En esta tesis se establece un sistema de clasificación de los estuarios del Nordeste Atlántico europeo a través de una metodología jerárquica que permite identificar tipologías ecológicas a una escala regional y local y, a un mayor nivel de detalle, biotopos dentro de un mismo estuario. Dicha metodología se basa en un conjunto de descriptores abióticos que determinan la distribución de las comunidades biológicas del estuario en función de la escala espacial de trabajo. A escala regional se utilizan variables latitudinales y geográficas mientras que a escala local se emplean indicadores de detalle de la morfología e hidrología del estuario. La aproximación para clasificar los biotopos a varios niveles de detalle consiste en un procedimiento de integración jerárquica de diferentes variables ambientales. A partir de la caracterización biológica de los biotopos se definen ecotopos específicos del estuario, los cuales constituyen modelos predictivos de la distribución potencial de las especies. / In this thesis, a classification system of the estuaries located in the North-East Atlantic European region is established. A hierarchical approach is proposed to identify ecological typologies at a regional and local scale and, at a higher level of detail, biotopes within an estuary. This methodology is based on a set of abiotic descriptors that determine the distribution of the biological communities in estuaries depending on the spatial scale. Latitudinal and geographic variables are proposed in order to classify estuaries at a regional scale, while indicators of morphology and hydrology of these systems are used at a local scale. The approach to classify biotopes at different levels of detail consists of a hierarchical integration of environmental variables representative of the corresponding spatial scale. The biological characterization of biotopes allows defining ecotopes, which are predictive models of the potential distribution of species within estuaries. / modelos predictivos

Aquesta tesi doctoral avalua l’estructura i composició de comunitats bentòniques ( diatomees i macroinvertebrats) del tram baix de l’Ebre en funció d’alteracions del cabal natural del riu causades per la presència del sistema de regulació, i canvis del regim de temperatura causats per un increment sostingut de la temperatura de l’aigua (produït per la central nuclear d’Ascó). Inicialment, tota la variabilitat hidrogeomorfològica del baix Ebre va ser considerada i van ser analitzades mostres recollides al llarg de cinc trams del riu, integrant diferents anys i estacions per tal d'avaluar els canvis espacials i temporals a nivell d'estructura de comunitat. Es van trobar diferències significatives per als macroinvertebrats entre la secció més propera als embassaments i la resta de les seccions d'estudi. De la mateixa manera els índexs d'avaluació de l'estat ecològic basats en macroinvertebrats i diatomees van mostrar les puntuacions més baixes en aquesta secció, fet que és atribuïble a la degradació de l’hàbitat causada per la influència directa de les preses. Posteriorment, la influència d’un increment tèrmic causat pel sistema de refrigeració de la central nuclear d’Ascó sobre les comunitats bentòniques (macroinvertebrats i diatomees) va ser avaluada. Amb aquest propòsit, es van analitzar mostres de substrat naturals i artificials recollides en punts localitzats abans i després de l'efluent tèrmic. Les comunitats bentòniques van mostrar sensibilitat als canvis tèrmics, tant en substrats naturals com artificials, tot i que l’increment tèrmic no va superar els 3 C. Els factors que van influir majoritàriament en les comunitats bentòniques van ser l'increment tèrmic de l’aigua causat per la central nuclear i la variació estacional de nutrients i conductivitat. Atès que les condicions d'Increment tèrmic en l'àrea d'estudi s’han mantingut durant els últims 30 anys, els resultats podrien ser útils per avaluar els impactes de l'escalfament global