Vitis vinifera L. és una de les moltes espècies que està sotmesa a una important erosió genètica. Un primer pas per a la preservació d’aquesta espècie és conèixer bé la seva biodiversitat, és per això que el present treball aborda l’estudi de la caracterització molecular de 449 accessions de Vitis vinifera L. procedents de 23 països mitjançant la tècnica dels microsatèl•lits. Prèviament a la caracterització, es fonamental fer una bona extracció d’ADN, ja que sinó, es pot veure compromès el procés d’amplificació. En aquesta tesi s’han dissenyat dues metodologies d’extracció d’ADN. La més polivalent es caracteritza per poder extraure ADN pur de diferents tipus de mostres (tan de fulla jove com adulta, sarment (fusta) i de llavor) en unes 2 h 30 minuts (sent ràpida com un “kit” comercial, però aquest només pot extreure a partir de teixit foliar). La segona metodologia és més ràpida, donat que en només 90 minuts es realitza l’extracció d’ADN, però queda restringida per a mostres de fulla, tan jove com adulta. Posteriorment s’aborda l’estudi de caracterització varietal on s’han identificat 340 varietats diferents, quedant palesa la problemàtica dels errors comesos en denominació de les accessions. Aquests resultats han servit per establir els fonaments per a la creació d’una Base de Dades de Microsatèl•lits d’identificació varietal de Vitis vinifera L. de la Universitat Rovira i Virgili. Finalment, els resultats obtinguts en l’estudi de l’estructura genètica suggereixen l’existència de 4 nous centres de domesticació: 2 localitzats al nord-est i al centre sud-oest de la Península Ibèrica, i 2 més localitzats al sud-est i nord-est de França. / La Vitis vinifera L. es una de las muchas especie que se encuentra sometida a una importante erosión genética. Un primer paso para la preservación de esta especie es conocer bien su biodiversidad, es por ello que el presente trabajo aborda el estudio de la caracterización molecular de 449 accesiones de Vitis vinifera L. procedentes de 23 países mediante la técnica de los microsatélites. Previamente a la caracterización, es fundamental realizar una buena extracción de ADN, ya que si no, se puede ver afectado el proceso de amplificación. En esta tesis se han diseñado dos metodologías de extracción de ADN. La más polivalente se caracteriza por poder extraer ADN puro de distintos tipos de muestra (tanto de hoja joven como adulta, sarmiento (madera) y de semilla) en unas 2 h y 30 minutos (siendo rápida como un “kit” comercial, pero éste sólo puede extraer a partir de tejido foliar). La segunda metodología es más rápida, dado que en sólo 90 minutos se realiza la extracción de ADN, pero queda restringida para muestra de hoja, tanto joven como adulta. Posteriormente se aborda el estudio de caracterización varietal donde se han identificado 340 variedades distintas, siendo clara la problemática de los errores en la denominación de las accesiones. Estos resultados han servido para sentar las bases para la creación de un Base de Datos de Microsatélites de identificación varietal de Vitis vinifera L. de la Universidad Rovira i Virgili. Finalmente, los resultados obtenidos en el estudio de la estructura genética sugieren la existencia de 4 nuevos centros de domesticación: 2 localizados al noreste y al centro suroeste de la Península Ibérica, y 2 más localizados al sureste y noreste de Francia. / Vitis vinifera L. is one of the species which is subject to important genetic erosion. A first step for the preservation of this species is to know its biodiversity, for this reason this paper deals with the study of the molecular characterization of 449 accessions of Vitis vinifera L. from 23 countries by the microsatellites analysis. Prior the characterization, it is essential to carry out a good DNA extraction. In this thesis two methods of DNA extraction have been designed. The most versatile extracts pure DNA from different types of samples (both young and adult leaf, stem (wood) and seed) in about 2 hours and 30 minutes (fast like a commercial kit, but this only useful to extract DNA from leaf. The second method is faster, because in just 90 minutes the DNA extraction is performed, but is restricted to leaves, both young and adult. Subsequently, it is tackled the study of varietal characterization, 340 different varieties are identified; being present the problems of mislabeling. These results are the groundwork for the creation of a Vitis vinifera Microsatellite Database of the Universitat Rovira i Virgili. Finally, the results obtained in the study of the genetic structure suggest the existence of 4 new Centers of Domestication: 2 are located in the northeast and centre-southwest of the Iberian Peninsula, and 2 more are located in the southeast and northeast of France.

