La pérdida y degradación global de los humedales costeros se relacionan con el uso intensivo del agua en las actividades humanas y el desconocimiento del impacto de este uso sobre los humedales. Ante dicho escenario, el objetivo principal de este estudio fue aportar al conocimiento sobre los humedales de la costa árida peruana y su relación con las irrigaciones agrícolas, considerando la influencia del uso del agua de regadío en la formación, los cambios de extensión y la sostenibilidad de estos ecosistemas. Para ello, se abordó el caso de la Albúfera de Medio Mundo y la irrigación San Felipe, ubicados en la provincia de Huaura, departamento Lima. A través del análisis multitemporal de imágenes aeroespaciales, la revisión bibliográfica, observaciones de campo y entrevistas; se determinaron: la variación de la superficie hídrica de la Albúfera; los cambios históricos en el uso agrícola del agua en la irrigación San Felipe y las actividades que influyen en el balance hídrico del acuífero de la intercuenca San Felipe-Medio Mundo. Los resultados mostraron que la implementación del riego en la irrigación San Felipe propició la formación de la Albúfera de Medio Mundo. Posteriormente, la eficiencia de riego en San Felipe se duplicó, principalmente debido a la introducción de técnicas de riego moderno y presurizado, lo que a su vez generó la ampliación del área bajo cultivo. Sin embargo, la mejora en la eficiencia de riego reduce la recarga del acuífero y, por tanto, la tendencia de la superficie hídrica del humedal es la disminución. Esta también es afectada por la explotación de agua subterránea en actividades avícolas y el uso poblacional. Esta investigación reafirma la ventaja del estudio de las interrelaciones entre los humedales costeros y los otros usos de agua, tales como el agrícola, desde un enfoque geográfico; pues facilita la comprensión holística e integral de las múltiples articulaciones. En ese sentido, y con base a dicho enfoque, es necesario fomentar y aplicar la Gestión Integrada de los Recursos Hídricos en las localidades costeras con presencia de humedales e irrigaciones. / The global loss and degradation of coastal wetlands is related to the intensive use of water in human activities and the lack of awareness of the impact of this use on wetlands. In view of this, the main objective of this study was to contribute to the knowledge about the wetlands of the peruvian arid coast and its relation with agricultural irrigations, considering the influence of the use of irrigation water in the formation, the changes of extension and the sustainability of these ecosystems. For this, the case of the Medio Mundo lagoon and San Felipe irrigation, located in the province of Huaura, Lima region, was addressed. Through multitemporal analysis of aerospace images, bibliographic review, field observations and interviews were determined: the lagoon water surface’s variation; the historical changes in the agricultural use of water in San Felipe irrigation and the activities that influence the water balance of the San Felipe-Medio Mundo inter-basin’s aquifer. The results showed that the implementation of San Felipe irrigation led to the formation of the Medio Mundo lagoon. Subsequently, the irrigation efficiency in San Felipe doubled, mainly due to the introduction of modern and pressurized irrigation techniques, which allowed the increase of the area under cultivation. However, the improvement in irrigation efficiency reduces aquifer recharge and, therefore, the tendency of the wetland’s water surface is the decrease. This is also affected by the exploitation of groundwater in poultry activities and population use. This research reaffirms the advantage of studying the interrelationships between coastal wetlands and other water uses, such as agriculture, from a geographic focus; since it facilitates the holistic and integral understanding of the multiple articulations. In this sense and based on this approach, it is necessary to promote and implement Integrated Management of Water Resources in coastal locations with the presence of wetlands and irrigations.

