La presente tesis doctoral tiene como principal objetivo aportar conocimiento en el área de la biorremediación de suelos contaminados por hidrocarburos, mediante el estudio a escala real y de laboratorio de tratamientos enfocados a mejorar la degradación de los contaminantes y el uso de técnicas moleculares para determinar la biodiversidad microbiana presente en el suelo, así como su evolución a lo largo de dichos tratamientos. Los estudios llevados a cabo pretenden abordar aspectos todavía no resueltos y por tanto necesitados de investigación. En primer lugar la presencia de hidrocarburos de elevado peso molecular como las fracciones alifáticas pesadas o los HAPs de 4 y 5 anillos, en concentraciones excesivamente elevadas después de aplicar la biotecnología de la biorremediación con técnicas convencionales como la aireación y la adición de nutrientes. Otro aspecto a resolver es la falta de accesibilidad de estas moléculas de excesivo tamaño molecular a aquellos microrganismos capaces de metabolizarlas. Cabe resaltar que mientras el grupo de investigación logró muy buenos resultados en la utilización de biosurfactantes para mejorar la biodisponibilidad de hidrocarburos de elevado peso molecular en medio líquido, los intentos llevados a cabo en distintos suelos, no condujeron a ninguna mejora de la biodegradación. Finalmente el reto más importante que actualmente tiene la comunidad científica, es aumentar el conocimiento de las poblaciones microbianas implicadas en los procesos de biorremediación. Deberíamos dejar la pura descripción para alcanzar el objetivo último que sería conocer qué función está llevando a cabo cada microorganismo identificado. Por suerte, las metodologías moleculares que están evolucionando vertiginosamente nos están ofreciendo el camino. Relacionado con este aspecto, y que quizás no ha sido abordado suficientemente, estaría el conocimiento de las interacciones entre bacterias y hongos o entre poblaciones autóctonas y aquellas introducidas como inóculos en procesos de bioaumentación. El presente trabajo de tesis doctoral aborda todos estos aspectos que se exponen en seis capítulos: (I) a multi-approach assessment to evaluate biostimulation and bioaugmentation strategies for heavily oil-contaminated soil, (II) ensayo piloto de biorremediación por tecnología de la biopila dinámica para la descontaminación de suelos contaminados por creosotas provenientes de las actividades dedicadas a la preparación de la madera, (III) microbial populations related to PAH biodegradation in an aged biostimulated creosote-contaminated soil, (IV) Fungal/bacterial interactions throughout bioremediation assays in an aged creosote polluted soil, (V) Comparative assessment of bioremediation approaches to highly recalcitrant PAH degradation in a real industrial polluted soil y (VI) Combining DGGE and barcoded pyrosequencing for microbial community characterization throughout different soil bioremediation strategies in an aged creosote-polluted soil. / The main objective of the present thesis work is to provide knowledge in the field of bioremediation of hydrocarbon contaminated soils, by performing field-scale and lab-scale treatments focused on improving the degradation of organic pollutants and the use of molecular techniques to determine the microbial biodiversity present in the soil and their evolution due to the treatment effect. The studies carried out intended to address unresolved issues and therefore in need of investigation. Firstly, the presence of high molecular weight hydrocarbon fractions such as heavy aliphatic or 4 and 5-ring PAHs, in excessively high concentrations after application of bioremediation biotechnology techniques as aeration and addition of nutrients. Another issue to address is the lack of accessibility of these high molecular weight compounds for those microorganisms able to metabolize them. It is noteworthy that while our research group obtained very good results using biosurfactants to improve bioavailability of PAHs in liquid medium, the attempts made in different soils did not lead to any improvement in biodegradation. Finally, the most important challenge that currently has the scientific community in our research field is to increase the knowledge of microbial populations involved in bioremediation processes. We should achieve the objective of knowing what function is conducting each organism identified and try to forget the simply ecological description. Fortunately, molecular methodologies are faster than before. Related to this aspect, it is important to highlight the paramount importance for bioremediation success of the interactions between bacteria and fungi or between indigenous communities and those introduced as inoculum in bioaugmentation processes. The present doctoral thesis deal with all these issues, which are presented in six chapters: (I) a multi-approach assessment to evaluate biostimulation and bioaugmentation strategies for heavily oil-contaminated soil, (II) ensayo piloto de biorremediación por tecnología de la biopila dinámica para la descontaminación de suelos contaminados por creosotas provenientes de las actividades dedicadas a la preparación de la madera, (III) microbial populations related to PAH biodegradation in an aged biostimulated creosote-contaminated soil, (IV) Fungal/bacterial interactions throughout bioremediation assays in an aged creosote polluted soil, (V) Comparative assessment of bioremediation approaches to highly recalcitrant PAH degradation in a real industrial polluted soil and (VI) Combining DGGE and barcoded pyrosequencing for microbial community characterization throughout different soil bioremediation strategies in an aged creosote-polluted soil.

