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La calidad ecológica de los ecosistemas está determinada por la interacción de dos ejes principales: la calidad del hábitat, estimada a partir del análisis de los hábitats funcionales y la calidad del agua, estimada a partir del grado de contaminación (características físico-químicas). Esta interacción determina la calidad biótica del sistema, de manera que la estructura y función de los ensambles de macroinvertebrados varían según la intensidad de cada uno de los factores que intervienen. El objetivo general de este trabajo de Tesis ha sido evaluar la importancia de los hábitats funcionales que proporciona el sector costero bonaerense del Río de la Plata para el establecimiento y persistencia de las poblaciones de macroinvertebrados bentónicos. Para este fin se utilizaron descriptores estructurales y funcionales del complejo bentónico, y se consideraron ambientes sometidos a diversos tipos de disturbio antropogénico. Se ha pretendido así, contribuir al estudio de la integridad biótica, para el diagnóstico y monitoreo de la calidad del agua y del hábitat del sector mencionado. Este estudio fue realizado en el sector intermareal de agua dulce del Río de la Plata. Se seleccionaron cuatro sitios de muestreo distribuidos a lo largo de 70 km de costa aproximadamente. Bernal (BE), ubicado en una zona altamente urbanizada, con intensa actividad industrial y descargas de efluentes domiciliarios. Berazategui (BZ) se localiza en una zona suburbana, con actividad industrial moderada, y recibe los desechos de la cloaca máxima de Berazategui que abastece a más de 12 millones de habitantes. Punta Lara (PL) se localiza en una zona predominantemente rural, donde se practican principalmente la ganadería extensiva y actividades recreativas, pero puede verse afectada por agua de “mala calidad” proveniente de zonas aledañas. Balandra (BAL) se ubica en una zona rural, con baja influencia antropogénica y un elevado grado de naturalidad costera. En cada sitio se consideraron dos hábitats funcionales potenciales: “sedimento libre de vegetación” y “sedimento asociado al junco Schoenoplectus californicus”, los cuales fueron visitados en distintas estaciones del año, y en situación de marea baja. En cada fecha de muestreo se extrajeron en ambos hábitats muestras bentónicas destinadas al análisis de los macroinvertebrados (por triplicado). Asimismo, se extrajeron muestras de sedimento para el análisis de la granulometría y de la materia orgánica (MO total, MOPG y MOPF). El sustrato fue clasificado como grava (> 500 μm), arena (62,5-500 μm), limo (3,9-62,5 μm) y arcilla (< 3.9 μm). Se midieron in situ diversos parámetros físico-químicos del agua (pH, conductividad, turbidez, oxígeno disuelto y temperatura), y se tomaron por triplicado muestras de agua destinadas al análisis del contenido de nutrientes (NH4+, NO2-, NO3- y PO4-3) y demandas de oxígeno (DBO5 y DQO). Los invertebrados fueron identificados con el máximo nivel de resolución posible y clasificados según distintos aspectos (sensibilidad/tolerancia, modo de vida), utilizando para ello bibliografía específica. Se calcularon parámetros estructurales de la biota (riqueza de taxa, diversidad de Shannon-Wiener y equitabilidad). Para la asignación de grupos funcionales alimentarios (GFAs), se analizó la primera porción del tubo digestivo de los macroinvertebrados más representativos en los sitios de estudio: Hyalella curvispina y Corbicula fluminea. Los ítems consumidos fueron clasificados en detrito, restos vegetales/algas filamentosas, diatomeas, restos animales, euglenofitas/protozoos y material mineral. Ambas especies fueron ubicadas en el GFA correspondiente, según el ítem dominante (> 60%). A partir de los datos de los contenidos digestivos se analizaron las estrategias alimentarias de las especies referidas (Amundsen et al., 1996). Para complementar el estudio de los contenidos digestivos se analizó el contenido de C, N, P e isótopos estables (δ13C y δ15N). Los invertebrados bentónicos cuyos contenidos digestivos no fueron analizados, se asignaron a GFAs de acuerdo a clasificaciones previamente establecidas (fragmentadores, colectores-recolectores, colectores-filtradores, raspadores y predadores). Para explorar los principales gradientes ambientales dentro del área estudiada se realizó un Análisis de Componentes Principales (PCA). Con la finalidad de conocer si existieron diferencias significativas en diferentes descriptores bióticos y abióticos se llevaron a cabo ANOVAs y MANOVAs, y en todos los casos en que se hallaron diferencias se realizaron tests a posteriori. Para establecer las relaciones entre los sitios, las principales variables abióticas y la composición de macroinvertebrados, se llevó a cabo un Análisis de Redundancia (RDA). La significación de los ejes obtenidos se evaluó mediante la