en grans rius mediterranis. / Esta tesis doctoral evalúa la estructura y composición de comunidades bentónicas (diatomeas y macroinvertebrados) del tramo bajo del río Ebro en función de alteraciones en el caudal natural del río causadas por la presencia del sistema de regulación, y cambios en el régimen de temperatura causados por un incremento sostenido de la temperatura del agua (producido por la central nuclear de Ascó). Inicialmente, toda la variabilidad hidrogeomorfológica del bajo Ebro fue considerada y muestras recolectadas a lo largo de cinco tramos del río, integrando diferentes años y estaciones fueron analizadas con el fin de evaluar los cambios espaciales y temporales a nivel de estructura de comunidad. Se encontraron diferencias significativas para macroinvertebrados entre la sección más cercana a los embalses y el resto de las secciones de estudio. De igual manera los índices de evaluación del estado ecológico basados en macroinvertebrados y diatomeas mostraron las puntuaciones más bajas en esta sección, lo cual es atribuible a la degradación del hábitat causado por la influencia directa de las presas. Posteriormente, fue evaluada la influencia del incremento térmico causado por el sistema de refrigeración de la central nuclear de Ascó sobre las comunidades bentónicas (macroinvertebrados y diatomeas). Para este propósito, se analizaron muestras recolectadas en los sitios localizados antes y después del efluente térmico, las mismas que fueron recolectadas tanto de sustrato natural como artificial. Las comunidades bentónicas mostraron sensibilidad a los cambios térmicos tanto en sustratos naturales como artificiales a pesar de que dicho incremento térmico no superó los 3 C. Los factores que influyeron mayoritariamente en las comunidades bentónicas fueron el incremento térmico del agua causado por la central nuclear y la variación estacional en nutrientes y conductividad. Dado que las condiciones de incremento térmico en el área de estudio han sido permanentes durante los últimos 30 años, los resultados podrían ser útiles para evaluar los impactos del calentamiento global en grandes ríos mediterráneos. / This Ph.D. thesis assess the structure and composition of benthic communities (macroinvertebrates and diatoms) of the lower Ebro River as a function of alterations in the natural river flow caused by the presence of the water regulation system, and changes in the temperature regime caused by a sustained increase of water temperature (produced by the Ascó nuclear power station). Initially, the entire hydrogeomorphic variability of the lower Ebro was considered and surveys conducted along five river sections integrating different years and seasons were analysed in order to assess spatial and temporal changes in community structure. Significant differences for macroinvertebrates were found between the section closest to reservoirs and the rest of the study sections; as well, indices for ecological status assessment based on both macroinvertebrates and diatoms showed lowest scores at this section, which is attributable to the habitat degradation caused by direct influence of the dams. Thereafter, the influence on benthic communities (macroinvertebrates and diatoms) of an increase in temperature caused by the cooling system of the Ascó nuclear power station was assessed; for this purpose, surveys conducted at sites before and after the effluent and collected from natural and artificial substrata were analyzed. Benthic assemblages showed sensitivity to thermal changes both in natural and artificial substrata, even though warming did not exceed 3 C. Factors that seemed to influence benthic assemblages the most were water warming caused by the nuclear power station and seasonal variation in nutrients and conductivity. Given that warming conditions in the study area have been permanent during the last 30 years, results could be useful to assess the impacts of global warming on large Mediterranean rivers.

