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

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.

Dynamic management and restoration of virtual paths in broadband networks based on distributed software agents

La gestió de xarxes és un camp molt ampli i inclou molts aspectes diferents. Aquesta tesi doctoral està centrada en la gestió dels recursos en les xarxes de banda ampla que disposin de mecanismes per fer reserves de recursos, com per exemple Asynchronous Transfer Mode (ATM) o Multi-Protocol Label Switching (MPLS). Es poden establir xarxes lògiques utilitzant els Virtual Paths (VP) d'ATM o els Label Switched Paths (LSP) de MPLS, als que anomenem genèricament camins lògics. Els usuaris de la xarxa utilitzen doncs aquests camins lògics, que poden tenir recursos assignats, per establir les seves comunicacions. A més, els camins lògics són molt flexibles i les seves característiques es poden canviar dinàmicament. Aquest treball, se centra, en particular, en la gestió dinàmica d'aquesta xarxa lògica per tal de maximitzar-ne el rendiment i adaptar-la a les connexions ofertes. En aquest escenari, hi ha diversos mecanismes que poden afectar i modificar les característiques dels camins lògics (ample de banda, ruta, etc.). Aquests mecanismes inclouen els de balanceig de la càrrega (reassignació d'ample de banda i reencaminament) i els de restauració de fallades (ús de camins lògics de backup). Aquests dos mecanismes poden modificar la xarxa lògica i gestionar els recursos (ample de banda) dels enllaços físics. Per tant, existeix la necessitat de coordinar aquests mecanismes per evitar possibles interferències. La gestió de recursos convencional que fa ús de la xarxa lògica, recalcula periòdicament (per exemple cada hora o cada dia) tota la xarxa lògica d'una forma centralitzada. Això introdueix el problema que els reajustaments de la xarxa lògica no es realitzen en el moment en què realment hi ha problemes. D'altra banda també introdueix la necessitat de mantenir una visió centralitzada de tota la xarxa. En aquesta tesi, es proposa una arquitectura distribuïda basada en un sistema multi agent. L'objectiu principal d'aquesta arquitectura és realitzar de forma conjunta i coordinada la gestió de recursos a nivell de xarxa lògica, integrant els mecanismes de reajustament d'ample de banda amb els mecanismes de restauració preplanejada, inclosa la gestió de l'ample de banda reservada per a la restauració. Es proposa que aquesta gestió es porti a terme d'una forma contínua, no periòdica, actuant quan es detecta el problema (quan un camí lògic està congestionat, o sigui, quan està rebutjant peticions de connexió dels usuaris perquè està saturat) i d'una forma completament distribuïda, o sigui, sense mantenir una visió global de la xarxa. Així doncs, l'arquitectura proposada realitza petits rearranjaments a la xarxa lògica adaptant-la d'una forma contínua a la demanda dels usuaris. L'arquitectura proposada també té en consideració altres objectius com l'escalabilitat, la modularitat, la robustesa, la flexibilitat i la simplicitat. El sistema multi agent proposat està estructurat en dues capes d'agents: els agents de monitorització (M) i els de rendiment (P). Aquests agents estan situats en els diferents nodes de la xarxa: hi ha un agent P i diversos agents M a cada node; aquests últims subordinats als P. Per tant l'arquitectura proposada es pot veure com una jerarquia d'agents. Cada agent és responsable de monitoritzar i controlar els recursos als que està assignat. S'han realitzat diferents experiments utilitzant un simulador distribuït a nivell de connexió proposat per nosaltres mateixos. Els resultats mostren que l'arquitectura proposada és capaç de realitzar les tasques assignades de detecció de la congestió, reassignació dinàmica d'ample de banda i reencaminament d'una forma coordinada amb els mecanismes de restauració preplanejada i gestió de l'ample de banda reservat per la restauració. L'arquitectura distribuïda ofereix una escalabilitat i robustesa acceptables gràcies a la seva flexibilitat i modularitat.

Simulating metals and mine discharges in river basins using a new integrated catchment model for metals: pollution impacts and restoration strategies in the Aries-Mures river system in Transylvania, Romania

The INtegrated CAtchment (INCA) model has been developed to simulate the impact of mine discharges on river systems. The model accounts for the key kinetic chemical processes operating as well as the dilution, mixing and redistribution of pollutants in rivers downstream of mine discharges or acid rock drainage sites. The model is dynamic and simulates the day-to-day behaviour of hydrology and eight metals (cadmium, mercury, copper, zinc, lead, arsenic, manganese and chromium) as well as cyanide and ammonia. The model is semi-distributed and can simulate catchments, sub-catchment and in-stream river behaviour. The model has been applied to the Roia Montan Mine in Transylvania, Romania, and used to assess the impacts of old mine adits on the local catchments as well as on the downstream Aries and Mures river system. The question of mine restoration is investigated and a set of clean-up scenarios investigated. It is shown that the planned restoration will generate a much improved water quality from the mine and also alleviate the metal pollution of the river system.