This PhD thesis evaluates the links between parasitism, condition and reproduction of mature female individuals of three of the most captured fish species in the western Mediterranean Sea: European hake, Merluccius merluccius; red mullet, Mullus barbatus, and European anchovy, Engraulis encrasicolus. Indicators of fish energy reserves (total lipid content in liver, muscle and gonads) and reproductive capacity (fecundity and egg quality) were evaluated, as were the prevalence and intensity of infection by metazoan parasites. By evaluating these relationships, this thesis also provides essential data on the health and reproduction of these three fish species, such as the spawning strategy. / La present tesi doctoral avalua els vincles entre parasitisme, condició i reproducció en femelles adultes de tres de les espècies més capturades a la Mediterrània occidental: el lluç europeu, Merluccius merluccius; el roger de fang, Mullus barbatus, i el seitó, Engraulis encrasicolus. Amb aquesta finalitat, es varen avaluar els indicadors de les reserves energètiques (contingut total de lípids en el fetge, musculatura i gònades) i la capacitat reproductiva (fecunditat i qualitat de la posta), així com la prevalença i intensitat de la infestació per paràsits metazous.Paral·lelament a l’anàlisi d’aquestes relacions, aquesta tesi també proporciona dades essencials sobre la salut i reproducció d’aquestes tres espècies, com per exemple l’estratègia reproductiva.

En aquesta tesi es van descriure els principals fons algals del detrític costaner de la plataforma continental de Mallorca i Menorca (illes Balears, Espanya), i es van proposar mètodes efectius per al seu mostreig tant a nivell de paisatge com de comunitat. Així, en primer lloc, es van identificar i caracteritzar sis paisatges algals principals a partir de les mostres recol·lectades mitjançant l’arrossegament de fons, que permet mostrejos en àrees extenses. Seguidament, es van descriure algunes de les comunitats presents en aquests paisatges (maërl de Spongites fruticulosus, bosc de Laminaria rodriguezii i llit de Peyssonnelia inamoena) a partir de mostres obtingudes amb la draga Box-Corer i el patí epibentònic, que permeten mostrejos en àrees més reduïdes que l’arrossegament de fons. Finalment, la comparació qualitativa de dades pròpies i d’altres publicades en la bibliografia va permetre avaluar la composició i la distribució de les comunitats dominades per macroalgues dels fons detrítics del Mediterrani i l’Atlàntic Nord-oriental. / This thesis aims to describe the main algal-dominated coastal detritic bottoms of the continental shelf off Mallorca and Menorca (Balearic Islands, Spain), and provide effective methods for their sampling. Firstly, six main algal assemblages were identified and characterized thanks to the samples collected by means of bottom trawl, as it allows sampling in extensive areas. Moreover, the description of some communities that characterized some of the algal assemblages (maërl of Spongites fruticulosus, Laminaria rodriguezii forest and Peyssonnelia inamoena bed) were performed with samples obtained with the Box-Corer dredge and the beam trawl, which allowed sampling on smaller areas than bottom trawl. Finally, the qualitative comparison of our own data and data from published studies allowed to assess the composition and the distribution of the macroalgal-dominated communities of the coastal detritic bottoms from the Mediterranean and the Northeastern Atlantic.

Denitrifying biocathodes are used to treat nitrogen contaminated water resources. The present PhD dissertation have been characterized different bacterial families with a relevant role in denitrification process. Different operational conditions were used, different electron acceptors: nitrate and nitrite, and alternative electron donors: organic matter. The use of functional genes as specific target, allowed to identify Bradyrhizobiaceae as a key family in autotrophic denitrification. The dominance of this family were observed using different electron acceptors and also in nitrite and nitrous oxide reduction reactions. Five representative isolates were obtained to determine the role of this bacteria in electrotrophic processes. All of them had the ability to reduce nitrite to nitrogen gas under autotrophic conditions, besides this similar physiological characteristics, only three isolates could reduce nitrite electrochemically. The other two isolates had midpoint potentials associated to biological hydrogen production. The results suggest the interaction between different bacteria in cathodic denitrification. / Els càtodes desnitrificants s’utilitzen per tractar aigües contaminades amb compostos de nitrogen. En la present tesi doctoral, s’han identificat les famílies bacterianes amb un paper rellevant en la desnitrificació. Es van utilitzar diferents condicions d’operació, diferents acceptors d’electrons: nitrat i nitrit; i donadors d’electrons: matèria orgànica. L’ús de marcadors específics per gens funcionals, va permetre identificar la família Bradyrhizobiaceae com a clau en la desnitrificació autotròfica ja que mantenia la seva dominància utilitzant diferents acceptors d’electrons, així com també en els processos de reducció de nitrit i d’òxid nitrós. Es van aïllar cinc bacteris representatius d’aquesta família per determinar la seva capacitat electrotròfica. Tots els aïllats tenien característiques fisiològiques similars: reduir el nitrit a nitrogen gas autotròficament, però només tres aïllats podíen reduir el nitrit electroquímicament. Els altres dos, presentàven pics d’activitat electroquímica associats a la producció biològica d’hidrogen. Suggerint la interacció de diferents bacteris en la desnitrificació en els càtodes.

