Download Descargar
Document related concepts
Transcript
IMPACTO DE LOS CAUDALES FLUVIALES SOBRE LOS ECOSISTEMAS PELÁGICOS Isabel Palomera Laforga y Jordi Salat Umbert Instituto de Ciencias del Mar (CMIMA-CSIC), Pg. Marítim de la Barceloneta 37-49, 08003 Barcelona, Spain Email: isabel@icm.csic.es Numerosos estudios han puesto en evidencia el impacto positivo y significativo de los factores físicos que contribuyen a la fertilización de los ecosistemas marinos sobre sus poblaciones. Las descargas fluviales de los ríos provocan fluctuaciones del reclutamiento y las capturas de algunas especies de peces. La relación positiva que existe entre las aguas de origen fluvial y la producción y distribución de muchas especies se explica por el efecto fertilizador de los aportes fluviales no sólo en la desembocadura de los ríos sino también en las zonas adyacentes. Este fenómeno es especialmente importante en aguas oligotróficas como las del Mediterráneo. Se presentan, a titulo de ejemplo, los resultados de un estudio que relaciona los aportes fluviales y el efecto de los vientos con las capturas de anchoa y sardina respectivamente, en Tarragona. Se han seleccionado estas dos variables ambientales debido a que juegan un papel importante en la producción planctónica del Mediterráneo occidental. A su vez, las dos especies se han seleccionado por ser las especies pelágicas más abundantes y por tener periodos de reproducción opuestos dentro del ciclo anual. Los resultados muestran que un aumento en el caudal del Ebro durante la reproducción es favorable a los reproductores y a los primeros estadios, de la anchoa, repercutiendo en el reclutamiento anual. Por el contrario, el reclutamiento de la sardina esta relacionado con la intensidad de los vientos. 1. Efecto de los aportes de los ríos sobre la productividad de la plataforma continental La descarga de agua dulce proveniente de los ríos tiene un doble efecto en el sistema marino: a) Introduce materiales alóctonos disueltos y particulados y b) modifica drásticamente la estructura y dinámica del ambiente físico. Debido al amplio rango de variabilidad asociada con las descargas de agua dulce (en función de su magnitud y estacionalidad, de la cuenca de drenaje y de las condiciones hidrográficas y la topografía de la zona marina) su impacto sobre los procesos biológicos en el mar variará en concordancia con ello. Además, los ambientes de la plataforma continental, cerca de las desembocaduras de los ríos son heterogéneos, tanto a nivel espacial como temporal, debido a los gradientes que se mantienen continuamente por la presencia de aguas dulces y saladas. Las plumas de agua dulce que se extienden por la superficie del mar en la plataforma continental o en mar abierto, soportan una mayor producción y una mayor biomasa pelágica que las aguas costeras circundantes debido al efecto fertilizador de los nutrientes que aporta el río. La materia transportada por los ríos lleva algunos componentes disueltos, como silicatos, hierro y humus que están, directa o indirectamente implicados en la producción biológica marina. Algunos de estos componentes no se encuentran en el agua de mar en concentraciones suficientes para soportar los ‘blooms’ de algas, y por tanto son limitantes. Por otra parte, las aguas continentales no contaminadas son pobres en fósforo, mientras que las de mar no. Todo ello crea un medio idóneo para iniciar y sustentar el crecimiento de las algas. Así, los grandes ríos, como el Zaire o el Amazonas, pueden llegar a influenciar grandes áreas del océano. Por ejemplo, durante la estación de mayor descarga del Amazonas la influencia de sus aguas en términos de alta biomasa planctónica puede alcanzar las islas Barbados (Kidd and Sander, 1979). Según se ha observado en situaciones tan diversas como las plumas del río Zaire en el Atlántico central (Van Bennekom and Berger, 1984, Cades, 1984), del río Po en el Adriático (Revelante and Gilmartin, 1976) o el río Hudson en el Atlántico norte (Malone, 1984), la mayor parte de los nutrientes que se introducen en el medio ambiente marino por la descarga de los ríos son convertidos en materia orgánica por diatomeas neríticas de pequeño tamaño, que tienden a situarse cerca de la capa superficial a medida que se agotan los nutrientes que provienen de capas más profundas. Antes de la construcción de la presa de Assuán en 1964, durante la estación de máximo caudal del Nilo, en otoño, se podían observar blooms masivos de diatomeas que crecían cerca de la desembocadura del Nilo, debido a los nutrientes introducidos por él (Dowidar, 1984). Asimismo, los valores máximos anuales de zooplancton coincidían con dichos blooms, y una población muy grande de sardina se agregaba en la zona de la pluma para alimentarse. 