La tesi doctoral és un estudi de l'evolució del paisatge de les closes de l'Alt Empordà entre els anys 1957 i 2001. Dins el marc teòric s'hi explora el concepte de paisatge cultural agrari tradicional, es fa una introducció de les aportacions que fa la geografia històrica a l'estudi de les closes arreu d'Europa i es presenten els fonaments de l'ecologia del paisatge. La recerca es basa en la fotointerpretació de fotografies aèries ampliades i l'aplicació d'índexs espacials propis de l'ecologia del paisatge per a l'anàlisi de l'evolució de l'estructura del paisatge. Es complementa amb la realització d'entrevistes personals als gestors del paisatge per tal de conèixer com han dut a terme la gestió de les closes al llarg del període estudiat. Es combinen ambdós tipus d'informació a través de la tècnica estadística de la regressió logística multinomial per tal de descobrir el funcionament de les interaccions entre aquests àmbits. / The dissertation is a study of the evolution of the hedgerow landscape in the Alt Empordà between years 1957 and 2001. Within the theoretical frame the concept of traditional agrarian cultural landscape is explored, we provide an introduction to the main contributions that geographical history does to the study of hedgerow landscapes in Europe and the foundations of landscape ecology are presented. The research is based on the photointerpretation of enlarged aerial photographs and the calculation of landscape ecology metrics for the analysis of the landscape structure. This is complimented with personal interviews with the managers of the landscape in order to know how they have managed the landscape along the period studied. These two types of information are combined through the statistical tool of multinomial logistic regression to uncover how the interactions between these two areas work.

La tesis aborda el problema de la conservación de la biodiversidad acuática en la Península Ibérica e Islas Baleares desde una doble perspectiva, estableciendo prioridades de conservación para espacios y especies utilizando inventarios de coleópteros acuáticos. En primer lugar, se evalúa si los coleópteros acuáticos pueden ser utilizados como buenos indicadores de biodiversidad en ecosistemas acuáticos mediterráneos. Posteriormente, se seleccionan áreas prioritarias para la conservación de la biodiversidad acuática usando coleópteros como indicadores. Se crea una base de datos de coleópteros acuáticos ibéricos y se evalúa tanto el esfuerzo de muestreo, como la cantidad y naturaleza de los posibles sesgos de los datos. Se ha obtenido una función basada en variables ambientales y espaciales capaz de predecir la distribución de la riqueza de especies en la Península Ibérica. Por último se identifican las especies endémicas mas amenazadas, y se evalúa la efectividad de la Red Natura 2000 en su protección. / This thesis comprises the problem of freshwater biodiversity conservation in the Iberian Peninsula and Balearic Islands using inventories of water beetles as surrogates of biodiversity. The thesis involves different approaches and methods from the double perspective of setting conservation priorities for species and areas. Firstly, the use of water beetles as reliable biodiversity indicators in Maditerranean aquatic ecosystems was assessed. Then, areas for freshwater biodiversity conservation at regional scale were selected using water beetles as biodiversity surrogates. Afterwards, a database of Iberian water beetles was compiled. The survey effort, the degree of geographical coverage and the amount and nature of bias in this database were assessed. Subsequently, a function based on environmental and spatial variables able to predict species richness distribution in the Iberian Peninsula and Balearic Islands were obtained. Lastly, the most threatened endemic water beetles were identified and the effectiveness of existing reserve network (Natura 2000) in protecting them was evaluated.

Los objetivos de la tesis fueron estudiar los factores que pueden explicar la variabilidad existente en la distribución e intensidad de la pesca artesanal en torno a una reserva marina (RM), valorar el efecto de la protección sobre la pesca y analizar y valorar los efectos bio-económicos de configuraciones alternativas de diseño y gestión. Los resultados revelaron que las embarcaciones artesanales calan más artes, de menor longitud, en zonas de elevada diversidad de hábitats. El rendimiento pesquero depende del nivel de protección, la distancia a la RM y la diversidad de artes por unidad de área. La protección está teniendo resultados positivos sobre las poblaciones de peces explotadas y beneficiando a la economía local. El aumento de superficie protegida, distribuido en varias reservas integrales en emplazamientos adecuados, distanciadas unas decenas kilómetros, más que la reducción del esfuerzo, tendría efectos positivos sobre el poblamiento de peces y la economía local. / The aim of the present work is to study the factors that may explain the variability in distribution and intensity of artisanal fishing around a marine reserve, evaluate the reserve effect and analyze and assess the biological and economic effects of alternative configurations of a marine protected area. The results revealed that artisanal vessels used more fishing gears, but shorter, in high habitat diversity areas. The fishing yield depends of protection level, distance to marine reserve and diversity of fishing gears per unit area. The protection measures have had positive results on exploited fish populations and in the local economy. The increase of protected area surface, distributed on several no take zones at appropriate locations, a few kilometers apart, more than the reduction of the fishing effort, would have positive effects on the population of commercial fishes and the local economy.

