Implementing the Water Framework Directive to temporary rivers

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Welcome to TRivers!

LIFE TRivers studies the hydrology and ecology of temporary rivers and aims at creating new tools to improve their management according to the objectives of the EU Water Framework Directive (WFD). The project will contribute to the conservation and restoration of one of the most common river typologies in the Mediterranean Basin, which contains most of Europe´s threatened freshwater biodiversity.

RiuCiurana Fauna2 TubAlgars

Temporary rivers are one of the most common types of freshwater ecosystems in the Mediterranean Basin. Picture: N. Prat.

Temporary rivers contain highly diverse biological communities adapted to harsh hydrological conditions. Picture: N.Bonada.

Water abstraction is one of the major impacts on temporary rivers in the Mediterranean region. Picture: N. Cid.

Workshop on ephemeral streams in Valencia (in Spanish)

 

Foto Reunio

 

El proyecto LIFE+ TRivers ha celebrado una mesa de trabajo sobre ríos efímeros, aquellos ríos que fluyen solo de forma episódica, con lo que solo se observa agua en superficie unos pocos días al año. La jornada tuvo lugar el pasado 14 de julio en la sede central de la Confederación Hidrográfica del Júcar y ha contado con la participación de los miembros del proyecto, así como de expertos del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente, Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Centro de Estudios y Experimentación de Obras Públicas (Cedex), Universidades, y la Agencia Catalana del Agua.

La jornada ha sido un punto de encuentro entre las partes interesadas y expertos involucrados en la gestión de los ríos cuyo régimen no es permanente. Se han analizado las dificultades existentes en la evaluación del estado ecológico de este tipo de ríos y las posibles medidas de restauración. También se ha estudiado la necesidad de revisión del régimen hidrológico de los mismos y el papel que puede jugar en todo ello el protocolo de caracterización hidromorfológica que está elaborando el Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente.

Dentro de los ríos cuyo régimen no es permanente, los ríos efímeros preocupan de forma especial a los gestores. Teodoro Estrela, Jefe de la Oficina de Planificación Hidrológica de la Confederación Hidrográfica del Júcar, ha señalado que "hay una necesidad de definir objetivos ambientales para los ríos temporales, sobre todo en aquellos que llevan agua unos pocos días al año y cuya diagnosis del estado ecológico es extremadamente compleja".

Por ello, cada uno de los participantes ha detallado los diferentes aspectos e indicadores hidrogeomorforfológicos que permitan, por un lado mejorar la caracterización del régimen hidrológico y por otro evaluar el estado de los ríos efímeros, lo que permitiría establecer a su vez los objetivos ambientales.

En este sentido, Narcís Prat, coordinador del proyecto e investigador de la Universidad de Barcelona, ha destacado que la primera pregunta ante un río seco es "sí este río es efímero, es decir, si está seco por causas naturales o antrópicas". Entre las principales conclusiones de la jornada, también se apuntó que los criterios que podemos seguir para definir si un río es o no efímero son los criterios de predictibilidad y permanencia del flujo.

Indicadores de calidad biológica
Los ríos efímeros son tipos particulares de río, no se trata de ríos en peor estado que un río permanente. En estos ríos, si existen comunidades de organismos acuáticos, están formadas por organismos pioneros y recolonizadores, y que por lo tanto se adaptan a multitud de condiciones. Son tolerantes a un amplio rango de condiciones ambientales y no reflejan el estado de las aguas. Por esta razón no es posible utilizar estos organismos como indicadores de la calidad biológica y hay que buscar alternativas.

Rambla Castellana

En los ríos efímeros puede que exista una circulación subterránea de agua, por lo que se pueden encontrar en ellos vegetación ligada a la presencia de agua con cierta disponibilidad, aunque esta vegetación se desarrolla normalmente en manchas donde el agua es más asequible para las plantas. Muchos de los ríos efímeros son ríos perdedores por lo que el agua se infiltra profundamente y ni siquiera se puede encontrar vegetación en sus lechos. De todas formas, hay algunas plantas que dotadas de adaptaciones que las hace muy eficientes en el uso del agua (y en evitar su pérdida en la transpiración) y que se presentan en estos lechos secos como las adelfas (Nerium oleander). Estas plantas adaptadas a los lugares sin agua podrían ser buenas candidatas como indicadoras del estado de salud del rio. Por otra parte, la intensa evaporación hace que el agua se concentre en sales, por lo que aparecen en los ríos efímeros plantas indicadoras de la abundancia de sal en el agua como los tamarigales (Tamarix sp.).