Los humedales son ecosistemas esenciales para el ser humano y la biodiversidad; y los humedales de Eten, en el territorio lambayecano, forman parte de una cadena de humedales costeros Perú-Chile; siendo importantes para la absorción de grandes cantidades de dióxido de carbono en el planeta, reguladores a inundaciones, comparten características ecológicas y climáticas, y sirven de albergue para aves migratorias. Actualmente se encuentra en proceso de degradación producto de las actividades antropogénicas como la deforestación, la expansión urbana informal y la contaminación por residuos sólidos; necesitando medidas de restauración. La investigación propone estrategias para reprogramar los humedales de Ciudad Eten hacia un paisaje híbrido, buscando la relación entre los seres vivos, el entorno físico y ambiental presente. A partir del enfoque cualitativo, se analizó las diversas estrategias de reprogramación que dan lugar a la construcción de un paisaje híbrido en un contexto de abandono y degradación ambiental, utilizando la metodología de creación de humedales propuesto por Architectural Association. Asimismo, para las estrategias de reprogramación en los humedales de Ciudad Eten se tuvo en cuenta: puntos estratégicos para los posibles casos de desviación del cauce del río, división de la unidad en microcélulas, técnicas para la construcción de humedales y los tipos de patrones de colocación de barreras. Se concluyó que la estrategia de reprogramación permitirá manipular el territorio hacia un paisaje productivo, llevándose a cabo en 4 fases durante un largo periodo de tiempo, logrando un resultado que beneficie a la naturaleza, los habitantes y la economía local. / Wetlands are essential ecosystems for humans and biodiversity; and the Eten wetlands, in the Lambayecan territory, are part of a chain of Peru-Chile coastal wetlands; being important for the absorption of large amounts of carbon dioxide on the planet, regulating floods, sharing ecological and climatic characteristics, and serving as shelter for migratory birds. It is currently in the process of degradation as a result of anthropogenic activities such as deforestation, informal urban expansion and contamination by solid waste; needing restoration measures. The research proposes strategies to reprogram the wetlands of Ciudad Eten towards a hybrid landscape, seeking the relationship between living beings, the present physical and environmental environment. Using the qualitative approach, the various reprogramming strategies that give rise to the construction of a hybrid landscape in a context of abandonment and environmental degradation were analyzed, using the wetland creation methodology proposed by the Architectural Association. Likewise, for the reprogramming strategies in the wetlands of Ciudad Eten, the following were taken into account: strategic points for possible cases of deviation of the river channel, division of the unit into microcells, techniques for the construction of wetlands and the types of patterns of placement of barriers. It was concluded that the reprogramming strategy will allow the territory to be manipulated towards a productive landscape, carried out in 4 phases over a long period of time, achieving a result that benefits nature, the inhabitants and the local economy.

Constructed wetlands (CWs) are anthropically designed systems to improve and optimize certain physical and biochemical processes that occur in the ecosystems of natural wetlands with the main objective of removing pollutants from the water. This technology, which usually has been used for the treatment of urban wastewater, is being recently applied for treating a great variety of flows, including eutrophic water. Treatment efficiency of these systems depends on the interrelation of a great variety of processes and factors that hinder the establishment of simple principles for its design and/or exploitation. Therefore, mathematical models are useful tools to increase the knowledge about this technology and to optimize their design and management. During the last decades, a remarkable advance has been produced in the modelling of CWs, especially subsurface flow systems. However, an equivalent level of development has not been reached in the modelling of surface flow systems. In this type of CWs, where there is not a porous medium through which the water to be treated circulates, the influence of environmental factors such as wind or avifauna, and the interaction with the layer of sediment can be more intense. Therefore, it is necessary having models applicable to this type of CWs which facilitate the representation of this particular casuistry. In this PhD Dissertation a mechanistic biokinetic model for the treatment of eutrophic water in free water surface constructed wetlands has been developed. The structure of the Activated Sludge Model (ASM) has been used to represent the processes that affect to the main variables of water quality in eutrophic systems, i.e., suspended solids, phytoplankton, different forms of nitrogen and phosphorus and matter organic. The model has been implemented in the software AQUASIM and has been calibrated and validated in two real systems that treated hypertrophic water from Lake l¿Albufera (Valencia) for three years. One of the most remarkable