La presente tesis doctoral aborda distintas estrategias y metodologías en el contexto de la conservación de la biodiversidad de ecosistemas de aguas continentales en el Sureste Ibérico, utilizando inventarios de coleópteros acuáticos. En primer lugar, se propone un método para evaluar la vulnerabilidad de especies y para asignar prioridades de conservación a especies y poblaciones de insectos. A continuación, se compara la eficacia de diferentes métodos de selección de áreas y se estudia el rendimiento de las áreas protegidas en el contexto de la conservación de la biodiversidad de sistemas acuáticos. Por otro lado, se testa el comportamiento de tres índices de diferenciación taxonómica con relación a los niveles de impacto antrópico en aguas continentales. Finalmente, se estudia la variación genética y la filogeografía de Ochthebius glaber, un escarabajo acuático raro y amenazado endémico de arroyos hipersalinos del sur y sureste de la Península Ibérica.

Man-made wetlands are often created to compensate for the loss or degradation of natural wetlands, but little is known about the processes taking place in these artificial environments, especially at the community level. Throughout this thesis, we have assessed the phenomena of primary succession over different time (short-, mid- and long-term) and spatial scales (local, regional, interregional levels), applying different approaches (taxonomic and functional) and subject groups (invertebrates and amphibians). Our main findings regarding time scales show a 3-phase successional pattern in Mediterranean man-made wetlands’ communities, where at the short term (1 year) colonization processes dominate; at mid term perspectives (2 to 7 years) succession signs begin to be conspicuous, and later on (≥ 10 years) parameters such as species richness reach an asymptote. At that moment, some biological strategies dominate, and biodiversity surrogates indicate that communities are indistinct between man-made and natural wetlands. Regarding spatial effects, we corroborated that both local and regional factors affect the establishing communities. Particularly, the low hydrological stability of the Mediterranean region has enhanced biological traits favoring resilience and resistance to disturbances when comparing Mediterranean and cold temperate aquatic communities. Even within the Mediterranean region, low levels of hydrological stability have significant effects on the successional dynamics. In these cases, local communities are highly nested within regional natural ones, and so are not able to make net contributions to regional richness. We also showed the influence of the regional pool of recruiters over local communities, both in the case of invertebrates and amphibians. Especially for the latter group, man-made Mediterranean temporary ponds (MTPs) can play an important role in their conservation. / Les zones humides de nova creació són sovint concebudes per compensar la pèrdua i degradació de les naturals, però el coneixement dels processos que tenen lloc en aquests ambients artificials encara és superficial, especialment a nivell de comunitat. Al llarg d’aquesta tesi, hem analitzat el fenomen de la successió primària a diferents escales temporals (a curt, mitjà i llarg termini) i a diferents escales espacials (a nivell local, regional i interregional), mitjançant diverses aproximacions (taxonòmiques i funcionals) i subjectes (invertebrats i amfibis). Les nostres aportacions pel que fa a les escales temporals mostren un patró de successió basat en 3 fases, on a curt termini (1 any) dominen els processos de colonització; en perspectives de mitjà termini (2 a 7 anys) els signes de successió comencen a ser conspicus, i més tard (≥ 10 anys) paràmetres com la riquesa d’espècies arriben a una asímptota. En aquesta fase avançada, algunes estratègies biològiques dominen, i els índexs de biodiversitat indiquen que les comunitats poden ser indistintes entre les llacunes naturals i les de nova creació. Pel que fa als efectes espacials, hem corroborat que tant factors locals com regionals afecten les comunitats que s’hi estableixen. En particular, la baixa estabilitat hidrològica de la regió Mediterrània ha afavorit trets biològics que proveeixen resiliència i resistència enfront de pertorbacions, sobretot quan es comparen amb les comunitats pròpies del clima temperat fred. Fins i tot dins la mateixa regió Mediterrània, nivells baixos d’estabilitat hidrològica poden tenir efectes importants en la dinàmica de la successió. En aquests casos, les comunitats locals estan altament aniuades en les naturals a nivell regional, i per tant difícilment poden fer contribucions netes a la riquesa regional. També hem mostrat la influència del pool regional de colonitzadors sobre les comunitats locals, tant en el cas dels invertebrats com en el dels amfibis. Especialment per aquest darrer grup, les Basses Temporànies Mediterrànies (BTMs) de nova creació poden jugar un paper important per a la seva conservació.