Amb cinc capítols, la tesi doctoral combina l’estudi dels hàbitats presents, passats i futurs del Delta de l’Ebre, un dels ecosistemes d’aiguamolls més gran del Mediterrani occidental. S’han aplicat diferents aproximacions per cadascuna de les tres escales temporals: i) en el present, la utilitat de diatomees i foraminífers bentònics com a indicadors ecològics dels hàbitats del Delta de l’Ebre, ii) en el passat, l’ús de les comunitats de foraminífers preservades en el sediment per reconstruir els canvis associats a factors naturals i humans, i iii) en el futur, la distribució potencial dels hàbitats assumint un escenari de nul•la intervenció humana. Els resultats posen en evidència la capacitat de cadascun dels dos grups d’indicadors per caracteritzar de forma diferent tot el rang d’hàbitats deltaics, indicant que aquest coneixement pot ser útil en el context de futurs impactes del canvi climàtic (és a dir increment del nivell del mar i retrocés de la costa), ja que els models de distribució dels hàbitats són sensibles a variables eco-geogràfiques com l’elevació i distància a la costa. Per cadascun dels hàbitats identificats, s’han determinat diferents espècies indicadores de diatomees i foraminífers. Algunes d’aquestes espècies podrien detectar canvis primerencs en les comunitats degut a que els hàbitats estan afectats per múltiples factors d’estrès natural i antropogènic. Els resultats també mostren que quan es combinen les comunitats de foraminífers bentònics que habiten en la plana deltaica i els hàbitats marins adjacents, s’obté una nova eina per la reconstrucció paleoambiental en deltes. En el cas del Delta de l’Ebre, el registre de foraminífers de testimonis profunds datats amb carboni-14 va permetre rebutjar la hipòtesi que el Delta era un estuari abans de l’època dels Romans (fa uns 2000 anys). A una escala temporal inferior (10-100 anys), les comunitats de foraminífers indiquen canvis significatius en el tipus d’hàbitat com a resultat de l’introducció del cultiu intensiu de l’arròs. Aquests resultats aporten informació valuosa sobre les condicions de referència dels hàbitats del Delta de l’Ebre per tal d’informar futurs plans de restauració i monitoreig ambiental. / En cinco capítulos, la tesis doctoral combina el estudio de los hábitats presentes, pasados y futuros del Delta del Ebro, uno de los humedales costeros más grandes del Mediterráneo occidental. Para cada una de las tres ventanas temporales se han aplicado distintas aproximaciones: i) en el presente, la utilidad de diatomeas y foraminíferos bentónicos como indicadores ecológicos de los hábitats del Delta, ii) en el pasado, el uso de las asociaciones de foraminíferos preservadas en el sedimento para reconstruir los cambios ligados a factores naturales y humanos, y iii) en el futuro, la distribución potencial de los hábitats asumiendo un escenario de nula intervención humana. Los resultados evidencian que cada uno de los dos grupos de indicadores bentónicos es capaz de caracterizar de forma distinta todo el rango de hábitats deltaicos, y señalan que este conocimiento puede ser aprovechable en el contexto de futuros impactos del cambio climático (incremento del nivel del mar y retroceso de la línea costera), debido a que los modelos de distribución de los hábitats son sensibles a variables eco-geográficas como por ejemplo la elevación y distancia al mar. Para cada uno de los hábitats identificados, se han determinado distintas especies indicadoras de diatomeas y foraminíferos. Algunas de estas especies podrían detectar cambios tempranos en las comunidades, debido a que los hábitats están sometidos a múltiples factores de estrés natural y antropogénico. Los resultados también evidencian que cuando se combinan las asociaciones de foraminíferos bentónicos que viven en la llanura deltaica y en los hábitats marinos adyacentes, se obtiene una nueva herramienta para la reconstrucción paleoambiental en deltas. Para el caso del Delta del Ebro, el registro de foraminíferos preservado en sondeos profundos y datados con carbono-14 permitieron rechazar la hipótesis que el Delta era un estuario antes de la época romana (hace 2000 años). A menores escalas de tiempo (10-100 años), las asociaciones de foraminíferos indican cambios significativos de hábitat como resultado de la introducción del cultivo intensivo del arroz. Estos resultados proporcionan información valiosa para determinar las condiciones de referencia en el Delta del Ebro y aportar información a futuros planes de restauración y monitoreo ambiental. / In five chapters, this thesis combines the study of present, past and future habitats of the Ebro Delta, one of the largest coastal wetlands in the northwest Mediterranean. Different approaches are applied in each of the three temporal scales: i) in the present, the utility of benthic diatoms and foraminifera as ecological indicators of the Ebro Delta habitats, ii) in the past, the use of buried, well-preserved benthic foraminiferal assemblages to reconstruct natural and human-driven changes, and iii) in the future, the potential habitat distribution across the Delta plain assuming a scenario of no human disturbance. The results show the capacity of each group of indicators to distinctively characterise the whole range of deltaic habitats, and indicate that this knowledge may prove useful in the context of future climate change impacts (i.e. sea-level rise and coastal retreat), since habitat distribution models are sensitive to eco-geographic features such as elevation and distance to the coast. For each habitat type identified, diatom and foraminiferal