Protocolo Evaluación Calidad Biológica Ríos

Protocol d’avaluació de la qualitat
biològica dels rius
Hidri_cat_A4.qxd
11/4/06
16:30
Página 4
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 1
Protocol d'avaluació de la qualitat
biològica dels rius
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 2
© Agència Catalana de l’Aigua, 2006
Abril de 2006
Tiratge: 500 exemplars
Disseny i producció gràfica: Barcino Solucions Gràfiques
D.L.: B-XX.XXX-2006
Aquesta publicació ha estat realitzada amb paper ecològic 100% (lliure de clor)
estucat mat de 135 g i les cobertes en paper ecològic (lliure de clor) estucat mat de 250 g.
Aquest document ha estat elaborat per tècnics de l’Agència Catalana de l’Aigua i investigadors de diferents centres de recerca.
1. La direcció, coordinació i redacció final s’ha dut a terme des de l’Àrea de Planificació per a l’Ús Sostenible de l’Aigua de l’Agència Catalana
de l’Aigua: Antoni Munné, Carolina Solà i Jordi Pagès
2. Els treballs d’investigació i el disseny de les metodologies o dels índexs proposats han estat elaborats per diferents centres i grups de recerca:
Pel protocol de diatomees i macròfits:
Sergi Sabater, Elisabeth Tornés, Manel Leira i Rosa Trobajo pel Grup de Recerca en Ecologia Aquàtica Continental (GREAC). Institut d’Ecologia
Aquàtica. Universitat de Girona.
Jaume Cambra, Joan Gomà, Roser Ortiz i Luc Ector (CRP – Luxemburg) pel Centre Especial de Recerca d’Ecologia i Gestió de l’Aigua.
Departament de Biologia Vegetal. Universitat de Barcelona.
També s’han utilitzat les metodologies proposades des del Departament d’Ecologia i Hidrologia de la Universidad de Murcia, i des del Centro
Regional de Estudios del Agua (CREA) d’Albacete.
Pel protocol de peixos:
Adolf de Sostoa, Nuno M. Caiola, Dolors Vinyoles, Sergi Sánchez i Clara Franch pel Departament de Biologia Animal. Universitat de
Barcelona.
Frederic Casals pel Departament de Producció Animal. Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Agrària. Universitat de Lleida.
Pels protocols de macroinvertebrats:
Carolina Solà, Antoni Munné, Maria Rieradevall, Núria Bonada, Mireia Vila-Escalé i Narcís Prat pel Grup F.E.M. (Freshwater Ecology and
Management). Departament d’Ecologia. Universitat de Barcelona.
També s’ha utilitzat la metodologia proposada pels projectes GUADALMED (www.guadalmed.org) i AQEM (www.aqem.de)
3. Han col·laborat en l’aportació d’idees, correccions o en la revisió del manuscrit: Emili García-Berthou, Lluís Benejam, Narcís Prat,
Javier Alba-Tercedor i Gervasi Benito
S’ha utilitzat documentació gràfica elaborada pel grup de treball F.E.M. (Freshwater Ecology and Management), pel Centre d’Estudis de Rius
Mediterranis (CERM) i per l’Agència Catalana de l’Aigua.
4. El document ha estat avaluat per la Comissió Tècnica per a la Implantació de la Directiva Marc de l’Aigua, de l’Agència Catalana de l’Aigua
Antoni Munné – Secretari Tècnic, Narcís Prat – Coordinador i Gabriel Borràs – Director de l’Àrea de Planificació per a l’Ús Sostenible de
l’Aigua
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 4
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 3
ÍNDEX
PRIMERA PART – Manual d'aplicació
...............................................
5
Introducció . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
El context de la Directiva Marc de l’Aigua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
Pautes generals. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
Continguts del manual. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
Àmbit d’aplicació. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
Tipologia de rius . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
Elements i paràmetres a tenir en compte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
Selecció del punt de mostreig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
Època de mostreig . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
Elements, paràmetres i mètriques d'avaluació de la qualitat biològica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
Flora aquàtica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12
Macroinvertebrats bentònics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
17
Peixos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21
Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25
SEGONA PART – Protocol d’avaluació de l’estat ecològic . . . . . . . . . . . . . . . . . .
27
Protocol 1 Diatomees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
29
Protocol 2 Macròfits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
42
Protocol 3a Macroinvertebrats - Protocol quantitatiu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
47
Protocol 3b Macroinvertebrats - Protocol qualitatiu i semi-quantitatiu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
56
Protocol 4 Peixos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
66
TERCERA PART – Fulls de camp i laboratori
77
.......................................
3
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 4
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 5
PRIMERA PART
Manual d'aplicació
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 6
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 7
Introducció
El context de la Directiva Marc de
l’Aigua
La qualitat biològica es determinarà a partir de diferents elements del sistema: la flora aquàtica, la fauna invertebrada i
els peixos. Cadascun dels elements obtindrà un nivell de
És evident la degradació que han patit els rius a tots nivells,
qualitat d’entre cinc, des de Molt bo fins a Dolent, nivell que
degradació que s’ha vist fortament incrementada durant l’úl-
s’assignarà sempre en funció de la desviació que s’observi
tim segle. A la contaminació de les aigües s’hi sumen modi-
respecte un estat inalterat (estat de referència). Com que
ficacions de les condicions hidromorfològiques i detracció de
no són iguals les comunitats biològiques de, per exemple,
cabals, afectant greument totes les comunitats biològiques
una capçalera silícica i d’un tram baix d’un gran riu, les con-
de l’ecosistema, tant dins de l’aigua com a les riberes.
dicions de referència i, per tant, els nivells de qualitat,
s’hauran d’assignar sempre en funció de la tipologia fluvial.
Dins d’aquest context entra en vigor la Directiva Marc de
l’Aigua (Directiva Europea 2000/60/CE, en endavant DMA)
En aquells elements en què es mesuri més d’un paràme-
amb l’ambiciós objectiu de fer retornar els sistemes aquà-
tre, el nivell de qualitat final s’haurà d’assignar en funció de
tics a un anomenat estat ecològic bo, i a promoure un ús
la valoració feta amb cadascun dels paràmetres. Un cop
sostenible de l’aigua de manera que pugui mantenir-se
avaluats tots els elements, caldrà donar una valoració glo-
sempre aquest bon estat.
bal a l’indicador biològic, és a dir, obtenir un nivell de qualitat biològica.
Però, què s’entén per estat ecològic? Segons la definició de
la DMA, l’estat ecològic és una mesura de qualitat de la fun-
Només aleshores, juntament amb les valoracions dels ele-
cionalitat i l’estructura de l’ecosistema aquàtic. El bon estat
ments hidromorfològics i fisicoquímics que afecten a les
ecològic serà aquell en què les comunitats biològiques
comunitats biològiques, s’obtindrà el valor de l’estat
siguin iguals (molt bon estat) o molt properes a les que es
ecològic (Figura 1).
trobarien sota condicions inalterades. Igualment, les condicions hidromorfològiques i fisicoquímiques han de permetre
el correcte desenvolupament d’aquestes comunitats.
Continguts del manual
Malgrat aquesta definició, la DMA no defineix com ha de
Els estats de referència per cada tipus fluvial estan parcial-
mesurar-se l’estat ecològic, però el que és evident és que
ment estudiats per alguns dels paràmetres biològics
a partir d’ara caldrà mesurar-lo per poder definir les mesu-
(Agència, 2003a; 2003b). Altres estan actualment en pro-
res de gestió més adequades. Per això, presentem aquí
cés d’estudi o de revisió. Això impossibilita la determinació
una metodologia d’avaluació de la qualitat biològica que
dels nivells de qualitat, donat que aquests s’han d’assig-
ha de permetre (juntament amb l’avaluació hidromorfolò-
nar sempre en relació a les condicions de referència.
gica i fisicoquímica) determinar l’estat ecològic dels rius.
Igualment, algunes mètriques de mesura de la qualitat per
cada element o paràmetre també estan en revisió.
Els protocols que presentem han estat dissenyats, en part,
gràcies a treballs de l’Agència Catalana de l’Aigua en con-
Els protocols que presentem aquí inclouen el mostreig dels
veni amb diferents universitats i centres de recerca
diferents elements i paràmetres a tenir en compte de cara
(Agència, 2003a; 2003b).
a l’avaluació de la qualitat biològica dels rius, així com el
treball de laboratori que cal fins aconseguir les dades que
permetran aplicar mètriques d’avaluació de la qualitat. En
Pautes generals
alguns casos, s’indica la mètrica que cal calcular, mentre
que en d’altres es fa una proposta de diferents mètriques
L’estat ecològic ha de ser determinat, en primer terme, a
que poden ser útils. Es proposen també nivells de qualitat,
partir de les comunitats biològiques dels rius, és a dir, cal
però que cal agafar-los en compte a l’espera de disposar
primer determinar la qualitat biològica.
d’estudis que els validin.