2. Principales mecanismos que tienen influencia sobre la producción pesquera La mayor parte de la producción pesquera mundial está sustentada por algunos de los siguientes procesos de aporte de nutrientes a las aguas de la capa fótica oceánica: afloramientos costeros, marea, mezcla vertical inducida por el viento, o aportes terrestres por descargas fluviales (Caddy and Bakun, 1994). En todo el océano mundial las zonas que algunas especies seleccionan para su puesta se encuentran en áreas con algunos de los anteriores procesos de enriquecimiento, que combinados con otros de concentración y retención crean hábitats favorables para la reproducción y la supervivencia de los productos de la misma (Bakun and Parrish, 1991; Bakun, 1998). Las mayores poblaciones de peces pelágicos (especies que constituyen el 20% de las capturas mundiales), se reproducen en las principales zonas de afloramiento, zonas de aguas relativamente Fig. 1. Distribución de la puesta de la anchoa en el Mediterráneo noroccidental. Se observa la asociación de las zonas de concentración más importantes con las desembocaduras de los ríos. frías asociadas con las corrientes orientales de los océanos. Sin embargo, aunque con menor abundancia en términos de biomasa, existen otras zonas en las que las especies pelágicas también se concentran para la puesta. Generalmente se trata de zonas asociadas a las desembocaduras de los ríos. Así, por ejemplo, la anchoa del Pacífico noreste se reproduce en la desembocadura del río Columbia donde las concentraciones de huevos se encuentran distribuidas sobre la pluma de agua dulce y su abundancia depende de las características de la misma (Richardson, 1988). En el golfo de Vizcaya la puesta de la anchoa está asociada, en parte, a la desembocadura del río Garona (Motos et al., 1996) y, en el Mediterráneo noroccidental, a las desembocaduras de los ríos Arno, Ródano y Ebro (García y Palomera, 1996) (Fig.1). Estas asociaciones se deben a que las descargas fluviales enriquecidas por los aportes terrestres influyen en procesos biológicos, como el crecimiento, mortalidad y reclutamiento, y en consecuencia refuerzan la producción pesquera (Grimes, 2001). Esto se ha podido demostrar además en varios estudios de diversas especies y áreas de los océanos. Por ejemplo, el bacalao en la costa norte de Noruega (Skreslet, 1976), y en el golfo de St. Lawrence (Bugden et al. 1982; Chouinard and Fréchet, 1994), el bogavante y el rodaballo en el golfo de St Lawrence (Sutcliffe, 1973), el espadín, el merlán y el jurel en el mar Negro (Daskalov, 1999), el róbalo en el sur de Chile (Quiñones and Montes, 2001), la anchoa en aguas costeras del sudoeste de Taiwan (Tsai et al, 1997), y varias especies en el golfo de México (CAST, 1999; Grimes, 2001) y en el golfo de León (Lloret et al., 2001). El efecto de los ríos es aún más evidente en mares oligotróficos, como el Mississippi en el golfo de México o el Ródano y el Ebro en el Mediterráneo occidental. También es destacable en sistemas semi-cerrados como el mar Negro (Daskalov, 1999). Asimismo, los grandes descensos ocurridos en las pesquerías cuando los ríos han sido controlados o eliminados (Grimes, 2001) han puesto en evidencia la relación entre la descarga de los ríos y la producción pesquera. Uno de los ejemplos más destacados lo constituye el descenso del flujo del río Nilo al 90% después del llenado de la gran presa de Assuán en 1965-1969, que tuvo como resultados un descenso en la producción primaria de la zona del delta del río Nilo, una disminución de un 80% en los desembarcos de la pesquería egipcia y la simplificación de la estructura de las comunidades (Bebars and Lasserre, 1983). En concreto las capturas de sardina disminuyeron desde las 18.000 toneladas en 1962 a sólo 460 y 600 toneladas en 1968 y 1969, respectivamente (Wahby y Bishara 1981). La pesca de camarones tuvo también un descenso muy fuerte, de 8.300 toneladas en 1963 a 1.128 toneladas en 1969 (El-Sayed y van Gert 1995).En el Mediterráneo se ha estudiado el impacto que los factores ambientales tienen sobre la producción de poblaciones explotadas en diferentes aspectos (Bas and Calderón, 1989; Palomera, 1992; Caddy et al., 1995; Regner, 1996; Coombs et al., 1997; Conway et al., 1998; Levi et al., 1999; Lloret et al., 2001; Sabatés et al., 2001). Como se ha dicho anteriormente, el Mediterráneo se considera de forma global un mar oligotrófico (Margalef, 1985), debido a que el balance negativo de aguas provoca que, en el intercambio con el océano Atlántico, éste reciba aguas profundas, ricas en nutrientes, mientras que el Mediterráneo recibe aguas superficiales cuyos nutrientes ya se han agotado. A pesar de ello, existen algunas áreas que son más productivas debido a condiciones batimétricas, hidrográficas y meteorológicas, tales como la presencia de plataformas continentales relativamente amplias, (costa este de Túnez), la proximidad a las desembocaduras de ríos (Ródano, Ebro, Po, Nilo, Danubio) (Fig.2), o la exposición a vientos fuertes dominantes que provocan intensa mezcla vertical (Adriático norte y golfo de León). Todas estas áreas son de gran importancia pesquera, porque son preferenciales para la puesta de muchas especies de peces, como por ejemplo la anchoa (Palomera, 1992; Salat, 1996; Coombs et al., Figura 2. Imagen de satélite del Mediterráneo y Mar Negro, tomada en mayo de 1980, en la que se aprecian las zonas de mayor productividad (las zonas obscuras indican mayor concentración de clorofila superficial). Puede apreciarse el papel que juegan los ríos más importantes en la fertilización de las aguas adyacentes a las desembocaduras, excepto en la zona de Túnez, que está relacionado con el régimen de vientos. 1997; Agostini, 2000, Sabatés et al., 2001), la alacha (Palomera y Sabatés, 1990) o numerosas especies de peces demersales (Sabatés, 1990). Las zonas costeras del Mediterráneo son en gran parte oligotróficas, ya que solamente se producen pequeñas descargas de agua dulce de ríos secos, causadas por lluvias episódicas y porque la mezcla inducida por el viento, las mareas y los afloramientos son débiles o ausentes. A menudo, largas extensiones de la zona costera son fertilizadas por descargas urbanas y residuos industriales ricos en nutrientes (Cruzado et al., 2002). Las excepciones a esta situación son las zonas estuáricas que reciben descargas de los grandes ríos mediterráneos (p. ej. Po, Ródano y Ebro) que recogen aguas de los grandes sistemas montañosos (p.ej. Alpes y Pirineos), aguas residuales de grandes ciudades de agricultura intensiva y actividades industriales, plataformas continentales relativamente amplias expuestas a vientos fuertes. Las aguas que rodean el delta del Ebro constituyen un buen ejemplo de estas áreas excepcionales. 