Prueba de Monte Carlo. El análisis de los datos físico-químicos evidenció que los sitios PL y BAL se asociaron con altos valores de turbidez y mejores condiciones generales en la calidad del agua; mientras que los sitios BE y BZ se asociaron con alto contenido de materia orgánica, elevada conductividad, nutrientes y demandas de oxígeno. La comparación entre hábitats evidenció un predominio de la MOPG en el sedimento de las zonas vegetadas, mientras que en el sedimento libre de vegetación la MOPF fue dominante. De acuerdo al análisis granulométrico, el sedimento fue principalmente arenoso. Se identificaron 43 taxa de macroinvertebrados en el sedimento libre de vegetación y 91 taxa en el sedimento asociado a ella. A nivel de mesohábitat, la riqueza, diversidad y equitabilidad mostraron diferencias significativas, correspondiendo los mayores valores al sedimento de las zonas vegetadas. Los nematodes presentaron las mayores densidades en el sedimento libre de vegetación. Los oligoquetos Tubificinae alcanzaron mayores abundancias en BE y BZ, y en el sedimento asociado a la vegetación. Los moluscos y crustáceos fueron más abundantes en PL y BAL, especialmente en el sedimento de las zonas vegetadas. Los organismos tolerantes y muy tolerantes dominaron en todo el sector estudiado, mientras que los sensibles sólo se registraron en los sitios poco perturbados. En relación a la diversidad funcional, los colectores-recolectores fueron dominantes; sin embargo, en las zonas vegetadas de los sitios menos perturbados éstos fueron reemplazados por los colectores-filtradores. En relación a los modos de vida, los organismos apoyados predominaron en el sedimento libre de vegetación, mientras que en el sedimento asociado a la misma predominaron las formas aferradas (PL y BAL). En relación a la interacción hábitat-biota, los dos primeros ejes del ordenamiento (RDA) permitieron definir las principales variables para la distribución y el establecimiento de los macroinvertebrados en el área estudiada. Los sitios altamente impactados se asociaron a elevados valores de MOPF, conductividad y DBO5 y altas densidades de oligoquetos, hirudíneos, tardígrados, nematodes y quironómidos. Los sitios poco impactados se asociaron con altos valores de turbidez y mayores densidades de organismos considerados “sensibles” (tricópteros, efemerópteros, hidrozoos y cumáceos). El análisis de los contenidos digestivos, reveló que el detrito fue el componente más abundante en la dieta de Corbicula fluminea y Hyalella curvispina, mientras que las diatomeas correspondieron al segundo ítem alimentario más consumido por ambas especies. Los diagramas de Amundsen permitieron concluir que la estrategia alimentaria utilizada por ambas correspondería a la categoría generalista. Finalmente, el análisis de la composición estequiométrica evidenció que las proporciones C:N y N:P fueron similares en todos los sitios de estudio para ambas especies, pero las proporciones C:P fueron superiores en los sitios más impactados para H. curvispina, y en los sitios menos perturbados en el caso de C. fluminea. Los resultados obtenidos en el presente estudio han permitido aceptar las hipótesis propuestas. Las características del hábitat y del agua determinarían los ensambles de macroinvertebrados en el sector costero de agua dulce del Río de la Plata. En este sentido, el análisis comparativo de los grupos funcionales alimentarios evidenció una respuesta de los organismos al efecto del impacto antropogénico, con reemplazo de formas filtradoras por consumidores de detrito en ambientes altamente poluídos. Esto sugeriría una simplificación de las tramas tróficas, favoreciendo la vía detrítica y una estrategia alimentaria de tipo generalista. Por otra parte, se destaca la importancia de algunos descriptores (número de taxa, diversidad, equitabilidad, GFAs, modos de vida, proporción de organismos sensibles, predominancia de determinados grupos taxonómicos, características físico-químicas). Estos descriptores estructurales y funcionales podrían incluirse entre los más confiables para contribuir a la evaluación de la calidad ecológica y la integridad biótica del área estudiada. Finalmente, el estudio de los contenidos digestivos reafirmó ser herramienta útil para la asignación de los macroinvertebrados a su GFA correspondiente. Sin embargo, se destaca la importancia de utilizar en forma complementaria otros métodos, tales como el estudio del comportamiento alimentario y el análisis de la composición isotópica y estequiométrica de los invertebrados y las potenciales fuentes de recurso disponibles en el ambiente. Los resultados de este estudio enfatizan la necesidad de dilucidar las interacciones que ocurren en la comunidad bentónica, con el fin de establecer la complejidad de las tramas tróficas en el sector costero de agua dulce del estuario del Río de la Plata.