River sediments are composed by a variety of grain sizes which determine their permeability and biogeochemistry. The aim of this thesis was to test whether differences in river sediment physical characteristics generate differences in biofilm biomass and metabolic activity in a Mediterranean river. To this aim, formulae for estimating hydraulic conductivity were reviewed, and the relationship between sediment grain-size distribution and microbial biomass, and microbial metabolism depth gradients were analyzed. Results suggest selecting the Kozany-Carman formula to estimate hydraulic conductivity for Tordera sandy sediments. Sediment physical properties affected accumulation of organic matter, chlorophyll-a and bacteria but this effect was different depending on hydrological events and microbial group considered; bacteria being the most affected. Microbial activities in sediment depth were regulated by the permeability of streambeds through organic compounds contributing to microbial activities. Hydraulic conductivity is among the most important physical factors driving biogeochemical dynamics and microbial processes at Tordera river / Els sediments fluvials es component d’una varietat de mides de gra que determinen la seva permeabilitat i biogeoquímica. L’objectiu d’aquesta tesi era testar si les diferències en les característiques físiques del sediment generen diferències en la biomassa i l’activitat metabòlica del biofilm en un riu mediterrani. Per aquest objectiu, es revisaren diverses fórmules per a estimar la conductivitat hidràulica i s’analitzà: la relació entre la distribució de mides de gra del sediment amb la biomassa microbiana i, el metabolisme microbià en un gradient de profunditat del sediment. Els resultats suggeriren seleccionar la fórmula de Kozany-Carman per a estimar la conductivitat hidràulica dels sediments sorrencs del riu Tordera. Les característiques físiques del sediment afectaren l’acumulació de matèria orgànica, clorofil·la i bacteris però aquest efecte fou diferent en funció del període hidrològic i del grup microbià, sent els bacteris els més afectats. Les activitats microbianes en profunditat eren regulades per la permeabilitat del sediment. La conductivitat hidràulica és un dels factors físics més importants afectant els processos microbians al riu Tordera

Climatic models predict higher fluxes of UV-B radiation and a decrease in summer precipitation in the near future for the Mediterranean region. The UV radiation can be an oxidative stress factor for plants affecting their physiological activity and morphology. In this context, we aim to investigate the effects of UV (as UV-A as UV-B) radiation on Mediterranean woody species and its interaction with low water availability. The results showed that UV-A supplementation caused an increase in the plant biomass of some species when plants were grown under a low water supply. This beneficial effect on plant biomass seemed to be mediated by an improvement of plant water relations. Increases in leaf sclerophylly or leaf thickness, depending on the experiment, in response to enhanced UV radiation might have contributed to the amelioration of plant water deficit / Durant les properes dècades, a la Regió Mediterrània es preveu un augment de la radiació ultraviolada UV-B i una disminució en la precipitació. La radiació UV pot ser un factor oxidatiu per les plantes afectant la seva activitat fisiològica i la seva morfologia. En aquest context pretenem investigar els efectes de la radiació UV (tant UV-A com UV-B) sobre les espècies llenyoses mediterrànies així com la seva interacció amb una baixa disponibilitat hídrica. Els nostres resultats mostren que l’augment dels nivells d’UV-A pot incrementar la producció de biomassa quan les plantes creixen sota condicions de baixa disponibilitat hídrica. Aquest efecte beneficiós podria ser degut a una millora de les relacions hídriques. Els canvis en la morfologia foliar observats en resposta a la radiació UV (fulles més gruixudes o amb un major índex de massa per àrea depenent de l’experiment) poden haver contribuït a aquesta millora de les relacions hídriques