indicator species are recognized. Some of these species have also a value for detecting early community changes, because habitats are affected by multiple natural and anthropogenic stressors. This thesis also shows that benthic foraminifera, when combines the assemblages inhabiting both the deltaic plain and the adjacent marine area, provide a new tool in palaeoenvironmental reconstruction of deltas. For the Ebro Delta case, the foraminiferal record of radiocarbon-dated boreholes rejected the hypothesis that the central delta plain was an estuary prior to the Roman period (i.e. 2000 years ago). At scales of 10s and 100s of years, down-core foraminiferal assemblages revealed habitat shifts, together with a significant correlation with organic matter increases as a result of human-mediated drainage inputs coming from rice paddies. This knowledge provides valuable information on background conditions for the Delta habitats to inform environmental restoration and monitoring schemes.

Esta tesis doctoral estudia la efectividad de dos herramientas de comunicación en la concienciación de los adolescentes en el reciclado de envases de aluminio, los Talleres educativos y los mensajes SMS. Conocer las mejores herramientas de comunicación para difundir conocimientos, habilidades y conseguir la acción de los ciudadanos es imprescindible para llegar a la sociedad del reciclado. Se han elegido estas dos herramientas por varias cuestiones: en primer lugar, los Talleres son una herramienta de comunicación personal que pueden apelar de forma directa a la conciencia y que pueden adaptarse a cualquier público, por lo que, a priori, todo parece indicar que han de ser muy efectivos. Pero esta técnica tiene el problema del coste y del alcance si tenemos en cuenta el coste por impacto y el número de personas a las que se puede llegar en un plazo de tiempo determinado. Y aquí entra la otra herramienta de comunicación, los mensajes SMS. Se trata de una técnica relativamente nueva, cuyo coste es reducido y su alcance tan grande como usuarios de móviles, por lo que se ha creído interesante comprobar su efectividad y su posible complementariedad con los Talleres. La investigación cualitativa se ha llevado a cabo en sesiones focus group y la cuantitativa en centros educativos de Málaga. Las conclusiones confirman que los talleres consiguen mejores resultados a la hora de generar conocimientos, concienciación y participación en el reciclado pero su labor se ve reforzada y ampliada con los SMS. Éstos últimos también han servido para que los jóvenes tomen conciencia del móvil como nueva herramienta de comunicación ambiental. / Aquesta tesi doctoral estudia l'efectivitat de dues eines de comunicació en la conscienciació dels adolescents en el reciclatge d'envasos d'alumini, els Tallers educatius i els missatges SMS. Conèixer les millors eines de comunicació per difondre coneixements, habilitats i aconseguir l'acció dels ciutadans és imprescindible per arribar a la societat del reciclatge. S'han triat aquestes dues eines per diverses qüestions: en primer lloc, els Tallers són una eina de comunicació personal que poden apel.lar de manera directa a la consciència i que poden adaptar-se a qualsevol públic, de manera que, a priori, tot sembla indicar que han de ser molt efectius. Però aquesta tècnica té el problema del cost i l'abast si tenim en compte el cost per impacte i el nombre de persones a les quals es pot arribar en un termini de temps determinat. I aquí entra l'altra eina de comunicació, els missatges SMS. Es tracta d'una tècnica relativament nova, el cost és reduït i el seu abast tan gran com a usuaris de mòbils, de manera que s'ha cregut interessant comprovar la seva efectivitat i la seva possible complementarietat amb els Tallers. La investigació qualitativa s'ha dut a terme en sessions focus group i la quantitativa en centres educatius de Màlaga. Les conclusions confirmen que els tallers aconsegueixen millors resultats a l'hora de generar coneixements, conscienciació i participació en el reciclatge però la seva tasca es veu reforçada i ampliada amb els SMS. Aquests últims també han servit perquè els joves prenguin consciència del mòbil com a nova eina de comunicació ambiental. / This thesis examines the effectiveness of two communication tools in the awareness of teenagers in the aluminium packaging recycling: workshops and SMS messages. To know the best communication tools in order to spread knowledge and skills and get the action of citizens is essential to reach the recycling society. We have chosen these two tools for a number of reasons: first, workshops are a personal communication tool that can directly appeal to the conscience and can adapt to any target, therefore, it appears they can be very effective . But the workshop approach has the problem of both cost and reach, i.e. the net cost per impact and the number of people who can be reached within a specific time is limited. The other communication tool we examined is the SMS message. This is a relatively new technique wherein the cost is minimal and the reach can be extensive. We were interested in testing their effectiveness and their potential complement with the workshops. Qualitative research was conducted by focus group sessions and quantitative research in schools in Malaga (Spain). The findings confirm that the workshops get better results when generating knowledge, awareness and participation in recycling but their effectiveness is enhanced and extended with the SMS. The latter also served to make youth aware of mobile devices as a new tool for environmental communication.