3. Un ejemplo: Mecanismos que influyen en la anchoa y la sardina en la plataforma del Ebro 3.1 Escenario Se han realizado numerosos estudios en relación con las lagunas del delta del Ebro, sin embargo, poco se ha hecho sobre la influencia que la fertilización inducida por los aportes del río pueda tener sobre su plataforma continental, especialmente en lo que respecta a la producción biológica y las especies asociadas (Ibáñez, 2001). Hasta muy recientemente, únicamente existía un estudio realizado por San Feliu (1975) que demostraba una fuerte correlación entre las capturas de peces y mariscos de las principales especies comerciales (sardina, langostinos y bivalvos) y las aportaciones de agua dulce del río Ebro. La anchoa y la sardina son especies intensamente explotadas por las flotas de arrastre y de cerco en el área de influencia del río Ebro, constituyendo cerca del 50 % de las capturas totales de la zona. Diferentes estudios han demostrado además que se trata de un área de puesta preferente para ambas especies (Palomera, 1992; Salat, 1996; Olivar et al., 2001). En general, los peces pelágicos pequeños, como la sardina y la anchoa, responden rápidamente y de forma drástica a cambios ambientales. La mayor parte de estas especies son altamente móviles; tienen cadenas alimentarias cortas basadas en el plancton; son de vida corta (3-7 años); maduran sexualmente en el primer o segundo año de vida; son muy fecundos; y tienen puestas seriadas. Estas características biológicas y su dependencia del balance de los procesos físicos de los océanos los hacen muy vulnerables y extremadamente variables en abundancia. Con este escenario nos propusimos analizar cómo las variaciones en los procesos de enriquecimiento del ecosistema pelágico de la plataforma continental del Ebro podían afectar al desarrollo de las poblaciones de anchoa y sardina, y en consecuencia a las capturas pesqueras. Puesto que el crecimiento somático y supervivencia de larvas y juveniles de los peces depende de los procesos de enriquecimiento, que conducen la producción de alimento, y de los procesos físicos que lo concentran, cualquier cambio, en estos procesos puede alterar la abundancia, composición o concentración del alimento planctónico. Asimismo también pueden alterarse las tasas reproductivas y los procesos de madurez de los adultos, debido a que son también planctívoros. Con estas premisas, el objetivo de nuestro trabajo ha sido modelar las relaciones entre la variabilidad de los principales mecanismos de fertilización en la zona con la producción pesquera de las dos especies pelágicas más importantes de la zona, la anchoa y la sardina. Para ello se han relacionado, por separado, el caudal del río Ebro y las condiciones del viento, con los desembarcos de anchoa y sardina procedentes de pescas en aguas alrededor del delta del Ebro, utilizando modelos de función de transferencia (Box and Jenkins, 1976). Estos modelos son una subclase de los modelos Box-Jenkins ARIMA (autoregressive-integrated-moving-average), un grupo de modelos lineales, estocástico-dinámicos que pueden describir comportamientos complejos. La metodología Box-Jenkins se ha utilizado ampliamente para modelar dinámicas de especies marinas en otras áreas en relación con la variabilidad climática (p.e. Keller, 1987; Fogarty, 1988; Hare and Francis, 1995; Tsai et al., 1997; Stergiou et al., 1997; Downton and Miller, 1998; Lloret et al., 2000, 2001). La hipótesis básica de nuestro estudio fue que el reclutamiento de la anchoa y la sardina en el Mediterráneo occidental está influenciado por la cantidad de agua descargada por el río Ebro y por los vientos locales durante la época de puesta, ya que son los aspectos que más contribuyen a la fertilización del agua y por tanto favorecen la alimentación y supervivencia de las larvas, etapa crítica de su desarrollo. 3.2 Series de datos Dispusimos de una serie de datos de capturas totales mensuales de anchoa (Engraulis encrasicolus) y sardina (Sardina pilchardus) desembarcadas en el puerto de Tarragona desde enero de 1990 hasta diciembre de 2001. Este puerto es el más importante del área en términos de capturas y de flota. La serie temporal es adecuada para el análisis ya que tiene una duración superior a 50 meses (Pankratz, 1991). Los desembarcos corresponden a la flota de cerco, que dedica su esfuerzo a estas especies. Ya que el esfuerzo pesquero permaneció estable durante todo el periodo que abarca el estudio, en términos de número de barcos y días de pesca, los desembarcos pueden también considerarse un buenas medidas de capturas por unidad de esfuerzo. Los datos del viento (velocidad y dirección, 1990-2001) se obtuvieron cada hora por la estación metereológica de Cambrils y Tarragona (Servei de Meteorologia de Catalunya e Instituto Nacional de Meteorología). La intensidad del efecto de mezcla producido por el viento en la capa superficial del océano, se ha computado por medio de un ‘índice de mezcla del viento’ (Bakun and Parrish, 1991), que es proporcional al cubo de la velocidad del viento. Fig. 3. Serie temporal de desembarcos de anchoa (A) y de sardina (B) 1500 A 350 B Actual 300 Trend Actual 1000 Trend Tonnes Tonnes 250 200 150 500 100 50 0 0 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 Fig. 4. Patrones medios estacionales (% por encima/por debajo de la media anual) de las series temporales de desembarques de anchoa y sardina (A) y de caudal del río y índice de mezcla del viento. 