S’ha procedit a la identificació morfològica i molecular de fongs ascomicets aillats a partir de mostres de sòl de diferents regions geogràfiques. En determinats casos, es va realitzar un estudi sobre la filogenia de diferents grups d’interès taxonòmic. S’han obtingut un total de 18 nous tàxons per a la ciència, dels quals deu, ja s’han publicat en revistes indexades. Els nous gèneres proposats són: Aphanoascella, Medusitheca, Naviculispora, Emmonsiellopsis i Rinaldiella, i les noves espècies són: Aphanoascella galapagosensis, Aspergillus posadasensis, Auxarthron longisporum, Corynascus fumimontanus, Diplogelasinospora moalensis, Emmonsiellopsis coralliformis, Emmonsiellopsis terrestris, Leiothecium cristatum, Medusitheca citrispora, Navicularispora terrestre, Pseudoneurospora canariensis, Rinaldiella pentagonospora i Thelebolus nanus. A més, mitjançant l’estudi morfològic i l’ús d’eines moleculars, alguns gèneres han sigut revisats, com es el cas de Myceliophthora, gènere d’ interès biotecnològic, i que s’ha restringit a la espècie tipo, segregant-se en dos nous gèneres termofílics i restablint-se el gènere Corynascus. S’ha portat a terme una revisió de l’ordre Melanosporales. Aquest ordre, important per al control biològic degut al seu hiperparasitisme, ha estat poc estudiat a nivell molecular degut a la dificultat d’aconseguir cultius vius i seqüencies fiables dels seus membres. Gràcies al present estudi, el gènere més rellevant d’aquest ordre, Melanospora, queda redefinit, Microthecium restablert, i es proposen tres nous gèneres. Per últim, també s’han estudiat les famílies Ajellomycetaceae i Lasiosphaeriaceae, per clarificar les relacions filogenètiques entre els seus membres. / Se ha procedido a la identificación morfológica y molecular de hongos ascomicetos aislados a partir de muestras de suelo de diferentes regiones geográficas. En determinados casos, se realizó un estudio sobre la filogenia de diferentes grupos de interés taxonómico. Se han obtenido un total de 18 nuevos taxones para la ciencia, de los cuales diez, ya se han publicado en revistes indexadas. Los nuevos géneros propuestos son: Aphanoascella, Medusitheca, Naviculispora, Emmonsiellopsis y Rinaldiella, y las nuevas especies son: Aphanoascella galapagosensis, Aspergillus posadasensis, Auxarthron longisporum, Corynascus fumimontanus, Diplogelasinospora moalensis, Emmonsiellopsis coralliformis, Emmonsiellopsis terrestris, Leiothecium cristatum, Medusitheca citrispora, Navicularispora terrestre, Pseudoneurospora canariensis, Rinaldiella pentagonospora y Thelebolus nanus. Además, mediante el estudio morfológico y el uso de técnicas moleculares, algunos géneros han sido revisados, como es el caso de Myceliophthora, género de interés biotecnológico, y que se ha restringido a la especie tipo, segregándose en dos nuevos géneros termofílicos y restableciéndose el género Corynascus. También, se ha llevado a cabo una revisión del orden Melanosporales. Este orden, importante para el control biológico debido a su hiperparasitismo, ha estado poco estudiado a nivel molecular debido a la dificultad de obtener cultivos vivos y secuencias fiables de sus miembros. Gracias al presente estudio, el género más relevante de este orden, Melanospora, queda redefinido, Microthecium restablecido, y se proponen tres nuevos géneros. Por último, también se ha estudiado las familias Ajellomycetaceae y Lasiosphaeriaceae, para clarificar las relaciones filogenéticas entre sus miembros. / We have performed the morphological and molecular identification of ascomycetes isolated from soil samples from different geographical regions. In some cases, phylogenetic studies of different taxonomic groups of interest were performed. We have obtained a total of 18 new taxa for science, of which ten have already been published in indexed journals. The proposed new genera are: Aphanoascella, Medusitheca, Naviculispora, Emmonsiellopsis and Rinaldiella, and the new species are: Aphanoascella galapagosensis, Aspergillus posadasensis, Auxarthron longisporum, Corynascus fumimontanus, Diplogelasinospora moalensis, Emmonsiellopsis coralliformis, Emmonsiellopsis terrestris, Leiothecium cristatum, Medusitheca citrispora, Navicularispora terrestre, Pseudoneurospora canariensis, Rinaldiella pentagonospora and Thelebolus nanus. Furthermore, based on morphological and molecular studies, some genera have been reviewed, as Myceliophthora, genus of biotechnological interest, which has been restricted to the type species, being the other species segregated in two new thermophilic genera and reestablishing the genus Corynascus. Also, a review of the order Melanosporales has been performed. This order, which is important for biological control because of its hyperparasitism, has been poorly molecularly studied due to the difficulty in obtaining living cultures and reliable sequences of its members. Thanks to this study, the most important genus of this order, Melanospora, has been redefined, Microthecium reestablished, and three new genera proposed. Finally, the families Lasiosphaeriaceae and Ajellomycetaceae have been studied in order to clarify the phylogenetic relationships among their members.