The aim of this thesis was to describe the life history variability of the assemblage of crustacean zooplankton in Lake Redon, with special emphasis in their life-cycles, ecological characteristics and their trophic relationships.The end of the ice-covered period was the key limnological feature characterising the timing of the life-cycles in the three species (the calanoid copepod Diaptomus cyaneus, the cyclopid copepod Cyclops abyssorum and the cladoceran Daphnia pulicaria). Comparison of the stoichiometric composition of the three species and those of seston revealed that Daphnia had a higher phosphorus proportion than seston, and the two copepods a higher carbon and nitrogen than Daphnia and seston. It is suggested that Daphnia was limited by phosphorus availability. However, Daphnia abundance was negatively correlated with Cyclops biomass, suggesting that predation of the latter on the former might also be a relevant factor.In the three species, reproduction was the main cause of elemental variability, whereas growth had little influence. Females of the three species lost from 32 to 48% of their initial individual C and H content during reproduction, which corresponded to a similar decrease in their lipid and carbohydrate content. N content did not change in any of the three species; nor did protein and chitin content. Daphnia and Diaptomus lost 35% and 56%, respectively, of their initial P content during reproduction, while Cyclops' P content did not change. Variability in the elemental composition of these species is thought to be general of food-independent reproduction species.Inter-species differences in amino acid composition were three-fold larger than intra-specific variation (75.3 and 24.7%, respectively). The two copepods had a more similar composition to each other than the cladoceran irrespective of their seasonal and ontogenic changes.Although the three species found had distinct isotopic signatures, being the two copepods one trophic level above the cladoceran, there were high intra-specific isotopic variations. Daphnia delta-13C and delta-15N shifted from an enriched to a more depleted signal. Cyclops copepodites also presented an isotopic shift which was different for carbon and nitrogen. The nitrogen isotopic fractionation of between Cyclops and Daphnia was directly related with their amino acid differentiation, which is interpreted as an evidence of Cyclops amino acid limitation. / L'objectiu d'aquesta tesi era descriure la variabilitat en les històries de vida de les tres espècies de crustacis que formen el zooplàncton de l'estany Redon. S'ha fet especial èmfasi en la utilització de tècniques que donessin una informació de la condició fisiològica i de l'assimilació de nutrients de les espècies directament al camp.La durada de la coberta va ser la característica limnològica que més va marcar la temporalitat en els cicles de vida de les tres espècies de crustacis (Daphnia pulicaria, Cyclops abyssorum i Diaptomus cyaneus). El seguiment d'aquestes espècies durant un període continuat de cinc anys va permetre descriure'n les seves característiques ecològiques principals, incloent-hi determinats aspectes de les seves històries de vida. Tant la Daphnia com el Cyclops presentaven una correlació negativa entre la seva mida màxima i la densitat interanual, indicant que hi havia una interacció intraespecifica denso-dependent. La comparació de la composició estequiomètrica de les tres espècies amb la del sèston va mostrar que la Daphnia tenia una major proporció de fósfor que el sèston i els copèpodes tenien més carboni i nitrogen que el sèston i la Daphnia. Es conclou que la Daphnia pot estar limitada pel contingut de fòsfor i els dos copèpodes pel de nitrogen.Per poder establir una relació directa entre la composició estequiomètrica del zooplàncton i la seva composició bioquímica, es va fer una cerca bibliogràfica de la composició estequiomètrica dels principals compostos bioquímics de diferents espècies representatives dels principals grups taxonòmics del zooplàncton marí i d'aigua dolça. Es va concloure que els principals compostos bioquímics (triacilglicerol, ceres, fosfolípids i proteïnes) tenien una composició estequiomètrica molt constant, i per tant es concloïa que la variació estequiomètrica observada en les diferents espècies de zooplàncton era deguda a variacions en les proporcions relatives dels compostos bioquímics majoritaris.En les tres espècies de l'estany Redon, la principal font de variació