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Los sedimentos presentes en el fondo de las masas de agua se forman de manera natural por deposición de partículas desde la columna de agua. El desequilibrio del aporte natural de sedimentos, inducido en numerosas ocasiones por actividades humanas, genera impactos negativos en las masas de agua receptoras, relacionados tanto con la cantidad de los sedimentos como con la calidad de los mismos. Con relación a la calidad, la tendencia a fijarse a la fase sólida de algunos contaminantes, como los metales pesados, favorece su retirada del agua mediante sedimentación por lo que, en este sentido, la sedimentación juega un papel importante en el mantenimiento de la calidad del agua. Sin embargo, este efecto no puede considerarse positivo ya que implica la acumulación de metales en el sedimento y dado que no son biodegradables permanecerán en el sedimento por largos periodos de tiempo, pudiendo ejercer efectos adversos sobre la comunidad biológica. Una vez en el sedimento, la concentración de metal libre en el agua intersticial estará controlada por diversos procesos (adsorción/desorción, precipitación/disolución, absorción/ mineralización, complejación) y dependerá de la disponibilidad de ligandos y de la afinidad de los metales por éstos. En condiciones anóxicas, la presencia de sulfuros posibilita la formación de sulfuros metálicos muy insolubles. Este escenario fue empleado por diversos autores para desarrollar un indicador de la toxicidad potencial del sedimento en función de la disponibilidad de sulfuros, medidos como sulfuros ácidos volátiles (AVS), para mantener los metales divalentes, medidos como metales extraídos simultáneamente (SEM), en forma de sulfuros metálicos. En la presente tesis doctoral se estudian nuevos aspectos, no abordados hasta el momento, sobre los sedimentos del lago de la Albufera, una masa de agua de incalculable valor ecológico que presenta actualmente un estado hipereutrófico, encontrándose lejos del buen potencial ecológico requerido por la Directiva Marco de Aguas. La parte troncal de la tesis es la evaluación de la disponibilidad de AVS para mantener los metales inmovilizados en forma de sulfuros metálicos. Asimismo se han determinado otros componentes importantes del sedimento como el contenido total de los metales estudiados (Cd, Cu, Ni, Pb y Zn), el contenido de materia orgánica, la fracción de limos, la demanda bioquímica de oxígeno del mismo o la potencial capacidad de liberación de nutrientes y metales al agua. El trabajo se ha estructurado en dos fases, una fase preliminar en la que se ha estudiado el sedimento superficial del lago y su entorno, y una segunda fase en la que se ha estudiado el perfil en profundidad del sedimento. El estudio del perfil del sedimento ha sido complementado con el desarrollo de un modelo matemático que incorpora los principales procesos biogeoquímicos del sedimento que afectan a los sulfuros y los metales. Los resultados obtenidos refuerzan y actualizan la información conocida hasta el momento sobre la calidad de los sedimentos como el alto contenido de materia orgánica, una proporción de limos elevada con una gran capacidad de fijación de metales o concentraciones de metales pesados que varían entre los niveles de fondo y altas concentraciones, y amplían aspectos clave como la disponibilidad de AVS para mantener precipitados los metales, pero con una tendencia a su disminución, una demanda de oxígeno y una potencial liberación de nutrientes importantes y liberación relativamente baja de Zn. El estudio del perfil ha mostrado una capa superficial, de entre 20 y 30 cm de espesor, más contaminada en los puntos perimetrales del lago. Los niveles de metales medidos han resultado no tóxicos en base al indicador AVS-SEM pero con probabilidades altas de toxicidad para Ni y Zn principalmente, según las clásicas guías de calidad de sedimento / Hernández Crespo, C. (2013). Evaluación del contenido de Sulfuros Ácidos Volátiles y Metales Extraídos Simultáneamente en los sedimentos de L'Albufera de Valencia. Modelación matemática de procesos biogeoquímicos en el perfil del sedimento [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/34787