150 A 150 Anchovy 100 Sardine B Ebre River run-off 100 Wind mixing index 50 0 % % 50 0 -50 -50 -100 -150 -100 J F M A M J Month J A S O N D J F M A M J Month J A S O N D Fig. 5. Series mensuales y tendencias del caudal del río Ebro (a, 1952-2001) y del índice de mezcla por el viento (b, 1990-2001). 2500 B A 2000 70 Actual Trend 60 Actual 50 Trend m3 s3 m3 s 1500 1000 40 30 20 500 10 0 0 52 56 60 64 68 72 76 80 84 88 92 96 00 90 92 94 96 98 00 La serie mensual del índice de mezcla, utilizada aquí, se ha obtenido calculando la media del cubo de la velocidad del viento observada cada hora. Los datos de caudal medio (m3 s-1) del río Ebro (1952-2001), procedentes de la estación de aforo de Tortosa, cerca de la desembocadura, se obtuvieron de la Confederación Hidrográfica del Ebro. Para la descripción de las series temporales y las funciones de transferencia se utilizó el software ForeTESS desarrollado por la Universidad Politécnica de Cataluña (Prat et al., 2001). Se construyeron cuatro modelos de función de transferencia (Box and Jenkins, 1976), uno por cada especie (anchoa y sardina) y cada variable ambiental (caudal del Ebro y viento). Las series temporales de las variables ambientales se limitaron a los meses del periodo reproductor de cada especie, ya que es cuando las larvas forman parte del plancton y dependen de las condiciones ambientales de la columna de agua, lo cual es determinante de la variabilidad interanual en la supervivencia (Houde, 1987; Cushing, 1982). Los periodos reproductores considerados fueron: de abril a agosto para la anchoa y de noviembre a marzo para la sardina. Se comparan, pues las variables ambientales únicamente durante los respectivos periodos de puesta con las capturas obtenidas en los meses sucesivos. 3.3 Descripción de las variables ambientales y desembarcos: análisis de tendencias y estacionalidad Los desembarcos, el caudal del río y el índice de mezcla del viento muestran importantes fluctuaciones estacionales y interanuales (Figs. 3, 4 and 5). Los desembarcos de anchoa oscilaron entre 0.1 toneladas (tm) (Mayo 2000) y 344 tm (Junio 1994) y los de sardina entre 0.1 tm (Diciembre 2000 y enero 2001) y 1500 tm (octubre 1995). A largo plazo los desembarcos de anchoa muestran una tendencia a disminuir (Fig. 3A), mientras que los de sardina aumentan (Fig. 3B). Los ciclos estacionales muestran que los máximos de captura de anchoa se sitúan en primavera/verano, con valores por encima del 150 % de la media anual (Fig 4), mientras que los máximos de sardina se encuentran en primavera y otoño (con valores del 30 y 60% de la media anual, respectivamente Fig. 4). Así pues, la estacionalidad de los desembarcos es más acusada en la anchoa que en la sardina. Los caudales medios del Ebro, oscilaron entre 19 m3 s-1 (julio 1955) y 2171 m3 s-1 (diciembre 1959). Asimismo, la serie muestra un descenso progresivo desde 1960 (Fig. 5A). Dentro del ciclo anual, los caudales mínimos suelen encontrarse entre julio y octubre, con valores alrededor del 60% por debajo de la media anual. Los valores mensuales del índice de mezcla del viento oscilaron entre 2 m3 s-3 (septiembre 1990) y 66 m3 s-3 (abril 1994) y valores altos durante 1994-1996 (Fig. 5B). Si se excluye el mes de enero, los valores máximos de viento, dentro del ciclo estacional, se presentan en invierno (diciembre-abril) con valores medios por encima del 100% sobre los medias anuales (Fig. 5B). En general, el índice de mezcla por el viento presenta mayor variabilidad estacional que el caudal del río Ebro. 3.4 Relación entre desembarcos y variables ambientales Anchoa El modelo de función de transferencia entre el caudal del río durante el periodo reproductor y las capturas de anchoa muestra una correlación positiva significativa con un retardo de 12 meses. Así pues, el ajuste queda de la siguiente forma: Yt=f(Xt)=0.189Xt-12.+ Nt Donde Yt es la captura de anchoa (en toneladas) del mes t y Xt-12 el caudal del Ebro (en m3/s) 12 meses antes. El coeficiente 0.189, correspondiente a un retardo de 12 meses, es significativo para un valor T de 4.421 (p<0.01) y, por lo tanto, el modelo estima que un aporte adicional de 1 m3 s-1 de caudal del Ebro durante el periodo reproductor de la anchoa representa un aumento en 0.189 tm de la captura mensual de anchoa obtenida un año después. El valor r2-de esta ecuación fue de 0.24 (desviación estándar residual =45.08 tm). Esto indica que el 24% de la varianza de la serie temporal de capturas se explica por la varianza en el flujo del río Ebro con un retardo de 12 meses. La figura 6 compara las capturas estimadas (capturas explicadas por el flujo del río) con las observadas (valor real). El ajuste del modelo de función de transferencia entre el índice de mezcla del viento y las capturas de anchoa no mostró ninguna relación significativa. Así pues, la única variable ambiental relacionada con las capturas de anchoa es el caudal del Ebro. Fig. 6 Comparación entre desembarcos esperados a partir del modelo y los observados, de anchoa (1992-2001). Los valores del modelo representan la contribución de los aportes del río a las