DETERMINACIÓN DE LA RELACIÓN ENTRE EL NIVEL DE INFLUENCIA CONTINENTAL Y EL CONTENIDO EN CLOROFILA DE LAS AGUAS COSTERAS DE LA COMUNIDAD VALENCIANA EN APLICACIÓN DE LA DIRECTIVA MARCO DEL AGUA

Abstract

La Directiva Marco del Agua de la UE (DMA, WFD) (2000/60/CE) establece el marco comunitario para la protección de las aguas superficiales continentales, de transición, costeras y subterráneas, para prevenir o reducir su contaminación, promover su uso sostenible, proteger el medio ambiente, mejorar el estado de los ecosistemas acuáticos y atenuar los efectos de las inundaciones y las sequías. Esta directiva surge de la necesidad, dentro de la Unión Europea, de tomar medidas para proteger las aguas tanto en cantidad como en calidad y garantizar que todas las masas de agua alcancen el estado ecológico ¿Good¿ en el año 2015 (Heiskanen, 2004). Los trabajos han comenzado con la identificación y caracterización de los cuerpos de agua y la intercalibración entre los estados miembros. El área de trabajo de ¿estado ecológico¿, incluido en la DMA, es el encargado de realizar una clasificación ecológica de los cuerpos de agua y establece unos parámetros indicadores en base a su relación con los elementos de calidad biológica/química de las aguas. Estos son utilizados para la clasificación de las áreas a estudiar y para la toma de decisiones políticas. El parámetro indicador propuesto por este área de trabajo es la clorofila a, que se utiliza como indicador de la biomasa fitoplanctónica. Sin embargo, el problema real para caracterizar ecológicamente las zonas costeras con y sin influencia continental mediante el análisis de los valores de la clorofila, es saber si el sistema es capaz de asumir las descargas continentales sin que se genere un proceso de eutrofia. En los ecosistemas oceánicos la llegada de nutrientes depende básicamente de la circulación vertical de las aguas, pero en los ecosistemas litorales son los aportes de origen continental los que en muchos casos determinan el estado trófico del sistema, especialmente en las zonas marinas más oligotróficas como el mar Mediterráneo (Moutin et al., 1998). Como cada ecosistema es único, se necesita un buen conocimiento de cada área para poder aplicar herramientas efectivas de mejora del estado ecológico. De hecho, y como apuntan Glibert et al (2006), para mejorar el estado trófico de un ecosistema litoral, necesitamos determinar cuales son los factores que dan lugar a los procesos de eutrofia. Sin embargo, también es interesante y necesario investigar la posible existencia de procesos de eutrofia naturales, ya que entonces, para mejorar el estado trófico, serían necesarias más herramientas de gestión y no sólo una disminución de los vertidos de nutrientes. El fitoplancton constituye la base de las cadenas tróficas pelágicas, y por lo tanto cualquier cambio cuantitativo o cualitativo puede afectar la dinámica de los niveles tróficos superiores (por ejemplo zooplancton) debido a la variabilidad en su biomasa y producción (Shiah et al., 1996). La luz, la temperatura, la disponibilidad de nutrientes y el consumo herbívoro son los cuatro factores más importantes que regulan la producción y la biomasa del fitoplancton. De estos cuatro factores, el elemento que normalmente condiciona la producción primaria del fitoplancton es la disponibilidad de las ¿sales nutritivas¿ (compuestos de nitrógeno, fósforo, silicio). Sin embargo, el factor que limita el crecimiento del fitoplancton varía dependiendo de la zona de estudio e incluso en la misma zona en función de las condiciones ambientales que en ella se den (Davies, 2004). De hecho, la determinación de cuales son los nutrientes que causan el problema es crítica. En algunos casos esto puede conocerse con una garantía suficiente, pero en otros es necesario realizar un estudio detallado. Es importante entender la relación entre las cargas de nutrientes y las respuestas ecológicas. Sin embargo, como se apunta en EPA (2001), muchas veces es difícil distinguir entre la variabilidad natural de un ecosistema respecto a la productividad primaria y la inducida por factores antropogénicos, especialmente el enriquecimiento de nutrientes, que a menudo es una consecuencia de la variabilidad en los procesos físicos. Ésta no es una tarea sencilla, y algunos modelos (Cloern, 2001) sugieren que el sistema modula los estresores de manera que un único estresor no produce necesariamente una única respuesta. Los modelos conceptuales pueden ayudarnos a determinar las relaciones causa-efecto, y como tales son una valiosa herramienta para la gestión de la calidad del agua. Abstract: The Water Framework Directive (2000/60/EC) creates a new legislative framework to manage, use, protect, and restore surface water and groundwater resources within the river basins (river catchments) and in the transitional (lagoons and estuaries) and coastal waters in the European Union. One of the main environmental objectives of the WFD (i.e. the good ecological quality of natural water bodies and good ecological potential of heavily modified and artificial water bodies) should be reached in 2015 (Heiskanen, 2004). Works have been started with water body identification and characterization, and Members States intercalibration. The ¿Ecological status¿ working group, included in WFD, is in charge of carry out a water body ecological classification and establishes an indicator parameters related to biological-chemical quality elements. Ecological indicator parameters are used in order to classify study areas and political decision-making. The indicator parameters proposed by this working group is the chlorophyll a that is used like phytoplankton biomass indicator. However, the problem to characterize ecologically coastal areas, with and without continental influence, through chlorophyll a values analysis, is to know if the system is capable to assume continental discharges without producing eutrophic process. In marine ecosystems nutrients load depend on vertical water flow basically, but in coastal ecosystems continental load are those which determine system trophic status, specially, in oligotrophic marine areas such a Mediterranean Sea (Mounting et al., 1998). Since each ecosystem is unique, a good knowledge of every area is needed in order to apply effective tools to improve ecological status. As Glibert et al. (2006) says to improve the ecological status of a coastal ecosystem it is needed to determine which the elements are causing eutrophic process. However, it is also interesting and necessary to investigate possible natural eutrophia process thus, to improve the ecological status, more management tools would be required and not only a diminishing nutrients inputs. Phytoplankton constitutes the base of the (pelagic) marine food webs and any qualitative or quantitative changes may affect the dynamics of higher trophic levels (for example zooplankton) due to the variability in their biomass and production (Shian et al., 1996). Light, temperature, nutrient availability and herbivore grazing are the four main factors that adjust primary production and phytoplankton biomass. Among these four factors, the one which usually determine phytoplankton primary production is the ¿nutritive salts¿ availability (nitrogen, phosphorus, silica compounds). However, limiting phytoplankton factor varies depend on the study area, and even in the same area according to environmental conditions (Davis, 2004). In fact, to determine which one of the nutrients cause the problem is critical. Sometimes it can be well know but other times a detail study is needed. To know the relationship between nutrient loads and ecological responses is very important. However, as it is said in EPA (2001), most of the time is difficult to distinguish between natural ecosystems variability regarding to primary production, to the variability lead to anthropogenic factors that is often a result of variability physical process. This is not a simple task, and some models (Cloern, 2001) suggest that the system modulate the stressors so one unique stressor does not generate one unique response, necessarily. Conceptual models may help to determine cause-effect relation, thus they are a valuable water quality management tools.