Dolor en els meandres

2004/02/01 Lakar Iraizoz, Oihane - Elhuyar Zientzia | Izagirre Igartua, Oihana Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Ingurumena
• Sariak

A. Elosegi

Els productors (algues i plantes), mitjançant la fotosíntesi, produeixen oxigen i matèria orgànica a partir de nutrients inorgànics en l'aigua (nitrats, nitrits, fosfats…). D'aquesta manera, els rius són depurats, principalment perquè retenen nutrients que arriben a l'aigua per l'acció humana. A més de la producció pròpia en l'aigua, els rius reben matèria orgànica de l'exterior, sobretot en els rierols envoltats de boscos de ribera, a la tardor, amb la caiguda de la fullaraca. L'orbela és la principal font d'aliment de molts consumidors, entre ells invertebrats, fongs i bacteris. Tots ells processen la matèria orgànica que arriba al riu i són, a més, l'aliment principal dels peixos. A més dels peixos, en els rius hi ha mamífers, amfibis i ocells que formen una complexa xarxa de pastures.

Aquests ecosistemes tenen una gran importància per a les persones, ja que, a més dels seus valors estètics i romàntics, ofereixen diferents recursos: aigua, energia, transport, peixos, paisatge, àrees d'oci, capacitat d'autodepuració... No obstant això, l'auge de la població humana i l'avanç de la tecnologia han afectat seriosament els rius. Totes les aigües residuals, des de les aigües residuals domèstiques fins als abocaments de cianurs industrials, han estat abocades directament al riu, eliminant els boscos de ribera i afectant la morfologia dels llits. Tot això influeix en l'estructura i funcions de l'ecosistema, per la qual cosa els rius no es troben en les millors condicions, encara que en molts casos han millorat en els últims anys.

Recentment ens hem adonat de la necessitat de fer front a aquesta situació, ja que en el seu moment no es prestava cap atenció als problemes mediambientals. S'han anat desenvolupant recerques dels ecosistemes fluvials, seguiments de la qualitat i plans de sanejament, entre altres, amb l'objectiu de recuperar ecosistemes sans.

Els abocaments fluvials només poden mesurar-se en un curt període de temps, ja que són arrossegats ràpidament cap avall.

Inicialment, per a l'estudi de la qualitat de les aigües es realitzaven exclusivament anàlisis d'aigües. No obstant això, aquestes anàlisis moltes vegades no són capaces de detectar centenars de contaminants alhora en l'aigua, i molt menys en els rius. De fet, els abocaments en els rius només poden mesurar-se en un curt període de temps, ja que els arrossega ràpidament cap avall. Poc després de l'abocament l'aigua pot quedar neta, però el riu ja està danyat. Els índexs biòtics es van desenvolupar per a detectar els danys produïts per aquesta mena d'abocaments. A través d'ells s'analitzen les comunitats biològiques per a conèixer la història de la qualitat de les aigües. Si es produeix algun abocament periòdic, els éssers més sensibles desapareixen, detectant-lo podem sospitar que s'ha produït algun problema en l'aigua. Amb el temps s'han desenvolupat diferents índexs biòtics, sent els més comuns els basats en invertebrats i algues.

Però, què és un riu sa?

La salut és la situació en la qual l'ésser orgànic compleix adequadament totes les seves funcions. Per tant, podem dir que un ecosistema està sa si compleix adequadament totes les seves funcions. Per descomptat, es necessiten estructures adequades per al seu correcte funcionament. Per exemple, la fotosíntesi no pot produir-se si no hi ha vegetació. Per tant, la integritat ecològica requereix un tot estructural i un tot funcional, ja que són les dues cares d'una mateixa moneda. L'estructura física de l'ecosistema està constituïda per les comunitats biològiques i els seus recursos, analitzant la seva quantitat i qualitat. A l'hora de definir la funcionalitat s'analitzen diferents processos a nivell d'ecosistema. Quan la qualitat d'aquests dos components és bona, podem dir que el riu està sa.

