Grups de recerca > GRECO > Línies de recerca > Ecologia fluvial i ecotoxicologia
Anar al contingut (clic a Intro)
UdG Home UdG Home
UdG 30 anys
Tancar
Menú

Grup de recerca en Ecologia aquàtica continental (GRECO)

Ecologia fluvial i ecotoxicologia

Línia de recerca

Investigadors permanents: Anna Romaní, Sergi Sabater, Anna Vila-Gispert

Els sistemes fluvials intervenen de forma clau en el cicle del carboni i nutrients mitjançant processos biòtics (descomposició, incorporació, producció fotosintètica) i abiòtics (retenció, adsorció). En rius de capçalera i tram mig, sovint forestats i estretament connectats amb la conca de drenatge, la vegetació de ribera pot actuar com a filtre de materials. En rius mediterranis les entrades de material estan també molt determinades pel cicle hidrològic, caracteritzat per un període sec (l’estiu) i unes pluges fortes a la tardor i primavera.

Els organismes que es desenvolupen en el substrat bentònic del riu (rocs, còdols, sorra, fulles, fusta) són els màxims responsables del flux de matèria orgànica i inorgànica en rius de tram alt i mig.

La comunitat biològica bentònica està formada per organismes autòtrofs (algues, cianobacteris) i heteròtrofs (bacteris, fongs, microinvertebrats i macroinvertebrats) immersos en una matriu polimèrica constituint el que es denomina biofilm.

El principal objectiu d’aquesta línia de recerca és determinar com els diferents components del biofilm fluvial s’estructuren en funció de les entrades de nutrients orgànics i inorgànics del riu, i com la comunitat biològica contribueix al procés d’assimilació i/o reciclatge d’aquests nutrients. S’estudien biofilms autotròfics però també heterotròfics com són els que es formen en el sediment hiporreic. Es fa èmfasi en el bosc de ribera com a zona tampó.

S’estudia també la descomposició del material vegetal (bàsicament fullaraca) i les comunitats de bacteris i fongs responsables del procés de descomposició a través de les seves capacitats enzimàtiques.

S’estudien també les relacions tròfiques i estructurals entre els organismes que formen el biofilm fluvial per a definir el cicle microbià (“microbial loop”bentònic. Com a principals metodologies es realitzen treballs de camp, mitjançant dissenys mostrals i experimentals (addició de nutrients, colonització de substrats), i dissenys experimentals de laboratori (incubacions en microcosms, canals artificials).

Les principals metodologies que s’utilitzen són: composició i biomassa del biofilm (bacteris, algues, fongs, microfauna, macrofauna), metabolisme del biofilm (activitats enzimàtiques extracel·lulars, fotosíntesi, respiració), metabolisme obert (dinàmica de l’oxigen), estructura del biofilm (contingut de C:N:P, polisacàrids, microscopia electrònica de rastreig, confocal CLSM, mesures amb microelectrodes), relacions tròfiques (continguts intestinals), composició i biodegradabilitat del carboni orgànic dissolt (fraccionament del DOC per pesos moleculars, DOC biodegradable).

Ecotoxicologia del perífiton

Arribar a comprendre l’efecte dels tòxics sobre els ecosistemes és un dels principals objectius de la recerca en ecotoxicologia. Dins el conjunt d’ecosistemes existents, l’entrada creixent de substàncies xenobiòtiques al medi fluvial ha generat gran preocupació respecte als seus efectes sobre la biota. En aquest context, el nostre grup de recerca porta varis anys investigant l’efecte de tòxics model: zenc, coure i atrazina en el perífiton. Seguim una aproximació de camp, basada en el convenciment que la presència d’una substància tòxica en l’ecosistema aquàtic ha de ser considerada com un factor ambiental més al qual les comunitats naturals estan exposades.

Per una banda, utilitzem la metodologia del test dosi-resposta per tal d’avaluar la influència de la variabilitat ambiental en la resposta ecotoxicològica de les comunitats naturals (Guasch et al. 1998; Guasch and Sabater 1998, Blanck et al 2002). Per altra banda, experiments realitzats en rius artificials ens permeten determinar quina és la concentració d’un determinat compost que pot afectar tan l’estructura com el funcionament de la comunitat natural (Guasch et al. 2002). Seguint la mateixa aproximació, s’estan duent a terme estudis a nivell de conca, per tal d’avaluar la relació existent entre els usos del sòl i la integritat de l’ecosistema fluvial. Les investigacions actuals també fan referència ala captació, biodisponibilitat, bioacumulació i/o biodegradació de tòxics en sistemes lòtics.