capturas de anchoa 12 meses después de la puesta Capturas Modelo 400 300 Tm 200 100 0 91 92 93 94 95 96 Año 97 98 99 00 01 Sardina Los desembarcos de sardina, por su parte, no mostraron ninguna relación con los caudales del Ebro pero, al contrario que la anchoa, sí que se pudieron relacionar con el viento. La serie capturas de sardina mostró correlación positiva significativa, con un retardo de 18 meses, al relacionarla con la del índice de mezcla del viento durante el periodo reproductor de la especie. Así, el modelo de función de transferencia ajustado a la sardina (Yt; salida) y el índice de mezcla del viento (Zt; entrada) queda representado por la siguiente ecuación: Yt=f(Zt)=5.851Zt-18 + Nt El coeficiente 5.851, correspondiente a un retardo de 18 meses, es significativo para un valor T de 3.510 (p<0.05). Así pues, el modelo estima que un incremento de 1 m3 s-3 en el índice mensual de mezcla del viento durante el periodo de reproducción de la sardina representa un aumento de 5.851 tm en la captura mensual de sardina al cabo de 18 meses. El valor r2 de esta ecuación fue 0.19 (desviación estándar residual =214.65 tm), lo cual indica que el 19 % de la varianza de la serie de capturas de sardina se explica por la variación del índice de mezcla del viento con un retardo de 18 meses. 3.5 Discusión El río Ebro descarga sus aguas en el Mediterráneo después de un recorrido de 928 km con una área de captación de 85.853 km2 que incluye las montañas que bordean la parte más al norte de la península ibérica, principalmente los Pirineos. Además, el río Ebro fluye a través de áreas en las que la agricultura y ganadería son importantes, lo que implica que las descargas de nutrientes (especialmente nitrógeno) son importantes (Cruzado et al., 2002). Su importancia se ve incrementada por proveer un hábitat para numerosas especies endémicas de peces y pájaros, y agua para el regadío en agricultura, consumo humano y actividades industriales (Comín, 1999). Los aportes directos de nutrientes pueden representar de 10 a 25 % del total del contenido en nutrientes de la columna de agua en la plataforma continental (Salat et al., 2002). Estos nutrientes, al introducirse por superficie, en un medio más ligero que el agua de mar, están directamente disponibles para las poblaciones fitoplanctónicas superficiales. El resto de nutrientes sólo serán asequibles en la superficie a través de la mezcla vertical inducida por los fuertes vientos que soplan en la zona (Salat, 1996). En invierno, la columna de agua es muy homogénea verticalmente por lo que la mezcla inducida por el viento puede alcanzar niveles más profundos que durante el resto del año. Además, es durante este periodo cuando suelen soplar vientos más fuertes y persistentes. Durante el resto del año y en la ausencia de vientos, los nutrientes de la capa superficial se agotan muy rápidamente y sólo los aportados por el río pueden compensar localmente este déficit superficial. Durante esta época, la producción de fitoplancton se encuentra generalmente restringida a una capa más profunda, localizada a 40-80 m de profundidad, que muestra el denominado máximo profundo de clorofila. (Margalef, 1968; Estrada, 1996). A finales de primavera, la estructura de la columna de agua presenta una fuerte termoclina muy superficial, lo que contribuye a que los aportes de agua dulce puedan extenderse cubriendo amplias zonas. Además, en primavera es cuando se dan normalmente los máximos caudales del río, debido al deshielo y el máximo relativo primaveral de precipitación típico del clima mediterráneo (Tabla 1). La anchoa tiene la puesta durante primavera/verano (Palomera, 1992), en la misma época en que se obtienen las máximas capturas, cuando la mayoría de individuos tiene un año de edad (Pertierra and Lleonart, 1996). Por lo tanto, podemos considerar las capturas de anchoa como una aproximación al reclutamiento de la especie. Los modelos de función de transferencia entre capturas y variables ambientales durante el periodo de reproducción de la anchoa muestran una correlación positiva de las capturas con el caudal del río , con un retardo de 12 meses. Este retardo de tiempo corresponde a la edad en que la anchoa adquiere la talla mínima de explotación. Es, pues, en relación a ello, que se comprueba la hipótesis planteada de que el aporte de aguas del Ebro influye en la puesta, la tasa de supervivencia de los primeros estadios de la anchoa, y por lo tanto el reclutamiento (que se refleja en los desembarcos). La puesta de la anchoa esta restringida a las aguas superficiales y las larvas permanecen por encima de la termoclina hasta que adquieren la capacidad de desplazarse libremente (Palomera, 1991; Olivar et al., 2001). Por lo tanto, la supervivencia de estas larvas está supeditada a la Tabla 1. Condiciones hidrográficas generales en el Mediterráneo Noroccidental y su influencia en los procesos de fertilización Plataforma continental estrecha (10-40 km), en general . Plataformas del Golfo de León y del Ebro (>100 km) Circulación anticiclónica en plataformas anchas + Frente Plataforma/ Talud y corriente asociada + Refuerzo de la actividad de mesoescala en el límite de plataforma Estacionalidad muy marcada INVIERNO PRIMAVERA e INICIO Noviembre a Marzo Columna de agua homogénea del VERANO Mayo a Julio Fuerte termoclina aaa + Mezcla vertical intensa (>100 m) Mezcla vertical restringida a la capa superficial por encima de la termo clinaa Disponibilidad de nutrientes en superficie, sobre las plataformas continentales Sin