Dissolved organic matter variability along an impacted intermittent Mediterranean river

• Autores: Verónica Granados, Andrea Butturini
• Localización: Limnetica, ISSN 0213-8409, Vol. 38, Nº. 2, 2019, págs. 555-573
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Variabilidad de la materia orgánica disuelta a lo largo de un río mediterráneo impactado intermitentemente
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• Resumen
  • español

    La variabilidad hidrológica es el factor clave que modula las entradas alóctonas y los procesos bióticos en el río y, por lo tanto, el destino de la materia orgánica disuelta (MOD) en los ríos. Sin embargo, poco se sabe acerca de cómo estos factores combinados cambian la MOD y la calidad a lo largo de los cursos fluviales.

    Este estudio explora cómo la cantidad de MOD (en términos de carbono orgánico disuelto - COD) y calidad (en términos de propiedades ópticas) varía a lo largo de un río mediterráneo, bajo condiciones hidrológicas opuestas: sequía (caudal muy bajo) y caudal alto. El estudio se realizó en el río Matarranya, un sistema severamente afectado por la extracción de agua para riego agrícola y aportes puntuales de aguas residuales no tratadas.

    Las propiedades de la MOD cambiaron de acuerdo con la hidrología. La MOD bajo condiciones de caudal alto era más terrígena, humificada, aromática, degradada y la concentración aumentaba gradualmente aguas abajo. Por el contrario, la MOD estaba menos degradada y más alifática en condiciones de sequía. La variabilidad espacial de la MOD bajo condiciones de sequía y caudal alto reveló que la hidrología afecta la calidad de la MOD, siendo más severa en la cabecera que en el tramo Fellfinal del río. Los cambios longitudinales de la MOD fueron más evidentes en condiciones de sequía. Por ejemplo, en un segmento fluvial que no recibe ninguna aportación antropogénica notable (con 35 km de extensión), se observó una reducción de COD a largo del eje longitudinal, junto con una disminución de la MOD menos degradada. Por el contrario, la contribución de la MOD más aromática y humificada aumentó significativamente río abajo. Este estudio confirmó a la hidrología como impulsora principal de la dinámica de la MOD. Además, se evidencia que la variabilidad hidrológica no afecta a las propiedades de MOD uniformemente a lo largo del continuo fluvial. Por el contrario, las propiedades de MOD son más sensibles a los cambios hidrológicos en la cabecera que en curso bajo del río.

  • English

    Hydrological variability is the key factor that modulates allochthonous inputs and in-river biotic processes and, thereby, the fate of dissolved organic matter (DOM) in rivers. However, little is known about how these factors, combined, change DOM quantity and quality along river courses.

    This study explored how DOM quantity (in terms of dissolved organic carbon – DOC) and quality (in terms of optical properties) varied along a Mediterranean river, under contrasting hydrological conditions: drought and high flow. The study was performed in the Matarranya river, a system severely affected by water abstraction for agricultural irrigation and inputs of untreated residual waters.

    DOM properties changed according to hydrology. DOM under high flow conditions was more terrigenous, humified, aromatic, and degraded and the concentration gradually increased downriver. In contrast, DOM was less degraded and more aliphatic under drought conditions. DOM spatial variability under drought and high flow conditions revealed that hydrology has a greater impact on DOM quality in headwaters than at downriver sites. Longitudinal changes in DOM were more evident under drought conditions. For instance, a longitudinal depletion of DOC, together with a decrease of the fresh DOM pool, was observed in a large fluvial segment (35 km long) that does not receive any notable anthropogenic inputs. In contrast, the contribution of the most aromatic and humified DOM pool was significantly higher downriver. This study confirms the role of hydrology as a main driver of DOM dynamics. Additionally, it shows that hydrological variability does not impact DOM properties uniformly along the river continuum. On the contrary, DOM properties are more sensitive to hydrological changes in headwaters than in downriver reaches.