaciones temporales en la comparación matriarcal de las poblaciones resultaron estadísticamente significativas. Estas fluctuaciones están asociadas tanto a la deriva genética como a procesos de flujo génico entre poblaciones próximas. Dentro de las cuencas, los componentes de diferenciación entre afluentes son, en general, superiores a los obtenidos dentro de cada afluente, patrón que parece estar extendido en la trucha común. Los estudios a escala microgeográfica en la Noguera Vallferrera y Noguera Cardós (afluentes del Noguera Pallaresa) reprodujeron este patrón de diferenciación. Los tamaños efectivos y la tasa de migración entre ambos ríos fueron similares a los descritos en poblaciones noratlánticas. Los tamaños efectivos de las hembras (Nef), calculados a partir del ADN mitocondrial fueron menos de la mitad del tamaño efectivo total tanto en la Noguera Vallferrera como en el resto de localidades pirenaicas estudiadas. Estos bajos tamaños efectivos de las hembras serían también responsables de las fluctuaciones temporales observadas. Los ejemplares repoblados parecen hibridar poco con los nativos, pero su presencia podría intensificar indirectamente los procesos de deriva genética y complicar la conservación de los patrimonios genéticos nativos. Con la salvedad de la existencia de selección que favorece a los haplotipos del linaje DU, los procesos poblacionales que regulan la distribución de la variabilidad genética en la cuenca del Duero y en los Pirineos Orientales podrían ser parecidos y caracterizados por la existencia de múltiples demes interconectados a lo largo del curso fluvial.

Comunidades de cianobacterias bentónicas, producción y liberación de microcistinas en el río Muga (NE Península Ibérica)

El estudio de las comunidades de cianobacterias en la cuenca del río Muga permite profundizar en la búsqueda de factores que favorezcan o inhiban la acumulación intracelular de microcistinas y su liberación al medio externo en condiciones oligotróficas o con leves signos de eutrofia, al tiempo que permiten aportar nuevos conocimientos que ayuden a mejorar el entendimiento de los mecanismos y procesos que participan en la dinámica de las comunidades de cianobacterias bentónicas y las microcistinas asociadas en ecosistemas fluviales mediterráneos. Se ha realizado un estudio de la estructura y variabilidad de las comunidades de cianobacterias durante un ciclo anual completo mediante muestreos mensuales y muestreos con menor periodicidad durante un segundo ciclo posterior. Dichos muestreos han permitido observar diferentes patrones espacio-temporales a lo largo de todo el período de estudio en los 4 puntos de muestreo seleccionados en la cuenca del río Muga. Estos 4 tramos incluyen 1 punto regulado:aguas abajo del embalse de Boadella, y 3 sin regular:2 cabeceras y un punto aguas abajo de la población de Albanyà. Se han identificado un total de 34 especies de cianobacterias bentónicas en las 4 zonas estudiadas, predominando siempre especies de aguas limpias o poco alteradas. Dos especies, Rivularia biasolettiana (zonas más limpias y expuestas) y Phormidium retzii (sonas esciáfilas o con alta velocidad de corriente), resultan dominantes en gran parte de ellas. Se han reconocido un total de 6 microcistinas acumuladas intracelularmente en la comunidad bentónica de cianobacterias, identificando 3 de ellas: MC-RR, MC-LR y MC-YR. La concentración de microcistinas intracelulares ha disminuído a lo largo del eje principal del río Muga, determinada por diferentes factores físicos, químicos y biológicos. A nivel general, la acumulación total de microcistinas intracelulares ha estado asociada a un aumento de la temperatura del agua, un descenso en la diversidad de la comunidad de cianobacterias y pequeños incrementos de la concentración de fósforo disuelto en el agua. En cuanto a la liberación de microcistinas, ha estado vinculada a distintas perturbaciones soportadas por la comunidad cianobacteriana, tanto asociadas a factores físicos naturales como antrópicos.

Ecology of an invasive fish (Silurus glanis) in Catalan reservoirs

L'objectiu d'aquesta tesi és aportar les primeres dades sobre l'ecologia del silur (Silurus glanis) introduït a la Península Ibèrica i estimar els seu impacte ecològic sobre la biota nativa. Es van mostrejar les comunitats de peixos de 14 embassaments catalans. El silur es troba actualment introduït a quatre conques Ibèriques: a la de l'Ebre fa uns 30 anys, a les del Ter i Tajo fa uns pocs anys i recentment al Llobregat. Hem demostrat la utilitat de comparar estadis d'invasió recents i avançats per mirar d'entendre els canvis ecològics causats per espècies invasores: les introduccions recents presenten silurs més joves, de menor mida i amb taxes de creixement superiors a les de les poblacions introduïdes anteriorment i també respecte les poblacions natives; a més, depreden majoritàriament sobre peixos, en contra de les poblacions més antigues que s'alimenten sobretot de cranc. Finalment, aportem les primeres dades publicades de telemetria del silur.