La Zona Costera – Marina del área metropolitana de Lima-Callao, es una unidad ambiental conformada por dos ecosistemas: costero y marino. A pesar de su importancia biológica, económica y cultural, el aprovechamiento de éstas áreas, no cuenta con un enfoque integral de desarrollo. Esta investigación propone una Metodología de Ordenamiento Ambiental (MOA) para la Zona Costera-Marina de Lima Metropolitana, basada en el diagnóstico de la condición actual y en la construcción de una visión de futuro. La propuesta de ordenamiento ambiental, incluye la zonificación de los ámbitos continental y marino según sus condiciones generales de uso, la identificación de las unidades de gestión ambiental, la determinación de las categorías de ordenación ambiental y la formulación de lineamientos de política ambiental para el desarrollo integral de la zona de playas. Mediante el análisis de estudios previos, se determinó que los problemas críticos como la degradación ambiental, el deterioro de los recursos naturales y el mal uso del suelo, son ocasionados por el desarrollo urbano de las últimas décadas. Los problemas de mayor impacto identificados para la zona costera marina de Lima Metropolitana son: a) Contaminación de las aguas del mar en gran parte del litoral de la metrópoli, siendo la Bahía del Callao la que presenta mayor concentración de contaminantes; b) Diferentes fuentes y grados de contaminación en las playas, las que sobrepasan los límites de coliformes fecales (250 NMP/100 ml), en su mayoría se encuentran en el grupo de playas de la Bahía de Miraflores; c) Creciente ocupación de la zona costera, que viene ocasionando limitaciones en el uso de espacios de libre acceso y conflictos de uso del suelo; d) Ocupación indebida de la franja ribereña por la propiedad privada e infraestructura urbana; e) Áreas con conflictos de uso, dándose procesos críticos de alteración ambiental en la Bahía del Callao, los humedales de Ventanilla y Villa y las franjas ribereñas; f) Alta vulnerabilidad de la zona de estudio ante fenómenos de origen geológico como sismos y tsunamis e incertidumbre respecto al papel de largo plazo del océano en el calentamiento global; g) Aumento del riesgo de alteración de espacios naturales marinos por incremento de actividades económicas y h) Superposición de normas, duplicidad de funciones y de competencias al aplicar las regulaciones y sanciones en la zona costero marina.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Determina la estructura comunitaria de los macroinvertebrados bentónicos en relación a las variaciones espacio-temporales en la zona litoral del humedal Santa Rosa (Lima - Perú. El estudio se divide en seis periodos bimestrales, se establecen ocho estaciones de muestreo en la laguna principal, brazo de laguna y pozas semipermanentes. Se registra en el humedal 75 taxa de macroinvertebrados bentónicos, los cuales son nuevos registros para el humedal Santa Rosa. En la variación espacial, la mayor parte de las estaciones de estudio comparten la misma estructura y composición de macroinvertebrados debido a que las estaciones se conectan al cuerpo de agua principal de manera temporal o permanente, lo cual les confiere una estabilidad y resiliencia mayor. Las pruebas estadísticas mostran diferencias en dos estaciones de la laguna principal (E-5 y E-6) y una poza (E-1), la cual se caracterizan por su baja profundidad, poco volumen (E-1) y el impacto antropogénico que presentan (E-5 y E-6). / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El presente estudio considera tres cuencas de la zona central de Chile (Choapa, Maipo y Maule) muestreados a tres altitudes diferentes. Son evaluadas la estructura y composición de los macroinvertebrados bentónicos, enfocadosen la densidad relativa, la distribución de tallas y un análisis comunitario de los grupos funcionales tale como trituradores, consumidores basales no trituradores y depredadores. Los resultados muestran que las comunidades cambian sus relaciones de espectro de tamaño cuando se comparan diferentes altitudes dentro de cada río, indicando pérdida de grupos en zonas bajas. Cuando la comparación es realizada entre ríos, la cuenca del Maipo muestra mayor pendiente negativa en el espectro de tamaño, sugiriendo pérdida relativa de depredadores dentro de la estructura trófica. Además, los resultados indican que el uso del espectro de tamaño es una herramienta sensible para evaluar el efecto de la variabilidad ambiental sobre las comunidades naturales. / Tesis

El siguiente trabajo tiene como propósito principal, el elaborar un estudio sobre el uso de bicicletas como medio de transporte seguro en el distrito de Santiago de Surco. Su objetivo principal es desarrollar una red de vías seguras para el uso de la bicicleta como alternativa de transporte, con el fin de aminorar los problemas de transporte y contaminación, para el caso del distrito antes mencionado. / Tesis