No obstant això, qualsevol canvi en els rius no afecta necessàriament a l'estructura ni a les funcions. Per exemple, en un experiment realitzat en el riu Mary australià es va observar que l'augment de la quantitat de nitrogen i de la terbolesa de les aigües no va afectar la comunitat d'invertebrats (estructura), però provocava canvis en la respiració i en la producció primària (funcions). Això exigeix tenir en compte tots dos components, estructura i funció a l'hora d'analitzar la salut dels rius.

Per a poder mesurar la salut d'un ecosistema és necessari comparar-la amb una situació òptima. Per a això es poden utilitzar sistemes de referència, és a dir, rius encara en estat ‘natural’. Sempre cal tenir en compte que els rius són molt diferents d'un lloc a un altre a causa de variables com el clima, la geologia, etc., per la qual cosa un riu i el seu referent han de tenir condicions similars. En els rius de referència es poden estudiar les característiques físic-químiques, l'estructura de les comunitats biològiques i diverses funcions de l'ecosistema, valors que es tractaria d'obtenir en recuperar els rius afectats.

Què diu la llei sobre aquest tema?

A més de l'aigua, els rius són ecosistemes constituïts per altres substàncies i plagues.

Fotos: A. Elosegi i INRA

La política de qualitat de les aigües està canviant molt profundament. Fins avui, segons la Llei Espanyola d'Aigües de 1999, la contaminació es definia com una deterioració de la composició química de les aigües i el grau de contaminació es determinava mitjançant el mesurament de les concentracions de diferents substàncies químiques en l'aigua. D'altra banda, la qualitat a aconseguir era diferent en funció de l'ús de l'aigua (reg, beguda, conservació de peixos, etc.). Ara, no obstant això, la Directiva d'Aigües de la Unió Europea estableix que per a mesurar la qualitat de les masses d'aigua s'ha de mesurar el seu estat químic i ecològic. Aquest nou concepte defineix l'estat ecològic com l'expressió de la qualitat de l'estructura i funcionament dels ecosistemes aquàtics. La qualitat de les aigües inclou la qualitat físic-química, la qualitat biològica i la qualitat hidromorfológica (estructura del llit). A més, no depèn del seu ús sinó del seu compliment en totes les masses d'aigua.

Proposa una sèrie d'indicadors que permeten mesurar la qualitat, segons els quals l'estat ecològic de les aigües pot ser molt bo, bo, acceptable, deficient o dolent. Per a això, s'han de seleccionar els punts de referència, és a dir, els rius o rierols que han sofert una escassa afecció humana i analitzar els valors dels indicadors. Es considerarà que les masses d'aigua amb valors similars presenten un estat ecològic molt bo, i com més allunyades d'aquests valors, pitjor serà l'estat ecològic.

Com es pot observar, la Directiva d'Aigües deixa bastant clar en quina mesura l'estat ecològic dels ecosistemes aquàtics ha de mesurar-se. I si això no fos suficient, estableix també el següent objectiu: Per a l'any 2015 s'ha d'aconseguir que l'estat ecològic de totes les masses d'aigua superficial de la Unió Europea sigui bo per a tots els indicadors (excloent excepcions i moratòries). Tot això requerirà una immensa recerca, un treball, una fortuna i una voluntat política que alguns consideren massa ambiciosa.

No obstant això, i a pesar que la Directiva comença a buscar llacunes, deixa clar en les seves definicions i intencions l'important que és el funcionament dels ecosistemes aquàtics, a l'hora d'esmentar els mètodes biològics de mesurament de la qualitat, proposa únicament els que defineixen l'estructura (algues, invertebrats, peixos), i no fa referència a instruments d'anàlisis de funcions. De fet, encara no s'han desenvolupat eines estàndard per a mesurar el funcionament dels rius de tot el món, encara que això és imprescindible per a la qualitat ecològica. Conscient d'aquesta manca, diversos investigadors estan treballant seriosament en el desenvolupament d'aquestes noves eines.

Nous instruments per a l'estudi de la salut dels rius: anàlisi de funcions

Per a facilitar la migració dels salmons i, per tant, la seva reproducció, s'afavoreix la implantació d'infraestructures en els salts d'aigua.

A. Elosegi

En els últims temps es troben en plena actualitat els treballs sobre eines per a l'estudi de les funcions dels ecosistemes fluvials, i els treballs més destacats dels congressos se centren en aquest tema.

