Contribution of zooplankton as a biological element in the assessment of reservoir water quality

Abstract

espanolLas politicas europeas sobre el agua tienen como objetivo lograr un buen estado ecologico en todos los cuerpos de agua. La Directiva Marco del Agua (DMA) definio un grupo de elementos biologicos para evaluar la calidad del agua. En embalses y lagos, el fitoplancton es el unico elemento biologico utilizado para la evaluacion de la calidad del agua. Sin embargo, el zooplancton es un enlace importante en la red trofica, ya que es capaz de controlar la comunidad de fitoplancton y ya se describio como un buen bioindicador, con alta sensibilidad a diferentes estreses ambientales. El objetivo principal de este trabajo es demostrar la capacidad de las comunidades de zooplancton para ser utilizadas en la evaluacion de la calidad del agua en los embalses. Se tomaron muestras trimestrales de un grupo de varios embalses en el norte de Portugal (Paradela, Alto Cavado, Alto Rabagao y Venda Nova) durante un ano, para evaluar la calidad del agua. Los parametros fisicos y quimicos, asi como las comunidades de fitoplancton, se estudiaron de acuerdo con las metricas propuestas por la DMA para esta tipologia de cuerpos de agua. Ademas, se muestrearon las comunidades de zooplancton en cada embalse, para comprender si su dinamica estacional esta influenciada por alteraciones de la calidad del agua. Los resultados muestran que los embalses presentan un buen potencial ecologico, de acuerdo con los valores de referencia de la DMA para los parametros fisicos y quimicos, asi como para las comunidades de fitoplancton, con caidas ocasionales del potencial ecologico para una calidad moderada, debido a las variaciones en los valores de O2 disuelto y fosforo total. Los resultados observados en la dinamica de las comunidades de zooplancton muestran que este elemento biologico es sensible a alteraciones en los embalses y proporciona una imagen mas detallada del estado del ecosistema. Las comunidades de zooplancton respondieron a alteraciones en el nivel del agua en el embalse, a los cambios en el estado trofico y en la calidad del agua, tanto a nivel taxonomico como desde una perspectiva funcional. Por lo tanto, las metricas propuestas por WFD para evaluar la calidad del agua de embalses, parecen ser insuficientes para comprender todas las alteraciones que ocurren en estos ecosistemas lenticos. EnglishEuropean water policies aim to achieve a good ecological status in all water bodies. The Water Framework Directive (WFD) defined a group of biological elements to assess water quality. In reservoirs and lakes, phytoplankton is the only biological element used for water quality evaluation. However, zooplankton is an important link in the trophic web, since it is able to control the phytoplankton community and was already described as a good bioindicator, with high sensitivity to different environmental stresses. The main goal of this work is to demonstrate the ability of zooplankton communities to be used in the evaluation of water quality in reservoirs. A group of four reservoirs in the north of Portugal (Paradela, Alto Cavado, Alto Rabagao, and Venda Nova) were sampled every three months, during one year, to assess the water quality. Physical and chemical parameters, as well as phytoplankton communities, were studied according to the metrics proposed by the WFD for this typology of water bodies. Additionally, zooplankton communities were also sampled in each reservoir, to understand if their seasonal dynamics are influenced by alterations of the water quality in the reservoirs. Results show that the reservoirs present a good ecological potential, according to WFD reference values for physical and chemical parameters and phytoplankton communities, with occasional drops to moderate ecological potential due to variations in the dissolved O2 and total phosphorus values. The results observed in the dynamics of zooplankton communities show that this biological element is sensitive to changes in the reservoirs and provides a more detailed image of the state of the ecosystem. Zooplankton communities responded to alterations in the water level in the reservoir, to shifts in the trophic status and in the water quality, both at the taxonomic level and on a functional perspective. Therefore, the metrics proposed by WFD to evaluate water quality in reservoirs seem to be insufficient to understand all the alterations that occur in these aquatic ecosystems.