contributions of this model is the ability for simulating the operation conditions of full-scale systems, i.e., for reproducing the interactions that occur between the free water surface constructed wetland and the environment where it is integrated. A novel contribution of this model is the capacity for simulating the effects produced by the activity of the avifauna and by the action of the wind speed in the resuspension of sediments. Another important contribution is the quantification of the effect of the processes involved in the cycles of each variable. This has been able to determine the importance of resuspension in the removal of suspended solids, especially that caused by the action of the wind. Likewise, vegetation cover has been demonstrated to be an easy to monitor and valid parameter for the simulation of the effect of emerging macrophytes in water quality in surface flow CWs, in both sedimentation and resuspension processes, as well as in nutrients uptake. On the other hand, this research has allowed extend the knowledge about the immobility of microorganisms in surface flow CWs. It has also been proven that high vegetation covers as well as harvesting of emerging macrophytes are crucial factors in nutrients removal in this type of systems. / Los humedales artificiales (HHAA) son sistemas diseñados antrópicamente para mejorar y optimizar ciertos procesos físicos y bioquímicos que ocurren en los ecosistemas de los humedales naturales con el objetivo principal de eliminar contaminantes del agua. Esta tecnología, que habitualmente se ha utilizado para la depuración de aguas residuales urbanas, se está aplicando recientemente en el tratamiento de una gran variedad de corrientes, entre ellas las aguas eutróficas. La eficiencia de tratamiento de estos sistemas depende de la interrelación de una gran variedad de procesos y factores que dificultan el establecimiento de principios simples para su diseño y/o explotación. Por ello, los modelos matemáticos son una herramienta útil para aumentar el conocimiento sobre esta tecnología y para optimizar su diseño y gestión. Durante las últimas décadas se ha producido un avance notable en la modelación de los HHAA, especialmente en los sistemas de flujo subsuperficial. Sin embargo, no se ha alcanzado un nivel de desarrollo equivalente en la modelación de los sistemas de flujo superficial. En esta tipología de HHAA, donde no existe un medio poroso a través del cual circula el agua a tratar, la influencia de factores ambientales como el viento o la avifauna y la interacción con la capa de sedimentos puede ser más intensa. Por lo tanto, resulta necesario disponer de modelos aplicables a este tipo de HHAA que permitan representar esta casuística particular. En esta Tesis Doctoral se ha desarrollo un modelo mecanicista biocinético para el tratamiento de aguas eutróficas mediante humedales artificiales de flujo superficial. Se ha utilizado la estructura de los modelos Activated Sludge Model (ASM) para representar los procesos que afectan a las principales variables de calidad de aguas eutróficas, es decir, los sólidos en suspensión, el fitoplancton, las distintas formas de nitrógeno y fósforo y la materia orgánica. El modelo se ha implementado en el software AQUASIM y ha sido calibrado y validado en dos sistemas reales que han tratado durante tres años las aguas hipereutróficas del lago de l¿Albufera (València). Una de las contribuciones más destacables de este modelo es la capacidad para simular las condiciones de funcionamiento de los sistemas a escala real, es decir, para reproducir las interacciones que se producen entre el humedal artificial de flujo superficial y el medio en el que se integra. Una aportación novedosa de este modelo es la capacidad para simular los efectos producidos por la actividad de la avifauna y por la acción de la velocidad del viento en la resuspensión de los sedimentos. Otra aportación importante es la cuantificación del efecto de los procesos que intervienen en los ciclos de cada variable. Con ello se ha podido determinar la importancia de la resuspensión en la eliminación de los sólidos en suspensión, especialmente de la provocada por la acción del viento. Así mismo, se ha demostrado la aplicabilidad del grado de cobertura vegetal como un parámetro de fácil monitorización y válido para la simulación del efecto de las macrófitas emergentes en la calidad de las aguas en los HHAA de flujo superficial, tanto en los procesos de sedimentación y resuspensión del material particulado como en la toma de nutrientes. Por otra parte, esta investigación ha permitido ampliar el conocimiento sobre la inmovilidad de los microorganismos en los HHAA de flujo superficial. También se ha comprobado que un buen grado de cobertura vegetal, así como el cosechado de las macrófitas emergentes, son factores cruciales en la eliminación de nutrientes en este tipo de sistemas. / Els aiguamolls construïts (AACC) són sistemes antròpicament dissenyats per a millorar i optimitzar determinats processos físics i bioquímics que es produeixen en els ecosistemes de les zones humides naturals amb l'objectiu d'eliminar els contaminants de l'aigua. Aquesta tecnologia, que normalment s'ha utilitzat per al tractament d'aigües residuals urbanes, s'està aplicant recentment al tractament de diversos