Nowadays, eutrophication is the main problem affecting most our rivers and lakes. This has many negative effects on the affected ecosystems, such as high turbidity of the waters, an increase of algae biomass and a significant loss of the biodiversity, specially submerged aquatic vegetation. A clear example is the Albufera of Valencia Lake, a water body of extremely high ecological value. When the EU Water Framework Directive (2000/60/CE) came into force, the member states were required to protect, enhance and regenerate all surface water bodies, in order to achieve a good ecological and chemical status of these. Measures carried out to mitigate and control the eutrophication in aquatic ecosystems have been based generally on reducing external nutrient loads (mainly N and P), as these have historically been considered the main cause of eutrophication. Examples of these measures are the advances in urban wastewater treatment systems or the construction of artificial wetlands in the lower parts of the basins in order to intercept and reduce diffuse pollution. However despite implementing these necessary measures, the water quality improvement is not always achieved. This is due to the internal loads, i.e. nutrients released into the water column from sediments and from the phytoplankton biomass decomposition, can maintain this state and delays the recovery of aquatic ecosystems. This PhD Dissertation evaluates the use of constructed wetlands (CWs) to reduce nutrients and phytoplankton from eutrophic waters, and its implementation as an instrument for the improvement of water quality in damaged aquatic ecosystems. The study is focused on Tancat de la Pipa, a Natural Reserve located in the Natural Park of l'Albufera de Valencia, where three free water surface constructed wetlands (FWSCWs) have been built to treat the waters from Albufera of Valencia Lake. These CWs are also designed to improve and increase the biodiversity of habitat and wildlife. In this study is carried out a detailed analysis of the main factors (operational or environmental) that influence on the removal efficiencies achieved by these HAFS, in order to optimize its operation and propose recommendations for the management and design of FWSCWs to treat eutrophic waters. One of the main results of this study is the confirmation of the capacity of these systems to improve the eutrophic water quality and additionally their use as a buffer zone for diffuse pollution, specially agricultural runoff. / En la actualidad, la eutrofización es el principal problema que afecta a una gran parte de nuestros ríos y lagos. Ésta trae consigo numerosos efectos negativos sobre los ecosistemas a los que afecta, como por ejemplo, una elevada turbidez de las aguas, un incremento de la biomasa algal y una pérdida significativa de biodiversidad, especialmente de la vegetación subacuática. Un claro ejemplo es el lago de l'Albufera de Valencia, una masa de agua de incalculable valor ecológico. Con la entrada en vigor de la Directiva Marco del Agua (2000/60/CE), los estados miembros fueron instados a proteger, mejorar y regenerar todas las masas de agua superficial, con el objeto de alcanzar un buen estado ecológico y químico de las mismas. Las medidas llevadas a cabo para mitigar y controlar la eutrofización de los ecosistemas acuáticos se han centrado, generalmente, en reducir las cargas externas de nutrientes (principalmente N y P), dado que históricamente éstas se han considerado como la principal causa de eutrofización. Ejemplos de estas medidas son los avances en los sistemas de tratamientos de las aguas residuales urbanas o la construcción de humedales artificiales en las partes bajas de las cuencas para interceptar y reducir la contaminación difusa. No obstante, estas medidas, aunque necesarias, no siempre son suficientes para lograr mejorar la calidad de las aguas. Esto se debe a que las cargas internas de los propios ecosistemas eutrofizados (nutrientes liberados desde los sedimentos y desde la descomposición de la alta biomasa fitoplanctónica) pueden mantener este estado e impedir su recuperación. En la presente Tesis Doctoral se evalúa el uso de humedales artificiales (HA) para reducir los nutrientes y el fitoplancton de las aguas eutrofizadas, y su aplicabilidad como instrumento para la mejora de la calidad de las aguas de los ecosistemas acuáticos perjudicados. El estudio se centra en el Tancat de la Pipa, una Reserva Natural que se encuentra dentro del Parque Natural de l'Albufera de Valencia, y en la que se han construido tres humedales artificiales de flujo superficial (HAFS) para tratar las aguas del lago de l'Albufera de Valencia. Estos HA también están destinados a mejorar e incrementar la biodiversidad del hábitat y de la vida silvestre. En