nutrientes en superficie Máximo de Clorofila Superficial (MCS), reforzado en las plataformas Máximo de Clorofila Profundo (MCP), debajo de la termoclina; reforzado en en frente de talud Incremento del caudal de los rios Gran alcance superficial de las aguas fluviales Pocos nutrientes en superficie Sólo en las plumas de los ríos MCS sólo en las plumas de los ríos disponibilidad de alimento en superficie, lo cual depende de los nutrientes que contenga la capa superficial. El aumento de producción primaria en superficie debido a las aguas continentales aumenta la producción de zooplancton que es el principal alimento de las larvas de anchoa (Tudela et al., 2002). La influencia de las descargas de agua dulce al mar en el reclutamiento de la anchoa se ha demostrado también en otras áreas del Mediterráneo. El río Ródano en el golfo de León (Lloret et al., 2001), el río Po en el Adriático (Levi et al., 1999) y algunos ríos del Mar Negro (Daskalov, 1999), son los mejores ejemplos. Además grandes cantidades de anchoa se encuentran en áreas influenciadas por desembocaduras de ríos (Agostini, 2000; Bakun, 1998), y sus larvas están asociadas con la presencia de aguas de origen continental (Palomera, 1992; Coombs et al., 1997; Sabatés et al., 2001). En relación con la sardina, el modelo de función de transferencia muestra que las capturas de sardina se correlacionan significativamente con el índice de mezcla del viento con 18 meses de decalage, y no muestran ninguna relación con el caudal del río. La sardina se pesca principalmente en primavera y otoño y la explotación se basa principalmente en individuos de 1 a 2 años de edad. La sardina tiene el máximo de la puesta en invierno cuando la columna de agua es homogénea verticalmente. Entonces la mezcla vertical asociada con las fuertes tormentas afecta toda la superficie del agua. La mezcla repercute completamente en toda la columna, transportando nutrientes a toda la zona eufótica. Las larvas de sardina tienen mayor dispersión vertical que las de anchoa, situándose con preferencia en los niveles por debajo de 30 m (Olivar et al. 2001). La supervivencia de las larvas de sardina está pues muy relacionada con la mezcla vertical y, en consecuencia, con la intensidad del viento como mecanismo impulsor. La relación positiva entre la actividad del viento y el reclutamiento de especies pelágicas podemos encontrarla en otros mares; por ejemplo, la anchoa del Atlántico sudoeste (Bakun and Parrish, 1991), la anchoa y la sardina del norte de Chile (Yáñez et al., 2001) y el espadín, la anchoa y el jurel en el Mar Negro (Daskalov, 1999). Sin embargo, también puede ocurrir que mezclas muy fuertes puedan ocasionar un aumento de la mortalidad larvaria debido a la dispersión de las concentraciones de alimento (Bergeron, 2000). 3.6 Conclusiones Los resultados obtenidos en nuestro estudio revelan la importancia de las descargas del Ebro, durante el periodo de puesta, en la producción de anchoa y la mezcla vertical en la producción de sardina. Como las variables ambientales consideradas están centradas en el periodo reproductor y su impacto en la supervivencia de los primeros estadios de estas especies, podemos concluir que lo que se refleja en este estudio es la contribución de esta supervivencia en todo el proceso de reclutamiento. Sin embargo, los modelos explican solamente una proporción (menos del 25%) de los desembarcos de sardina y anchoa. Esto es indicativo que los factores considerados solamente son responsables de una parte de todo el proceso de reclutamiento y que otras variables, como la biomasa parental, la sobreexplotación y procesos denso-dependientes (p. ej. Myers and Cadigan 1993, Fromentin et al. 1997, Bjørnstad et al. 1999), pueden también influir en el tamaño de la clase anual. Las conclusiones de esta trabajo conciernen únicamente a dos de las especies que habitan en el ecosistema pelágico. Sin embargo, otras especies de peces pelágicos (jurel, caballa, bonito,…) y demersales (salmonete, rape, lisa, gallo), de interés comercial, tienen la puesta en esa zona, básicamente en primavera-verano (Sabates, 1988). Ello implica que, cualquier cambio en los caudales del río Ebro, puede repercutir en la supervivencia de sus larvas y, por tanto, en el reclutamiento de las especies a la población adulta. Bibliografia Agostini, V. (2000): Relationships between small pelagics and the environment: where have we been and where do we go from here?, Scientific Advisory Committee GFCM, Working group on small pelagics, 11pp. Bakun, A. (1998): “Ocean Triads and Radical Interdecadal Stock Variability: Bane and Boon for Fishery Management Science”, en T.J. Pitcher, P.J.B. Hart and D. Pauly (eds): Reinventing Fisheries Management, London, Chapman and Hall, 331-358. Bakun, A. and R. H. Parrish (1991): “Comparative studies of coastal pelagic fish reproductive habitats: the anchovy (Engraulis anchoita) of the southwestern Atlantic”. ICES J. mar. Sci., nº. 48, 343-361. Bas, C. and L.E. Calderon (1989): “Effect of anthropogenic and environmental factors on the blue whiting Micromesistius poutassou off the Catalonian Coast, 1950-1982”, Mar. Ecol. Prog. Ser., nº. 54, 221-228. Bebars, M.I. and G. Lasserre (1983): “Analysis of the Egyptian marine and lagoon fisheries from 1962-1976, in relation to the construction of the Aswan Dam (completed in 1969)”, Oceanologica Acta 6, 417-426. Bennekom, A.J. van and G.W. Berger (1984): “Hydrography and silica budget of the Angola Basin”, Neth. J. Sea Res., nº. 17, 