El ecosistema fluvial integra la biota, interacciones biológicas y procesos físicos y químicos que determinan cómo funcionan dichos sistemas. En los arroyos pampeanos tanto el biofilm como las macrófitas acuáticas constituyen recursos basales importantes para las comunidades acuáticas de macroinvertebrados. Dichos recursos también proporcionan energía acumulada en forma de materia orgánica. Además en estos ambientes los valores de nutrientes son eleva¬dos. El análisis del complejo biológico resulta de sumo interés para interpretar tanto el balance energético fluvial como la calidad del agua. En este contexto los macroinvertebrados tienen un papel relevante en el procesamiento del material fino y de los sedimentos ya que son los principales consumidores de materia orgánica particulada y representan una biomasa impor¬tante en los sistemas lóticos. El objetivo general de este estudio fue determinar y comparar la dieta de los principales macroinvertebrados de ambientes lóticos de la llanura pampeana que presentan diferentes grados de disturbio con el fin de establecer su ubicación dentro de los grupos funcionales alimentarios (GFA) y sus relaciones tróficas, para ello fueron empleadas las técnicas de análisis de contenido intestinal, isótopos estables y estequiometría ecológica. Los arroyos pampeanos seleccionados para este estudio fueron el arroyo Rodríguez y el arroyo Carnaval ambos afluentes del Río de La Plata en los cuales se seleccionaron tres sitios, dos ubicados en el arroyo Rodríguez (R1: Latitud S: 340 53´59.89”; Longitud O: 580 3´44.26”) y R2: Latitud S: 340 52´42.95”; Longitud O: 580 2´7.79”) los cuales se hallan aguas abajo de la des-carga de un frigorífico y de un dique de contención localizado en un barrio privado. El sitio del arroyo Carnaval (C: Latitud S 340 53´8.67”; Longitud O 580 5´23.43”) presenta como principal impacto observable, el dragado de su cauce y fue tomado como “referencia” por sus mejores condiciones fisicoquímicas del agua. Fueron realizadas 5 campañas de muestreo durante noviembre del 2009 hasta diciembre del 2010. Se tomaron datos fisicoquímicos: oxígeno disuelto (OD), conductividad, pH, turbidez, Tº, demanda bioquímica de oxígeno (DBO5), demanda química de oxígeno (DQO), nitritos (N-NO2-), nitratos (N-NO3-), amonio (N-NH4+) y fosfato (P-PO43-) e hidrogeomorfológicos: velocidad de corriente, ancho mojado, profundidad media, caudal, sólidos suspendidos totales (SST), porcentajeorgánico de SST, materia orgánica particulada fina (MOPF), materia orgánica particulada gruesa (MOPG), granulometría del sedimento; así como muestras de biofilm (epipelon, epifiton) y de macroinvertebrados presentes en el sedimento y la vegetación. Todas las muestras fueron obtenidas por triplicado. En una campaña adicional realizada en noviembre del 2011 se analizó la concentración de metales pesados, pesticidas e hidrocarburos en el sedimento (analizados mediante métodos estándar) así como también se determinaron los valores de δ15N y δ13C y contenido de C:N:P de los SST, vegetación acuática, biofilm (epipelon y epifiton) y de los macroinvertebrados bentónicos. Los resultados de las variables fisicoquímicas, el índice biótico de calidad de agua (IBPAMP) y la taxocenosis de la comunidad demuestran un fuerte impacto antropogénico en el arroyo Rodríguez con contaminación principalmente de origen orgánico, aunque también se detectó la presencia de metales pesados por debajo de los valores permitidos. El arroyo Carnaval pre-sentó mejores condiciones de calidad de agua evidenciada por el elevado oxígeno disuelto, la baja conductividad, y los bajos valores de nutrientes, de DBO5 y de DQO que posee este sitio. En ambos sitios del arroyo Rodríguez los valores de OD fueron bajos y el resto de los paráme-tros mencionados fueron más elevados. La mayoría de los organismos analizados