fluxos, com les aigües eutròfiques. L'eficàcia del tractament d'aquests sistemes depèn de la interrelació d'una gran varietat de processos i factors que dificulten l'establiment de principis simples per al seu disseny i/o explotació. Per això, els models matemàtics són una eina útil per a augmentar els coneixements sobre aquesta tecnologia i per a optimitzar el seu disseny i la gestió. Durant les últimes dècades s'ha produït un avanç notable en la modelització d'els AACC, especialment en els sistemes de flux subsuperficial. No obstant això, no s'ha assolit un nivell de desenvolupament equivalent en la modelització de sistemes de flux superficial. En aquesta tipologia d'AACC, on no existeix un medi porós a través del qual circula l'aigua a tractar, la influència de factors ambientals com el vent o les aus i la interacció amb la capa de sediments pot ser més intensa. Per tant, resulta necessari disposar de models aplicables a aquest tipus d'AACC que permeten representar aquesta casuística particular. En aquesta Tesi Doctoral s'ha desenvolupat un model mecanicista biocinètic per al tractament d'aigües eutròfiques mitjançant aiguamolls artificials de flux superficial. S'ha utilitzat l'estructura dels models Activated Sludge Model (ASM) per a representar els processos que afecten les principals variables de la qualitat de les aigües eutròfiques, és a dir, els sòlids en suspensió, el fitoplàncton, les diverses formes de nitrogen i fòsfor i la matèria orgànica. El model s'ha implementat en el software AQUASIM i ha estat calibrat i validat en dos sistemes reals que han tractat durant tres anys les aigües hipereutròfiques del llac de l¿Albufera (València). Una de les aportacions més remarcables d'aquest model és la capacitat per a simular les condicions de funcionament dels sistemes a escala real, és a dir, per a reproduir les interaccions que es produeixen entre l'aiguamoll artificial de flux superficial i el medi en el qual està integrat. Una aportació novedosa d'aquest model és la capacitat per a simular els efectes produïts per l'activitat de l'avifauna i per l'acció de la velocitat del vent en la resuspensió de sediments. Una altra aportació important és la quantificació de l'efecte dels processos implicats en els cicles de cada variable. Amb açò s'ha pogut determinar la importància de la resuspensió en l'eliminació dels sòlids en suspensió, especialment de la provocada per l'acció del vent. Així mateix, s'ha demostrat l'aplicabilitat del grau de cobertura vegetal com a un paràmetre de fácil monitorització i vàlid per a la simulació de l'efecte dels macròfits emergents en la qualitat de les aigües en els AACC de flux superficial, tant en els processos de sedimentació i resuspensió del material particulat com en la presa de nutrients. D'altra banda, aquesta recerca ha permès ampliar el coneixement sobre la immobilitat d'els microorganismes en els AACC de flux superficial. També s'ha comprovat que un bon grau de cobertura vegetal, així com la sega dels macròfits emergents, són factors clau en l'eliminació de nutrients en aquest tipus de sistemes. / Gargallo Bellés, S. (2017). Modelación de la calidad de las aguas en los humedales artificiales de flujo superficial (HAFS) Aplicación a los HAFS del Tancat de la Pipa en l'Albufera de Valencia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/78215 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales

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

Desde las décadas finales del siglo XX, Lima Metropolitana es una ciudad afectada por su creciente población y el poco territorio que posee para abastecer este crecimiento urbano demográfico. Esto produce un proceso de asentamiento y urbanización acelerado y desordenado, sobre todo en zonas periféricas aledañas a áreas naturales. Con el objetivo de controlar la invasión y disminuir la reducción de las superficies de humedales costeros, la normativa vigente responde con medidas prohibitivas que poco se ajustan a los modos de habitar de los residentes, más aún de una expansión de origen informal. Por ello, la investigación comprende el análisis de los factores dentro del modo de habitar el entorno de los humedales costeros que se deben tener en cuenta en la aplicación de la normativa vigente, para orientar el diseño de espacios urbanos que propicien conductas adecuadas para minimizar el impacto negativo en los ecosistemas frágiles, a partir del caso de los Pantanos de Villa. Si bien existen una serie de normas propuestas con el fin de evitar, controlar u organizar esta expansión informal; su cumplimiento es precario. Esto se debe a que la normativa se encuentra desligada entre sí, además de no tomar en cuenta características importantes que condicionan de alguna manera el modo de habitar de los residentes de las zonas aledañas a las áreas protegidas y que, a su vez, termina afectando al área protegida. De esta manera, se establecen como factores dentro del modo de habitar de usuarios de espacios de origen informal que deben ser tomados en su verdadera dimensión en la normativa vigente; a la calidad física del espacio habitable, en donde se evalúan las características de la estructura urbana y del espacio perceptual del peatón; y a los tipos de actividades realizadas por los usuarios que condicionan su comportamiento en el espacio.