149-200. Bergeron, J.P. (2000): “Effect of strong winds on the nutritional condition of anchovy (Engraulis encrasicolus) larvae in the Bay of Biscay, Northeast Atlantic, as inferred from an early field application of the DNA/C index”, ICES J. Mar. Sci., nº. 57(2), 249-255. Bjørnstad, O.N., J.M. Fromentin, N.C. Stenseth, T. Johannessen and J. Gjosaeter (1999): “A test for density-dependent survival in juveniles stages of cod”. Ecology 80, 1278-1288. Box, G.E.P. and G.M. Jenkins (1976): Time Series Analysis: Forecasting and Control. New York, Prentice Hall, Inc., 575 pp. Bugden, G.L., B.T. Hargrave, M.M. Sinclair, C.J. Tang, J.C. Therriault and P.A. Yeats (1982): “Freshwater run-off effects in the marine environment: the Gulf of St Lawrence example”, Can. Tech. Rep. of Fish. and Aquat. Sci., nº. 1078, 1-89. Caddy, J.F. and A. Bakun (1994): “A tentative classification of coastal marine ecosystems based on dominant processes of nutrient supply”, Ocean Coast Management, nº 23, 201-211. Caddy, J.F., R. Refk and T. Do-Chi (1995): “Productivity estimates for the Mediterranean: evidence of accelerating ecological change”, Ocean & Coastal Management, nº 26(1), 1-18. Cadee, G.C. (1984): “Particulate and dissolved organic carbon and chlorophyll a in the Zaire river, estuary and plume”, Neth. J. Sea Res, nº 17, 426-440. CAST (1999): Gulf of Mexico Hypoxia: Land and Sea Interactions. Council for Agricultural Science and technology. Task Force Report, nº. 134. 44p. Chouinard, G.A. and A. Fréchet (1994): “Fluctuations in the cod stocks of the Gulf of St. Lawrence”, ICES mar. Sci. Symp, nº 198, 121-139. Comín, F.A. (1999): “Management of the Ebro River Basin : Past, Present and Future”, Water Science and Technology, nº 40(10), 161-168. Conway, D.V.P., P.R.G. Tranter, M.L.F. Puelles. and S.H. Coombs (1991): “Feeding of larval sprat (Sprattus sprattus L.) and sardine (Sardina pilchardus Walbaum)”, ICES CM Biol. Oceanog. Committee, nº 76, p. 7. Conway, D.V.P., S.H. Coombs and C. Smith (1998): “Feeding of anchovy Engraulis encrasicolus larvae in the northwestern Adriatic Sea in response to changing hydrobiological conditions”, Mar. Ecol. Prog. Ser, nº.175, 35-49. Coombs, S., O. Giovanardi, D. Conway, L. Manzueto, N. Halliday and C. Barrett (1997): “The distribution of eggs and larvae of anchovy (Engraulis encrasicolus) in relation to hydrography and food availability in the outflow of the river Po”, Acta Adria, nº 38, 33-47. Cruzado, A., Z. Velásquez, M. Pérez, N. Bahamón, N.S. Grimaldo and F. Ridolfi (2002): “Nutrient fluxes from the Ebro River and subsequent across-shelf dispersion”, Cont. Shelf Res, nº. 22, 349360. Cushing, D H. (1982): Climate and Fisheries. New York, Academic Press, 373 pp. Daskalov, G. (1999): “Relating fish recruitment to stock biomass and physical environment in the Black Sea using generalized additive models”, Fish. Res, nº. 41, 1-23. Dowidar, N.M. (1984): “Phytoplankton biomass and primary productivity of the south-eastern Mediterranean”, Deep-Sea Res., nº. 31, 983-1000. Downton, M.W. and K.A. Miller (1998): “Relationships between Alaskan salmon catch and North Pacific climate on interannual and interdecadal time scales”, Can. J. Fish. Aquat. Sci., nº. 55, 22552265. El-Sayed, S.Z. y L. van Gert (1995): “The southeastern Mediterranean ecosystem revisited: Thirty years after the construction of the Aswan High Dam”, Qarterdeck, nº. 3(1), 4-7. Department of Ocanography, Texas A&M University. Estrada, M. (1996): “Primary production in the northwestern Mediterranean”, Sci. Mar, nº. 60(2), 55-64. Fogarty, M.J. (1988): “Time series models of the Maine lobster fishery: The effect of temperature”, Can. J. Fish. Aquat. Sci., nº. 45, 1145-1153. Fromentin, J.-M, N.C. Stenseth, J. Gjøsæter, O. Bjørnstad, W. Falk and T. Johannessen (1997): “Spatial patterns of the temporal dynamics of three gadoids species along the Norwegian Skagerrak coast”, Mar. Ecol. Prog. Ser., nº. 155, 209-222. García, A. and I. Palomera (1996): “Anchovy early life history and its relation to its surrounding environment in the Western Mediterranean basin”, Sci. Mar, nº. 60(2), 155-166. Grimes, C.B. (2001): “Fishery production and the Mississippi river discharge”, Fisheries, nº. 26(8), 17-26. Hare, S.R. and R.C. Francis (1995): “Climate change and salmon production in the Northeast Pacific Ocean”, in R.J. Beamish (ed.): Climate Change and Northern Fish Populations.. Can. Spec. Publ. Fish. Aquat. Sci., nº 121, 357-372. Houde, E.D. (1987): “Fish early life dynamics and recruitment variability”. Am. Fish. Soc. Symp., nº 2, 17-29. Ibáñez, C. (2001): “El impacto ambiental del plan hidrológico en el tramo final del Ebro”, en Acta de la VI Reunión del Foro Científico de la Pesca Española en el Mediterráneo, Anex. 8, 41-49. Keller, A. (1987): “Modeling and Forecasting Primary Production Rates Using Box-Jenkins Transfer Function Models”, Can. J. Fish. Aquat. Sci., nº 44, 1045-1052. Kidd, R. And F. Sander (1979): “Influence of Amazon river discharge on the marine production system off Barbados, West Indies”. J. Mar. Res., nº. 37, 669-681. Levi, D., A. Bonanno, B. Patti and S. Mazzola (1999): “A preliminary study of the influence of the river Po (northern Adriatic) in predictions of commercial anchovy (Engraulis encrasicolus) catch using Fuzzy logic”, en III SAP (Sustainable fisheries) Meeting, Hamburg, 6-10 April 1999, http://www.ifm.uib.no/sap. Lloret, J., J. Lleonart and I. Solé (2000): “Time series modelling of landings in Northwest Mediterranean Sea”, ICES J. mar. Sci., nº 57, 