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Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 1 - Unidad 4 ECOSISTEMAS DE AGUA DULCE Capítulo 1. Lagos y Lagunas Sección 1: Características Sección 1: Características Los lagos y lagunas son depresiones en la superficie terrestre que contienen aguas estancadas, drenadas en muchos casos por ríos. Su profundidad puede ir desde 1 a 2000 m y su tamaño puede oscilar desde menos de una hectárea en las pequeñas lagunas hasta los miles de km2de los grandes lagos que se pueden asemejar incluso a los ecosistemas marinos. Los lagos pueden tener diversos orígenes: • Por efecto de la erosión y deposición glacial se excavan cubetas que luego son rellenadas por el agua de la lluvia y el deshielo. • Los meandros formados por los ríos pueden quedar separados, formándose lagos en forma de media luna. • Los movimientos de la corteza terrestre llevan en ocasiones a la aparición de depresiones que pueden llenarse de agua. • En algunos cráteres de volcanes extinguidos también pueden Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 2 - formarse lagos. • Los deslizamientos de tierras pueden formar lagos cuando bloquean los ríos y valles. Sin embargo, también podemos encontrar lagos y lagunas cuyo origen no es debido a causas geológicas: • Los castores represan los ríos formando lagunas someras aunque en ocasiones extensas. • Los hombres crean inmensos lagos para producir energía eléctrica, regadío o almacenamiento de agua y construyen pequeños estanques y pantanos para actividades recreativas, para pescar o simplemente para albergar fauna. • En minas y canteras abandonadas también pueden formarse charcas. Los lagos y lagunas presentan unas fronteras bien definidas y tienen ciertas características comunes: • La cantidad de luz que penetra en el agua se limita únicamente a las capas superficiales. • La temperatura cambia tanto estacionalmente como con la profundidad. • La disponibilidad de oxígeno se ve limitada ya que solo una pequeña proporción del agua está Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 3 - en contacto con el aire. Las poblaciones de organismos que habitan en lagos y lagunas experimentan cambios estacionales. En los climas templados a finales primavera y principios de verano, el incremento de la radiación solar y la mayor temperatura del aire hacen que las aguas superficiales se calienten más que las profundas, y permanecen en esta zona debido a su menor densidad. La capa de agua más caliente y ligera, el epilimnion, se sitúa por encima de una capa de aguas más frías y densas, el metalimnion, cuya temperatura desciende aproximadamente 1 ºC por cada metro de profundidad, constituyendo un gradiente denominado termoclina. Cuando el agua alcanza la Tª de 4 ºC (máxima densidad) permanece como una capa de agua fría sobre el fondo, el hipolimnion. Mientras que el oxígeno mantiene la capa superficial bien aireada, en las capas profundas además de un déficit de oxígeno, se acumulan los nutrientes por descomposición de los sedimentos, por lo que estos son inaccesibles para el fitoplancton del epilimnion. Al llegar el otoño la temperatura del agua y la radiación solar disminuyen, la situación se invierte y la superficie del agua empieza a enfriarse. El agua se vuelve más densa, se hunde, y desplaza el agua profunda, más caliente hacia la superficie donde se enfría. Se produce una mezcla vertical, recargando la masa de agua de oxígeno y nutrientes. Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 4 - Cuando llega el invierno, y como consecuencia del frío puede producirse una ligera inversión térmica, quedando en la parte superficial el agua más fría incluso helada, aumentando con la profundad hasta los 4 ºC. Con el deshielo primaveral y el calentamiento de superficie hasta los 4 ºC tiene lugar una nueva mezcla, con la consiguiente recarga de oxígeno y nutrientes. Las aguas superficiales son de nuevo ricas en nutrientes y oxígeno, listas para el crecimiento primaveral del fitoplancton. A medida que avanza la estación, aparecen de nuevo las tres capas antes mencionadas Como hemos dicho anteriormente este tipo de estratificación es típico de climas templados. Este fenómeno no es característico de todas las masas de agua y puede cambiar dependiendo de la región climática o de la profundidad de los mismos. Capítulo 1. Lagos y Lagunas Sección 2: Estructura Sección 2: Estructura Los lagos y lagunas pueden dividirse en zonas verticales y horizontales en función de la penetración luminosa y la actividad fotosintética. La zonación horizontal es visible a simple vista, a diferencia de la zonación vertical en profundidad. Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 5 - La zona litoral o de aguas someras es la parte más externa de los lagos, la luz llega hasta el fondo y se favorece el crecimiento de las plantas con raíces. Más allá del litoral están las aguas abiertas o zona limnética fótica, y que abarca hasta la profundidad donde penetra la luz, habitada por el fitoplancton y el zooplancton y por necton. Por debajo de la zona fótica encontramos la zona profunda. Su inicio está marcado por el nivel de compensación de la luz, punto en el cual la respiración equilibra la fotosíntesis. Los aportes energéticos de esta zona dependen de la caída de material orgánico desde la zona limnética. El tercer estrato vertical, la zona bentónica o región del fondo del lago, es común a la zona litoral y la profunda, siendo un lugar de descomposición. Todas estas zonas son interdependientes unas de otras. Zona Litoral- La vida acuática es más rica y abundante en las orillas de los lagos, domina la vegetación emergente con raíces ancladas al fondo, sobre todo en las zonas someras donde encontramos espadañas, juncos o cañas. Por debajo, ocupando aguas más profundas aparecen plantas flotantes como la espiga de agua (Potamogeton) y el nenúfar (Nuphar sp.). Asociadas a estas plantas existe una rica comunidad de organismos como hidras, caracoles, protozoos y esponjas. Insectos como libélulas o Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 6 - escarabajos acuáticos. Peces como el lucio o la perca carecen de poderosos músculos laterales típicos de peces de aguas corrientes. Zona Limnética- Abunda el fitoplancton (cloroficeas, diatomeas y cianobacterias que realizan la fotosíntesis) y el zooplancton (crustáceos y rotíferos