este trabajo se realiza un análisis pormenorizado de los principales factores (operacionales o ambientales) que influyen en las eficiencias de eliminación alcanzadas por estos HAFS, con la finalidad de optimizar su funcionamiento y proponer recomendaciones para la gestión y diseño de HAFS destinados al tratamiento de este tipo de aguas. Uno de los principales resultados de este estudio es la confirmación de la capacidad de estos sistemas para mejorar la calidad de las aguas eutróficas y además, para emplearlos como zona de amortiguación de la contaminación difusa, especialmente de la escorrentía agrícola. / En l'actualitat, l'eutrofització és el principal problema que afecta a una gran part dels nostres rius i llacs. Aquesta té nombrosos efectes negatius sobre els ecosistemes als que afecta, com per exemple, una elevada terbolesa de les aigües, un increment de la biomassa algal i una pèrdua significativa de biodiversitat, especialment de la vegetació subaquàtica. Un clar exemple és el llac de l'Albufera de València, una massa d'aigua d'incalculable valor ecològic. Amb l'entrada en vigor de la Directiva Marc de l'Aigua (2000/60/CE), els estats membres van ser instats a protegir, millorar i regenerar totes les masses d'aigua superficial, amb l'objectiu d'aconseguir un bon estat ecològic i químic de les mateixes. Les mesures dutes a terme per a mitigar i controlar l'eutrofització dels ecosistemes aquàtics s'han centrat, generalment, en reduir les càrregues externes de nutrients (principalment N i P), perquè històricament aquestes han sigut considerades la principal causa d'eutrofització. Exemples d¿aquestes mesures són els avanços en els sistemes de tractaments de les aigües residuals urbanes o la construcció d'aiguamolls artificials en les parts baixes de les conques per a interceptar i reduir la contaminació difusa. No obstant això, aquestes mesures, encara que necessàries, no sempre són suficients per a aconseguir millorar la qualitat de les aigües. Açò es relaciona amb que les càrregues internes dels propis ecosistemes eutròfics (nutrients alliberats des dels sediments i des de la descomposició de l'alta biomassa fitoplanctónica) poden mantenir aquest estat i impedir la seua recuperació. En la present Tesi Doctoral s'avalua l'ús d'aiguamolls construïts (AC) per a reduir els nutrients i el fitoplàncton de les aigües eutròfiques, i la seua aplicabilitat com a instrument per a la millora de la qualitat de les aigües dels ecosistemes aquàtics perjudicats. L'estudi se centra al Tancat de la Pipa, una Reserva Natural localitzada a l'interior del Parc Natural de l'Albufera de València, i en la què s'han construït tres aiguamolls construïts de flux superficial (ACFS) per a tractar les aigües del llac de l'Albufera de València. Aquests ACFS estan també destinats a millorar i incrementar la biodiversitat de l'hàbitat i de la vida silvestre. En aquest treball es realitza un anàlisi detallat dels principals factors (operacionals o ambientals) que influeixen en les eficiències d'eliminació aconseguides per aquests ACFS, amb la finalitat d'optimitzar el seu funcionament i proposar recomanacions per a la gestió i el disseny d'ACFS destinats al tractament d'aquest tipus d'aigües. Un dels principals resultats d'aquest estudi és la confirmació de la capacitat d'aquests sistemes per a millorar la qualitat de les aigües eutròfiques i a més, per a emprar-los com a zona d'amortiment de la contaminació difusa, especialment de l'escorrentia agrícola. / Oliver Rajadel, N. (2017). Estudio de los Humedales Artificiales de Flujo Superficial del Tancat de la Pipa como instrumentos para la restauración ambiental del lago de l'Albufera de Valencia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90400

El fallado del arroz, producido por Pyricularia oryzae, es una importante enfermedad de este cereal que, en los años en que se presenta, causa graves pérdidas económicas. Por ello, actualmente, se utilizan sistemáticamente fungicidas para prevenir su posible aparición, tratamientos que en la mayor parte de los casos están injustificados, debido a que no se dan las condiciones necesarias para el desarrollo de este patógeno. Los tratamientos fitosanitarios, conllevan la emisión periódica o puntual de xenobióticos que, como residuos procedentes de estas tareas, llegan a los ecosistemas acuáticos a través de acequias, canales de desagüe e incluso vía aérea, ocasionando con ello importantes efectos sobre la biota. Estas sustancias pueden ser bioacumuladas