Manual d’aplicació
7
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 8
DETERMINACIÓ DEL TIPUS FLUVIAL
ELEMENTS BIOLÒGICS
Flora aquàtica
Fauna invertebrada
Peixos
PARÀMETRES A MESURAR
Treball de camp (mostreig)
+
Treball de laboratori
Comparació amb el
valor per les
CONDICIONS de
REFERÈNCIA
Aplicació de MÈTRIQUES
Assignació d’un VALOR
Determinació del NIVELL DE QUALITAT per cada paràmetre (segons tipologia)
Molt bo
Bo
Mediocre Deficient
Dolent
QUALITAT de cada ELEMENT a partir del nivell de qualitat de cada paràmetre
Flora aquàtica
Fauna invertebrada
Peixos
QUALITAT
BIOLÒGICA
QUALITAT
QUALITAT
HIDROMORFOLÒGICA
FISICOQUÍMICA
ESTAT ECOLÒGIC
Figura 1. Esquema general d’obtenció de l’estat ecològic.
8
Protocol d'avaluació de la qualitat biològica dels rius
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 9
Les mètriques i els nivells de qualitat adaptats a la tipolo-
cació a molts altres tipus fluvials. Només en casos extrems
gia fluvial catalana es publicaran, un cop consensuats i
de rius radicalment diferents, caldria prendre’s la metodo-
revisats, en versions posteriors del protocol, en cas que
logia amb precaució i readaptar-la si calgués.
canviïn.
Tipologia de rius
Àmbit d’aplicació
A Catalunya es troben 12 tipus fluvials en funció de les
Els protocols de mostreig i treballs de laboratori han estat
característiques geogràfiques, fisiogràfiques, físiques i
adaptats o dissenyats en estudis realitzats a Catalunya
químiques de cada tram (Agència, 2002; 2005) que
(Agència, 2003a; 2003b) però estan basats, majoritària-
engloben tant rius que s’assequen gran part de l’any
ment, en normes europees i en metodologies àmpliament
(torrents litorals) com rius amb aportacions anuals supe-
utilitzades. Per això, malgrat que són d’aplicació directa
riors als 5.000 hm3 (grans eixos mediterranis) (Figura 2 i
als rius de Catalunya, poden aplicar-se sense cap modifi-
Taula 1).
Eixos principals
Grans eixos Mediterranis
Grans rius poc mineralitzats
Rius de muntanya humida calcària
Rius de muntanya humida silícica
Rius de muntanya mediterrània calcària
Rius de muntanya mediterrània d'elevat cabal
Limit de les conques principals
Limit autonòmic
Rius de muntanya mediterrània silícica
Rius mediterranis de cabal variable
Embassaments
Rius mediterranis silícics
Conques internes
Torrents litorals
Conques intercomunitàries
Rius amb influència de zones càrstiques
Figura 2. Tipus fluvials a Catalunya.
Manual d’aplicació
9
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 10
Taula 1. Principals característiques dels tipus fluvials a Catalunya. S’indica la correspondència amb el tipus del CEDEX (Agència, 2005).
codi
CEDEX
10
Tipus fluvial
27
Rius de muntanya
humida silícica
26
Rius de muntanya
humida calcària
11
Rius de muntanya
mediterrània silícica
12
Rius de muntanya
mediterrània calcària
15
Rius de muntanya
mediterrània
d'elevat cabal
9
Rius mediterranis
de cabal variable
8
Rius de zona baixa
mediterrània silícica
10
Rius de zona baixa
mediterrània
d'influència càrstica
16
Eixos fluvials
principals
18
Torrents litorals
15
Grans rius poc
mineralitzats
17
Grans eixos
mediterranis
Principals característiques discriminadores
Aportació anual moderadament baixa (< 150 hm3)
Elevat percentatge de geologia superficial silícica (> 80 %)
Temperatura ambiental baixa (< 9 ºC)
Elevada pluviometria anual (> 1000 mm)
Aportació anual moderadament baixa (< 150 hm3)
Baix percentatge de geologia superficial silícica (< 10 %)
Temperatura ambiental baixa (< 9 ºC)
Pluviometria anual moderadament alta (> 900 mm)
Baixa aportació anual (< 40 hm3)
Elevat índex d'estiatge i variabilitat del cabal (> 0,6)
Elevat percentatge de geologia superficial silícica (> 50 %)
Temperatura ambiental moderadament elevada (> 13 ºC)
Pluviometria anual moderadament alta (800 - 900 mm)
Baixa aportació anual (< 40 hm3)
Molt baix percentatge de geologia superficial silícica (< 10%)
Temperatura ambiental moderadament elevada (10 - 13 ºC)
Pluviometria anual moderadament alta (800 - 1100 mm)
Aportació anual moderadament elevada (200 - 400 hm3)
Baix índex d'estiatge i variabilitat del cabal (< 0,3)
Elevat percentatge de geologia amb roques evaporítiques i salines (> 0,1%)
Temperatura ambiental moderadament elevada (11 - 12 ºC)
Pluviometria anual moderadament alta (800 - 1000 mm)
Aportació anual molt baixa (< 40 hm3)
Elevat índex d'estiatge i variabilitat del cabal (> 0,8)
Temperatura ambiental moderadament elevada (> 13 ºC)
Pluviometria anual baixa (< 700 mm)
Aportació anual molt baixa (< 40 hm3)
Elevat índex d'estiatge i variabilitat del cabal (> 0,8)
Elevat percentatge de geologia superficial silícica (> 80 %)
Temperatura ambiental elevada (> 13 ºC)
Pluviometria anual moderadament baixa (700 - 750 mm)
Aportació anual baixa (10 - 80 hm3)
Baix índex d'estiatge i variabilitat del cabal (< 0,2)
Elevat percentatge de geologia amb roques evaporítiques (5 - 30 %)
Temperatura ambiental elevada (> 13 ºC)
Pluviometria anual baixa (< 700 mm)
Elevada aportació anual (> 500 hm3)
Moderat índex d'estiatge i variabilitat del cabal (0,2 - 0,3)
Temperatura ambiental elevada (> 13 ºC)
Rius intermitents (> 150 dies a l'any secs)
Petita àrea de conca drenada (< 250 km2)
Aportació anual: 1.212 hm3
Àrea de la conca: 3.532 km2
Geologia: àrees de barreja per deposició al·luvial, amb roques evaporítiques, silíciques i calcàries.
Temperatura mitjana anual: 12, 7 ºC
Clima càlid i poc plujós.
Aportació anual: 5.197 hm3
Àrea de la conca: 34.132 km2
Geologia: àrees de barreja per deposició al·luvial, amb roques evaporítiques, silíciques i calcàries.
Temperatura mitjana anual: 15, 3 ºC
Clima càlid i poc plujós.
Protocol d'avaluació de la qualitat biològica dels rius
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 11
Elements i paràmetres a tenir en
compte
Per això es buscarà un tram que contingui el màxim nombre de microhàbitats possibles perquè puguin desenvolupar-se amb gran diversitat totes les comunitats a
Segons la DMA, la qualitat biològica dels rius s’ha d’ava-
mostrejar. Aquest tram pot ser extens, d’una longitud de
luar usant indicadors de tres tipus:
500 m a fi i efecte que el mostreig de totes les parts pugui
fer-se allà on més convingui.
• Composició i abundància de la flora aquàtica
• Composició i abundància de la fauna bentònica d’inver-
Les mides i característiques concretes del punt de mostreig per a cada paràmetre s’indiquen al protocol corres-
tebrats
• Composició, abundància i estructura d’edats de la fauna
ponent.
piscícola
Els elements i paràmetres seleccionats per avaluar la qualitat biològica dels rius s’indiquen a la Taula 2, juntament
Època de mostreig
amb una primera proposta de mètriques a calcular. Tots ells
s’expliquen als protocols que es troben a la segona part.