Nuevos Índices
La geología, la geomorfología, la composición de las aguas y la hidrogeología, son aspectos que deben considerarse cuando se quiere establecer el estado de conservación de los ríos efímeros. Existen algunos índices que se han aplicado a las ramblas, que suelen ser ríos efímeros, como el IAR (Índice de Alteración en Ramblas) o el ICC (Índice de calidad del cauce) que se valoran como interesantes para la evaluación del estado de conservación de las ramblas.

Desde el proyecto LIFE+ TRIVERS se valoró el interés de usar estos índices y la oportunidad de integrarlos dentro del TREHS. También se discutió como definir las condiciones de referencia en un río efímero, lo que evidentemente no resulta sencillo, especialmente en los ríos efímeros que se sitúan en las partes bajas con gran movimiento de materiales (gravas, arenas...).

Finalmente hay que definir también el estado de alteración hidrológica del río efímero, ya que el ser efímero puede deberse precisamente a la sobreexplotación tanto de los caudales superficiales aguas arriba como los subterráneos. Por lo tanto hay que incluir una medida del estado hidrológico antes de realizar una caracterización de su estado de conservación.

Alternative methods for the estimation of the regime of temporary rivers 

The Life + TRIVERS team just published a paper in Science of the Total Environment that tries to use two alternative methods for gathering information on the regime of temporary streams: interviews made to the neighbors of the river reach, and the inspection of aerial photographs. The combination of the two alternative methods allows substituting or complementing flow records, to be updated in the future through monitoring by professionals and citizens.

Hydrological data for assessing the regime of temporary rivers are often non-existent or scarce. The scarcity of flow data makes impossible to characterize the hydrological regime of temporary streams and, in consequence, to select the correct periods and methods to determine their ecological status. This is why the TREHS software is being developed, in the framework of the LIFE+ Trivers project. It will help managers to implement adequately the European Water Framework Directive in this kind of water body.

TREHS, using the methodology described in Gallart et al. (2012), defines six transient 'aquatic states', based on hydrological conditions representing different mesohabitats, for a given reach at a particular moment. Because of its qualitative nature, this approach allows using alternative methodologies to assess the regime of temporary rivers when there are no observed flow data. These methods, based on interviews and high-resolution aerial photographs, were tested for estimating the aquatic regime of temporary rivers.

All the gauging stations (13) belonging to the Catalan Internal Catchments (NE Spain) with recurrent zero-flow periods were selected to validate this methodology. On the one hand, non-structured interviews were conducted with inhabitants of villages near the gauging stations (Figure 1). On the other hand, the historical series of available orthophotographs were examined (Figure 2). Flow records measured at the gauging stations were used to validate the alternative methods.

Figure 1 ENG

Figure 1: Core information obtained in one of the interviews. The figures in the table represent the long-term number of months for every condition in the respective season. The figures at the bottom show the resulting metric values; Mf = Permanence of flow, Sd6 = Predictability of the dry season, Mp = Permanence of pools.

Flow permanence in the reaches was estimated reasonably by the interviews and adequately by aerial photographs, when compared with the values estimated using daily flows. The degree of seasonality was assessed only roughly by the interviews. The recurrence of disconnected pools was not detected by flow records but was estimated with some divergences by the two methods.

Figura2

Figure 2: Aerial photographs of the Manol River near the Santa Llogaia gauging station. The left image shows continuous flow, the middle one disconnected pools and the right one dry stream bed. The North is towards the left site and the height of the images is 500 m. Source: ICGC.

Citation:
Gallart F, Llorens P, Latron J, Cid N Rieradevall M, Prat N (2016). Validating alternative methodologies to estimate the regime of temporary rivers when flow data are unavailable. Science of the Total Environment, 565:1001-1010. doi: 10.1016/j.scitotenv.2016.05.116