Conflictes socioterriorials i participació pública en la gestió de l'aigua de la conca del riu Muga (Alt Empordà)

Conflictes socioterritorials i participació pública en la gestió de l'aigua de la conca del riu Muga (Alt Empordà) és un treball que incideix sobre la conflictivitat en la gestió dels rius mediterranis i prospecta en la participació pública -activa i vinculant- per a la resolució de conflictes i la planificació i gestió dels recursos hídrics. En concret, s'ha intentat donar resposta a cinc objectius: Objectius del marc teòric - Comprovar l'existència de dos discursos antagònics (radicalment oposats) en l'esfera social, científica i de gestió dels rius que generen conflicte i que són insostenibles per a una gestió integral dels recursos fluvials: el discurs antropocèntric i el discurs ecocèntric. Matèria d'estudi: L'excepcionalisme humà i l'ecologia profunda en la societat; Les disciplines de la regulació de l'aigua i de l'ecologia fluvial en la ciència; El contracte antropocèntric i el balanç ecocèntric en la gestió; El discurs ambiental (el riu antròpic i ecosistemàtic). - Valorar si les estratègies de participació pública (que involucren als agents socials) gaudeixen -respecte els processos de decisió unilaterals (siguin autoritàries o arbitràries)- de més garanties per corregir i prevenir conflictes desconstructius relacionats amb l'aigua i els recursos fluvials. Matèria d'estudi: Definició de conflicte en positiu; L'estratègia de cooperació i consens en la Resolució Alternativa de Disputes (Alternative Dispute Resolution) i 13 casos resolts de conflictes per l'aigua a l'Oest dels Estats Units; Bases d'un pla de gestió integral, adaptatiu i participatiu i el cas del San Joaquin River Management Plan (Califòrnia, Estats Units). Objectius del marc pràctic. Conca del riu Muga (Alt Empordà) - Contextualitzar la diversificació i intensificació dels usos de l'aigua dins un procés de canvi dels usos del sòl, particularment accelerat a partir de la dècada de 1960 i objecte de problemàtiques socioterritorials d'ençà de la dècada de 1980. Cartografia i matriu de canvi dels usos del sòl de la conca anys 1993 i 1957. Matèria d'estudi: Cartografia i estadística dels usos del sòl de la conca del riu Muga (49 municipis altempordanesos, 1.050 km2), anys 1957 i 1993. Retrospectiva dels espais forestals, d'aigua, conreats i urbanitzats. - Identificar i descriure les tensions i conflictes en l'ús de l'aigua, així com les característiques de les solucions adoptades en el període 1980-2000. Constatar si determinades solucions estructurals han esdevingut problemàtiques a mig o llarg termini, i estimar la probabilitat de conflictes futurs. Matèria d'estudi: 50 incidents problemàtics en abastament d'aigua (26 tensions i 24 conflictes) i 53 mesures per fer-hi front (12 d'adaptació de la demanda i 41 d'adaptació de l'oferta d'aigua) entre els anys 1980 i 2000, i diferenciant dues unitats territorials de la conca (la Muga interior i la plana de la Muga). - Caracteritzar quins són els temes en matèria d'aigua que no disposen de consens entre els agents socioeconòmics, tècnics i polítics locals reunits en les sessions de discussió del projecte MUGA. Determinar si les estratègies participatives poden prosperar perquè són factibles i idònies. Matèria d'estudi: Projecte MUGA: Gestión del recurso agua con participación de agentes. Estudio para la cuenca del río Muga (Girona), 2000-2003 - UAB i UdG; La dissensió d'opinions dels 30 participants a les 4 sessions de discussió entorn l'ús i gestió de l'aigua de la conca de la Muga; 6 temes de conflicte, 14 subtemes i 31 punts de discussió, 9 dels quals punts calents de conflicte (destructius i indicadors de punts de disfunció en la gestió de l'aigua de la conca).