que se alimentan del fitoplancton). La distribución del fitoplancton está condicionada, sin duda, por la penetración de la luz; sin embargo el zooplancton realiza migraciones verticales durante parte del ciclo diario. La mayor proliferación del fitoplancton se produce al comienzo de la primavera, cuando las aguas superficiales se calientan y existe disponibilidad de nutrientes. Los peces son el componente mayoritario del necton en la zona limnética. Su distribución viene determinada por la abundancia de alimento, el oxígenoy la temperatura. Zona Profunda- La vida depende del aporte de energía y nutrientes desde la zona limnética y de la temperatura y disponibilidad de oxígeno. Los seres vivos que aparecen son peces y zooplancton, este último migra durante la noche hacia la superficie para alimentarse. La vida es abundante durante los periodos de mezcla. Las sustancias se van descomponiendo y sedimentando en el fondo y es donde van a vivir los organismos bentónicos. Zona Bentónica- Es una zona de gran actividad biológica, el contenido en Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 7 - oxígeno es muy bajo, dominando la descomposición anaeróbica bacteriana. Si se trata de un lago muy productivo, en la zona limnética la materia orgánica no se puede descomponer totalmente por los organismos bentónicos formándose fangos malolientes. A medida que las zonas son más someras el bentos va cambiando, la mayor disponibilidad de oxígeno, luz y alimento hace que la riqueza de organismos vivos en el fondo sea mucho mayor. Capítulo 1. Lagos y Lagunas Sección 3: Organismos Lacustres Sección 3: Organismos Lacustres En los lagos viven varias comunidades de plantas y animales, de acuerdo a las zonas comentadas en la sección anterior. Plancton- Organismos que flotan o viven suspendidos a merced de los movimientos de las aguas. El fitoplancton, es el primer eslabón de la cadena alimenticia proporciona el alimento para los animales del plancton y en último término, para todos los organismos lacustres. Destacan grupos como las diatomeas, los dinoflagelados, las cloroficeas, las Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 8 - cianofíceas y las euglenoficeas. El zooplancton se alimenta de otros animales más pequeños y está compuesto por consumidores primarios o herbívoros y consumidores secundarios. Destacan protozoos, rotíferos, cladoceros, copépodos y ostrácodos. Necton- Organismos que nadan libremente en el agua por poseer un sistema de locomoción eficiente. El necton de lagos y pantanos, está formado principalmente por peces, pero en la zona litoral hay anfibios, reptiles e insectos. Aunque hay especies hebívoras, la mayor parte son carnívoros y se alimentan de otros peces. Los lagos oligotróficos de aguas frías son el hábitat de los salmónidos, truchas y percas. En los lagos eutróficos, viven las carpas, que pueden soportar una deficiente oxigenación, y en menor número el gobio y la tenca. Neuston- La superficie de lagos y lagunas, que separa los medios aire y agua es el hábitat de numerosos organismos, singularmente insectos. Destacan en el epineuston insectos aéreos de poco peso que se deslizan por la superficie del agua como los patinadores (Gerris). En el hiponeuston existen organismos que flotan en la cara interna de la película superficial pero con respiración aérea (escarabajos, hemípteros, moluscos acuáticos,...). Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 9 - Bentos- Organismos que viven en el fondo muy ricos en especies y formas. En la zona litoral destacan las plantas con raíces unidas al fondo (espadañas, juncos, lirios de agua, nenúfares, helechos,...) que sirven de albergue para animales y aves; y son frecuentadas por insectos en busca del néctar de las flores o para fijarse en ellas. Además, animales como moluscos, crustáceos, rotíferos,... Seston- Es un término adoptado recientemente y se aplica a la mezcla heterogénea de organismos vivientes y no vivientes que flotan sobre las aguas. Perifiton- Muy relacionado con el bentos, son organismos vegetales y animales que se adhieren a los tallos y hojas de plantas con raíces fijas en los fondos, trozos de leño, rocas y detritus sumergidos; pero a diferencia del bentos no penetran en él. Destacan diatomeas, cianobacterias, musgos acuáticos y esponjas. Capítulo 1. Lagos y Lagunas Sección 4: Dinámica Sección 4: Dinámica Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 10 - Estos ecosistemas acuáticos están muy influidos por los aportes y pérdidas de materiales desde y hacia el exterior por vías biológicas, geológicas, atmosféricas e hidrológicas. Además, en los lagos y lagunas se produce un movimiento de nutrientes y energía a través de las cadenas tróficas. El fitoplancton es el principal productor primario en la zona limnética, mientras que los macrófitos son los principales productores en la zona litoral. La productividad del fitoplancton se encuentra muy influenciada por la disponibilidad de nutrientes. Cuando los nutrientes no son limitantes, la tasa neta de fotosíntesis es elevada. Sin embargo, cuando las concentraciones de nutrientes son bajas con respecto a la cantidad de fitoplancton, aumentan la respiración y la mortalidad. Esto puede ser corregido con un rápido reciclaje de los nutrientes gracias a la acción filtradora del zooplancton y a la descomponedora de las bacterias. Por su parte, los macrófitos también contribuyen a la productividad del lago sobre todo en los lagos menos fértiles, donde la producción del fitoplancton es baja, la luz penetra a mayor profundidad y permite el crecimiento de los macrófitos enraizados en el fondo, que no tienen dificultad para tomar los nutrientes en esa zona. Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 11 - Además de la cadena trófica productora, protagonizada por el fito- y zooplancton, es muy importante también la cadena trófica descomponedora de la materia orgánica procedente de la zona limnética o de tipo detrítico. La mayoría de estos procesos tienen lugar en la zona de aguas abiertas durante la sedimentación, o en la zona bentónica donde se descompone la materia orgánica. En los ecosistemas lacustres, los principales intercambios de nutrientes se producen entre el agua y los sedimentos, gracias a la acción de los organismos. En concreto, el movimiento de nutrientes como el N y el P a lo largo de la columna de agua determinan las épocas de mayor y menor producción. De hecho, los macrófitos transportan fósforo desde los sedimentos hacia la columna de agua, haciéndolo más accesible para el fitoplancton, sobre todo en las épocas donde existe estratificación de las masas de agua y el fósforo queda atrapado en el hipolimnion. El fitoplancton sirve de alimento del zooplancton, el cual a su vez es consumido por invertebrados (crustáceos y larvas de insectos) y vertebrados planctívoros (pequeños peces). Estos constituyen la presa de los piscívoros. Las interacciones entre los distintos niveles tróficos influyen y regulan la producción de los ecosistemas lacustres. Cada cambio en la biomasa de un nivel trófico tiene el efecto contrario en el siguiente nivel. Sin embargo, respecto a toda la red Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 12 - trófica, la máxima producción se alcanza a niveles intermedios de densidad. Capítulo 1. Lagos y Lagunas Sección 5: Estado Trófico Sección 5: Estado Trófico Comohemos comentado ya anteriormente, los ecosistemas lacustres se encuentran muy influenciados por los aportes externos de materiales. El agua que cae sobre la tierra discurre a través de la superficie o se infiltra arrastrando nutrientes en solución, y alimentando ríos, fuentes y finalmente lagos. Por otra parte, actividades humanas como la agricultura, vertido de aguas residuales, minería o construcción, añaden aún mayores cantidades de nutrientes, principalmente nitrógeno, fósforo y materia orgánica. Este efecto de enriquecimiento de los ecosistemas acuáticos debido al aporte de nutrientes es lo que se conoce como Eutrofización (Eutrofia gr. eutrophos, bien nutrido). El término opuesto es Oligotrofia, esto es, pobre en nutrientes. Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 13 - Teniendo en cuenta estos conceptos podemos dividir a los lagos en los siguientes tipos: Lagos eutróficos, Lagos oligotróficos y Lagos distróficos. Lagos eutróficos- Son lagos poco profundos que tienen un epilimnion mayor que hipolimnion. La abundancia de nutrientes (N y P) estimula el crecimiento de algas y plantas acuáticas. El fitoplancton se concentra en la capa superficial del agua, más caliente, dándole una tonalidad verde oscura. Los restos de algas y plantas acuáticas, junto con los aportes de sedimentos y desechos orgánicos, se depositan en el fondo. La actividad de los descomponedores agota el suministro de oxígeno en los sedimentos y aguas profundas, originándose condiciones anaerobias. La poca profundidad acelera el reciclado de nutrientes y la producción de las plantas. Lagos oligotróficos- Son lagos profundos con aguas claras y una tonalidad verdeazulada. El epilimnión es relativamente frío, el hipolimnion es rico en oxígeno. El contenido en nutrientes es bajo, y aunque el N puede ser abundante, la disponibilidad del P es limitada debido al aporte externo reducido. La producción primaria es baja, por lo que la disponibilidad de materia Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 14 - orgánica para la descomposición es reducida, siendo la concentración de oxígeno en el hipolimnion elevada, y liberándose pocos nutrientes. Aunque el número de organismos suele ser bajo, la diversidad de especies suele ser elevada, dominando los salmónidos en las poblaciones piscícolas. Lagos distróficos (gr. distrophos, mal nutrido)- Son lagos que reciben grandes cantidades de materia orgánica desde los terrenos circundantes, sobre todo en forma de materiales húmicos que tiñen las aguas de una coloración marrón, limitando la penetración de la luz, siendo la productividad planctónica muy baja. Son invadidos por la vegetación de la zona litoral, donde la producción si es elevada. La descomposición de la materia orgánica consume completamente el oxígeno en ciertas épocas. Capítulo 1. Lagos y Lagunas Sección 6: Impacto Humano Sección 6: Impacto Humano Un lago inalterado es uno de los ecosistemas más vulnerable al impacto humano. Residencias, actividades recreativas, pesticidas, aguas residuales, modifican con el Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 15 - tiempo toda la estructura del sistema. La adición de cantidades moderadas de nutrientes a un lago oligotrófico hace que estas sean asimiladas y recicladas. Al ser el P el principal elemento limitante en los lagos oligotróficos, la adición externa provoca un considerable crecimiento de las algas, evolucionando hasta un lago eutrófico. Incluso hablamos de lagos hipertróficos generados por vertidos de basuras, aguas residuales, sobrantes de riego, residuos de combustibles fósiles,... a partir de lagos naturales eutróficos. Además, perturbaciones generadas por lanchas o embarcaciones motoras alteran la vegetación litoral y la avifauna que nidifica en ella. Estas embarcaciones liberan una mezcla de aceites y gases de combustión que reducen los niveles de oxígeno disuelto, impidiendo el intercambio entre la atmósfera y el agua, afectando adversamente al crecimiento y la longevidad de los peces. En las granjas y explotaciones agrícolas y en los jardines y campos de golf, se utilizan pesticidas que acaban llegando a los lagos, donde pueden ser nocivos o letales para los seres vivos. Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 16 - La contaminación, la sobrepesca y la introducción de especies exóticas en lagos o lagunas, ya sea por accidente o a propósito, han modificado la composición original de especies, cambiando y degradando las redes tróficas. Algunos lagos han sido tan intensamente modificados que incluso utilizando los medios más eficaces de control de la contaminación y otros esfuerzos de restauración no han podido devolverse a su situación original, aunque sí se han podido mejorar considerablemente. Capítulo 2. Humedales de agua dulce Sección 1: ¿Qué son? Sección 1: ¿Qué son? Una definición simple de humedal podría ser la de ambientes acuáticos de poca profundidad en los que predominan las plantas emergentes. Sin embargo, esta simplicidad puede traernos problemas en el caso de humedales que son difíciles de distinguir. Como ya comentamos en la unidad anterior, actualmente se acepta internacionalmente la definición de humedal establecida en la Convención de Ramsar (Irán, 1971), caracterizada por incluir un amplio abanico de hábitats acuáticos marino-costeros, continentales y Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 17 - artificiales. Sin embargo, el Plan Estratégico para la Conservación y Uso Racional de Humedales surgido a partir de este Convenio, así como de la Ley 4/1989 de Conservación de los Espacios Naturales y de la Flora y Fauna Silvestre, establece las zonas húmedas o humedales más estrictamente (no incluyendo ríos, embalses y grandes lagos y lagunas en ellos); pero teniendo en cuenta también la definición de humedales en sentido amplio establecida en el Convenio de Ramsar (1971). Es por ello que en este capítulo nos vamos a referir en concreto a los humedales de agua dulce, exceptuando los lagos y lagunas tratados en el capítulo anterior y los ríos y arroyos que se verán en el siguiente capítulo. Llanuras inundadas estacionalmente- Suelo cubierto de agua o anegado durante periodos variables, pero bien drenado durante gran parte de la estación de crecimiento. Bosques de ribera- A lo largo de muchos ríos se presentan estas zonas que ocasionalmente son inundadas por las aguas del río, pero que permanecen secos durante la mayor parte de la estación de crecimiento. Marismas o marjales de agua dulce- Son humedales dominados por una vegetación emergente, debido al desarrollo de carrizos, juncos, espadañas,... Son esencialmente praderas húmedas. Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 18 - Pantanos- Humedales boscosos, pudiendo ser de aguas profundas dominados por cipreses o robles de los pantanos, o pantanosarbustivos dominados por alisos y sauces. Turberas- Humedales en los que cantidades considerables de agua son retenidas por una acumulación de materia orgánica parcialmente descompuesta. Distinguimos Turberas alcalinas o eutróficas que obtienen los nutrientes a través del suelo y dominan los juncos; y Turberas ácidas u oligotróficas que dependen de las precipitaciones para el aporte de agua y nutrientes, dominando musgos del género Sphagnum. Zonas abiertas de agua dulce- En áreas costeras de agua dulce, son aguas someras a lo largo de ríos y albuferas sometidas a mareas de agua dulce. La vegetación es escasa y constituyen áreas importantes para las aves acuáticas. Capítulo 2. Humedales de agua dulce Sección 2: Características Sección 2: Características La estructura de un humedal está influida por su hidrología, la cual tiene dos componentes. Uno lo constituyen las propiedades del agua y sus movimientos: precipitaciones, flujo superficial y subsuperficial, Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 19 - dirección, energía cinética y química del agua. El otro es el hidroperiodo, que varía entre los diferentes tipos de humedales e incluye la duración, frecuencia, profundidad y estacionalidad de las inundaciones. Influye en la composición vegetal afectando a la germinación, supervivencia y mortalidad en los diferentes estadios del ciclo vital de las plantas. Si el humedal es profundo y mantiene el agua durante los periodos de sequía, la vegetación estará dominada por plantas sumergidas. Si se seca anualmente o durante un periodo de sequía, la vegetación dominante la formarán especies emergentes altas o de mediana altura, como las espadañas. Si el humedal es somero y sólo se inunda brevemente en primavera, gramíneas, ciperáceas y hierbas no graminoides, se situarán en la pradera húmeda. Los periodos de sequía y humedad pueden inducir ciclos de vegetación asociados. Elevadas precipitaciones por encima de lo normal pueden elevar el nivel de agua y anegar las especies emergentes para crear un marjal lacustre dominado pro especies sumergidas. Durante una sequía, el fondo del marjal queda expuesto, estimulándose la germinación de las semillas de especies emergentes y especies anuales del marjal. Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 20 - Las turberas difieren de otros humedales de agua dulce en que su tasa de producción orgánica supera la de descomposición, y gran parte de su producción se acumula en forma de turba. Biológicamente, los humedales están entre los ecosistemas más ricos e interesantes. Destacan invertebrados bentónicos, limnéticos y litorales, es especial de crustáceos e insectos. Junto con pequeños peces, proporcionan la base alimenticia para anátidas, garzas, gaviotas y otras aves. Además, los humedales albergan una gran diversidad de anfibios y reptiles, especialmente ranas, sapos y tortugas. Los herbívoros constituyen un componente destacado de la vida animal; los microcrustáceos filtran algas de la columna de agua, los caracoles comen las algas que crecen sobre las hojas y restos orgánicos, los gansos pastan en los brotes de las plantas emergentes, las fochas, ánades reales y otros patos nadadores se alimentan en los amasijos de algas. Dentro de los carnívoros depredadores destacan los visones, zorros, comadrejas y nutrias, que pueden reducir seriamente el éxito reproductivo de las aves acuáticas en pequeños marjales rodeados por tierras de cultivo. Capítulo 2. Humedales de agua dulce Sección 3: Función Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 21 - Sección 3: Función Los humedales de agua dulce son ecosistemas muy productivos, son sistemas sedimentarios o detríticos, en los que se acumulan carbono, nitrógeno, fósforo y otros materiales que son intercambiados con la atmósfera y con el entorno. La productividad de las marismas de agua dulce está influida por el régimen hidrológico (agua subterránea, escorrentía superficial, precipitaciones, ciclos de sequía,...) y por las características del entorno (tamaño, suelos, uso del terreno, disponibilidad de nutrientes y tipos de vegetación). Así mismo, los patrones del ciclo de vida de las especies implicadas influyen en gran medida sobre la productividad de los humedales. En general, la máxima productividad de biomasa está relacionada con la producción anual aérea de las especies emergentes. Los humedales aportan una gran cantidad de restos orgánicos o material detrítico al sistema, que al principio se descompone rápidamente, liberando los compuestos solubles en forma de materia orgánica disuelta Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 22 - Después la descomposición es más lenta, las hojas sumergidas se descomponen más rápido que las superficiales y emergentes porque son más accesibles para los detritívoros acuáticos, y porque una humedad constante favorece la descomposición microbiana, y por tanto la disponibilidad de nutrientes para las plantas emergentes y