L’època ideal per al mostreig és aquella en què pugui
trobar-se el màxim grau de desenvolupament de les
comunitats, a nivell de riquesa o diversitat, o de madu-
Selecció del punt de mostreig
resa dels individus, segons el cas. De vegades caldrà
mostrejar en més d’una època per poder recollir
És interessant que tots els paràmetres es mesurin al
aquesta diversitat, però el nivell de qualitat es calcularà
mateix punt de mostreig. Per això cal buscar un lloc que
a partir dels resultats d’un únic mostreig. Ara bé, els
presenti unes característiques hidromorfològiques i fisico-
diferents paràmetres a tenir en compte no tenen perquè
químiques representatives de tot el tram fluvial o massa
mostrejar-se en el mateix moment. L’època de mostreig
d’aigua a avaluar, alhora que permetin el mostreig dels
adequada per cadascun d’ells s’indica al protocol
diferents elements tinguts en compte.
corresponent.
Taula 2. Elements, paràmetres i mètriques d’avaluació de la qualitat biològica en rius.
Indicador
Element
Paràmetre
Mètriques*
BIOLÒGIC
Composició i abundància
de la flora aquàtica
Diatomees bentòniques
Índex IPS
Macròfits aquàtics
Índexs IM i IVAM
Riquesa de famílies (S)
Composició i abundància de la fauna
bentònica d'invertebrats
Macroinvertebrats
Composició, abundància i estructura
d'edats de la fauna piscícola
Peixos
Índexs IBMWP, BMWPC
Índex IBICAT
*Proposta inicial de mètriques, pendents de validació a les conques fluvials catalanes.
Manual d’aplicació
11
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 12
Elements, paràmetres i mètriques d'avaluació
de la qualitat biològica
Flora aquàtica
d’altres poden estar presents en un rang ampli de qualitats
de l’aigua.
La flora aquàtica s’avaluarà a partir de les diatomees
bentòniques i dels macròfits.
A nivell pràctic, el fet de ser cosmopolites, fàcils de
recol·lectar i de preservar, i de tenir elements estructurals
en el seu esquelet de silici que permeten una determinació
Diatomees bentòniques
a nivell d’espècie o varietat amb elevat grau d’exactitud,
dóna avantatges a la seva utilització.
El protocol de mostreig i avaluació de la qualitat biològica de les diatomees es basa en el treball Anàlisi de
viabilitat i proposta d’indicadors fitobentònics de la qualitat de l’aigua per als cursos fluvials de Catalunya
(Agència, 2003a) que l’Agència Catalana de l’Aigua va
realitzar en conveni amb les universitats de Girona i
Barcelona.
Valor indicador de les diatomees
D’entre la gran varietat de grups taxonòmics que composen les comunitats d’algues fluvials, les diatomees representen més del 80% de les espècies totals. La seva
importància relativa, doncs, en el conjunt de la comunitat
algal és molt elevada. D’aquí la preferència en el seu ús
com a indicadores de qualitat.
Imatge 1. Diatomees pennades vistes al
microscopi, i Tetraspora.
A més a més, un seguit de característiques les fa especialment útils per aquesta finalitat:
Per la seva petita mida i per la seva elevada taxa de reproducció, les comunitats de diatomees responen sensiblement i ràpida a canvis en el seu medi, tant físics com
químics. Els canvis es concreten en variacions en la composició de les espècies, que afavoreixen a les més tolerants en les noves condicions.
El seu ús com a indicadors de la qualitat de l’aigua es basa
en el fet que totes les espècies de diatomees tenen uns
Metodologia de presa i tractament de mostres
El mostreig, així com la preparació de les mostres, la
identificació i el comptatge de les diatomees, es farà
seguint normes estandarditzades (norma CEN / TC 230)
amb algunes petites modificacions per adaptar-les a
l’objectiu final d’avaluació de l’estat ecològic dels rius.
Tot el procés detallat es troba a la segona part del document: protocols.
límits de tolerància i uns òptims respecte a les seves preferències per les condicions ecològiques, com els
nutrients, la pol·lució orgànica i inorgànica o l’acidesa. Les
aigües contaminades tenen tendència a presentar un
increment de l’abundància d’aquelles espècies més tolerants, o que presenten el seu òptim amb el nivell del contaminant en concret. Per contra, certes espècies no són
tolerants als nivells elevats d’un o més contaminants, però
12
Mètriques d’avaluació de la qualitat amb
diatomees
Malgrat el gran nombre d’índexs que utilitzen les diatomees per avaluar la qualitat dels rius, proposem la utilització de l’Indice de Polluosensibilité (IPS – CEMAGREF,
1982) per ser el que millors resultats ha donat a Catalunya
(Agència, 2003a).
Protocol d'avaluació de la qualitat biològica dels rius
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 13
Aquest índex pren valors entre 1 (mínima qualitat) i 20
(Taula 3). Aquests nivells són aplicables a tots els tipus flu-
(màxima qualitat), i segueix la fórmula
vials catalans, malgrat que als trams inferiors dels rius els
nivells poden ser més baixos degut a què no s’acostumen
n
a ·s ·v
j
(1) IPS =
j
j =1
a trobar valors superiors a 16.
j
on:
n
a ·s
j
j
Macròfits aquàtics
j =1
aj és l’abundància relativa de l’espècie j
sj és el valor de sensibilitat de l’espècie j en front del grau
Considerem macròfits aquells organismes vegetals aquà-
de pertorbació
tics visibles i fàcilment identificables a ull nu (Holmes i
vj és el valor indicador de l’espècie j
Whitton, 1977a; 1977b) així com aquells que fan formacions que també ho són. Per tant, sota el nom de macròfit
Tot i així, l’aparició del paquet informàtic d’índexs OMNI-
s’inclouen organismes vegetals diversos, que pertanyen
DIA (Lecointe et al., 1993) permet el càlcul ràpid de l’índex
fins i tot a grups allunyats. En el nostre cas, la flora que es
directament a partir del llistat taxonòmic i les abundàncies.
tindrà en compte per avaluar la qualitat biològica inclou
Per aquest motiu, recomanem també el càlcul d’altres
algues macroscòpiques (o formacions algals visibles), briò-
índexs com l’Indice Biologique des Diatomées (IBD –
fits (molses i hepàtiques), pteridòfits i fanerògames (excepte
Lenoir i Coste, 1992) o el CEE (Descy i Coste, 1990) que
els helòfits sense fulles assimiladores submergides).
també poden obtenir-se amb el mateix paquet informàtic i
amb les mateixes dades d’origen.
Assignació del nivell de qualitat segons les
diatomees
Malgrat que encara és provisional, segons el valor obtingut amb l’índex IPS es poden assignar nivells de qualitat
Valor indicador dels macròfits
Dintre de la diversitat d’organismes que componen la flora
dels rius, els macròfits són una part important, tant en biomassa com pel que fa a les funcions que desenvolupen
dins l’ecosistema. A part del seu rol ecològic, els macròfits
poden ser indicadors de qualitat en les aigües corrents.
Taula 3. Proposta inicial de nivells de qualitat segons els valors de l’IPS, per a tots els tipus fluvials.
Nivell de qualitat
Tipus fluvial
Tots els tipus
Molt bo
Bo
Mediocre
Deficient
Dolent
> 16
13 - 16
9 - 12
5-8
<5
a) Alga macroscòpica: Vaucheria sp.
b) Fanerògama: Apium nodiflorum.
Imatge 2. Dos tipus diferents de macròfit a) una alga macroscòpica i b) una fanerògama.
Manual d’aplicació
13
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 14
a) Alga macroscòpica: Cladophora sp.
b) Fanerògama: Lemna sp.
Imatge 3. Dos tipus diferents de macròfit amb un baix valor indicador, presents generalment en aigües
lleugerament o molt eutrofitzades: a) una alga macroscòpica que viu fixada en substrats durs en zones de corrent i
b) una fanerògama flotant de zones calmades.
Taula 4. Nivell taxonòmic requerit en els índexs IM i IVAM, per cada grup considerat. Per a l’IM, que requereix nivells taxonòmics
variats, s’indica el nivell més baix al què cal identificar cada grup.