El objetivo general de esta tesis es desarrollar una metodología de clasificación de la costa intermareal rocosa a escala Europea (Nordeste Atlántico), regional (Norte y Noroeste de la Península Ibérica) y local (Cantabria). La metodología está basada en el análisis de características abióticas que determinan la distribución de especies de macroalgas, teniendo en cuenta los requerimientos específicos de cada nivel espacial. Los datos físicos se han obtenido a través de procedimientos específicos (e.g., datos de satélite y modelado numérico) y se han examinado mediante análisis estadísticos. Así, se han obtenido grupos con significado ecológico caracterizados por diferentes comunidades y especies. Además, se ha analizado la relación entre variables geomorfológicas y las especies de macroalgas intermareales a escala local. La aproximación metodológica propuesta ofrece una herramienta estadística objetiva para la definición de regiones ecológicas, que puede ser útil para la protección ambiental y la gestión de zonas marinas. / The general objective of this thesis is to develop a methodology for the classification of intertidal rocky shores at three different scales: European (NE Atlantic), regional (N and NW Iberian Peninsula) and local (Cantabria). The methodology is based on the analysis of the abiotic characteristics that determine the macroalgae species distribution, taking into account the specific requirements of the different spatial levels. Physical data obtained by specific procedures (e.g., satellite data and numerical modelling) and examined by statistical analyses is applied to obtain groups with ecological significance characterised by different communities and species distribution. Additionally, the relation between geomorphological variables and rocky intertidal macroalgae species was analyzed at local scale. The feasibility of this methodological approach as a useful tool for the assessment of coastal systems at the three scales was tested.

The main objective of this thesis was the integration of microstructure information in synoptic descriptors of turbulence, that reflects the mixing processes. Turbulent patches are intermittent in space and time, but they represent the dominant process for mixing. In this work, the properties of turbulent patches were considered the potential input for integrating the physical microscale measurements. The development of a method for integrating the properties of the turbulent patches required solving three main questions: a) how can we detect the turbulent patches from he microstructure measurements?; b) which are the most relevant properties of the turbulent patches?; and ) once an interval of time has been selected, what kind of synoptic parameters could better reflect the occurrence and properties of the turbulent patches?The answers to these questions were the final specific objectives of this thesis.

This dissertation has as its goal the quantitative evaluation of the application ofcoupled hydrodynamic, ecological and clarity models, to address the deterministic prediction of water clarity in lakes and reservoirs. Prediction of water clarity is somewhat unique, insofar as it represents the integrated and coupled effects of a broad range of individual water quality components. These include the biological components such as phytoplankton, together with the associated cycles of nutrientsthat are needed to sustain their popuiations, and abiotic components such as suspended particles that may be introduced by streams, atmospheric deposition or sediment resuspension. Changes in clarity induced by either component will feed backon the phytoplankton dynamics, as incident light also affects biological growth. Thus ability to successfully model changes in clarity will by necessity have to achieve the correct modeling of these other water quality parameters. Water clarity is also unique in that it may be one of the earliest and most easily detected wamings of the acceleration of the process of eutrophication in a water body.

El objetivo principal del trabajo es caracterizar al nivel molecular la variabilidad poblacional de la abeja doméstica, Apis mellifera Linneo, 1758, corroborando de esta manera varias hipótesis de trabajo. Una de ellas se refiere a la estructura poblacional de las abejas en la Región de Murcia y al efecto racial que se deriva de la importación de reinas y del proceso de la trashumancia de las colmenas. Otra hipótesis se refiere a la singularidad de las abejas de las Islas Canarias, cuyos antecesores se sitúan en el norte de África (poblamiento antiguo de las islas por causas naturales) o en la Península Ibérica (poblamiento antrópico a partir del siglo XVI). Se trata de determinar si existe una raza peculiar de estas islas y sus posibles ancestros. / The main objective of this thesis is to characterise at the molecular level, the population variability of Apis mellifera Linné, 1758, and to corroborate in this way several hypotheses. One of them is related with the structure of the honeybee populations from Murcia and the racial effect derived from the queen importation and the migrating movements. Other hypothesis to be corroborated is referred to Canarian honeybees, whose origin could be either Northern Africa (due to natural events) or the Iberian Peninsula (due to human activities from XVI century). The existence of an endemic honeybee race from the Canaries will be investigated.

