Thesis (Ph. D.)--University of Missouri-Columbia, 2003. / Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 274-300). Also available on the Internet.

Thesis (Ph. D.)--University of Missouri-Columbia, 2003. / Typescript. Vita. Includes bibliographical references (leaves 274-300). Also available on the Internet.

The vertical and lateral aggradation of terminal and crevasse splay deposits in continental environments can form extensive fine-grained, sheet-like sandstone bodies which may form an important but often overlooked component of subsurface hydrocarbon reservoirs. This study examines splay deposits on the modern day Distributive Fluvial System (DFS), of the Parapeti River, Bolivia, using remote sensing techniques and geographic information system (ArcGIS) to characterise both lateral and terminal modern splay systems. Overall emphasis is given to the spatial and temporal relationship between sedimentary facies at the distal part of the Parapeti DFS over the past 42 years. A sedimentary facies evolution model is created to account for the development of the distal part of the Parapeti DFS. A number of splay deposits have formed and developed during this period and the Parapeti channel has prograded ~17 km basinward by short-term deposition in one location, followed by either repeated local avulsion or coeval downstream progradation of the terminal channel and associated splays. Rock record examples from the Miocene aged Huesca DFS in the Ebro Basin, Spain were studied in order to compare dimensional data as well as understand the relationship between splays and associated channel bodies. The study area is characterized by thin sandstone sheets (0.05-2.6 m thick; 100s m wide) interbedded with mudstones and siltstones interpreted to represent a terminal splay complex based on the distribution of facies, architectural elements and paleocurrent data. There is a strong resemblance between the model developed for the Parapeti DFS and the splay complexes recorded in the Miocene Huesca DFS. Sedimentary models are proposed in which terminal splay formation through avulsions is considered to be the dominant process in the distal parts of both systems. Avulsions control sediment distribution, resulting in stacking of splay deposits to form extensive sandstone sheets. However, it is suggested that different types of avulsion successions (i.e. progressive or abrupt) recognized by previous workers, may not be distinguishable in the rock record as they can produce a similar stratigraphic signature.

El delta del Ebro es uno de los más importantes de la Península Ibérica y del Mediterráneo. La bahía El Fangar, foco de este estudio, mide unos 12Km2, con valores de profundidad que varían entre los 0 y 8 metros. Presenta aportes de agua dulce procedentes de canales de regadío en el delta, aguas pertenecientes a campos de cultivo de arroz (aportes que son influenciados y/o que dependen del ciclo del cultivo del arroz). Además hay aportes de algunas lagunas salobres, por agua de lluvia, de capas freáticas (subterráneas) e intercambio de aguas de procedencia oceánica. Las características de las masas de agua y su dinámica a lo largo del año en la bahía, son muy importantes para explicar las posibilidades de cultivo y las técnicas más idóneas para su gestión. Se busco contribuir al conocimiento y a un mejor entendimiento del comportamiento de la bahía, relacionando aspectos bióticos y abióticos medidos, con la ayuda de herramientas estadísticas y de modelos actuales. Durante el período que va de octubre de 1986 a noviembre de 1987 se realizaron muestreos mensuales en 3 puntos de la bahía El Fangar, distribuidos de forma paralela a la costa Se escogieron 3 estaciones como puntos representativos en la bahía (boca, zona media y fondo de bahía), donde uno de ellos coincide con los viveros de moluscos bivalvos presente en el área. En todas las estaciones se muestreó a 3 niveles de profundidad: a los 30 cm de profundidad (superficie), otro nivel intermedio a los 2 m (medio), y un último nivel a los 4 m (fondo). Los muestreos consistieron en la medición directa de parámetros como: temperatura, salinidad, oxígeno en las estaciones y profundidades establecidas, y en colectar muestras de agua de mar para su posterior análisis en campo y en el laboratorio para determinar nitratos, nitritos, amonio, fosfatos, clorofilas a, b y c, feopigmentos, carbono y nitrógeno particulado, proteínas, carbohidratos y partículas. Se dieron fuertes cambios estacionales en la bahía, tanto de origen natural” como antropogénico (cultivos de arroz, trabajos en los viveros, etc.). Se detectó la gran relevancia de los aportes de nutrientes inorgánicos disueltos en agua dulce, procedentes de los canales de desagüe de los arrozales a la bahía. Otra fuente de nutrientes podrían ser los procesos de descomposición que tiene lugar en el sedimento. En este aspecto, la bahía del Fangar sería un sistema muy singular y único. La bahía se comportaría como un estuario, con períodos de gran dinamismo y otros más estáticos, estas desviaciones vendrían dadas por los aportes de agua dulce, así como por factores meteorológicos y oceanográficos en las diferentes épocas del año. Se estudiaron los cambios a lo largo del año en las condiciones de salinidad y temperatura, nutrientes y biomasa, que son más acusados respecto a los que se observan en mar abierto, lo cual confirma un gran dinamismo. El tiempo de residencia en la bahía durante algunos períodos oscilaría entre 3 y 6 días, cuando las influencias de tipo meteorológico o de mareas son mínimas. Proponemos modelos mixtos para las oscilaciones de los parámetros clorofila-a y “clorofilas totales”, que son estadísticamente robustos y que permiten conocer las relaciones entre los parámetros bióticos y abióticos medidos en la bahía y explicar las variaciones de la clorofila-a y “clorofilas totales”. El estudio aporta importante conocimiento ecológico y de la dinámica de la bahía, así como para mejoras y gestión en el cultivo de moluscos que se desarrolla en el área. / The Ebro Delta is one of the largest in the Iberian Peninsula and the Mediterranean sea. The Fangar bay, focus of this study is about 12Km2 with depth values ranging between 0 and 8 meters. Displays of fresh water from irrigation canals in the delta waters belonging to rice fields (inputs that are influenced and / or dependent cycle of rice cultivation). In addition there are contributions from some brackish lagoons, water from rain, groundwater and water exchange of oceanic origin. The characteristics of water bodies and their dynamics throughout the year in the bay, are very important to explain the possibilities of growing and the most suitable techniques for their management. We seek to contribute at knowledge and a better understanding of the behavior of the bay, linking biotic and abiotic factors measured, with the help of statistical tools and current models. During the period October 1986 to November 1987 were sampled monthly at three points of the bay's Fangar, distributed in parallel to the coast three stations were chosen as representative points in the bay (mouth, middle and bottom Bay), where one of them matches the aquaculture of bivalve molluscs present in this area. All stations were sampled to 3 levels deep: at 30 cm depth (surface), another intermediate level at 2 m (middle), and at 4 m (bottom). The samples consisted of direct measurement of parameters such as temperature, salinity, oxygen in the stations and depths established, and collect sea water samples for analysis in the field and in the laboratory for nitrates, nitrites, ammonium, phosphate , chlorophyll a, b and c, phaeopigments, particulate carbon and nitrogen, protein, carbohydrates and particles. We found strong seasonal changes in the bay, both natural origin and anthropogenic (rice, aquaculture activities, etc.). We found the great importance of the contributions of dissolved inorganic nutrients in freshwater from the drainage channels of rice fields to the bay. In this appearance, the Fangar bay would be a very singular and unique. The bay would behave like an estuary, with periods of very dynamic and others more static, these deviations would be given by freshwater inputs, as well as meteorological and oceanographic factors in the different seasons. Changes were studied throughout the year under the conditions of salinity and temperature, nutrients and biomass, which is more pronounced compared to those observed at open sea, confirming a dynamic. The tiem residence in the bay during some periods range between 3 and 6 days, when the influences of weather or tidal type are minimal. We propose mixed models for the oscillations of the parameters chlorophyll-a and "total chlorophyll" which are statistically robust and that provide insight into the relationships between biotic and abiotic parameters measured in the bay and explain the variations of chlorophyll-a and "total chlorophyll”. The study provides important ecological knowledge and the dynamics of the bay, and for management improvements and shellfish culture that develops in the area.