Grup
IM
IVAM
Cianòfits
Rivulariàcies
Oscillatorials
Nostoc
Gènere
Rodòfits
Rodòfits
Gènere
Xantòfits
Xantòfits
Gènere
Cloròfits
Chaetoforals
Charals
Clorofícies filamentoses
Clorofícies incrustants
Zignematals
Cladophora
Enteromorpha
Gènere
Diatomees
Tapets continus de diatomees
No es contemplen
Briòfits
Molses
Hepàtiques
Molses
Hepàtiques
Pteridòfits
No es contemplen
Gènere (Azolla)
Fanerògames
Gènere (excepte Potamogeton pectinatus)
Gènere
Espècie
No es contempla l’espècie
com a tal, només el gènere
Potamogeton pectinatus
Algunes espècies o grups són específics d’alguns tipus de
substrats inestables, excés de corrent, etc.), però allà on
rius, i també específics de determinats graus d’alteració
els hàbitats són potencialment susceptibles de ser colonit-
antròpica. L’absència de macròfits serà indicadora, en
zats per macròfits, la seva absència pot indicar diferents
alguns casos, d’alguns hàbitats fluvials on no s’hi donen,
alteracions humanes, ja siguin de tipus hidomorfològic
de forma natural, condicions propícies (manca de llum,
com fisicoquímic.
14
Protocol d'avaluació de la qualitat biològica dels rius
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 15
A diferència de les diatomees, els macròfits responen més
La metodologia que proposem es basa quasi exclusiva-
lentament a canvis de la qualitat de l’aigua, cosa que fa
ment en la que s’utilitza de cara a l’aplicació dels dos
que integrin la qualitat d’un període de temps més llarg.
índexs de macròfits recents que existeixen a nivell
peninsular: l’Índex de Macròfits (IM – Suárez et al.,
L’ús de macròfits com a indicadors
A nivell europeu existeixen algunes metodologies d’avaluació de la qualitat de l’aigua a partir dels macròfits que han
estat aplicades per alguns països amb diferents propòsits:
conservació, restauració, avaluació d’impactes diversos,
estat ecològic, etc. En els últims anys, i per part del projecte
europeu STAR (Dawson, 2002), s’ha intentat desenvolupar
una metodologia que integra aspectes diferents que s’apliquen ja a alguns d’aquests països europeus. Espanya,
però, no ha format part d’aquest projecte i, per tant, la
metodologia no ha estat aplicada als seus rius.
2005) i l’Índex de Vegetació Aquàtica Macroscòpica
Tot i així, a Catalunya s’han aplicat alguns índexs basats en
L’índex IM
L’IM és un índex additiu basat en el valor indicador de cada
tàxon, en la diversitat funcional i morfològica dels macròfits i en l’abundància. Els diferents tàxons són puntuats en
funció del seu grau indicador i de la seva abundància (%
de cobertura), i les puntuacions de tots els tàxons presents es sumen per obtenir el valor final de l’índex.
algues macroscòpiques (Agència, 2003a), i a nivell peninsular, s’han desenvolupat recentment dos índexs biològics
que utilitzen un ventall més ampli de macròfits com a indicadors de qualitat (Moreno et al., 2005; Suárez et al., 2005).
Metodologia de presa i tractament de les mostres
(IVAM – Moreno et al., 2005). Aquesta metodologia
s’exposa al protocol corresponent, a la segona part d’aquest document.
Mètriques d’avaluació de la qualitat amb macròfits
La qualitat s’avaluarà a partir de l’aplicació dels dos índexs
biològics citats a l’apartat anterior, l’IM i l’IVAM. Cada índex
requereix la determinació dels macròfits a nivells taxonòmics diferents, l’IVAM fins a gènere i l’IM fins a nivells
variats en funció del grup (Taula 4).
El mostreig de macròfits de rius és senzill i, en la majoria
de casos, poden determinar-se directament al camp com
a mínim fins a gènere. Malgrat això, per aquells tàxons que
(2)
punti
IM =
on:
i
no poden ser determinats amb seguretat al camp, es
punti és la puntuació de cada tàxon en funció de la seva
poden prendre mostres per dur-les al laboratori.
cobertura (vegeu la Taula 5).
Taula 5. Puntuacions dels diferents tàxons usats en el càlcul de l’IM, segons el % de cobertura (punti).
Tàxons / Grups Funcionals
<5
Cobertura %
5 - 50
> 50
Grup I
- Molses, Hepàtiques
- Rodòfits (per ex. Batrachospermum)
- Nostoc, Rivulariàcies, Chaetophorals
9
9
9
10
10
10
8
8
8
Grup II
-
Ranunculus, Myriophyllum
Potamogeton (excepte P. pectinatus)
Zannichellia
Ruppia
Charals
Cloròfits filamentosos
6
6
6
6
6
6
7
7
7
7
7
7
5
5
5
5
5
5
Grup III
-
Nasturtium, Apium, Veronica
Xanthophyceae: (Vaucheria)
Zygnematals
Tapets continus de perifiton de diatomees
Cloròfits incrustants (Epiliton)
3
3
3
3
3
4
4
4
4
4
2
2
2
2
2
Grup IV
-
Oscillatorials
Cladophora
Enteromorpha
Potamogeton pectinatus
Lemna
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
0
0
0
0
0
Manual d’aplicació
15
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 16
Taula 6. Valor de tolerància (vt) i indicador (vi) dels diferents tàxons contemplats a l’IVAM.
Tàxon
vt
vi
ALGUES
Cyanophyta
Nostoc
Anabaena
Cylindrospermum
Nodularia
Scytonema
Tolypothrix
Plectonema
Rivularia
Oscillatoria
Lyngbya
Microcoleus
Phormidium
Schizothrix
Arthronema
6
8
8
8
8
6
6
6
2
2
8
8
8
4
2
3
3
3
3
2
2
2
1
1
3
3
3
2
Rhodophyta
Batrachospermum
Audoniella
Lemanea
Hildenbrandia
6
4
6
6
2
2
2
2
Tàxon
vt
vi
Xanthophyceae
Vaucheria
Tribonema
4
8
2
3
Clorophyta
Ulothrix
Monostroma
Enteromorpha
Tetraspora
Cladophora
Rhizoclonium
Microspora
Hydrodyction
Spirogyra
Zygnema
Mougeotia
Chaetophora
Draparnaldia
Stigeoclonium
Oedogonium
Chara
Nitella
8
6
6
8
2
2
6
2
2
8
4
8
8
2
2
4
8
3
2
2
3
1
1
2
1
1
3
2
3
3
1
1
2
3
Tàxon
vt
vi
BRIÒFITS
Molses
Hepàtiques
6
8
2
3
PTERIDÒFITS
Azolla
4
2
FANERÒGAMES
Potamogeton
Zannichellia
Nuphar
Ruppia
Ranunculus
Callitriche
Ceratophyllum
Lemna
Myriophyllum
Rorippa - Nasturtium
Apium
Berula
Veronica
2
6
6
6
6
6
4
2
4
4
4
4
4
1
2
2
2
2
2
2
1
2
2
2
2
2
Taula 7. Proposta inicial de nivells de qualitat segons els valors dels índexs IM i IVAM, per a tots els tipus
fluvials.
Nivell de qualitat
IM
IVAM
Molt bo
> 30
> 5,7
Bo
21 - 30
4,5 – 5,7
Mediocre
13 - 20
3,2 – 4,4
Deficient
5 - 12
2,0 – 3,1
Dolent
<5
< 2,0
L’índex pot calcular-se directament al camp a partir de les
IVAM =
vi i ·ci ·vti
puntuacions de la Taula 5 o del full de camp.
(3)
Índex IVAM
L’IVAM es basa en la tolerància dels tàxons a les pertorbacions del medi, en el seu valor indicador i en l’abundància. Cada tàxon, que és identificat fins a gènere
excepte pels briòfits (vegeu la Taula 4), té assignat un
valor de tolerància i un valor indicador (Taula 6). Aquests
valors han estat calculats en base a la resposta de cada
tàxon a diferents concentracions d’amoni i fosfats
(Moreno et al., 2005).
vii = valor indicador del tàxon i (vegeu la Taula 6)
El valor final de l’índex IVAM s’obté d’aplicar la fórmula
següent:
16
vi i ·ci
on:
ci = valor de cobertura del tàxon i, que pren els valors
1 cobertura inferior al 5%
2 cobertura entre el 5 i el 50%
3 cobertura superior al 50%
vti = valor de tolerància del tàxon i (vegeu la Taula 6)
Assignació del nivell de qualitat segons els
macròfits
Les mètriques proposades no han estat, de moment,
àmpliament utilitzades a Catalunya, motiu pel qual es desconeixen els estats de referència de cada tipus fluvial. Això
Protocol d'avaluació de la qualitat biològica dels rius
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 17
impossibilita l’assignació d’un rang de qualitat. Malgrat tot,
a títol orientatiu, mostrem els rangs generals que proposen
Metodologies quantitatives versus
qualitatives
tots dos índexs (Taula 7).