[EN] Despite their recognized economic, social, cultural and environmental value, European lakes and wetlands are under severe pressures that threaten its conservation. Given that water withdrawals are among their most common pressures, the fact of ensure an adequate flood regime is considered a key factor in maintaining its rich biodiversity and associated ecosystem services. The objective of this thesis is to develop a methodology to meet the water needs of these ecosystems, based on sound scientist foundations and in compliance with legal requirements. This thesis first performs a synthesis of the legal framework for the protection of wetlands, both Spanish and EU level. The legal analysis was oriented to answer relevant questions around the concept of wetland, legal terminology, protection levels, etc. This analysis has been complemented with a review and synthesis of scientific and technical fundamentals that explain the role of the flood regime in the composition and distribution of species and the interactions between them, the natural processes involved and the abiotic environment. There has also been a review of the calculation methods of the water needs of lakes and wetlands, both in Spain and internationally. These three aspects (legal, scientific and technical) have served as a basis for designing the methodology for calculating the water needs of lakes and wetlands made in this thesis. The theoretical development of this calculation method is complemented with the application in five emblematic Spanish wetlands. These case studies allow assess the applicability of the methodology in very different types of wetlands, including a high mountain lake, endorheic inland wetlands and wetlands linked to river systems. Based on the available information, you carried out biological tests to validate the proposed water needs based on the flood regime with their environmental objectives, primarily for the good ecological status and favorable conservation status of selected habitats and species. Finally, the results from the methodology proposed in the thesis are discussed in the context of the scientific principles of ecosystem management and other methodologies used for that purpose. The case studies have allowed analyzing their applicability and the particularities of each one. You have also evaluated the benefits that could be obtained by applying the methodology at the national, European and international level, including its overall contribution to a more sustainable use of water. / [ES] Pese a su reconocido valor económico, social, cultural y ambiental, los lagos y humedales europeos están sometidos a fuertes presiones que amenazan su conservación. Teniendo en cuenta que las extracciones de agua figura entre sus afecciones más comunes, garantizar un régimen de inundación adecuado se considera un factor clave para mantener su rica biodiversidad y los servicios ambientales asociados. El objetivo de esta tesis es el desarrollo de una metodología para conocer las necesidades hídricas de estos ecosistemas, sobre la base de sólidos fundamentos científicos y en cumplimiento de las exigencias legales. En la tesis se realiza en primer lugar una síntesis del marco jurídico de protección de los humedales, tanto a nivel español como comunitario. El análisis legal se ha orientado a responder preguntas relevantes que han girado en torno al concepto de humedal, terminología legal, niveles de protección, etc. Este análisis se ha complementado con una revisión y síntesis de los fundamentos científicos y técnicos que explican el papel del régimen de inundación en la composición y distribución de las especies, así como las interacciones entre ellas, los procesos naturales que intervienen y el medio abiótico. También se ha realizado una revisión de los métodos de cálculo de las necesidades hídricas de lagos y humedales, tanto en España como a nivel internacional. Estos tres aspectos (legal, científico y técnico) han servido de base para diseñar la metodología para el cálculo de las necesidades hídricas de lagos y humedales formulada en esta tesis. El desarrollo teórico de esta metodología de cálculo se complementa con la aplicación a 5 humedales emblemáticos