171-184. Lloret, J., J. Lleonart, I. Solé and J.M. Fromentin (2001): “Fluctuations of landings and environmental conditions in the north-western Mediterranean Sea”, Fish. Oceanogr., nº. 10(1), 3350. Malone, T.C. (1984): “Anthropogenic nitrogen loading and assimilation capacity of the Hudson River estuarine system, USA”, en V.S. Kennedy (ed.): The estuary as a filter, pp.291-312, Academic Press. Margalef, R. (1968): “Fluctuaciones de varios años de período medio en la producción de fitopláncton en el Mediterráneo occidental”, Collectanea Botánica, Vol. VII, Fasc. II, nº. 41. Margalef, R. (1985): “Introduction to the Mediterranean”. en R. Margalef (ed): Key Environments: Western Mediterranean, London, Pergamon Press, 1-16. Motos, L., A. Uriarte and V. Valencia (1996): “The spawning environment of the Bay of Biscay anchovy (Engraulis encrasicolus L.)”, Scientia Marina, nº. 60 (supl.2), 117-140. Myers, R.A. and N.G. Cadigan (1993): “Density-dependence juvenile mortality in marine demersal fish”, Can. J. Fish. Aquat. Sci., nº. 50, 1576-1590. Olivar, M.P., J. Salat, and I. Palomera (2001): “A comparative study of spatial distribution patterns of the early stages of anchovy and pilchard in the NW Mediterranean Sea”, Mar. Ecol. Prog. Ser., nº. 217, 111-120. Palomera, I. (1991): “Vertical distribution of eggs and larvae of Engraulis encrasicolus in stratified waters of the western Mediterranean”, Mar. Biol., nº. 111, 37-44. Palomera, I. (1992): “Spawning of anchovy Engraulis encrasicolus in the Northwestern Mediterranean relative to hydrographic features in the region”, Mar. Ecol. Prog. Ser., nº. 79, 215223. Pankratz, A. (1991): Forecasting with Dynamic Regression Models, New York, John Wiley & Sons, Inc. 386 pp. Pertierra, J. P. and J. Lleonart (1996): “NW Mediterranean anchovy fisheries”, Sci. mar., nº. 60(2), 257-267. Prat, A., V. Gómez, I. Solé, and J.M. Catot (2001): ForeTESS, System for Automatic Seasonal Adjustment and Forecasting of Time Series, Barcelona, Polytechnical University of Catalonia. Dpt. of Statistics. High School of Engineering. Quiñones, R.A. and R.M. Montes (2001): “Relationship between freshwater input to the coastal zone and the historical landings of the benthic/demersal fish Eleginops maclovinus in central-south Chile”, Fish. Oceanogr., nº. 10(4), 311-328. Regner, S. (1996): “Effects of environmental changes on early stages and reproduction of anchovy in the Adriatic Sea”, Sci. Mar., nº. 60(2), 167-177. Richardson, S.L. (1981): “Spawning biomass and early life of northern anchovy, Engraulis mordax, in the northern subpopulation off Oregon and Washington”, Fishery Bulletin, nº 78 (4), 855-875. Sabatés, A. (1990): “Distribution pattern of larval fish populations in the Nortwestern Mediterranean”. Mar. Ecol. Prog. Ser., nº. 59, 75-82. Sabatés, A., J. Salat and M.P. Olivar (2001): “Advection of continental water as an export mechanism for anchovy (Engraulis encrasicolus) larvae”, Sci. Mar., nº. 65(1), 15-28. Salat, J. (1996): “Review of hydrographic environmental factors that may influence anchovy habitats in northwestern Mediterranean”, Sci. Mar., nº. 60(2), 21-32. Salat, J., M.A. Garcia, A. Cruzado, A. Palanques, L. Arín, D. Gomis, J. Guillén, A. de León, J. Puigdefàbregas, J. Sospedra and Z.R. Velásquez (2002): “Seasonal changes of water mass structure and shelf-slope exchanges at the Ebro Shelf (NW Mediterranean)”, Cont. Shelf Res., nº. 22(2), 327-348. Skreslet, S. (1976): “Influence of freshwater outflow from Norway on recruitment to the stock of Arcto-Norwegian cod”, en S. Skreslet, R. Leinebo, J.B.L. Mathews and E. Sakshaug (eds): Freshwater on the sea, Oslo, The Association of Norwegian Oceanographers, pp. 233-237. Stergiou, K.I., E.D. Christou and G. Petrakis (1997): “Modelling and Forecasting monthly fisheries catches: comparison of regression, univariate and multivariate time series methods”, Fish. Res., nº. 29, 55-95. Sutcliffe, W.H. (1973): “Correlations between seasonal river discharge and local landings of American lobster (Homarus americanus) and Atlantic halibut (Hippoglossus hippoglossus) in the Gulf of St. Lawrence”, J. Fish. res. Bd. Can., nº. 30, 856-859. Tsai, C.F., P.Y. Chen, C.P. Chen, M.A. Lee, G.Y. Shiah, and K.T. Lee (1997): “Fluctuation in abundance of larval anchovy and environmental conditions in coastal waters off south-western Taiwan as associated with the El Niño-Southern Oscillation”, Fish. Oceanogr., nº. 6(4), 238-249. Tudela, S. and I. Palomera (1997): “Trophic ecology of the European anchovy Engraulis encrasicolus in the Catalan Sea (northwest Mediterranean)”, Mar. Ecol. Prog. Ser., nº. 160, 121134. Tudela, S., I. Palomera and G. Quilez (2002): “Feeding of anchovy Engraulis encrasicolus larvae in the northwest Mediterranean”, Journal of Marine Biological Ass. U.K., nº. 82, 349-350. Wahby, S.D. and N.F. Bishara (1981): ‘The effect of the River Nile on Mediterranean Water before and after the construction of the High Dam at Aswan”, en Proceedings of a Review Workshop on River Inputs to Ocean Systems, United Nations, New York, pp. 311-318. Whitehead, P.J.P. (1985): Clupeoid fishes of the world. An annotated and illustrated catalogue of the herrings, sardines, pilchards, sprats, shads, anchovies and wolf-herrings. Part 1 Chirocentridae, Clupeidae and Pristigasteridae. FAO Fish. Synop. (125) Vol. 7 (1),303 pp. Yáñez, E., M.A. Barbieri, C. Silva, K. Nieto and F. Espíndola (2001): “Climate variability and pelagic fisheries in northern Chile”. Progress In Oceanography, nº. 49(1-4), 581-596.