en la composició elemental era l'esforç reproductor. Aquesta característica es creu que és pròpia d'espècies que tenen desacoblada l'obtenció d'aliment del moment en què es reprodueixen. En les tres espècies va suposar una reducció del contingut de carboni i d'hidrogen d'entre el 32% i el 48%. En canvi, només la Daphnia i el Diaptomus van reduir el seu contingut de fòsfor en una proporció similar al del carboni i l'hidrogen. El Cyclops va mantenir el contingut de fòsfor constant. El nitrogen va ser l'únic element que no va canviar en cap de les tres espècies. Aquests canvis en la composició elemental corresponien a canvis en la composició bioquímica, especialment de lípids i glúcids. El contingut de proteïna i de quitina es va mantenir constant. D'una manera similar, el contingut aminoacídic va variar molt poc en les tres espècies. El 75% de la variació en la composició aminoacídica corresponia a diferències interespecífiques.Els canvis estacionals en la composició d'isòtops estables de carboni i nitrogen (delta-13C i delta-15N) van mostrar que les tres espècies tenien un senyal isotòpic diferent, els dos copèpodes estaven un nivell tròfic per sobre el cladòcer. El senyal de delta-13C i delta-15N de la Daphnia va canviar: de ser més enriquida va passar a més empobrida, reflectint un canvi en la dieta. Els copepodits de Cyclops també presentaven un canvi isotòpic associat a un canvi de dieta amb l'ontogènia, tot i que el canvi en Cyclops no era igual per a ambdós isòtops. El fraccionament isotòpic de nitrogen entre el Cyclops i la Daphnia estava directament relacionat amb la distància en la seva composició aminoacídica, que s'interpreta com una evidència d'una limitació aminoacídica en el consumidor.

La calidad del agua costera está siendo alterada por el incremento de los desechos propios de las actividades humanas; los nutrientes nitrógeno y fósforo generados por estas fuentes pueden acrecentar el desarrollo del proceso de eutrofización en el ambiente costero. El Estado de Yucatán, México, es una zona tropical sometida a las presiones que representan su desarrollo económico, por el crecimiento de la densidad de la población y el aumento del vertido de desechos. El subsuelo de esta región es un sistema cárstico de carbonato de calcio que favorece la infiltración del agua y de contaminantes al acuífero. Durante el año 2000, las principales fuentes de nutrientes de Yucatán, fueron en orden de importancia, los aportes continentales procedentes de la porcicultura y avicultura, la agricultura, la precipitación atmosférica y los desechos de origen humano -domésticos, públicos, urbanos e industriales-; estos nutrientes ingresan al litoral de Yucatán por la descarga del agua subterránea en la costa, con una proporción N:P =194,9:1. La calidad del agua costera de Yucatán está regida por el agua subterránea que descarga con un volumen similar al de los ríos y es una fuente de nitrógeno y silicio. Los procesos biogeoquímicos están alterados por la fertilización externa procedente del vertido de aguas residuales generadas por el turismo y la acuicultura. Las altas concentraciones de nutrientes y de clorofila a en los puertos de abrigo son una evidencia de que la eutrofización se puede acrecentar al restringir el libre flujo del agua. El agua costera del noroeste de Yucatán presentó desviaciones mayores a la proporción de Redfield Si:N:P=16:16:1. El fósforo probablemente sea el nutriente limitante de la producción primaria en esta región. El estado trófico del agua costera se valoró con dos índices, el Índice de eutrofización por nutriente, IE, y el índice del estado trófico, TRIX. El IE clasificó las aguas costeras de Yucatán como oligotróficas para el nitrito y el fósforo y como mesotróficas para los nitratos, amonio y silicio. Los puertos de abrigo fueron eutróficos para todos los nutrientes, con excepción del fósforo. El TRIX clasificó el agua costera de Yucatán con un nivel trófico medio y alto y a los puertos de abrigo con un nivel trófico alto. Las localidades costeras de Yucatán responden diferente al estímulo del aporte de nutrientes, por la discrepancia de sus condiciones geomorfológicas y a los productores primarios. El gradiente de salinidad, los pastos marinos y los procesos biogeoquímicos del sedimento, pueden ser los atributos del medio ambiente costero de Yucatán que actúan como el filtro del modelo contemporáneo de eutrofización costera, que modula las respuestas del ecosistema al estímulo del aporte de nutrientes.