El valor indicador dels macroinvertebrats es dóna a dos
nivells: a nivell individual, cada espècie té uns determinats
Macroinvertebrats bentònics
requeriments ecològics i una sensibilitat i tolerància en
front a pertorbacions del medi, cosa que li dóna un valor
Els macroinvertebrats com a indicadors
indicador de certes condicions. D’altra banda, l’estructura
del conjunt de la comunitat (que té en compte tant la diver-
Els macroinvertebrats han estat un dels organismes més uti-
sitat d’organismes com l’abundància de cadascun d’ells)
litzats per avaluar l’estat del medi (Rosenberg i Resh, 1993),
dóna també una indicació de l’estat del medi. Per tant, a
ja que presenten diversos avantatges (Barbour et al., 1999):
l’hora de fer servir els macroinvertebrats com a indicadors
de l’estat del medi poden utilitzar-se metodologies de tipus
D’una banda, són abundants en la majoria de rius, i la seva
qualitatiu, d’on s’obtenen dades de riquesa d’espècies, o
elevada diversitat fa que apareguin en tot tipus d’am-
bé de tipus quantitatiu, d’on a més de la riquesa, s’obté
bients, que pertanyin a nivells tròfics diferents, que pre-
informació de l’estructura i l’abundància de la comunitat.
sentin diferents graus de tolerància ambiental i també, un
ampli ventall de respostes davant l’estrès; això fa que
Les metodologies qualitatives requereixen un esforç de
sempre trobem una o altra espècie. Malgrat que han estat
mostreig i de tractament posterior de les mostres molt infe-
usats àmpliament per indicar contaminacions de tipus
rior a les metodologies quantitatives i, en conseqüència,
orgànic (Hellawell, 1986), aquesta elevada diversitat els fa
són més barates i més ràpides. Per contra, les metodolo-
útils també en d’altres situacions (per exemple, en conta-
gies quantitatives requereixen un mostreig més acurat, i el
minacions per metalls pesants (Kiffney i Clements, 2003)).
tractament posterior de les dades inclou el recompte dels
individus capturats, cosa que allarga molt el temps de pro-
D’altra banda, són bons indicadors de les condicions
cessat. En contrapartida, les mètriques que poden aplicar-
locals ja que tenen una mobilitat limitada i fins i tot n’hi ha
se amb els resultats obtinguts d’una metodologia
de sèssils. El fet que alguns organismes tinguin cicles de
quantitativa són molt més diverses, i proporcionen molta
vida que poden durar tot l’any fa que puguin integrar l’e-
més informació sobre l’ecologia de les comunitats. Una
fecte de les variacions ambientals a curt i mitjà termini. Els
solució intermitja són les metodologies semiquantitatives,
estadis inicials responen més ràpidament a l’estrès mentre
d’on a més de la riquesa s’obtenen proporcions o rangs
que la comunitat sencera respon més lentament.
d’abundància; tant l’esforç de mostreig i tractament de les
mostres com la informació que se’n pot treure estan a un
A més a més, el mostreig de macroinvertebrats és relati-
nivell intermedi entre el mostreig qualitatiu i el quantitatiu.
vament senzill, requereix poc personal, és barat i no provoca efectes greus a la resta de biota, cosa que, a la
És objecte actual d’estudi saber si de cara a obtenir una
pràctica, també afavoreix el seu ús.
indicació de la qualitat del medi, es pot arribar al mateix
grau de precisió amb els dos tipus de metodologies.
Metodologies de presa i tractament de les
mostres
La DMA especifica al seu annex V que per indicar la qualitat de cara a classificació de l’estat ecològic cal utilitzar la
composició i l’abundància de les comunitats de macroinvertebrats. Caldria, doncs, utilitzar una metodologia que
permetés l’obtenció de dades quantitatives. D’altra banda,
l’objectiu final és avaluar l’estat ecològic, és a dir, classificar les masses d’aigua en rangs de qualitat. Actualment
Imatge 4. Dos famílies de tricòpters amb estoig.
A l’esquerra, Limnephilidae i a la dreta, Sericostomatidae.
existeixen algunes metodologies que classifiquen les
aigües en rangs de qualitat a partir de les comunitats de
macroinvertebrats de forma prou satisfactòria (vegeu, per
Manual d’aplicació
17
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 18
exemple, la metodologia Ecostrimed (Prat et al., 2000) o
i capçaleres) constitueixen el substrat dominant. Solen
Guadalmed (Jáimez-Cuéllar et al., 2004)) i, en canvi, en
albergar les riqueses màximes de macroinvertebrats.
tenen prou amb una metodologia qualitativa.
El seu mostreig es sol realitzar col·locant el bastidor de
En aquest manual s’adjunten dos protocols d’avaluació de
la xarxa sobre el substrat i removent el substrat aigües
la qualitat biològica. El primer, derivat del projecte AQEM
amunt, de manera que tots els invertebrats que es des-
(Assessment System for the Ecological Quality of Streams
prenguin siguin arrossegats pel corrent i entrin dins la
and Rivers – AQEM Consortium, 2002), és un mètode que
xarxa (Figura 3). Les pedres més grosses convé netejar-
permet l’obtenció de dades quantitatives. El segon, derivat
les a mà davant la xarxa, i inspeccionar-les després per
del projecte Guadalmed (www.guadalmed.org), és un
assegurar-se que no hi queda cap organisme adherit.
mètode qualitatiu en el qual fàcilment poden obtenir-se
Les pedres més petites poden remoure’s directament
també dades semiquantitatives.
amb els peus per tal de fer sortir els animals.
Cadascuna d’aquestes metodologies es troba detallada al
• Sorra i altres sediments inorgànics fins: Freqüent a
protocol corresponent, a la segona part d’aquest docu-
les basses i zones lenítiques, o als marges i ribes, prin-
ment. Els aspectes generals estan basats en normes
cipalment a les zones de deposició. També, en rius de
estandarditzades que asseguren tant la seguretat personal
zones baixes i poc pendent. Tot i que, en general, cons-
del treball com la qualitat de les mostres i les dades obtin-
titueixen el substrat amb menys diversitat de fauna,
gudes (CEN, 1994a; 1994b; 1996). Exposem a continua-
poden albergar tàxons específics d’aquests substrats.
ció algunes dades generals, comunes a ambdues
metodologies, i útils per al mostreig.
Allà on l’aigua porti un corrent prou fort, el mostreig d’aquest substrat fi es pot fer tal com s’exposa al punt
Els hàbitats
Els macroinvertebrats, degut a la seva elevada diversitat,
poden colonitzar tots els hàbitats presents als rius. De
forma general, poden diferenciar-se dos grans macrohàbitats: les zones amb aigües ràpides, o hàbitats lòtics o reòfils, i les zones amb aigües lentes o quietes, hàbitats
lenítics. A més a més, en funció del substrat present
també tenim diferents categories:
anterior, removent-lo amb els peus davant la xarxa. En
zones de baix corrent on, per tant, no pot ser l’aigua
l’encarregada de transportar fins a la xarxa els organismes que es desprenen del substrat, ha de ser l’operador el que mogui activament la xarxa de mà per capturar
els animals. Alternativament, i especialment en llocs més
profunds o allà on l’operador no pot entrar el riu amb
seguretat, els sediments fins es poden mostrejar passant la xarxa per sobre el substrat (enfonsada només
• Substrats durs (roques, còdols, pedres): Són freqüents als ràpids i en determinats rius (rius de muntanya
a) Mostreig en zones de corrent. L’aigua s’encarrega de dur el
material resuspès dins la xarxa, situada sempre contracorrent.
uns pocs cm) al llarg d’un petit tram, i repetir l’operació
en diverses zones.
b) Mostreig en zones de corrent dèbil o nul. El material
resuspès ha de ser recollit activament amb el
moviment de la xarxa.
Figura 3. Mètodes de mostreig de macroinvertebrats en aigües corrents i sense.
18
Protocol d'avaluació de la qualitat biològica dels rius
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 19
• Troncs, branques, fulles i altres restes vegetals:
mostres de cada hàbitat, cal anar en compte de no
Constitueixen un hàbitat físic a alguns macroinvertebrats
tocar el substrat amb la xarxa, per tal de no barrejar
alhora que són també font d’aliment. Com més temps
organismes de substrats diferents.
porten submergits, més fauna poden tenir-hi associada.
Solen acumular-se en obstacles i allà on l’aigua s’alenteix o queda retinguda.