por diferentes eslabones de las cadenas tróficas y llegar a alcanzar niveles altamente perjudiciales para el ecosistema. Aunque los niveles de la gran mayoría de productos fitosanitarios suelen encontrarse en proporciones suficientemente bajas como para no causar la muerte directa y repentina de los organismos acuáticos, es necesario conocer la capacidad de las especies para resistir y por lo tanto vivir en estos medios periódicamente contaminados y, además, acumular en sus tejidos los tóxicos del mismo (bioconcentración), sobre todo cuando el destinatario final puede ser el hombre. Para establecer el riesgo derivado del uso de plaguicidas es necesario realizar una serie de estudios encaminados a evaluar el riesgo potencial para el medio ambiente (ERA), para dicha evaluación del riesgo se han llevado a cabo los siguientes estudios: 1. Determinar las pautas de evolución de los fungicidas considerados, en sistemas acuáticos, estudiando experimentalmente sus constantes de degradación por hidrólisis, biodegradación por microorganismo y algas. 2. Determinar la toxicidad, efectos subletales y actividad bioacumulativa de los plaguicidas empleados contra Pyricularia oryzae en P.N. de L'Albufera de Valencia en diferentes organ / Andreu Sánchez, OE. (2008). Evaluación de riesgos ambientales del uso de plaguicidas empleados en el cultivo del arroz en el Parque Natural de la Albufera de Valencia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2342

[ES] El cangrejo azul Callinectes sapidus es un cangrejo nadador de gran tamaño que se ha asentado en distintos lugares alrededor del mundo como especie invasora, incluida la costa mediterránea española, en la que cuenta con una fuerte presencia. Es natural de la costa atlántica de América, desde Canadá a Argentina. Es eurihalino y euritermo, voraz, y capaz de alcanzar altas densidades de población, por tanto, capaz de provocar graves impactos sobre el ecosistema autóctono. Vive habitualmente en sistemas estuarinos, que las hembras abandonan para completar su complejo ciclo vital. Se trata de una especie de interés comercial, ampliamente explotado en su zona de distribución nativa. En este estudio se han llevado a cabo un total de 7 campañas de muestreo para obtener información sobre cada una de las fases de su ciclo de vida. Para obtener información sobre la etapa inicial de vida planctónica se realizaron arrastres pelágicos. Para capturar megalopas y juveniles se emplearon colectores pasivos, y nasas para capturar adultos. Estas campañas de muestreo proporcionan información espacial y temporal sobre cada una de estas fases. En el caso de los individuos adultos permiten caracterizar su población en base al tamaño promedio de los individuos y la proporción de sexos. Además, se han realizado experimentos de modelado y simulación para determinar su posible impacto sobre las especies locales. Por una parte, se han llevado a cabo experimentos de competencia contra Pachygrapsus marmoratus, y por otra, se ha desarrollado un modelo de la red trófica de L'Albufera en "Ecopath with Ecosim". El conjunto de las campañas de muestreo revela un ciclo vital bien definido, con un periodo de apareamiento en abril-junio, una migración reproductiva en julio, un máximo de zoeas en agosto y el periodo septiembre-noviembre como el más importante a lo largo del año para la colonización de sistemas estuarinos por parte de megalopas y juveniles. Las zoeas fueron más abundantes a 1000 m de la costa, y la población de adultos capturados poseía un tamaño promedio elevado y una proporción de sexos con mayoría de hembras. Se capturaron adultos en todas las estaciones del año. P. marmoratus no se ve especialmente afectado por la presencia de C. sapidus. Según el modelo, la especie más afectada por C. sapidus en L'Albufera es Procambarus clarkii, existiendo impactos variados sobre otras especies. La pesca se revela como un mecanismo eficaz de control de la población de C. sapidus. / [CA] El cranc blau Callinectes sapidus és un cranc nadador de gran grandària que s'ha assentat en diferents llocs al voltant del món com a espècie invasora, inclosa la costa mediterrània espanyola, en la qual compta amb una forta presència. És natural de la costa atlàntica d'Amèrica, des del Canadà a l'Argentina És eurihalino i euritermo, voraç, i capaç d'aconseguir altes densitats de població, per tant, capaç de provocar greus impactes sobre l'ecosistema autòcton. Viu habitualment en sistemes estuarinos, que les femelles abandonen per