The response of phytoplankton to various ecological forcings was examined in the upper waters of the NW Mediterranean (MED) and the subtropical North Atlantic (NA) from field observations, analysis of historical data sets and numerical simulations. Particular emphasis was given to the role played by the water column structure in controlling the nitrogen diffusion and new production. Using numerical simulations, the effects of different levels of heating of surface waters and nutrient concentrations in waters below the euphotic zone were examined.Spring microplankton metabolism of surface mixed waters in MED was studied. The system was heterotrophic explained by dark community respiration (DCR) rates higher than gross primary production (GPP) rates. The GPP to DCR ratio was ~0.53, indicating that the system was far from balance between carbon production (photosynthesis) and consumption (respiration), probably caused by organic matter accumulation in the mixed layer favouring respiration over production processes. Summer primary production and nitrogen fluxes in stratified water layers in NA were analysed. The nitrogen flux fuelling new primary production was closely linked to vertical turbulent diffusion at the nitracline rather than at the thermocline. Upward diffused nitrogen inducing new production explaining 21% of total primary production. The vertical turbulent diffusion model used to estimate new production did not explain new production in the Canary Current zone, where laterally advected nutrients from coastal upwelling areas altered the vertical nitrate gradients.A numerical ecological model of the pelagic domain was developed to assess the plankton response to different environmental pressures. The model represents the vertical dimension of the upper and intermediate water layers of the open ocean. A comparative study of the plankton functioning in MED and NA sites was carried out using the model. The nitrate entering the euphotic zone through the lower boundary explained the low but continuous primary production in the two systems. The latitudinal variability of plankton scenarios implied a year round different solar heating of the upper waters, altering both phytoplankton photosynthesis and mixed layer processes in the water column, with the latter dominating over the former in controlling the phytoplankton biomass. The balance of light availability and nutrient concentration controlled the chlorophyll maximum depth, but the zooplankton grazing prevented this maximum to reach greater concentrations. The model structure and functioning makes it suitable for comparative ecological studies and is expected to be applicable to other studies related to coastal and marine environmental issues.

En esta tesis doctoral se ha estudiado la relación de las poblaciones de peces mesopelágicos (Myctophiformes y Stomiiformes) con el medio pelágico, analizando el posible efecto de factores físicos y biológicos en su ecología trófica, y caracterizando su papel ecológico en un sistema oligotrófico. Los mictófidos son elementos claves de las cadenas tróficas al efectuar extensas migraciones diarias verticales, actuando como vectores de flujo de materia orgánica. El presente estudio se desarrolló en las proximidades de Mallorca en otoño (período de mezcla) y verano (estratificación). Se ha investigado el comportamiento trófico y la distribución vertical de peces mesopelágicos, describiendo los cambios ontogénicos en la dieta. Estos aspectos han sido apenas estudiados en juveniles y adultos en el Mediterráneo occidental. El estudio abarca las especies más abundantes y frecuentes de mictófidos y stomiiformes. Las especies objeto de estudio responden a dos morfotipos y dinámicas diferentes: i) el stomiiforme Cyclothone braueri tiene una morfología estilizada y grácil que podría relacionarse con su comportamiento letárgico; ii) las especies de mictófidos realizan migraciones diarias, lo que requiere una musculatura y desarrollo osteol ógico más robustos. Siguiendo el patrón general observado en los océanos, los mictófidos del mediterráneo permanecen en aguas profundas durante el día, y comienzan a ascender al atardecer y a lo largo de la noche, concentrándose en las capas superficiales para alimentarse. El cálculo de la incidencia alimentaria diurna y nocturna determinó que los adultos de mictófidos tienen hábitos principalmente nocturnos, coincidiendo con el momento en que el plancton está más concentrado en la superficie. En cambio, los stomiiformes C. braueri y Argyropelecus hemigymus mostraron hábitos de alimentación intermitente tanto de día como de noche. También se observó alta incidencia alimentaria en los individuos adultos y no migradores de Lampanyctus crocodilus, los cuales capturan sus presas cerca del fondo. La utilización de sondas acústicas para la detección de organismos mesopelágicos por primera vez en el Mar Mediterráneo, permitió observar la formación de densas agregaciones de mictófidos en la superficie y próximos a 400 m de profundidad (capa de reflexión profunda), aunque no toda la población respondió a esta dinámica migratoria. Los estadios de mayor edad de los myctófidos Notoscopelus elongatus y L. crocodilus constituyeron una excepción a este patrón, permaneciendo asociados a las