Les restes vegetals de mida més petita es mostregen
removent-les davant o dins la xarxa per tal de fer desprendre els organismes. Les més grosses, com les bran-
La malla de mostreig
S’utilitzarà una malla amb una llum de 500 µm, que permeti la recol·lecció de pràcticament tots els macroinvertebrats, a excepció dels estadis més petits. La forma de la
xarxa dependrà de la mida del riu a mostrejar, i de l’hàbitat. Se n’utilitzaran de dos tipus:
ques, es netegen amb la mà dins la xarxa i
s’inspeccionen per assegurar que no hi queden organis-
• Xarxa de mà petita: Seran circulars amb un diàmetre
mes adherits. Els troncs més grans s’han d’evitar ja que
d’entrada de 20-30 cm. El gruix i la longitud del mànec
és difícil mostrejar-los adequadament.
i del bastidor no són importants, i poden variar (Figura 4).
• Macròfits submergits: Molts macròfits tenen un crei-
Aquestes xarxes s’utilitzaran per mostrejar rius petits o
xement estacional, motiu pel qual l’hàbitat que repre-
determinats hàbitats, com per exemple les zones lení-
senten també pot canviar durant l’any. Tot i així, són
tiques amb vegetació aquàtica submergida, flotant o
també un important substrat per molts tàxons, particu-
helòfits.
larment aquells de zones més calmes o que tenen
tendència a viure nedant a la columna d’aigua. De vegades, en fulles i tiges s’hi troben organismes adherits.
Cal passar la xarxa de baix a dalt entre la vegetació per
tal de recollir aquells organismes que hi viuen entremig o
adherits a les tiges. Convé fer les primeres passades
més ràpides, per agafar organismes que neden lliurement a la columna d’aigua (com heteròpters o coleòpters), i després més lentament tot movent la xarxa en
ziga-zaga, per facilitar el desprendiment dels organismes que estiguin sobre la vegetació (mol·luscs, alguns
20-30 cm
odonats, etc.).
Va millor mostrejar amb les xarxes de mà petites (figura
4), que són més lleugeres, fàcils de moure i penetren
millor dins de la vegetació; ara bé, en grans rius o en
Figura 4. Característiques de la xarxa petita de mà, útil en
rius petits i per mostrejar la vegetació aquàtica.
grans mates de vegetació també es pot utilitzar una
xarxa més gran.
• Xarxes grans: Tindran, com a mínim, una superfície
• Helòfits: La part submergida de la tija dels helòfits
plana que es pugui recolzar sobre el substrat, d’uns 30
també dóna hàbitat a alguns tàxons, tal i com ho fan els
cm de llargada. El bastidor pot ser rectangular o en
macròfits submergits.
forma de D, i pot anar subjectat o no a un mànec. Si no
duu mànec, el bastidor serà ample per tal que, en recol-
Es mostregen igual que la resta de macròfits.
zar-lo sobre el substrat, pugui ser aguantat amb facilitat
entre les cames de l’operador (Figura 5).
• Ribes vegetades: Les arrels i la vegetació de la riba que
queden submergides en moments amb cabals elevats
Aquestes xarxes s’utilitzaran en grans rius, amb cabal
poden també ser colonitzats per macroinvertebrats, de la
elevat o amb corrent fort. Preferentment, s’usaran per
mateixa manera que en macròfits submergits i helòfits.
mostrejar les zones de ràpids, malgrat que també poden
utilitzar-se en altres ambients, especialment si disposen
Es mostregen com la resta de macròfits. En zones poc
de mànec. La manca de mànec, d’altra banda, les fa
profundes, i sempre i quan es vulguin tenir separades les
més útils en rius de fort cabal, ja que en facilita el seu ús.
Manual d’aplicació
19
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 20
h = 20-30 cm
w = 20-40 cm
s = 10-20 cm
d = 40-50 cm
h
w
s
s
h
h
h
d
d
w
a) Forma i mida del marc
w
b) Utilització (sense mànec i amb mànec)
Figura 5. Característiques generals de les xarxes de mostreig grans, preferentment per hàbitats reòfils i grans rius.
Mètriques d’avaluació de la qualitat amb
macroinvertebrats
nen millor puntuació aquelles famílies en què totes les seves
espècies són molt sensibles a les pertorbacions, mentre
que tenen una puntuació baixa aquelles famílies que, o bé
Proposem el càlcul de tres mètriques: la riquesa de famí-
estan formades per espècies tolerants, o bé tenen espècies
lies (S), l’índex IBMWP (Alba-Tercedor i Sánchez-Ortega,
amb requeriments ecològics molt diferents i que, per tant,
1988, Alba-Tercedor i Pujante, 2000, Alba-Tercedor, 1996,
no permeten donar un valor indicador global de la família.
Alba-Tercedor et al., 2004; Jáimez-Cuéllar et al., 2004) i
l’índex BMWPC (Benito i Puig, 1999).
L’índex es calcula a partir de la fórmula
Riquesa de famílies
La riquesa de macroinvertebrats disminueix en fer-ho la
qualitat del medi. Per això, a grans trets, pot ser utilitzat
com un indicador de qualitat.
(5)
IBMWP =
i
v
i
on
vi és el valor indicador de la família i (puntuació)
Les puntuacions per cada família es troben al full de camp.
Consisteix en el recompte de totes les famílies presents al
punt de mostreig, englobant el conjunt dels hàbitats.
(4)
S = nombre total de famílies
Índex BMWPC
Es tracta d’una modificació de l’índex anterior, en què la
puntuació de les famílies s’ha adaptat als cursos fluvials
catalans.
Cal remarcar que alguns grups taxonòmics no cal identificar-los fins a família, sinó que es determinaran només fins
La seva filosofia i funcionament són doncs iguals que per
a nivells superiors. És el cas del taxons: Briozoa, Porifera,
a l’IBMWP. Les puntuacions per cada família es troben al
Oligochaeta, Hidracarina i Ostracoda. A efectes del càlcul
full de camp.
de la riquesa S (4), seran tractats com si fossin família. A
més, Copepoda i Cladocera no es comptabilitzaran.
Índex IBMWP
El valor indicador de l’índex es basa en la unió del valor indicador de la riquesa (vegeu l’apartat anterior) i del valor indicador de cada família. Així doncs, les diferents famílies de
macroinvertebrats tenen associat un valor d’entre 1 (mínim
valor indicador) i 10 (màxim valor indicador) en funció dels
requeriments ecològics de totes les espècies del grup: obte-
20
Assignació del nivell de qualitat segons els
macroinvertebrats
No totes les mètriques proposades tenen darrere estudis
que estableixin nivells de qualitat segons la tipologia fluvial,
especialment si acotem l’àmbit d’estudi a les conques
catalanes. Malgrat tot, posarem uns rangs orientatius que,
en un futur acabaran de ser definits (Taula 8).
Protocol d'avaluació de la qualitat biològica dels rius
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 21
Taula 8. Proposta de nivells de qualitat segons el valors dels índexs IBMWP i BMWPC, per cada tipus fluvial.
Nivell de qualitat
Tipus fluvial
Molt bo
Bo
IBMWP BMWPC IBMWP
Mediocre
Deficient
Dolent
BMWPC IBMWP BMWPC IBMWP BMWPC IBMWP
BMWPC
Rius de muntanya
humida silícica
> 140
> 100
86-140
61-99
51-85
35-60
20-50
15-35
< 20
< 15
Rius de muntanya
humida calcària
> 140
> 100
86-140
61-99
51-85
35-60
20-50
15-35
< 20
< 15
Rius de muntanya
med. silícica
> 140
> 100
86-140
61-99
51-85
35-60
20-50
15-35
< 20
< 15
Rius de muntanya
med. calcària
> 120
> 85
71-120
51-85
41-70
31-50
20-40
10-30
< 20
< 10
Rius de muntanya
med. d’elevat cabal > 120
> 85
71-120
51-85
41-70
31-50
20-40
10-30
< 20
< 10
Rius med. de
cabal variable
> 120
> 85
71-120
51-85
41-70
31-50
20-40
10-30
< 20
< 10
Rius med. silícics
> 140
> 90
86-140
56-90
51-85
31-55
20-50
15-30
< 20
< 15
Rius mediterranis
càrstics
> 120
> 85
71-120
51-85
41-70
31-50
20-40
10-30
< 20
< 10
Eixos fluvials
principals
> 100
> 85
61-99
51-85
35-60
31-50
15-35
10-30
< 15
< 10
Torrents litorals
> 120
71-120
a) Truita comuna (Salmo trutta)
41-70
20-40
b) Barb comú (Barbus graellsii)
< 20
c) Bagra (Squalius cephalus)
Imatge 5. Algunes espècies autòctones dels rius catalans.