Vivienda obrera en Bilbao y el Bajo Nervión: las casas baratas, una nueva forma de alojamiento (1911-1936)

A finales del siglo XIX y principios del siglo XX la provincia de Vizcaya despuntó en el contexto internacional como importe centro extractor de mineral de hierro y como relevante foco productor siderometalúrgico. Las explotaciones mineras se adueñaron de los Montes de Triano y las fábricas conquistaron las márgenes del Río Nervión, arrastrando tras de sí una densa marea humana. Alojar a esa población se convirtió en una cuestión de primer orden. Paralelamente, las instituciones estatales desbordadas por problemas similares en otros puntos de la geografía española, idearon y pusieron en práctica un complejo engranaje administrativo para erigir las primeras viviendas sociales. Así, las denominadas Casas Baratas fueron la respuesta oficial a la insuficiencia de vivienda obrera y Vizcaya fue una de las provincias donde mayor desarrollo tuvieron este tipo de propuestas constructivas. De este modo, la presente investigación comienza indagando sobre el origen de la problemática en Bilbao y la Cuenca del Bajo Nervión, para después repasar las medidas adoptadas por el Estado y la Diputación de Vizcaya en esta materia. Hecho esto, se da paso a un concienzudo repaso de las características principales de la edificación de Casas Baratas en toda la provincia de Vizcaya, descendiendo, posteriormente, a la realidad de Bilbao, Baracaldo, Sestao, Portugalete, Guecho y Erandio, haciendo hincapié en las inquietudes locales. El estudio finaliza con un ejercicio comparativo con las Casas Baratas de Barcelona, Sabadell y Tarrasa, estableciéndose similitudes y divergencias con el foco industrial más importante del momento en el panorama nacional.

Adaptation of the Integrated Nitrogen Model for Catchments (INCA) to seasonally snow-covered catchments

Testing of the Integrated Nitrogen model for Catchments (INCA) in a wide range of ecosystem types across Europe has shown that the model underestimates N transformation processes to a large extent in northern catchments of Finland and Norway in winter and spring. It is found, and generally assumed, that microbial activity in soils proceeds at low rates at northern latitudes during winter, even at sub-zero temperatures. The INCA model was modified to improve the simulation of N transformation rates in northern catchments, characterised by cold climates and extensive snow accumulation and insulation in winter, by introducing an empirical function to simulate soil temperatures below the seasonal snow pack, and a degree-day model to calculate the depth of the snow pack. The proposed snow-correction factor improved the simulation of soil temperatures at Finnish and Norwegian field sites in winter, although soil temperature was still underestimated during periods with a thin snow cover. Finally, a comparison between the modified INCA version (v. 1.7) and the former version (v. 1.6) was made at the Simojoki river basin in northern Finland and at Dalelva Brook in northern Norway. The new modules did not imply any significant changes in simulated NO3- concentration levels in the streams but improved the timing of simulated higher concentrations. The inclusion of a modified temperature response function and an empirical snow-correction factor improved the flexibility and applicability of the model for climate effect studies.

Modelling nitrogen fluxes from the land surface to the coastal zone in European systems: the perspective of the INCA project

This paper describes the results and conclusions of the INCA (Integrated Nitrogen Model for European CAtchments) project and sets the findings in the context of the ELOISE (European Land-Ocean Interaction Studies) programme. The INCA project was concerned with the development of a generic model of the major factors and processes controlling nitrogen dynamics in European river systems, thereby providing a tool (a) to aid the scientific understanding of nitrogen transport and retention in catchments and (b) for river-basin management and policy-making. The findings of the study highlight the heterogeneity of the factors and processes controlling nitrogen dynamics in freshwater systems. Nonetheless, the INCA model was able to simulate the in-stream nitrogen concentrations and fluxes observed at annual and seasonal timescales in Arctic, Continental and Maritime-Temperate regimes. This result suggests that the data requirements and structural complexity of the INCA model are appropriate to simulate nitrogen fluxes across a wide range of European freshwater environments. This is a major requirement for the production of coupled fiver-estuary-coastal shelf models for the management of our aquatic environment. With regard to river-basin management, to achieve an efficient reduction in nutrient fluxes from the land to the estuarine and coastal zone, the model simulations suggest that management options must be adaptable to the prevailing environmental and socio-economic factors in individual catchments: 'Blanket approaches' to environmental policy appear too simple. (c) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Unsupervised segmentation using Gabor wavelets and statistical features in LIDAR data analysis