La correcta gestió dels residus orgànics és un dels principals reptes actuals a la Unió Europea, en resposta al fort increment en la seva producció en les darreres dècades. Les creixents limitacions en la incineració i el dipòsit en abocador de residus orgànics ha conduit cap a un increment en el reciclatge en el sòl d'aquests residus en forma d'esmena orgànica, perfilant-se aquesta com la principal via de gestió actual i futura. Malgrat tot, els residus orgànics són també el destí final de contaminants originats amb les activitats humanes. Per tant, el reciclatge de residus orgànics en sòls pot també representar un risc, ja que podria malmetre de manera irreparable els organismes edàfics i les funcions que duen a terme, bàsiques per al funcionament dels ecosistemes terrestres i les societats humanes.Actualment, a la Unió Europea no existeixen requeriments de qualitat mínima per a permetre el reciclatge de residus en el sòl, amb l'excepció dels fangs de depuradora, pels quals existeix una legislació específica. A més, en els escassos casos en què existeix aquesta avaluació de qualitat, el criteri utilitzat és exclusivament basat en anàlisis químiques, i fins ara, els bioassaigs no han estat incorporats en la legislació malgrat els seus avantatges en termes de rellevància per a situacions reals. Malgrat tot, un pas necessari per a aquesta incorporació és la definició de quins bioassaigs són adients per a aquesta finalitat.En aquesta tesi, diversos bioassaigs amb organismes terrestres i aquàtics (Microtox, cladòcers, microorganismes del sòl, plantes, lumbrícids, enquitreids i col·lèmbols), paràmetres biològics (letals i subletals), i procediments (fase sòlida o extractes dels residus) són comparats per al seu ús el l'avaluació de risc ecotoxicològic de diversos residus orgànics per tal de seleccionar-ne els més adients. Posteriorment, per cada residu, i a partir d'un conjunt de dades de toxicitat per a diversos organismes habitants del sòl, s'estimen dosis segures d'esmena, les quals es comparen amb les dosis habituals i amb treballs de camp sobre els efectes d'esmenes orgàniques en la biota del sòl. Finalment, s'estudia la validesa dels resultats de toxicitat d'un residu orgànic obtingut en el sòl artificial OECD per a fer extrapolacions de resultats en sòls naturals. A més, s'avalua la influència de les propietats tant en els organismes test com en la pròpia toxicitat d'un mateix residu. / Correct organic wastes management is one of the main challenges in the European Union given its production increase in the last decades. Increasing limitations to organic waste incineration and landfilling, together with its fertilizing potential, has lead to their recycling as soil amendment. In fact, waste use in soil is currently the main waste management option, and it is predicted to increase in the next years. However, organic wastes also are the final sink of pollutants released by human activities. Disposal in soil might lead to irreparable damage for soil organisms and their functions, which play a central role in terrestrial ecosystems and human societies.No requirements of a minimum organic wastes quality exist in the European Union for their recycling in soils, with the exception of sewage sludge, for which specific legislation exist. In this particular case, only chemical assays are taken into account and, to date, bioassays are not considered for this purpose, despite their advantages in terms of relevance for real situations. However, a first step for the inclusion of bioassays into legislation for the quality assessment of wastes is to define suitable methods for this purpose.In this thesis, a wide range of bioassays (Microtox, daphnids, soil microorganisms, plants, earthworms, enchytraeids, and collembolans), endpoints (lethal and sublethal), and procedures (waste's solid-phase and eluates), are evaluated to be used for the ecotoxicological risk assessment of different organic wastes (dewatered, composted and thermally-dried sewage sludges, and thermally-dried pig slurry) in order to select the most suitable methods for this purpose. Furthermore, safe amendment rates for each waste are derived from laboratory data and compared with usual amendment rates and with published field works on waste effects on soil-dwelling organisms. Finally, the validity of OECD artificial soil for waste testing is also assessed by comparison of toxicity results in different natural soils using the same waste. In addition, the biasing influence of soil properties on waste toxicity results is also evaluated, through their effects on the test organisms as well as through their influence on the toxicity of wastes.