Effects of pollution and water diversion on the organization and functioning of stream food webs

Abstract

La contaminación y la detracción de agua son dos de los factores de estrés más frecuentes que afectan a los ecosistemas de agua dulces y que a menudo aparecen de forma simultánea. Los múltiples estresores que afectan a un sistema pueden interactuar y generar efectos complejos amplificando o mitigando el efecto individual de cada uno de ellos, por lo que se han convertido en motivo de gran preocupación dadas las alteraciones que pueden inducir en la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas. En esta disertación se exploran los efectos de la detracción de agua y la contaminación en las redes tróficas fluviales mediante la combinación de dos estudios de campo. En el experimento, se analizaron los impactos de los dos estresores, en la estructura y complejidad de las redes tróficas fluviales, seleccionando cuatro ríos que difieren en la calidad del agua, y que constan de un esquema de desvío de agua similar. Utilizando dos metodologías diferentes (i.e. análisis de isótopos estables y flujos de energía de las redes tróficas), se compararon las redes tróficas aguas arriba y aguas abajo de las presas teniendo en cuenta el gradiente de contaminación de los ríos. Cada estresor indujo diferentes cambios en la base de la red trófica: la contaminación aumentó la disponibilidad del biofilm y la detracción de agua redujo la cantidad de detritus grueso aguas abajo de laspresas. En ambos capítulos, la vía marrón mostró una respuesta negativa consistente, disminuyendo con la reducción del stock de detritus. Sin embargo, al contrario de lo que esperábamos, la relevancia de la red trófica verde no aumentó a lo largo del gradiente de contaminación. La comunidad de invertebrados no mostró grandes variaciones en lo que a densidad y diversidad se refiere con el aumento de la contaminación, aunque las comunidades se volvieron más homogéneas a lo largo del gradiente. Sin embargo, la diversidad trófica de los taxones comunes en el área de estudio aumentó, indicando la transición a una dieta más generalista. Las alteraciones observadas aumentaron en presencia de ambos estresores, lo que indica que la contaminación exacerbó los efectos de la desviación de agua. En el segundo experimento, se realizó una manipulación de todo el ecosistema para abordar los efectos de la contaminación puntual en las propiedades de las redes tróficas. Mediante un diseño experimental BACI, se detectaron las alteraciones inducidas por un efluente debidamente tratado siguiendo las dos metodologías anteriormente mencionadas. Los cambios en la base de la red trófica fueron evidentes tras la adición del efluente. El aumento de la cantidad de biofilm promovió los flujos hacia la vía verde. Sin embargo, a pesar de éste aumento, se observó una reducción de la vía marrón al mismo tiempo que una disminución de los flujos energéticos totales y de la diversidad trófica. Estas respuestas fueron coherentes con la disminución observada en la densidad de invertebrados y en la riqueza de taxones, lo que también condujo a un aumento de la heterogeneidad. Esta tesis demuestra que los estresores estudiados producen claros cambios en la base de la red trófica, y que la contaminación puede potenciar los efectos de la detracción de agua en ellas. Además, cabe resaltar que un mismo estresor puede producir patrones opuestos en la organización de las redes tróficas, lo que podría deberse a las diferentes fuerzas de interacción entre los componentes de las mismas.