Els resultats que es presenten en aquesta tesi estan centrats bàsicament en l'estudi de la biodiversitat de les diatomees epilítiques presents en els rius de la conca de l'Ebre i en la seva aplicació com a indicadores de l'estat ecològic de les masses d'aigua. Durant els mesos d'estiu del 2005 i 2006 es va realitzar el mostreig de la flora de diatomees epilítiques en un total de 197 i 211 estacions, respectivament, pertanyents a la Xarxa de Control de l'Estat de les Masses d'Aigües Superficials (CEMAS) de la Confederació Hidrogràfica de l'Ebre (CHE). Aquests mostrejos van ser impulsats per la CHE amb l'objectiu d'establir xarxes de control biològic, basades en bioindicadors del fitobentos per tal de conèixer l'estat ecològic de les aigües fluvials d'acord amb el que estableix la Directiva Marc de l'Aigua (DMA). La recollida de les mostres, el seu tractament químic i, la quantificació de les espècies per localitat, s'han basat en les normatives estandarditzades europees CEN/TC 230 EN 13946:2003, norma prEN 14407: 2004 i, en els protocols de la CHE per l'avaluació de la qualitat biològica en rius mitjançant diatomees. L'examen de les mostres recollides ha permès la identificació de 499 tàxons, repartits en 91 gèneres, dels quals 492 han estat a nivell específic o infra-específic. Dels tàxons identificats, 361 estan representats en 751 fotografies realitzades al microscopi òptic, agrupats en 25 làmines. Com a particularitats de la flora s'esmenta d'una banda la presència de 7 espècies al•lòctones segons les consideracions principalment de Coste & Ector 2000 Achnanthidium catenatum, A. druartii, Diadesmis confervacea, Didymosphenia geminata, Gomphoneis minuta, Navicula kotschyi y Reimeria uniseriata) i per l'altre, la presència en algunes localitats de diverses formes teratològiques que podrien indicar condicions adverses del medi (estrès químic o contaminació), encara que en alguns casos podrien ser originades simplement per causes naturals. Com a resultat de la determinació de l’estat ecològic de les masses d’aigua s'ha comprovat l'aplicació i funcionament òptim dels índexs de diatomees (Index de Pol•lució Específica IPS, Index Biològic de Diatomees IBD i Index Europeu CEE), sent l'IPS l'índex més convenient per la bioindicació de l'aigua a la conca de l'Ebre. No obstant, aquests índexs no reflecteixen prou bé les diferències entre algunes ecoregions de la conca de l'Ebre, com ara les capçaleres calcàries. Tenint en compte els resultats obtinguts amb l'IPS, la proporció de localitats estudiades que complirien amb la DMA en aquests 2 anys d'estudi són bastant similars, seria del <62% pel 2005 i del <64% pel 2006. Els resultats de l'índex de Shannon & Weaver indiquen que la diversitat i la riquesa específica s'ajusta a un model relacionat amb la qualitat del medi. Les correlacions d'aquests paràmetres respecte a variables ambientals (pH, conductivitat, clorurs, amoni, fosfats, nitrats, TSS, oxigen dissolt, altitud de la localitat, corrent, amplada i fondària del riu) i els resultats dels índexs de diatomees (IPS, IBD i CEE) mostren que la diversitat de les comunitats de diatomees en les localitats estudiades augmenta quan empitjora l'estat ecològic, seguint un gradient marcat principalment per l'altitud i la concentració de nutrients. L'estudi de l'ordenació de les comunitats de diatomees epilítiques en els rius de la conca de l'Ebre, tenint en compte les variables ambientals de les localitats estudiades, mostra que la seva distribució seguiria un gradient capçalera-desembocadura, marcat per l’increment progressiu de la mineralització en el que se superposen els efectes de les variables ambientals que es relacionen amb els impactes i els nutrients. Les anàlisis clúster dels inventaris seleccionats distingeixen 7 grups de localitats i 6 grups ecològics diferents de diatomees que responen a les pertorbacions observades i als gradients de mineralització i eutròfia que caracteritzen la conca de l'Ebre. / "Diatoms of the Ebro basin: Biodiversity and ecological state of water" TEXT: The aim of this PhD thesis is to contribute to the taxonomic knowledge of the epilithic diatom flora from the rivers of the Ebro basin and to determinate the water quality status in the