Contributions of labile and resistant organic materials to the immobilization of inorganic soil N when used in the restoration of abandoned agricultural fields

We have examined the contributions sucrose and sawdust make to the net immobilization of inorganic soil N and assimilation of both C and N into microbial biomass when they are used as part of a restoration plan to promote the establishment of indigenous vegetation on abandoned agricultural fields on the Central Hungarian Plain. Both amendments led to net N immobilization. Sucrose addition also led to mobilization of N from the soil organic N pool and its immobilization into microbial biomass, whereas sawdust addition apparently immobilized soil N into a non-biomass compartment or a biomass component that was not detected by the conventional biomass N assay (CHCl3 fumigation and extraction). This suggests that the N was either cycled through the biomass, but not immobilized within it, or that it was immobilized in a protected biomass fraction different to the fraction into which N was immobilized in response to sucrose addition.

Habitat re-creation and restoration at the landscape scale: woodlands in Wales

The aim of this three year project funded by the Countryside Council for Wales (CCW) is to develop techniques firstly, to refine and update existing targets for habitat restoration and re-creation at the landscape scale and secondly, to develop a GIS-based model for the implementation of those targets at the local scale. Landscape Character Assessment (LCA) is being used to map Landscape Types across the whole of Wales as the first stage towards setting strategic habitat targets. The GIS habitat model uses data from the digital Phase I Habitat Survey for Wales to determine the suitability of individual sites for restoration to specific habitat types, including broadleaf woodland. The long-term aim is to develop a system that strengthens the character of Welsh landscapes and provides real biodiversity benefits based upon realistic targets given limited resources for habitat restoration and re-creation.

Wetland restoration within agricultural watersheds: Balancing water quality protection with habitat conservation

Peat wetlands that have been restored from agricultural Land have the potential to act as Long term sources of phosphorus (P) and, therefore have to potenital to accelerate freshwater eutrophication. During a two-year study the water table in a eutrophic fen peat that was managed by pump drainage fluctuated annually between +20 cm and -60 cm relative to ground Level. This precise management was facilitated by the high hydraulic conductivity (K) of the humified peat (1.1 x 10(-5) m s(-1)) below around 60 cm depth. However, during one week of intermittent pumping, as much as 50 g ha(-1) dissolved P entered the pumped ditch. Summer. rainfall events and autumn reflooding also triggered P losses. The P Losses were attributed to the low P sorption capacity (217 mg kg(-1)) of the saturated peat below 60 cm, combined with its high K and the reductive dissolution of Fe bound P.

Promoting microbial immobilization of soil nitrogen during restoration of abandoned agricultural fields by organic additions

Application of organic materials to soils to enhance N immobilization into microbial biomass, thereby reducing inorganic N concentrations, was studied as a management option to accelerate the reestablishment of the native vegetation on abandoned arable fields on sandy soils the Kiskunsag National Park, Hungary. Sucrose and sawdust were used at three different topographic sites over 4 years. N availability and extractable inorganic N concentrations were significantly reduced in all sites. Soil microbial biomass C and microbial biomass N increased significantly following C additions, but the microbial C to microbial N ratio remained unaffected. It is concluded that the combined application of the rapidly utilized C source (sucrose) promoted N immobilization, whereas the addition of the slowly utilized C source (sawdust) maintained the elevated microbial biomass C and microbial biomass N in the field.

Contributions of labile and resistant organic materials to the immobilization of inorganic soil N when used in the restoration of abandoned agricultural fields

We have examined the contributions sucrose and sawdust make to the net immobilization of inorganic soil N and assimilation of both C and N into microbial biomass when they are used as part of a restoration plan to promote the establishment of indigenous vegetation on abandoned agricultural fields on the Central Hungarian Plain. Both amendments led to net N immobilization. Sucrose addition also led to mobilization of N from the soil organic N pool and its immobilization into microbial biomass, whereas sawdust addition apparently immobilized soil N into a non-biomass compartment or a biomass component that was not detected by the conventional biomass N assay (CHCl3 fumigation and extraction). This suggests that the N was either cycled through the biomass, but not immobilized within it, or that it was immobilized in a protected biomass fraction different to the fraction into which N was immobilized in response to sucrose addition.