a completar el seu complex cicle vital. Es tracta d'una espècie d'interés comercial, àmpliament explotat en la seua zona de distribució nativa. En este estudi s'han dut a terme un total de 7 campanyes de mostreig per a obtindre informació sobre cadascuna de les fases del seu cicle de vida. Per a obtindre informació sobre etapa inicial de vida planctònica es van realitzar arrossegaments pelàgics. Per a capturar megalopas i juvenils es van emprar col·lectors, i nasas per a capturar adults. Estes campanyes de mostreig proporcionen informació espacial i temporal sobre cadascuna d'estes fases. En el cas dels individus adults permeten caracteritzar la seua població sobre la base de la grandària mitjana dels individus i la proporció de sexes. A més, s'han realitzat experiments de modelatge i simulació per a determinar el seu possible impacte sobre les espècies locals. D'una banda, s'han dut a terme experiments de competència contra Pachygrapsus marmoratus, i per una altra, s'ha desenvolupat un model de la xarxa tròfica de L'Albufera en "Ecopath with Ecosim". El conjunt de les campanyes de mostreig revela un cicle vital ben definit, amb un període d'aparellament a l'abril-juny, una migració reproductiva al juliol, un màxim de zoeas a l'agost i el període setembre-novembre com el més important al llarg de l'any per a la colonització de sistemes estuarinos per part de megalopas i juvenils. Les zoeas van ser més abundants a 1000 m de la costa, i la població d'adults capturats posseïa una grandària faig una mitjana d'elevat i una proporció de sexes desviada cap a les femelles. Es van capturar individus adults en totes les estacions de l'any. P. marmoratus no es veu especialment afectat per la presència de C. sapidus. Segons el model, l'espècie més afectada per C. sapidus en L'Albufera és Procambarus clarkii, existint impactes variats sobre altres espècies. La pesca es revela com un mecanisme eficaç de control de la població de C. sapidus. / [EN] The blue crab Callinectes sapidus is a large swimming crab that has settled in different places around the world as an invasive species, including the Spanish Mediterranean coast, where it has a strong presence. It is native to the Atlantic coast of America, from Canada to Argentina. It is euryhaline and eurythermic, voracious, and capable of reaching high population densities, therefore, capable of causing serious impacts on the native ecosystem. It usually lives in estuarine systems, which the females leave to complete their complex life cycle. It is a species of commercial interest, widely exploited in its native range. In this study, a total of 7 sampling campaigns were carried out to obtain information on each of the stages of their life cycle. To obtain information on the initial stage of planktonic life, pelagic trawls were used. Collectors were used to capture megalopae and juveniles, and traps were used to capture adults. These sampling campaigns provide spatial and temporal information on each of these stages. In the case of adult individuals, they allow us to characterize the population based on the average size of the individuals and the sex ratio. In addition, modeling and simulation experiments have been carried out to determine their possible impact on local species. On the one hand, competition experiments have been carried out against Pachygrapsus marmoratus, and on the other hand, a model of the food web of L'Albufera has been developed in "Ecopath with Ecosim". The set of sampling campaigns reveals a well-defined life cycle, with a mating period in April-June, a reproductive migration in July, a maximum of zoeas in August and September-November as the most important period throughout the year for the colonization of estuarine systems by megalopae and juveniles. Zoeas were most abundant at 1000 m offshore, and the population of adults captured had a high average size and a sex ratio skewed towards females. Adult individuals were captured in all seasons. P. marmoratus is not particularly affected by the presence of C. sapidus. According to the model, the species most affected by C. sapidus in L'Albufera is Procambarus clarkii, with varied impacts on other species. Fishing is shown to be an effective mechanism for controlling the population of C. sapidus. / Gil Fernández, A. (2024). Adaptación e impacto ecosistémico de Callinectes sapidus Rathbun, 1896 en la costa mediterránea española: caso de L'Albufera de Valencia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/211375