Els rangs proposats s’han definit a partir de les dades uti-
Peixos
litzades al document IMPRESS (Agència, 2005) i seguint
les directrius del document ECOSTATS (Grup de treball 2A
La metodologia de mostreig, tractament de mostres i apli-
de
Comú
cació de mètriques per avaluar la qualitat biològica amb
d’Implantació de la Directiva Marc de l’Aigua - CIS).
la
Comissió
els peixos s’ha desenvolupat majoritàriament en el treball
Aquests rangs podran ser modificats un cop finalitzi el pro-
Desenvolupament d’un índex d’integritat biòtica (IBICAT)
cés d’intercalibració que la Comissió Europea està liderant
basat en l’ús dels peixos com a indicadors de la qualitat
i en el qual l’Agència Catalana de l’Aigua hi participa de
ambiental dels rius a Catalunya (Agència, 2003b), que
manera activa. Les possibles modificacions dels rangs de
l’Agència Catalana de l’Aigua va realitzar en conveni amb
qualitat es publicaran, un cop consensuats, en versions
la Universitat de Barcelona, i es basa en normes estandar-
actualitzades del protocol.
ditzades de mostreig (CEN, 2003).
Manual d’aplicació
Europea
en
l’Estratègia
21
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 22
a) Mostreig de peixos amb pesca elèctrica i xarxes de bloqueig
b) Carpa (Cyprinus carpio) afectada per fongs
c) Pesada d’un peix (l’anguila – Anguila anguila)
Imatge 6. Un cop capturats els peixos, cal identificar-los, prendre’n algunes mesures i observar-ne la seva condició física.
L’ús dels peixos com a indicadors
Metodologia de presa i tractament de les
mostres
Els peixos són els únics vertebrats que la DMA requereix per
avaluar la qualitat biològica dels rius. La seva vida exclusiva
La comunitat piscícola es mostrejarà amb pesca elèctrica,
dintre l’aigua els fa bons indicadors ja que, com els altres
tot seguint les normes estandarditzades (CEN, 2003) i la
organismes aquàtics, responen bé als canvis ambientals,
metodologia utilitzada en el projecte europeu FAME
tant físics com químics. Al ser organismes amb cicles de
(Kestemont i Goffaux, 2002), adaptades a la realitat dels
vida llargs, integren la qualitat durant grans períodes de
cursos fluvials mediterranis (Agència, 2003b).
temps. A més a més, algunes espècies es situen al capdamunt de la xarxa tròfica, de manera que estan influenciades,
Les pesques es faran de manera que pugui obtenir-se una
també, pel global de les comunitats aquàtiques.
estima acurada de l’abundància de les poblacions piscícoles. Per això, si és possible, s’acotarà la zona de mos-
A part de les raons ecològiques, els peixos són socialment
treig amb xarxes de bloqueig, i es farà un rastreig
molt importants, ja que són els organismes fluvials més
exhaustiu de tots els hàbitats presents. Només així asse-
vistosos i porten associades activitats socials i econòmi-
gurarem conèixer tant la diversitat total d’espècies del
ques àmpliament esteses. Els coneixements populars i
tram com la seva abundància.
estudis antics ens permeten conèixer en molts casos la
fauna que hi havia en temps pretèrits, i permet comparar
Així mateix, un cop els peixos estiguin capturats, se’ls
amb les comunitats actuals.
prendran totes aquelles mesures que donin informació
22
Protocol d'avaluació de la qualitat biològica dels rius
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 23
sobre la qualitat de la comunitat. Així doncs, es pesaran,
autòctones és baixa, motiu pel qual el percentatge d’a-
es mesuraran i s’observarà la condició física de tots els
questes espècies indica millor el nivell de qualitat.
individus pescats o bé d’una mostra representativa d’aquelles espècies molt abundants. Malgrat que no totes
• Nombre d’espècies autòctones amb alimentació
aquestes dades s’utilitzaran per determinar les mètriques
insectívora: en llocs sense impactes, aquesta mètrica
que s’exposen més avall, poden servir en un futur quan
presenta molt poca variació, de manera que sempre hi
s’hagin trobat les mètriques més adequades.
apareix més d’una espècie.
El protocol de mostreig es troba convenientment explicat
a la segona part d’aquest document.
• Percentatge de l’abundància d’espècies insectívores: les espècies insectívores estan ben relacionades
amb el grau de conservació de l’hàbitat físic, siguin
autòctones com introduïdes. Aquesta mètrica considera
Mètriques d’avaluació de la qualitat amb
peixos
l’abundància d’insectívors respecte la densitat total.
• Nombre d’espècies autòctones tolerants: algunes
La qualitat biològica de la comunitat de peixos s’avaluarà
espècies autòctones tolerants, com el barb comú, són
mitjançant un Índex d’Integritat Biòtica (IBI) inspirat en l’ín-
les últimes espècies en desaparèixer de llocs alterats,
dex proposat per Karr (Karr, 1981; 1987). L’índex original es
especialment als eixos principals de la conca de l’Ebre.
basa en l’avaluació de quatre grans aspectes de la comunitat piscícola: la composició i diversitat d’espècies, l’a-
• Abundància d’espècies autòctones intolerants:
bundància, l’estructura tròfica i la condició dels peixos. Ara
aquestes espècies són abundants en llocs de qualitat
bé, a partir de l’índex original se n’han desenvolupat molts
bona i molt bona, mentre que desapareixen dels llocs
arreu, que inclouen un gran nombre de mètriques variades
impactats.
referents, per exemple, a la composició i l’abundància total
de la comunitat, la tolerància de les espècies, els hàbitats
• Percentatge d’espècies intolerants: les espècies
que ocupen, els requeriments reproductius, la longevitat, el
intolerants, siguin autòctones com introduïdes, desapa-
tipus d’alimentació o la migració.
reixen fàcilment dels llocs impactats, de manera que la
proporció en què es troben a la comunitat ens indica la
L’aplicació directa de l’IBI original no és possible als rius
qualitat del lloc.
mediterranis ja que va ser dissenyat en rius amb característiques molt diferents. Per això s’ha desenvolupat una
• Percentatge d’espècies autòctones present res-
primera versió d’índex, l’IBICAT (Agència, 2003b), on
pecte a les espècies històriques: mesura el grau de
s’han seleccionat les mètriques que millor indiquen la qua-
conservació de la comunitat piscícola natural. En rius de
litat dels rius estudiats:
zones baixes mediterrànies, aquesta mètrica recull
especialment l’estat de conservació de les poblacions
• Densitat total: és una mesura de la capacitat de
de rabosa i espinós.
càrrega de l’ecosistema fluvial i de la disponibilitat d’hàbitat allà on la truita és l’espècie dominant, ja que
• Percentatge de l’abundància de peixos autòctons
aquesta espècie presenta una dinàmica denso-depen-
amb longevitat elevada: aquesta mètrica es relaciona
dent.
amb l’estabilitat de l’ecosistema a llarg plaç, ja que integra les alteracions que s’hagin donat durant els últims
• Nombre d’espècies autòctones: als rius de muntanya
baixa mediterrània es relaciona amb la conservació de la
anys (alguns peixos, com el barb comú i la barga, poden
tenir longevitats de 15 anys).
comunitat tipus formada per anguila, barb de muntanya
o cua-roig (segons la conca) i bagra. Per això, la presèn-
• Abundància de peixos introduïts amb requeri-
cia de dues o més espècies autòctones determina un
ments d’hàbitats litòfils per a la reproducció: es
nivell de qualitat bo o molt bo.
relaciona amb l’estat de conservació de l’hàbitat físic,
especialment en llocs, com l’Ebre, on les espècies intro-
• Percentatge d’espècies autòctones: en llocs amb
duïdes són molt abundants.
diferent diversitat de peixos, el percentatge d’espècies
autòctones és més bon indicador que el nombre abso-
A l’annex 2 del protocol dels peixos es pot veure la relació
lut. En rius de muntanya mitjana la diversitat d’espècies
de mètriques per cada tipus de riu i els nivells de qualitat.
Manual d’aplicació
23
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 24
Assignació del nivell de qualitat segons els peixos
Per això, de moment, fem només una proposta de mètriques i assenyalem uns rangs de qualitat orientatius i pro-
L’IBICAT dóna una classificació de l’estat de les comuni-
visionals, a l’espera d’adaptar l’IBICAT a la tipologia fluvial.
tats piscícoles en tres rangs de qualitat. Aquests rangs
depenen de les característiques generals del riu (vegeu
l’annex 2 del protocol dels peixos), però no estan adaptats
a la tipologia fluvial establerta per Catalunya (vegeu la
Figura 2 i la Taula 1 – Agència, 2002; 2005).