españoles. Estos casos de estudio permiten en primer lugar valorar la aplicabilidad de la metodología en tipos de humedales muy diferentes, incluyendo un lago de alta montaña, humedales endorreicos interiores y humedales ligados a sistemas fluviales. En función de la información disponible, se llevan a cabo análisis biológicos para validar las propuestas de necesidades hídricas basadas en el régimen de inundación con sus respectivos objetivos ambientales, fundamentalmente con el buen estado ecológico y el estado de conservación favorable de hábitats y especies seleccionadas. Finalmente, con los resultados obtenidos se discute el enfoque y diseño de la metodología propuesta en la tesis en el contexto de los principios científicos de la gestión ecosistémica y otras metodologías empleadas al efecto. Los casos de estudio han permitido valorar su aplicabilidad y las particularidades de cada uno de ellos. También se han valorado los beneficios que se podrían obtener con la aplicación de la metodología en el ámbito nacional, europeo e internacional, incluyendo su contribución general para un uso más sostenible del agua. / [CA] Malgrat el seu reconegut valor econòmic, social, cultural i ambiental, els llacs i zones humides d'Europa estan sotmesos a fortes pressions que amenacen la seva conservació. Tenint en compte que les extraccions d'aigua figura entre les afeccions més comuns, garantir un règim d'inundació adequat es considera un factor clau per mantenir la seva rica biodiversitat i els serveis ambientals associats. L'objectiu d'aquesta tesi és el desenvolupament d'una metodologia per conèixer les necessitats hídriques d'aquests ecosistemes, sobre la base de sòlids fonaments científics i en compliment de les exigències legals. A la tesi es realitza en primer lloc una síntesi del marc jurídic de protecció de les zones humides, tant a nivell espanyol com comunitari. L'anàlisi legal s'ha orientat a respondre preguntes rellevants que han girat al voltant del concepte de zona humida, terminologia legal, nivells de protecció, etc. Aquesta anàlisi s'ha complementat amb una revisió i síntesi dels fonaments científics i tècnics que expliquen el paper del règim d'inundació en la composició i distribució de les espècies, així com les interaccions entre elles, els processos naturals que intervenen i el medi abiòtic. També s'ha realitzat una revisió dels mètodes de càlcul de les necessitats hídriques de llacs i zones humides, tant a Espanya com a nivell internacional. Aquests tres aspectes (legal, científic i tècnic) han servit de base per dissenyar la metodologia per al càlcul de les necessitats hídriques de llacs i aiguamolls formulada en aquesta tesi. El desenvolupament teòric d'aquesta metodologia de càlcul es complementa amb l'aplicació a cinc aiguamolls emblemàtics espanyols. Aquests casos d'estudi permeten en primer lloc valorar l'aplicabilitat de la metodologia en tipus d'ecosistemes molt diferents, incloent un llac d'alta muntanya, zones humides endorreiques interiors i aiguamolls lligats a sistemes fluvials. En funció de la informació disponible es duen a terme anàlisis biològiques per validar les propostes de necessitats hídriques basades en el règim d'inundació amb els seus respectius objectius ambientals, fonamentalment amb el bon estat ecològic i l'estat de conservació favorable d'hàbitats i espècies seleccionades. Finalment, amb els resultats obtinguts es discuteix l'enfocament i disseny de la metodologia proposada en la tesi en el context dels principis científics de la gestió ecosistèmica i altres metodologies emprades a l'efecte. Els casos d'estudi han permès valorar la seva aplicabilitat i les particularitats de cada un d'ells. També s'han valorat els beneficis que es podrien obtenir amb l'aplicació de la metodologia en l'àmbit nacional, europeu i internacional, incloent la seva contribució general per a un ús més sostenible de l'aigua. / Sánchez Navarro, R. (2016). Estudio de las necesidades hídricas de humedales españoles: condicionantes legales y posibilidades metodológicas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62197

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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.