La depuració de nutrients, la retenció i utilització de la fullaraca, les migracions d'éssers vius, la producció de peixos, el metabolisme, etc. Existeixen mètodes per a poder mesurar totes aquestes funcions, però cada investigador les continua utilitzant de manera diferent, i les administracions o entitats de gestió d'aigües necessiten d'eines estàndard i, sobretot, de valors de referència per a interpretar els resultats. En cada tipus de riu han de definir-se els valors que haurien de tenir aquests processos, així com les mesures que han d'adoptar-se en cas d'estar afectats, sent aquest l'objectiu en aquest moment de diversos projectes de recerca.

En la Universitat del País Basc/Euskal Herriko Unibertsitatea, el Laboratori d'Ecologia dels Rius té en marxa dos projectes en aquest camp: un entorn de l'ús de la fullaraca (RIVFUNCTION) i un altre entorn del metabolisme (METATOOL).

En la RIVFUNCTION, 10 universitats de tota Europa estan treballant en l'estudi de la influència de l'eutrofització (proliferació de nutrients) i la degradació dels boscos de ribera en la descomposició de la fullaraca. La descomposició, denominada degradació de la matèria orgànica, reflecteix la capacitat del riu per a utilitzar el material que li arriba. Quan l'orbela arriba al riu, els invertebrats i microorganismes (fongs i bacteris) la utilitzen i descomponen.

La capacitat de descomposició de la fullaraca, a més de ser una funció important en els rierols, és molt sensible a diferents estresos. Per a mesurar aquesta capacitat es col·loquen bosses de malla plenes de fullaraca en el riu. S'utilitzen dos tipus de bosses: una de xarxa gruixuda que permet l'entrada de tots els invertebrats i microbis, i una altra de malla fina que impedeix l'entrada dels invertebrats. D'aquesta forma, es poden recollir les bosses de manera temporal, mesurar la quantitat de fullaraca restant i mesurar la influència dels invertebrats i microbis en la descomposició de la fullaraca.

L'estat ecològic de totes les masses d'aigua superficials de la UE ha de ser bo per a 2015.

A. Elosegi

En la Universitat del País Basc s'ha pogut detectar la disfunció de rius amb un excés de nutrients inorgànics en els quals la influència microbiana ha augmentat considerablement. D'altra banda, s'ha comprovat que la descomposició de la fullaraca en els rius envoltats d'eucaliptus és més lenta que en els envoltats de boscos naturals de ribera, i en aquest cas són responsables els invertebrats. Els resultats obtinguts en aquest projecte ens permetran disposar d'una nova eina d'anàlisi de la salut dels rius.

El projecte METATOOL se centra en el metabolisme de tot el riu. En els rius el metabolisme es divideix en dues parts: producció primària i respiració. El consum d'oxigen es produeix durant tot el dia, a causa de la respiració de productors i consumidors, però a plena llum les algues produeixen matèria orgànica i oxigen. Així, segons el balanç de les taxes de producció i respiració, la concentració d'oxigen de l'aigua va canviant.

L'excés de nutrients i llum sobre el llit provoca un augment dels productors primaris i una concentració d'oxigen durant el dia molt elevada. Aquesta matèria orgànica, no obstant això, s'acumula i podreix, la qual cosa consumeix molt oxigen, la qual cosa redueix considerablement la concentració d'oxigen durant la nit. Aquestes deficiències són molt perilloses per als éssers vius del riu; per exemple, els salmons necessiten concentracions d'oxigen superiors a 6 mg/l i els truites superiors a 4 mg/l. Tot això pot afectar el riu.

Però la recerca del metabolisme té dificultats. La metodologia requereix mesurar en el temps la concentració i la temperatura d'oxigen, per la qual cosa és necessària la seva automatització. En la CAPV, en els rius de Guipúscoa i Bizkaia, les Diputacions Forals disposen de 21 estacions hidrometeorológicas que mesuren oxigen i temperatura cada 10 minuts. El Laboratori d'Ecologia dels Rius de la UPV/EHU, davant la possibilitat d'utilitzar les dades obtingudes a través d'aquesta infraestructura, va abordar aquest projecte de metabolisme. A més del càlcul de la producció primària i de les taxes respiratòries mitjançant l'elaboració de dades d'oxigen, s'han realitzat mostrejos d'algues amb la finalitat d'analitzar la seva biomassa i la composició de la comunitat. D'aquesta manera, es pretén analitzar la relació entre el metabolisme i els productors primaris amb les característiques dels rius i crear una nova eina per a analitzar en temps real el funcionament dels rius. Això serviria, entre altres coses, per a mesurar la resposta de l'ecosistema en el moment en què es produeix un abocament.