In this paper, we address issues in segmentation Of remotely sensed LIDAR (LIght Detection And Ranging) data. The LIDAR data, which were captured by airborne laser scanner, contain 2.5 dimensional (2.5D) terrain surface height information, e.g. houses, vegetation, flat field, river, basin, etc. Our aim in this paper is to segment ground (flat field)from non-ground (houses and high vegetation) in hilly urban areas. By projecting the 2.5D data onto a surface, we obtain a texture map as a grey-level image. Based on the image, Gabor wavelet filters are applied to generate Gabor wavelet features. These features are then grouped into various windows. Among these windows, a combination of their first and second order of statistics is used as a measure to determine the surface properties. The test results have shown that ground areas can successfully be segmented from LIDAR data. Most buildings and high vegetation can be detected. In addition, Gabor wavelet transform can partially remove hill or slope effects in the original data by tuning Gabor parameters.

Predicting microbial pollution concentrations in UK rivers in response to land use change

The Water Framework Directive has caused a paradigm shift towards the integrated management of recreational water quality through the development of drainage basin-wide programmes of measures. This has increased the need for a cost-effective diagnostic tool capable of accurately predicting riverine faecal indicator organism (FIO) concentrations. This paper outlines the application of models developed to fulfil this need, which represent the first transferrable generic FIO models to be developed for the UK to incorporate direct measures of key FIO sources (namely human and livestock population data) as predictor variables. We apply a recently developed transfer methodology, which enables the quantification of geometric mean presumptive faecal coliforms and presumptive intestinal enterococci concentrations for base- and high-flow during the summer bathing season in unmonitored UK watercourses, to predict FIO concentrations in the Humber river basin district. Because the FIO models incorporate explanatory variables which allow the effects of policy measures which influence livestock stocking rates to be assessed, we carry out empirical analysis of the differential effects of seven land use management and policy instruments (fiscal constraint, production constraint, cost intervention, area intervention, demand-side constraint, input constraint, and micro-level land use management) all of which can be used to reduce riverine FIO concentrations. This research provides insights into FIO source apportionment, explores a selection of pollution remediation strategies and the spatial differentiation of land use policies which could be implemented to deliver river quality improvements. All of the policy tools we model reduce FIO concentrations in rivers but our research suggests that the installation of streamside fencing in intensive milk producing areas may be the single most effective land management strategy to reduce riverine microbial pollution.

Contested H2O: science, policy and politics in water resources management in Chile

This paper critically explores the politics that mediate the use of environmental science assessments as the basis of resource management policy. Drawing on recent literature in the political ecology tradition that has emphasised the politicised nature of the production and use of scientific knowledge in environmental management, the paper analyses a hydrological assessment in a small river basin in Chile, undertaken in response to concerns over the possible overexploitation of groundwater resources. The case study illustrates the limitations of an approach based predominantly on hydrogeological modelling to ascertain the effects of increased groundwater abstraction. In particular, it identifies the subjective ways in which the assessment was interpreted and used by the state water resources agency to underpin water allocation decisions in accordance with its own interests, and the role that a desocialised assessment played in reproducing unequal patterns of resource use and configuring uneven waterscapes. Nevertheless, as Chile’s ‘neoliberal’ political-economic framework privileges the role of science and technocracy, producing other forms of environmental knowledge to complement environmental science is likely to be contentious. In conclusion, the paper considers the potential of mobilising the concept of the hydrosocial cycle to further critically engage with environmental science.

Not all sigmodontine rodents in the sugarcane fields in costal Veracruz, Mexico, are pests

Rats and mice have traditionally been considered one of the most important pests of sugarcane. However, "control" campaigns are rarely specific to the target species, and can have an effect on local wildlife, in particular non-pest rodent species. The objective of this study was to distinguish between rodent species that are pests and those that are not, and to identify patterns of food utilization by the rodents in the sugarcane crop complex. Within the crop complex, subsistence crops like maize, sorghum, rice, and bananas, which are grown alongside the sugarcane, are also subject to rodent damage. Six native rodent species were trapped in the Papaloapan River Basin of the State of Veracruz; the cotton rat (Sigmodon hispidus), the rice rat (Oryzomys couesi), the small rice rat (O. chapmani), the white footed mouse (Peromyscus leucopus), the golden mouse (Reithrodontomys sumichrasti), and the pigmy mouse (Baiomys musculus). In a stomach content analysis, the major food components for the cotton rat, the rice rat and the small rice rat were sugarcane (4.9 to 30.1 %), seed (2.7 to 22.9%), and vegetation (0.9 to 29.8%); while for the golden mouse and the pigmy mouse the stomach content was almost exclusively seed (98 to 100%). The authors consider the first three species to be pests of the sugarcane crop complex, while the last two species are not.