S'han estudiat els efectes dels factors ambientals sobre el perífiton dels sistemes lenític fluctuants del aiguamolls de l'Empordà. L'estudi s'ha realitzat als tres nivells d'integració: nivell d'ecosistema considerant el rol del perífiton envers els altres productors primaris; a nivell de comunitat, estudiant la composició específica de les diatomees i a nivell de població estudiant la plasticitat fenotípica d'una espècie de diatomea (Nitzschia frustulum).A nivell d'ecosistema s'observa que els factors que afavoreixen el predomini dels diferents tipus de productors primaris (perífiton, fitoplàncton i macròfits) són la renovació i el grau d'eutròfia de l'aigua. A nivell de comunitat els factors determinants en la composició i distribució de les espècies de diatomees són els gradients confinament-inundació així com la productivitat del sistema. En funció d'aquest factors s'han establert 5 associacions de diatomees. A nivell de població es demostra que tant la salinitat, com la relació N : P a l'aigua com el moviment de l'aigua afecten la morfologia i ultraestructura de la valva de N. frustulum. De forma interessant s'observa que la salinitat, considerada com a factor individual, afecta N. frustulum a nivell poblacional provocant-li modificacions en la morfologia de la valva, per en canvi, no afecta a nivell de comunitat, ja que totes les espècies de diatomees presents en ambients de salinitat fluctuant són eurihalines. / The effects of environmental conditions on periphytic of lentic and fluctuating waters (Empordà wetlands) at the three different levels of organisation were studied: at ecosystem level, considering the role of periphyton among the primary producers; at community level, analysing the periphytic diatom species composition; and at population level studying the phenotypic plasticity of a selected diatom species (Nitzschia frustulum). The factors favouring the predominance of different primary productors (periphyton, phytoplankton and macrophytes) were the turnover and eutrophy of the water. At the community level, we observed that the main factors affecting diatom species composition and distribution are the gradients confinement-flooding and productivity of the system. Based on these factors 5 diatom assemblages have been distinguished. At the population level, the results of the present thesis proved that the morphology and ultrastructure of N. frustulum is affected by salinity, N : P ratio and movement of the water. Interestingly the results showed that salinity, as a single environmental factor, has effect at N. frustulum population level resulting in phenotypic plasticity while there is no effect of salinity at diatom community level since in such environments with fluctuating salinity all the species present are euryhaline.

Esta tese analisa a percepção da paisagem da área úmida de Capellanía localizada na cidade de Bogotá Colômbia. A investigação mostra como a paisagem não se baseia simplesmente na estética e na sensibilidade do ambiente. Através de análise de documentos históricos, entrevistas e mapeamento participativo pela percepção dos moradores, entende-se que ela se sustenta em uma série de percepções e imagens mentais que historicamente os grupos dominantes têm imposto na sociedade para permitir um ordenamento territorial determinado, o que Cosgrove (1985) denominou exercício do poder sobre o espaço. Identificaram-se as imagens ambientais e os atores históricos que contribuíram para configurar e transformar a paisagem do banhado Capellanía através do tempo, os principais impactos ambientais acontecidos durante o século XX produto dos ordenamentos territoriais estabelecidos, finalizando com a percepção dos atores atuais que se relacionam direta ou indiretamente com este ecossistema. / This thesis analyzes the urban landscape perception of the Capellanía wetland located in Bogota, Colombia. Although the urban landscape is supported by the esthetic and the sensibility around it, this research shows that perception and the mental images have a high influence to set of laws that control the territorial space. These two variables have imposed by different dominant groups, which is related to power exercise over territorial space (Cosgrove 1985). The research identified the environmental images and the different agents that contributed in the current configuration and transformation of the Capellanía wetland landscape. It started with the evaluation of the environmental impacts during the XX century as a consequence of different set of laws that organized the territorial space; and finalized with the perception of the current agents that interact with the wetland ecosystem directly or indirectly. / Esta tesis analiza la percepción del paisaje del humedal Capellanía localizado en la ciudad de Bogotá Colombia. La investigación muestra cómo el paisaje no se basa simplemente en la estética y la sensibilidad del ambiente, sino que se sustenta en una serie de percepciones e imágenes mentales que históricamente los grupos dominantes han impuesto en la sociedad para permitir un ordenamiento territorial determinado, en lo que Cosgrove (1985) denominó como ejercicio del poder sobre el espacio. Para ello, se identificaron las imágenes ambientales y los agentes históricos que contribuyeron a la configuraron y transformaron del paisaje del humedal Capellanía a través del tiempo, los principales impactos ambientales acontecidos durante el siglo XX producto de los ordenamientos territoriales establecidos, finalizando con la percepción de los agentes actuales que se relacionan directa o indirectamente con este ecosistema.