Borses de fullaraca per a mesurar la descomposició. Borses de malla que es col·loquen en els fons dels rius emplenades amb una massa de fullaraca determinada.

A. Elosegi

Per exemple, l'estiu de 2003 ha estat molt càlid i sec, per la qual cosa la producció primària ha estat molt alta i s'han desenvolupat ingents quantitats d'algues en les estacions més eutròfiques. Com a conseqüència, les concentracions d'oxigen han sofert grans fluctuacions al llarg del dia. En el cas de les estacions més netes, les concentracions d'oxigen s'han mantingut elevades, senyal de la bona salut del riu, així com estacions amb concentracions d'oxigen molt baixes per contaminació elevada.

A més de la descomposició i el metabolisme, s'espera que a través de les recerques que s'estan realitzant a tot el món sobre moltes altres funcions, es desenvolupin eines adequades per a l'anàlisi d'aquestes. Aquests instruments estaran en mans de les administracions i dels gestors d'aigües d'aquí a uns anys i permetran realitzar estudis més profunds de la salut dels rius. Si aconseguim els objectius de la nova Directiva d'Aigües i amb aquestes noves eines, els nostres descendents tenen rius més sans.

En el riu Urumea (Ereñozu, a l'esquerra) la qualitat de les aigües és molt bona; a l'estiu de 2003 les algues eren escasses i l'oxigen es va mantenir en altes concentracions. Per part seva, el riu Oria (a la dreta d'Alegia) rep grans quantitats de nutrients. Aquell estiu la producció d'algues va ser enorme i encara que l'oxigen tenia valors molt alts de dia, a la nit baixava fins als mínims. (Fotos: O. Izagirre i A. elosegi).

Indicadors d'estat ecològic proposats en la nova Directiva Europea d'Aigües

• Indicadors biològics:
  
  • Composició i abundància de la flora aquàtica
  • Composició i abundància d'invertebrats aquàtics
  • Composició, abundància i distribució d'edats dels peixos
    
• Indicadors hidromorfológicos amb incidència en indicadors biològics:
  
  • Règim hidrològic
    
    • Hidrodinàmica de cabals o flux d'aigua
    • Enllaços amb masses d'aigua subterrània
  • Continuïtat del riu
  • Característiques morfològiques
    
    • Profunditat i amplària del riu
    • Estructura i composició del substrat del fons fluvial
    • Estructura de les valls
      
• Indicadors físic-químics que afecten indicadors biològics:
  
  • Generals
    
    • Temperatura
    • Oxigen
    • Salinitat
    • Acidificació
    • Nutrients
  • Contaminants específics
    
    • Contaminació produïda per tots els contaminants prioritaris abocaments a l'aigua.
    • Contaminació produïda per totes les substàncies que s'han abocat a l'aigua en quantitats significatives.

BIBLIOGRAFIA

• PARLAMENT EUROPEU Directiva
  2000/60/CE del Parlament Europeu i del Consell, de 3 d'octubre de 2000 (data de consulta: 20 d'octubre de 2003). 2000. http://europa.eu.int/eurlex/pri/es/oj/dat/2000/l_327/l_32720001 222es00010072.pdf .
• Boulton, A.J.
  “An overview of river health assessment: philosophies, practice, problems and prognosi” Freshwater Biology, 41: 469-479. 1999
• Gessner, M.O. Chauvet, E.
  “A casi for litter breakdown to asses functional stream integrity” Ecological Applications , 12(2): 498-510. 2002.
• Uehlinger, O., König, C. Reichert, P.
  Variability of photosynthesis-irradiance corbis and ecosystem respiration in a small river. Freshwater Biology , 44:493-507. 2002.
• Rallo, A.
  - Govern Basc, 1992.