en este estudio formaron parte del grupo funcional de colectores recolectores. Esto destaca la afinidad que poseen los taxa por el detrito indi-cando la importancia de este recurso para estos ecosistemas lóticos pampeanos. Se observó una coincidencia elevada entre los GFA asignado para los taxa de los arroyos pampeanos y los de sus congéneres de América del Norte. La principal diferencia estuvo dada por la ausencia de organismos netamente fragmentadores. Se pudo observar un fuerte consumo de detritos, restos vegetales y algas en los taxa no depredadores. En cambio en los taxa depredadores los restos animales estuvieron constituidos por quironómidos, oligoquetos y microcrustáceos, todas estas presas forman parte del GFA de los colectores. Esto afirma la idea de que los colec¬tores, debido a su prevalencia y modo de alimentación, jugarían un rol importante en las redes tróficas de los ecosistemas acuáticos en el reciclado de la materia entre los recursos basales y los niveles tróficos superiores. El estudio de la alimentación permitió representar las interacciones entre las especies en dia¬gramas denominados redes tróficas los cuales representan la estructura a partir de la cual las comunidades se organizan según la transferencia de materia y a lo largo de un flujo de energía y son fundamentales para describir la dinámica de poblaciones y comunidades. El método empleado para su estudio fue el análisis de los contenidos intestinales, el cual representa el tipo de alimento disponible y consumido. Para crear los diagramas tróficos fueron considera¬dos todos los macroinvertebrados registrados, excluyendo a aquellos ejemplares con el tubo digestivo vacío o aquellos con hábito alimentario suctorial. Los resultados indicaron que en el arroyo Carnaval el número de relaciones en los gráficos de conexiones tróficas fueron mayores y más complejas que en el arroyo Rodríguez donde la trama se ve simplificada. A su vez se observó una disminución de las conexiones sobre todo durante los meses donde la temperatura fue más baja. Un método complementario al estudio de los contenidos intestinales aplicado en este trabajo fue el análisis de los isótopos estables los cuales constituyen una herramienta útil para esti¬mar la posición de los organismos en la trama trófica así como los recursos de materia orgánica dentro del ecosistema. También son de gran utilidad para detectar fuentes contaminantes o diferentes procesos que ocurren en el ambiente. Los resultados de isótopos estables indicaron que el rango de valores de δ15N en el arroyo Rodríguez fue bajo probablemente por el aporte de fertilizantes provenientes de las huertas aledañas, evidenciado por el valor bajo del material sestónico (sólidos suspendidos) a su vez los valores para la MO fueron elevados por lo cual los mismos provendrían de desechos cloa-cales. En el arroyo Carnaval el rango elevado podría corresponder a una condición natural de los arroyos pampeanos en donde debido a las condiciones anóxicas de los sedimentos los mismos se encuentran enriquecidos con δ15N respecto a otros ambientes. El δ13C indicaría que las fuentes de carbono para los taxa en el arroyo Rodríguez serían el seston, epipelon, epifiton y Alternanthera filoxeroides. En el arroyo Carnaval los taxa obtendrían el carbono proveniente de la materia orgánica particulada y el epipelon. Las relaciones de carbono, nitrógeno y fósforo (C:N:P) de los taxa no mostraron diferencias muy marcadas entre los sitios estudiados. Esto podría indicar un fuerte mecanismo de re¬gulación en los organismos tolerantes para mantener la homeostasis estequiométrica en un ambiente con elevado contenido de nutrientes. Por lo cual la teoría estequiométrica sería una herramienta útil para estudiar el balance de energía en las interacciones ecológicas de las co¬munidades bentónicas fluviales.