24
Protocol d'avaluació de la qualitat biològica dels rius
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 25
Bibliografia
• Agència Catalana de l’Aigua (2002) Regionalització i tipificació del sistema fluvial de les conques internes de Catalunya per
a la futura implantació de la Directiva Marc de l’Aigua (2000/60/CE). Departament de Medi Ambient de la Generalitat de
Catalunya.
• Agència Catalana de l’Aigua (2003a) Anàlisi de viabilitat i proposta d’indicadors fitobentònics de la qualitat de l’aigua per
als cursos fluvials de Catalunya. Departament de Medi Ambient de la Generalitat de Catalunya.
• Agència Catalana de l’Aigua (2003b) Desenvolupament d’un índex d’integritat biòtica (IBICAT) basat en l’ús dels peixos com
a indicadors de la qualitat ambiental dels rius a Catalunya. Departament de Medi Ambient de la Generalitat de Catalunya.
• Agència Catalana de l’Aigua (2005) Caracterització de masses d’aigua i anàlisi del risc d’incompliment dels objectius de la
Directiva Marc de l’Aigua (2000/60/CE) a Catalunya (conques intra i intercomunitàries) en compliment als articles 5, 6 i 7
de la Directiva. Departament de Medi Ambient i Habitatge de la Generalitat de Catalunya.
• Alba-Tercedor J i Sánchez-Ortega A (1988) Un método rápido y simple para evaluar la calidad biológica de las aguas
corrientes basado en el de Hellawell (1978). Limnética, 4: 51-56.
• Alba-Tercedor J (1996) Macroinvertebrados acuáticos y calidad de las aguas de los ríos. IV Simposio del Agua en Andalucía
(SIAGA). Almería. Vol II: 203-213.
• Alba-Tercedor J i Pujante AM (2000) Running-water biomonitoring in Spain: Opportunities for a predictive approach. A:
Wright JF, Sutcliffe DW, Furse MT (eds) Assessing the biological quality of fresh waters. RIVPACS and similar techniques.
Freshwater Biological Association, Ambleside, 207-216.
• Alba-Tercedor J, Jáimez-Cuéllar P, Álvarez M, Avilés J, Bonada N, Casas J, Mellado A, Ortega M, Pardo I, Prat N,
Rieradevall M, Robles S, Sáinz-Cantero C, Sánchez-Ortega A, Suárez ML, Toro M, Vidal-Abarca MR, Vivas S i ZamoraMuñoz C (2004) Caracterización del estado ecológico de los ríos mediterréneos ibéricos mediante el índice IBMWP (antes
BMWP’). Limnética 21 (3-4), (2002): 175-185.
• AQEM Consortium (2002) Manual for the application of the AQEM system. A comprehensive method to assess European
streams using benthic macroinvertebrates, developed for the purpose of the Water Framework Directive. Version 1.0,
February 2002.
• Benito G i Puig MA (1999) BMWPC: un índice biológico para la calidad de las aguas adaptado a las características de los
ríos catalanes. Tecnología del Agua, 191: 43-56.
• CEMAGREF (1982) Etude des méthodes biologiques d’appréciation quantitative de la qualité des eaux. Rapport Q.E. Lyon
A.F. Bassin Rhône-Méditérannée-Corse, 218 pp.
• CEN. Comité Europeo de Normalización (1994a) EN 27828:1994. Calidad del agua – Métodos de muestreo biológico –
Guía para el muestreo manual con red de macroinvertebrados bénticos (ISO 7828:1985). AENOR, Madrid.
• CEN. Comité Europeo de Normalización (1994b) EN 28265:1994. Calidad del agua – Concepción y utilización de los muestreadores de macro-invertebrados bénticos sobre sustrato rocosos en aguas dulces poco profundas (ISO 8265:1988).
AENOR, Madrid.
• CEN. Comité Europeo de Normalización (1996) Calidad del agua – Muestreo. Parte 3: Guía para la conservación y la manipulación de muestras (ISO 5667-3: 1994). AENOR, Madrid.
Manual d’aplicació
25
Rius_cat_A4
6/4/06
11:12
Página 26
• CEN. European Committee for Standardization (2000) Water quality. Guidance standard for the routine sampling and pretatment of benthic diatoms from rivers for water quality assessment. European Standard. prEN 13946.
• CEN. European Committee for Standardization (2001) Water quality. Guidance standard for the identification and enumeration of benthic diatom samples from rivers and their interpretation. European Standard. TC 230 WI 00230164.
• CEN. European Committee for Standardization (2003) Water Quality – Sampling of fish with electricity. CEN EN 14011:2003.
• Dawson H (2002) Guidance for the field assessment of macrophytes of rivers within the STAR Project. NERC CEH-Dorset, UK.
• Descy JP I Coste M (1990) Utilisation des diatomées benthiques pour l’evaluation de la qualité des eaux courrantes.
Rapport final. Contrat CEE B—71-23. Univeristé de Namu, CEMAGREF Bordeaux, 112 pàg.
• Hellawell JM. (1986) Biological indicators of freshwater pollution and environmental management. Pollution Monitoring
Series, Elsevier Applied Science Publishers, London & New York, 546 pàg.
• Holmes NTH i Whitton BA (1977a) Macrophytic vegetation of the river Tees in 1975: observed and predicted changes.
Freshwater Biology, 7: 43-60.
• Holmes NTH i Whitton BA (1977b) Macrophytic vegetation of the River Swale, Yorkshire. Freshwater Biology, 7: 545–558.
• Jáimez-Cuéllar P, Vivas S, Bonada N, Robles S, Mellado A, Álvarez M, Avilés J, Casas J, Ortega M, Pardo I, Prat N,
Rieradevall M, Sáinz-Cantero C, Sánchez-Ortega A, Suárez ML, Toro M, Vidal-Abarca MR, Zamora-Muñoz C i AlbaTercedor J (2004) Protocolo GUADALMED (PRECE). Limnética, 21 (3-4), (2002): 187-204.
• Karr JR (1981) Assessment of biotic integrity using fish communities. Fisheries, 6: 21-27.
• Karr JR (1987) Biologica monitoring and environmental assessment: a conceptual framework. Environmental Management,
11: 249-256.
• Kestemont P, Goffaux D (2002) Metric selection and sampling procedures for FAME (D 4-6). Final Report.
• Kiffney PM i Clements WH (2003) Ecological effects of metals on benthic invertebrates. A: Simon TP ed. Biological
Response Signatures. Indicatior Patterns Using Aquatic Communities. CRC Press, Boca Raton, 135-154.
• Lecointe C, Coste M, Prygiel J (1993) “OMNIDIA”: Software for taxonomy, calculation of diatom indices and inventories
management. Hydrobiologia, 269/270: 509-513.
• Lenoir A i Coste M (1996) Development of pratical diatomic index of overall water quality applicable to the French National
Water Board Network. A : Whitton BA i Rott E (eds) Use of Algae for monitoring Rivers II, Institut für Botanik, Universität
Innsbruck, 29-43.
• Moreno JL, Navarro C, de las Heras J (2005) Índice Genérico de Vegetación Acuática (IVAM): propuesta de evaluación rápida
del estado ecológico de los ríos ibéricos en aplicación de la Directiva Marco del Agua. Tecnología del Agua, 261: 48-53.
• Prat N, Munné A, Rieradevall M, Solà C, Bonada N (2000) ECOSTRIMED. Protocol per determinar l’estat ecològic dels rius
mediterranis. Estudis de la Qualitat Ecològica dels Rius, 8. Àrea de Medi Ambient de la Diputació de Barcelona.
• Rosenberg DM i Resh VH (1993) Introduction to freshwater biomonitoring and benthic macroinvertebrates. A: Rosenberg
DM i Resh VH (eds) Freswhater Biomonitoring and Benthic Macroinvertebrates. Chapman & Hall, New York, 1-9.
• Suárez ML, Mellado A, Sánchez-Montoya MM, Vidal-Abarca MR (2005) Propuesta de un índice de macrófitos (IM) para
evaluar la calidad ecológica de los ríos de la cuenca del Segura. Limnética, 24(3-4): 305-318.
26
Protocol d'avaluació de la qualitat biològica dels rius