capas profundas. Existe una elevada heterogeneidad en la composición dietética intraspecífica junto a un amplio solapamiento interespecífico. La mayor parte de las especies exhibieron estrategias de alimentaci ón mixtas con un patrón generalista,pero revelando cierto grado de selectividad en función de la morfología y tamaño de la presa. El estudio de la dieta se completó a lo largo del ciclo vital de Lampanyctus pusillus, una especie frecuente en la cuenca mediterránea pero hábitos desconocidos. Los resultados revelaron que se trata de uno de los mictófidos más voraces durante el estadio larvario. Se observó una tendencia ontogénica hacia la selección de presas de mayor valor energético o cuya captura supone una menor inversión de energía. Este estudio ha mostrado como los peces mesopel ágicos se alimentan de un amplio espectro de taxones del meso y macrozooplancton. Los copépodos calanoides constituyeron su base dietética en términos de abundancia numérica. Sin embargo, los eufausiáceos y pequeños peces fueron importantes en términos de biomasa. Desde el punto de vista ontogénico, mictófidos y stomiiformes adultos aumentaron el contenido medio en carbono, y el tamaño de las presas, respecto a los juveniles, a pesar de que no se observaron tendencias en la amplitud de sus nichos tróficos con la edad / Mesopelagic fish populations from the orders Myctophiformes and Stomiiformes were investigated to determine the potential effects of physical and biological factors on their trophic ecology, and characterize the ecological role that have in an oligotrophic system such as the western Mediterranean. Myctophids are key components of the trophic webs since they perform extensive diel migrations throughout the water column, acting as vectors of matter fluxes. This study was developed in a region off the Balearic Islands during the late autumn (water mixing period) and summer (stratification of the water column). Trophic behaviour, vertical distribution, and ontogenetic dietary shifts of mesopelagic fishes were analysed. These aspects have been hardly reported in juveniles and adults from this region. The present study comprises the most abundant and frequent species of myctophids and stomiiforms. The target species were assigned to contrasting morphotypes and behaviours: i.e., the stomiiform Cyclothone braueri has a slender body shape, which could be related to a lethargic behaviour, whilst migratory myctophids are characterised by a robust musculature and osteological development. Accordingly with the general pattern observed in the oceans, Mediterranean myctophids stay at deep waters during the day and start their diel ascension at dusk, aggregating in the near-surface for foraging. The calculation of day and night feeding incidences revealed that most adult myctophids were nocturnal feeders, coinciding with the day period in which zooplankton concentrates in the surface. The stomiiforms C. braueri and Argyropelecus hemigymus showed intermittent feeding at both day and night-time. High feeding incidence at daytime was also observed for the oldest and non-migratory individuals of Lampanyctus crocodilus that captured prey organisms close to the bottom, acquiring benthopelagic habits. The implementation of acoustic techniques to detect mesopelagic organisms by first time in the Mediterranean Sea, allowed observation of dense aggregations of myctophids and other organisms near the surface and at ca. 400 m depth (Deep Scattering Layer). However, not all the specimens of the myctophid populations responded to this migratory behavior. The oldest stages of Notoscopelus elongatus and L. crocodilus were an exception to this pattern. The dietary patterns and ontogenetic shifts throughout the whole life of the myctophid Lampanyctus pusillus were reported, as it is a frequent but barely studied species in the western Mediterranean. Larvae were very voracious in comparison with other similar pelagic larvae from the Mediterranean. For this species, it was observed an ontogenetic shift towards the selection of larger or more nutritive prey or certain organisms that could be easily captured as a result of an improvement of the swimming skills and catchability. However, trophic niche breadth did not showed a significant trend with growth. This study showed that mesopelagic fishes feed on a wide range of meso and macrozooplankton taxa. Calanoid copepods were the major diet components terms of number. However, euphausiids and small fishes were important prey in terms of biomass and carbon content. High interspecific diet overlapping was detected, concurrently with notable heterogeneity in diet composition at intraspecific level. Most species exhibited mixed feeding strategies with rather generalist patterns, but some degree of prey selectivity depending on the prey size and morphology. The data on the feeding patterns and diet composition of the fish species studied in this thesis were highly valuable, since they could be required for modeling some aspects of the biological communities in the western Mediterranean. Moreover, the results of fish diets and vertical distributions are of importance in the study of the downward transport of organic matter throughout the water column that is widely unknown at global scale.