studied area using benthic diatoms as indicators. The studied area is located inside the Water Quality Surveillance Network of the Ebro Water Agency, CHE (NE Spain). It includes the Ebro and Garona rivers and all the rivers and streams which run into them in the Spanish territory, mostly over a calcareous and sedimentary substrata. A total of 408 epilithic diatoms samples were collected from different environments and ecoregions within the limits of the network of the Ebro Water Agency, CHE (NE Spain) during the summers of 2005 (197 sites) and 2006 (211 sites). Epilithic diatom were sampled, and then treated to prepare permanent diatoms slides following the standard methods (European Committee for Standardization 2003, 2004). The number of taxa identified in the material studied amounted to 499 (492 a specific or infra specific level), belonging to 91 different genera. 361 taxa are presented in 751 light microscope micrographs regrouped in 25 plates. We noticed the presence of species considered rare or exotic for European freshwaters (Coste & Ector, 2000) such as Diadesmis confervacea; Achnanthidium catenatum, Reimeria uniseriata, Navicula kotschyi, Gomphoneis minuta and Didymosphenia geminata. A few diatoms species presented teratological forms have been detected in some localities. However, we could not find a direct relationship of these forms occurrence and any particular cause. In order to evaluate the water quality assessment, three diatoms indices were applied (Specific Pollution Index IPS, Biological Diatom Index BDI and European Index CEC). All of them correlated significantly with water physical and chemical variables, but SPI achieved better correlations, and is therefore to be the best diatom index to be applied in the Ebro basin, although in some cases it did not properly reflected special situations in this basin as calcareous headwaters. According to the cluster and canonical correspondence analyses, nutrient enrichment (from the headwaters to the mouth), environmental variables and impacts were to be the most important variables structuring diatom communities in the Ebro basin.

El presente estudio tiene como objetivo proporcionar una base de conocimiento sólida para la restauración ecológica de ríos, basada en la respuesta de comunidades acuáticas a cambios en la conectividad hídrica, factores medioambientales y presión antrópica. La conectividad hídrica lateral resultó ser el factor principal que estructura hábitats y comunidades acuáticas en el Ebro; mientras que la turbidez, salinidad y concentración de nutrientes fueron factores secundarios. La combinación de estos factores establece un marco ecológico que permite realizar predicciones acerca de los patrones taxonómicos y funcionales con más probabilidades de ocurrir en la llanura del Ebro. La posibilidad de que se creen nuevos humedales de forma natural en el Ebro es muy baja, mientras los que quedan están amenazados por una baja renovación del agua. El objetivo de la restauración ecológica debe por tanto consistir en re-establecer un amplio rango de condiciones hídricas, de acuerdo con el potencial sostenible del ecosistema. / The present study aims to provide a solid background for river-floodplain restoration based in the response of aquatic communities, to changes in hydrological connectivity, environmental factors and human pressure across the floodplain of a Mediterranean river.The lateral hydrological connectivity was found to be the key factor structuring the habitats and aquatic communities of the Middle Ebro floodplain, while turbidity, salinity and nutrient status were secondary drivers. These factors created a template for the aquatic community development that enabled predictions about the taxonomic and functional patterns in those aquatic communities more likely to occur under particular conditions. In the Middle Ebro River, there are very few possibilities of new wetlands creation, while the diversity and functionality of the remaining ones are threatened by the limited hydrological connectivity. The objective of floodplains restoration should thus consist in re-establishing a wide range of wetland types in accordance with the river-floodplain potential of sustainability.