El alto potencial de los insectos como herramientas para la conservación y gestión de la biodiversidad está infravalorado. Los sírfidos (Diptera: Syrphidae) destacan, entre otras cosas, por su carácter bioindicador del estado de conservación de los hábitats. No obstante, la fauna de sírfidos de la parte occidental de la Cuenca Mediterránea, está insuficientemente estudiada y los ciclos biológicos de muchas especies raras, amenazadas o endémicas se desconocen. Este estudio se ha desarrollado en un ecosistema mediterráneo típico, el Parque Nacional de Cabañeros (España). En él se dan tres tipos de hábitats: arbolados, matorrales y pastizales. Cada uno predomina en un área, constituyéndose así las matrices de tres paisajes diferentes. Los arbolados ofrecen un mayor número de nichos a los sírfidos, destacando algunos árboles por su antigüedad y porte. Se ha realizado un muestreo sistemático con manga entomológica en 18 puntos de los tres tipos de hábitats distribuidos por igual en los diferentes paisajes, así como un muestreo sistemático con trampas Malaise en cinco de los hábitats más representativos (alcornocal, fresneda, matorral, melojar, raña). También se han hecho búsquedas de fases inmaduras, sobre todo, de especies fitófagas y saproxílicas. / The high potential that insects have, as tools for conservation and management of biodiversity, is devalued due to the lack of entomological studies, even in protected areas. Hoverflies (Diptera: Syrphidae) are important bioindicators for the conservation status of habitats, as well as pollinators, pest controllers or pests of cultivated plants. However, the hoverfly fauna from the western Mediterranean Basin is not studied enough. Life histories of numerous rare, threatened or endemic species are unknown. This study was carried out in a typical Mediterranean ecosystem, Cabañeros National Park (Spain). The area includes three habitat types, woodlands, scrublands and grasslands, dominating each one – matrix – in three different landscapes. Woodlands supply a diverse and abundant range of ecological niches for hoverflies, including many microsite types associated with overmature trees. A systematic sampling by hand net was conducted in 18 sampling points. Each landscape had a pair of sampling points belonging to each of the aforementioned three habitat types. A systematic sampling by Malaise traps was also performed in five Mediterranean-representative habitats – grassland or “raña”, Fraxinus angustifolia forest, Quercus suber forest, Quercus pyrenaica forest and scrubland. In addition, immature stages were sampled, mainly for phytophagous and saproxylic species.

Esta Tesis Doctoral se centra en una metodología innovadora para la síntesis de productos de alto valor añadido (carbón activado) usando como material de partida residuos de biomasa, los cuales son tratados mediante una carbonización hidrotermal asistida con ácido fosfórico (H3PO4) antes del proceso de activación. Con esta metodología se logra disminuir la concentración de agente activante y aumentar el rendimiento del carbón activado. Una vez sintetizados los carbones activados, estos fueron modificados mediante la introducción de grupos funcionales nitrogenados. En primer lugar, los carbones activados fueron usados como electrodos de supercondensadores tanto en electrolito acuoso como en electrolito orgánico, evaluando la influencia de la introducción de nitrógeno en el comportamiento electroquímico de los carbones activados. Posteriormente, se prepararon catalizadores basados en paladio (Pd) usando como soporte los carbones activados sintetizados tanto modificados con nitrógeno como sin modificar y se evaluó el comportamiento catalítico de estos catalizadores en la reacción de deshidrogenación de ácido fórmico para la producción de hidrógeno. Finalmente para demostrar que la metodología implementada para la obtención de carbones activados a partir de residuos de biomasa puede ser considerada como una alternativa sostenible para la obtención de productos de alto valor añadido, se planteó el aprovechamiento no solo de la fase sólida sino también de la fase líquida obtenida de la carbonización hidrotermal para la producción de ácido levulínico. Para esto, se empleó la metodología del análisis del ciclo de vida (LCA, del inglés Life Cycle Assessment) como herramienta para evaluar los impactos ambientales generados en cada etapa del proceso. En general, se logró demostrar las oportunidades que ofrece el aprovechamiento de los residuos de biomasa empleando protocolos de síntesis sencillos y más respetuosos con el medio ambiente para la obtención de productos de alto valor añadido.