de otros tipos. Las turberas muestran una situación diferente, ya que la masa vegetal no está en contacto con el suelo mineral y está obstruida la afluencia de aguas subterráneas. Las turberas ácidas dependen principalmente de las precipitaciones para la obtención de sus nutrientes. La deficiencia de nutrientes en estas turberas es solventada por las que fijan las plantas en sus tejidos y que permanece en la turba acumulada. Debido a las bajas temperaturas, la acidez y la inmovilización de los nutrientes, la producción primaria en las turberas ácidas es baja. Capítulo 2. Humedales de agua dulce Sección 4: Importancia de los Humedales Sección 4: Importancia de los Humedales Del mismo modo que existe una tendencia a represar los ríos, también los humedales son drenados para desecarlos. Durante siglos los Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 23 - humedales han sido considerados como eriales y zonas insalubres, por lo que fueron objeto de políticas y programas de desecación y saneamiento. Mucha gente considera los humedales como tierras baldías, áreas que deben ser drenadas para usos más productivos: tierras de cultivo, vertederos, edificaciones, industrias y carreteras. También se les ve como lugares prohibidos y misteriosos, fuente de malos olores, hogar de insectos peligrosos y pestes, morada de criaturas siniestras y viscosas que emergen de las aguas del pantano. Sin embargo, los humedales tienen una serie de valores ecológicos, hidrológicos y económicos muy importantes en relación con su tamaño. Su principal contribución está relacionada con la hidrología de una región, constituyendo puntos de recarga de aguas subterráneas, reteniendo el agua de lluvia, de deshielo y de escorrentía superficial, descargándola después lentamente en los acuíferos. Son centros de una elevada diversidad biológica y cumplen diversas funciones esenciales como la regulación del ciclo hidrológico y actuar de filtro para la contaminación, además de ser elementos de gran belleza paisajísticay ofrecer hábitats para cientos de especies de fauna y flora. Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 24 - Su capacidad para extraer el exceso de nitrógeno, fósforo, sulfatos, hierro, cobre y otros metales pesados llevados por el agua, y reducir el pH, hace que se estén empezando a utilizar para tratar las aguas residuales urbanas y los drenajes superficiales de las minas, creando específicamente para estos fines humedales artificiales. Son de vital importancia como zonas de nidificación e invernada para la fauna silvestre, constituyen el hogar de numerosas especies de anfibios y reptiles. Las anátidas, limícolas, gaviotas, garzas y cigüeñas dependen de los marjales y zonas pantanosas par nidificar y alimentarse. En este sentido y como ya hemos comentado anteriormente, el Plan Estratégico Español para la Conservación y el Uso Racional de los Humedales pretende buscar las soluciones a los problemas de conservación de los humedales. Sus fines principales están encaminados a garantizar la conservación y uso racional de los humedales, así como contribuir al cumplimiento de los compromisos europeos e internacionales del Estado Español relacionados con los humedales. Los objetivos generales de este Plan se basan en los objetivos generales del Plan Estratégico del Convenio de Ramsar (1997-2002) y de la Estrategia sobre Humedales Mediterráneos (Venecia 1996). Los principales objetivos son: Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 25 - – Incrementar el conocimiento, a todos los niveles, acerca de los humedales y concienciar a toda la sociedad sobre los valores y funciones de los humedales. - Conceder protección legal a todos los humedales y reforzar los marcos legales relevantes. - Garantizar que todos los humedales sean gestionados de forma efectiva, en particular los legalmente protegidos. - Reforzar la cooperación entre instituciones, organismos y entidades, gubernamentales y no gubernamentales, incluyendo entidades locales. - Difundir y conseguir la adhesión a este Plan Estratégico del máximo número de instituciones, organismos y entidades, tanto públicas como privadas, así como su compromiso para su efectiva aplicación. Capítulo 2. Humedales de agua dulce Sección 5: Impacto Humano Sección 5: Impacto Humano La poca consideración que se tiene de los humedales y hacia sus valores está relacionada con la destrucción a la que se les ha sometido. Los humedales, boscosos o no, ocuparon en épocas pasadas alrededor del 3% de la superficie de la Tierra, pero Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 26 - una gran parte de esta superficie, especialmente en el hemisferio norte, ha sido transformada en tierra para otros usos. En los dos últimos siglos la destrucción de humedales en tierras agrícolas fue generalizada, y ya en este siglo las mayores transformaciones se han debido también al desarrollo industrial, de infraestructuras y urbanístico para la explotación turística. Algo más de la mitad de los lagos y humedales incluidos en el Inventario de la Dirección General de Obras Hidráulicas se encuentran bien conservados, mientras que el resto han sufrido alteraciones o procesos de degradación de diferente grado, siendo los ambientes acuáticos interiores, tanto las llanuras de inundación como los humedales de agua dulce los que han sufrido un mayor grado de alteración como consecuencia de las actividades humanas. Las principales causas que provocan la regresión de los humedales son la agricultura, el desarrollo urbanístico, principalmente asociado a la actividad turística, la industria y las infraestructuras. Una cuarta parte de los humedales considerados en el Inventario anterior están rodeados de cultivos, mientras que dos de cada diez se encuentran cultivados, ya sea parcial o totalmente. Por otro lado, la cubierta vegetal se Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 27 - encuentra alterada en uno de cada seis humedales, mientras que los vertidos de escombros y residuos sólidos afectan a uno de cada siete, y uno de cada ocho sitios están sometidos a un exceso de uso recreativo o han sido drenados. Una décima parte han sufrido algún tipo de regulación hídrica, y en el 9% de los casos el acuífero vinculado al humedal está sobreexplotado. Un humedal entre doce ha sido represado (sobre todo lagos de montaña), y uno de cada trece reciben vertidos líquidos procedentes de zonas urbanas, o están sometidos a presión de pastoreo. Por tanto, es de gran importancia el frenar el deterioro de los humedales en aspectos como: - Declarar espacios naturales protegidos todos los humedales, asegurando que los terrenos donde se asientan y sus zonas periféricas se clasifiquen como suelo no urbanizable de especial protección en las leyes autonómicas del suelo. - Prohibir toda actividad que suponga un riesgo para la conservación de los humedales (agricultura, caza, urbanización e infraestructuras,...). - Inventariar y estudiar la situación actual de todos los humedales, incluyendo las pequeñas charcas. - Recuperación de las zonas húmedas degradadas eliminando las causas que provocaron su deterioro. Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 28 - Capítulo 3. Ríos y Arroyos Sección 1: Características Sección 1: Características Los ríos constituyen complejos ecosistemas fluviales que pueden albergar varios miles de especies de seres vivos y que es, por tanto, soporte de una compleja red de relaciones ecológicas. Los ríos tienen su nacimiento en zonas terrestres del interior como manantiales, áreas de surgencia en zonas montañosas, convirtiéndose después en arroyos y torrentes, o bien se originan en desagües de lagunas o lagos. Unos pocos nacen directamente de glaciares Estos arroyos fluyen según la gravedad y la geología del terreno. Su curso está determinado por la pendiente y se dirige, por el camino que ofrece menor resistencia, hacia la desembocadura, siguiendo las grietas y fisuras de la roca madre cerca de la superficie del suelo. En las áreas montañosas, la erosión provoca recortes en la ladera haciendo el área de drenaje cada vez más grande. Los pequeños arroyos, las surgencias y el agua de escorrentía se unen y forman el nuevo arroyo. El movimiento del agua pendiente Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 29 - abajo, provoca el transporte de una carga de materiales detríticos que va recogiendo de los alrededores y que modifica el cauce, haciéndolo más ancho y profundo. Este material es depositado por los arroyos en su lecho y a lo largo de sus orillas. Cerca de su nacimiento, el arroyo es pequeño, recto y veloz, con cascadas y rápidos. Después, donde la corriente es menor, decrece la velocidad, los meandros son más abundantes y el arroyo deposita su carga de sedimento, limo, arena o barro. Estos depósitos de sedimento en las cercanías del cauce, se conocen como depósitosaluviales y constituyen lo que se conoce como llanuras de inundación o aluviales , las cuales se inundan durante fases de crecida, y deben considerarse una parte del arroyo o del cauce de un río. Los arroyos van uniéndose unos a otros y ensanchándose aguas abajo, hasta transformarse en ríos, pudiendo clasificarlos según su grado de confluencias. Un pequeño arroyo de cabecera sin ningún tributario constituye un arroyo de primer grado. La unión de dos arroyos del mismo orden da lugar a un arroyo de un grado superior. Por ejemplo, la unión de dos arroyos de primer grado da lugar a un arroyo de segundo grado, y dos de segundo grado dan lugar a uno de tercer grado. No puede incrementarse el orden de un arroyo con la entrada de uno de un grado inferior. En general, los arroyos de cabecera presentan un Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 30 - rango del 1 al 3; los intermedios, del 4 al 6; y los ríos, mayor de 6. La velocidad de un río o arroyo decrece bruscamente cuando fluye dentro del mar o un lago. El río se ve forzado a depositar sus sedimentos en áreas en forma de abanicos alrededor de su desembocadura, constituyendo así un delta. Como resultado, el delta se convierte en un área de pequeñas lagunas, ciénagas e islas pantanosas. La cuenca de drenaje es la superficie de terreno que llega a drenar un arroyo o un río. Cada cuenca es diferente y se caracteriza por la cubierta vegetal, la geología, los suelos, la topografía y el uso del suelo que de ella se hace. Los arroyos y los ríos determinan la ruta de drenaje. Las lagunas, los lagos y los humedales, actúan como cubetas receptoras. De esta forma, las cuencas de drenaje incluyen tanto sistemas lóticos o de aguas corrientes, como sistemas lénticos o de aguas tranquilas. Capítulo 3. Ríos y Arroyos Sección 2: Estructura Sección 2: Estructura Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 31 - La estructura de un río o arroyo depende fundamentalmente de la velocidad de la corriente, la cual, a su vez se ve afectada por la forma, la pendiente, la anchura, la profundidad, la rugosidad del lecho, la intensidad de las precipitaciones y el ritmo de deshielo. Pueden considerarse arroyos rápidos aquello cuya velocidad de flujo es igual o superior a 50 cm/s, produciendo un efecto de remoción sobre todas aquellas partículas con un diámetro inferior a 5 mm, dejando tras de sí un lecho pedregoso. Esta corriente mueve guijarros y cantos, friega el lecho del arroyo , y excava nuevas orillas y canales. A medida que la pendiente decrece, y la anchura, la profundidad y el caudal aumentan, el limo y la materia orgánica en descomposición se acumula en el fondo. El carácter del arroyo cambia notablemente de las aguas rápidas a las lentas, los hábitats de ambas son distintos, al igual que las especies asociadas a los mismos, aunque exista gran influencia entre los procesos que ocurren en los dos. En las aguas rápidas predomina la producción primaria sobre la descomposición. El papel principal lo asume elperifiton (principalmente organismos de origen vegetal como diatomeas, cianobacterias y musgos acuáticos, adheridos a piedras y troncos o desplazándose entre ellas). El perifiton tiene la misma importancia que el fitoplancton en lagos y charcas. Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 32 - Por encima y por debajo de las aguas rápidas están las aguas lentas o pozas, en ellas el proceso predominantes es el de descomposición. Son cubetas de recepción de restos orgánicos ya que la velocidad permite la deposición de sedimentos. En ellas, se produce una gran producción de dióxido de carbono durante el verano y otoño que es necesario para el constante suministro de bicarbonato disuelto en el agua. La mayor parte del carbono inorgánico de las aguas rápidas está en forma de sales carbonatadas y bicarbonatadas y está influido por la naturaleza del terreno circundante (presencia aguas subterráneas) y la descomposición que ocurre en las pozas. Estos arroyos ricos en carbonatos y bicarbonatos (pH elevado) albergan mayor vida acuática que un arroyo de aguas ácidas con menor cantidad de nutrientes. El oxígeno disuelto en las aguas rápidas es alto, a menudo cercano al nivel de saturación para su temperatura. En pozas profundas o contaminadas el oxígeno disuelto muestra una reducción significativa. La temperatura del agua está muy influenciada por las áreas expuestas a la luz solar, condicionando la presencia de organismos que prefieren aguas calientes o frías. Los animales que habitan aguas rápidas requieren concentraciones de oxígeno elevadas, y circulación de agua para mantener sus superficies de absorción y respiración en contacto continuo con el agua aireada. De lo contrario, alrededor de sus cuerpos se Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 33 - adhiere una película de líquido empobrecido en oxígeno Los organismos presentes en aguas corrientes han desarrollado adaptaciones únicas para permanecer en su sitio sin ser arrastrados corriente abajo. Formas hidrodinámicas que permiten el paso de la corriente a través de ellos (algunos ciprínidos), formas larvales de insectos que se aferran debajo de las piedras o al propio sustrato o construyen estuches protectores de arena o grava. Entre las plantas, los musgos acuáticos (Fontinalis) y algas filamentosas altamente ramificadas se adhieren a las rocas mediante fuertes enganches. Otras algas crecen en colonias en forma de cojinetes o en láminas apretadas que se cubren con un manto gelatinoso resbaladizo que contornea piedras y rocas. En arroyos de aguas lentas, los peces se caracterizan por cuerpos comprimidos lo que les permite moverse fácilmente a través de la vegetación. Caracoles y efemerópteros viven ahora debajo de las piedras. Aparecen también nuevos organismos como peces que se nutren del fondo como el barbo, o zapateros que habitan aguas quietas y remansos. Capítulo 3. Ríos y Arroyos Sección 3: Función (Redes Tróficas y Energía) Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 34 - Sección 3: Función (Redes Tróficas y Energía) Los sistemas lóticos son sistemas abiertos y básicamente heterotróficos. Gran parte de las entradas son en forma de materia orgánica particulada gruesa (MOPG, hojas y restos de madera); también materia orgánica particulada fina menor a 1 mm (MOPF, fragmentos de hoja, heces de invertebrados y precipitados de materia orgánica disuelta). La tercera entrada es la materia orgánica disuelta menor a 0,5 µ (MOD, lluvia que gotea de las hojas, sustancias orgánicas filtradas). Otras entradas las constituyen las aguas residuales vertidas en los cauces y la propia producción del arroyo (algas diatomeas y musgos acuáticos). Los materiales energéticos se pierden del sistema de dos formas: la geológica (el mismo flujo fluvial que alimenta otros sistemas aguas abajo) y la biológica (respiración). Aunque en todos los ecosistemas existe una pérdida de energía, el problema de las aguas fluyentes consiste en como mantener losnutrientes sin que se pierdan aguas Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 35 - abajo. El proceso de reciclado, retención y transporte aguas abajo podría representarse como un hipotéticaespiral de nutrientes longitudinal a lo largo del arroyo. Un ciclo de la espiral comprende la distancia que recorre un nutriente hasta que es incorporado por un organismo y la distancia que recorre dentro de los organismos hasta que es liberado de nuevo al agua listo para volverse a usar. La espiral será más abierta cuando la distancia requerida para completar un ciclo es más larga. La retención es especialmente importante en arroyos rápidos de cabecera, puesto que es más probable que se pierda aguas abajo la materia orgánica particulada todavía no procesada. El procesamiento de este material orgánico lleva implícito tanto mecanismos físicos como biológicos. Las poblaciones de bacterias y hongos son los primeros colonizadores de las hojas que caen en el agua, descomponiendo la celulosa en el caso de las bacterias y desarrollando sus micelios en el caso de los hongos. En poco tiempo, los trituradores (larvas de insecto que consumen la MOPG) atacan las hojas y otros materiales detríticos. Tricópteros, Plecópteros y Típulas fragmentan la MOPG, alimentándose no tanto de la energía que contiene Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 36 - sino de las bacterias y hongos que crecen allí. Estos organismos asimilan alrededor del 40% del material que ingieren y liberan el 60% en forma de heces. Esta hojarasca fragmentada se transforma ahora junto con las heces de los propios invertebrados y algo de MOD precipitada en MOPF, la cual es incorporada por otros grupos tróficos de invertebrados acuáticos: losfiltradores (larvas de simulidos y tricópteros) yrecolectores (larvas de efemerópteros). Ambos obtienen su alimento de las bacterias asociadas al material detrítico. Por otro lado, los ramoneadores (larvas de coleópteros, isópodos y algunas larvas de tricópteros) se alimentan de las algas que cubren guijarros y cantos. Otro grupo, asociado a fragmentos de madera, son losbarrenadores, invertebrados que excavan dentro de ramas y troncos de árboles caídos. Las larvas de insectos depredadores y los peces tales como las truchas depredan sobre los invertebrados ramoneadores y los que se alimentan de material detrítico, capturando también muchas veces invertebrados de origen terrestre que han caído al agua Capítulo 3. Ríos y Arroyos Sección 4: El río como un continuo Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 37 - Sección 4: El río como un continuo Los ecosistemas de aguas fluyentes constituyen un continuo de condiciones ambientales cambiantes desde la cabecera hasta la desembocadura. Los arroyos de cabecera (grado 1 a 3) normalmente son rápidos, fríos, y transcurren por zonas boscosas sombreadas. Son heterotróficos, muy dependientes de los aportes de materia orgánica y detritos de la vegetación terrestre que los rodea. Los organismos que dominan son los trituradores, que procesan restos de gran tamaño, y se alimentan de la MOPG, y filtradores y recolectores, que procesan la MOPF. Las poblaciones de ramoneadores son mínimas, reflejando la pequeña cantidad de producción autotrófica, y los depredadores suelen ser pequeños peces. De este modo se puede considerar a los arroyos de cabecera como acumuladores, procesadores y transportadores de materia orgánica de origen terrestre. Como resultado, la relación entre la tasa de producción primaria bruta y la respiración es menor que 1. Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 38 - A medida que los arroyos pasan a tener un tamaño mediano (grados 4 a 6), están más expuestos a la luz solar, la temperatura del agua aumenta, y la corriente es más lenta. Los aportes de la vegetación de ribera y material detrítico disminuyen, predominando la producción primaria debida a las algas y macrofitas acuáticas. Los trituradores desaparecen, los recolectores y filtradores se alimentan de la MOPF, y los ramoneadores se alimentan de la producción autotrófica, convirtiéndose en los consumidores dominantes. La producción primaria excede entonces a la respiración. Hay un ligero aumento de la biomasa de los depredadores, transformándose en una comunidad de especies de aguas más templadas, en la cual se incluyen peces que se alimentan en el fondo del arroyo. A medida que los cursos fluviales pasan de un grado 6 a un grado 10 o mayor, se desarrollan condiciones más típicas de ríos que arroyos. El canal se hace más ancho y profundo, el caudal se incrementa, la velocidad de la corriente se hace más lenta y los sedimentos se acumulan en el fondo. La producción decrece, volviendo gradualmente a la heterotrofía. La fuente básica de energía deriva de la MOPF, utilizada por recolectores y sedimentívoros que habitan en el fondo, y que ahora constituyen la comunidad dominante. Además, Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 39 - soportan también una comunidad de fitoplancton y zooplancton. Capítulo 3. Ríos y Arroyos Sección 5: Impacto Antrópico Sección 5: Impacto Antrópico La gestión tradicional del agua y el aprovechamiento intensivo de los ríos, debido a su alta fertilidad, han producido a lo largo de la historia, junto con innegables beneficios económicos, un patente deterioro de los elementos del medio natural, dando lugar en muchos casos a un empobrecimiento de la biodiversidad de sus ecosistemas. Sin embargo, existen actividades humanas que pueden repercutir negativamente sobre las características ecológicas de los ríos y su entorno, como son: aprovechamientos ganaderos, tala de sotos fluviales, vertidos incontrolados, canalizaciones y encauzamientos, dragado de los cauces, modificación de los cursos fluviales, presas y azudes, refrigeración de centrales térmicas, piscifactorías, extracción de áridos,... Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 40 - Entre los efectos negativos que estas actividades pueden ocasionar destacamos: invasión de biotopos naturales, ocupación de suelo ribereño, modificación del paisaje natural, desplazamiento de especies animales y vegetales, contaminación de las aguas y de los suelos, acumulación de desperdicios y basuras, antropización general de los ríos, etc. Uno de los efectos más negativos ha sido la utilización de arroyos y ríos como depósitos de nuestros residuos industriales y domésticos, con la idea de que estos materiales deberían ir diluyéndose aguas abajo. El tipo y cantidad de contaminantes determina la magnitud de los cambios ecológicos producidos. La contaminación industrial es la más grave. Es cierto que los ríos y arroyos pueden autodepurarse de forma natural por la descomposición de la materia orgánica a través de la actividad bacteriana aeróbica. Un arroyo de aguas rápidas y constantemente saturado de oxígeno puedeautodepurarse mucho más rápido que un arroyo de aguas lentas, que no presenta esas mismas condiciones de oxigenación. Incluso puede ocurrir que la autodepuración sea insuficiente. El vertido de aguas de refrigeración de centrales eléctricas provoca un aumento de la temperatura del agua, disminuyendo el oxígeno disuelto. Los vertidos de plantas químicas y residuos sulfurosos de fábricas de papel son altamente venenosos para la vida acuática. Los radioactivos son incorporados por organismos acuáticos, pasando a lo largo de la Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 41 - cadena trófica. En estas condiciones las bacterias aeróbicas son reemplazadas por las anaeróbicas, y la vida normal del arroyo se destruye convirtiéndose en una cloaca ya que sólo permanecen las bacterias de la putrefacción. Así, aguas arriba, los contaminantes que genera la industria y las poblaciones afectan severamente a las poblaciones aguas abajo, aumentando los costes de filtración y depuración del agua. La regulación de los ríos por el hombre es otro de los problemas, ya que los efectos de las presas son todavía peores. La construcción de presas puede tener diversas finalidades: controlar las posibles avenidas , almacenar agua, producción de energía hidroeléctrica, utilización de agua para el riego, usos recreativos,... Los caudales que dejan ir las presas están regulados, y afectan tanto a la hidrología del río como a su ecología y biología, ya que cambian el medio en el que viven los organismos lóticos, la mayoría de las veces produciendo su degradación, ya que se desarrollan condiciones similares a las que se dan en los lagos. La biota de los ríos se ha adaptado a los cambios estacionales (épocas de lluvias y sequía). Sin embargo, el represamiento de los ríos interrumpe tanto la espiral de nutrientes como el propio río considerado como un continuo. Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico del Agua - CIDTA Módulo de Biología Acuática Prohibida toda reproducción parcial o total de este documento sin autorización - 42 - Además, la construcción de presas y embalses también presenta un elevado coste económico y social. Muchas poblaciones han sido desplazadas de las tierras inundadas y lugares históricos o terrenos productivos han sido cubiertos por el agua. Se empobrecen los estuarios por reducción del flujo y nutrientes, disminuyendo la producción piscícola. Incluso las presas situadas en regiones tropicales, con cientos de kilómetros de orillas, proveen excelentes condiciones para el desarrollo de vectores parásitos como la malaria y la esquistosomiasis. El hospedador intermediario de la esquistosomiasis es un caracol acuático; las personas lo adquieren y se convierten en su hospedador definitivo al lavarse, bañarse o trabajar en aguas infestadas.
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