Conèixer la magnitud dels efectes d’un vessament sobre l’ecosistema fluvial i els factors que la modulen, és la base per avaluar la seva capacitat d’autodepuració i garantir la seva integritat ecològica, sent aquest és l’objectiu final d’aquesta línia de recerca.

L’ecotoxicologia del perífiton també s’està investigant en una situació de condicions extremes: el Mar Menor, una llacuna costanera hipersalina situada al SE de la costa mediterrània de l’Estat Espanyol. En aquesta llacuna es mesuren unes elevades concentracions de metalls pesats al sediment, en algunes àrees influenciades per una antiga zona minera. Per tal d’investigar la possible transferència de metalls a la xarxa tròfica aquàtica, s’estan investigant la composició de la comunitat del perífiton, la concentració de metalls i la inducció de tolerància. 

Biofilms fluvials i aplicacions per a la qualitat de l’aigua

Les plantes de tractament d’aigua actualment utilitzen tractaments sofisticats per a obtenir aigua potable. Tanmateix, la qualitat de l’aigua primària és actualment clau, degut a l’augment de la urbanització, industrialització i tractaments agrícoles. Per tant doncs, és important millorar la qualitat de l’aigua prèviament al seu tractament.

Els biofilms són punts d’activitat biòlogica freqüents en rius i llacs, i també durant els diferents estadis del sistema de tractament d’aigües. L’objectiu d’aquesta recerca és desenvolupar el coneixement dels biofilms naturals per tal d’optimitzar la seva capacitat de regular el contingut de matèria orgànica de l’aigua, la retenció de compostos tòxics i de partícules.

El carboni orgànic dissolt (DOC) i, més concretament, el DOC biodegradable, és ràpidament utilitzat per la comunitat heterotròfica del biofilm (bacteris, fongs, protozous). D’altra banda, els organismes autotròfics (algues, cianobateris) poden ser productors de DOC i BDOC.

En certes condicions físicoquímiques, d’elevat contingut de nutrients, baix cabal, i una relació N/P baixa, es poden produir creixements massius de cianobacteris als rius. Els cianobacteris poden produir tant substàncies tòxiques (cianotoxines) com compostos que fan olor (geosmina) que, en produir-se la lisi cel·lular es desprenen a l’aigua. Si aquests compostos no són eliminats, arriben a la xarxa de distribució i als usuaris de l’aigua potable. Els organismes responsables de la producció de geosmina i els factors que afavoreixen la seva producció i alliberament s’han investigat durant dos anys de seguiment al riu i experiments de laboratori. 

Publicacions representatives:

Bonet B., N. Corcoll, A. Tlili, S. Morin & H. Guasch. 2014. Antioxidant enzyme activities in biofilms as biomarker of Zn pollution in a natural system: an active bio-monitoring study. Ecotoxicology and Environmental Safety 103: 82-90.

Ginebreda A., Kuzmanovic M., Guasch H., López de Alda M., López-Doval J.C., Muñoz I., Ricart M., Romaní A.M., Sabater S. & Barceló D. 2014. Assessment of multi-chemical pollution in aquatic ecosystems using toxic units: Compound prioritization, mixture characterization and relationships with biological descriptors. Science of the Total Environment 468–469: 715–723.

Mora-Gómez J., Elosegi A., Mas-Martí E. & A.M. Romaní. 2015. Factors controlling seasonality in leaf litter breakdown for a Mediterranean stream. Freshwater Science, in press.

Romaní A.M., Amalfitano S., Artigas J., Fazi S., Sabater S., Timoner X., Ylla I., Zoppini A. 2013. Microbial biofilm structure and organic matter use in mediterranean streams. Hydrobiologia 719: 43-58.

Timoner X., Acuña V., Borrego, C. & Sabater S. 2014. The dynamics of biofilm bacterial communities is driven by flow wax and wane in intermittent streams. Limnology and Oceanography 59: 2057-2067.

Escull quins tipus de galetes acceptes que el web de la Universitat de Girona pugui guardar en el teu navegador.

Les imprescindibles per facilitar la vostra connexió. No hi ha opció d'inhabilitar-les, atès que són les necessàries pel funcionament del lloc web.

Permeten recordar les vostres opcions (per exemple llengua o regió des de la qual accediu), per tal de proporcionar-vos serveis avançats.

Proporcionen informació estadística i permeten millorar els serveis. Utilitzem cookies de Google Analytics que podeu desactivar instal·lant-vos aquest plugin.

Per a oferir continguts publicitaris relacionats amb els interessos de l'usuari, bé directament, bé per mitjà de tercers (“adservers”). Cal activar-les si vols veure els vídeos de Youtube incrustats en el web de la Universitat de Girona.