Strengthening the link between climate, hydrological and species distribution modeling to assess the impacts of climate change on freshwater biodiversity

To understand the resilience of aquatic ecosystems to environmental change, it is important to determine how multiple, related environmental factors, such as near-surface air temperature and river flow, will change during the next century. This study develops a novel methodology that combines statistical downscaling and fish species distribution modeling, to enhance the understanding of how global climate changes (modeled by global climate models at coarse-resolution) may affect local riverine fish diversity. The novelty of this work is the downscaling framework developed to provide suitable future projections of fish habitat descriptors, focusing particularly on the hydrology which has been rarely considered in previous studies. The proposed modeling framework was developed and tested in a major European system, the Adour-Garonne river basin (SW France, 116,000 km(2)), which covers distinct hydrological and thermal regions from the Pyrenees to the Atlantic coast. The simulations suggest that, by 2100, the mean annual stream flow is projected to decrease by approximately 15% and temperature to increase by approximately 1.2 °C, on average. As consequence, the majority of cool- and warm-water fish species is projected to expand their geographical range within the basin while the few cold-water species will experience a reduction in their distribution. The limitations and potential benefits of the proposed modeling approach are discussed. Copyright © 2012 Elsevier B.V. All rights reserved.

The sources of phosphorus in the waters of Great Britain

Total phosphorus (TP) and soluble reactive phosphorus (SRP) loads to watercourses of the River Basin Districts (RBDs) of Great Britain (GB) were estimated using inventories of industrial P loads and estimates of P loads from sewage treatment works and diffuse P loads calculated using region-specific export coefficients for particular land cover classes combined with census data for agricultural stocking densities and human populations. The TP load to GB waters was estimated to be 60 kt yr(-1), of which households contributed 73, agriculture contributed 20, industry contributed 3, and 4 came from background sources. The SRP load to GB waters was estimated to be 47 kt yr(-1), of which households contributed 78, agriculture contributed 13, industry contributed 4, and 6 came from background Sources. The 'average' area-normalized TP and SRP loads to GB waters approximated 2.4 kg ha(-1) yr(-1) and 1.8 kg ha(-1) yr(-1), respectively. A consideration of uncertainties in the data contributing to these estimates suggested that the TP load to GB waters might lie between 33 and 68 kt yr(-1), with agriculture contributing between 10 and 28 of the TP load. These estimates are consistent with recent appraisals of annual TP and SRP loads to GB coastal waters and area-normalized TP loads from their catchments. Estimates of the contributions of RBDs to these P loads were consistent with the geographical distribution of P concentrations in GB rivers and recent assessments of surface waters at risk from P Pollution.

Improving the evaluation of hydrological multi-model forecast performance in the Upper Danube Catchment

Medium range flood forecasting activities, driven by various meteorological forecasts ranging from high resolution deterministic forecasts to low spatial resolution ensemble prediction systems, share a major challenge in the appropriateness and design of performance measures. In this paper possible limitations of some traditional hydrological and meteorological prediction quality and verification measures are identified. Some simple modifications are applied in order to circumvent the problem of the autocorrelation dominating river discharge time-series and in order to create a benchmark model enabling the decision makers to evaluate the forecast quality and the model quality. Although the performance period is quite short the advantage of a simple cost-loss function as a measure of forecast quality can be demonstrated.

Uso del espacio de cazadores recolectores y paleoambiente Holoceno en el Valle del Río Cisnes de Aisén, Chile

This paper presents results on archaeological research conducted at the Cisnes river basin (~44° S), valley which passes through several environments in western Patagonia, from the westernmost limits of the steppe to the Pacific channels. These are assessed in light of a palaeoenvironmental reconstruction spanning from the Late Pleistocene to the Holocene. Results allow interpreting different ways for approaching the environment; these are exposed both spatially and chronologically. Cultural units defined occupied the space discontinuously and ranking it differentially attending to environmental variability. We correlate our data with available archaeological information for Aisén and adjacent areas. Additionally, we discuss cultural continuity and eventual interaction of steppe hunter-gatherers with peoples from the western archipelagic area.