Continental contributions to coastal zonenatural and anthropogenic disturbances in biogeochemical river flows and their traceability in the sedimentary compartment

Zusammenfassung

The continental contributions of matter driven by small rivers, is a developing topic to be considered by the scientific community. This Thesis presents four already published studies focused on the Galician Rias, a coastal area dominated by small rivers inputs. Using trace elements as geochemical markers and other environmental indicators, the continental transport was characterized, quantified and assessed in the land-ocean boundary. Useful background levels to be considered from a local to the global scale, for water dissolved and particulate loads and estuarine sediments, are provided. Some of the surveyed rivers were classified as pristine or uncontaminated, which can be considered between the short European list of clean rivers (i.e. the Das-Mestas River, Ria of Cedeira; The Mera River, Ria of Ortigueira; and the Landro River, Ria of Viveiro). Natural enrichments caused by the local lithology were identified, as those of Co, Cr, Ni and V with origin in the Cape Ortegal Geological Complex; this fact highlights the necessity of considering local peculiarities when environmental assessment is addressed. Some human disturbances were detected such as the impact in the coastal area of treated and untreated wastewater effluents (e.g. enrichments of Cd, Cu, Pb, Zn, nutrient salts and organic matter); likewise the impact of the construction of dams (retaining within the reservoir the geochemical fluxes), urbanization, changes in land uses, automotive traffic and mining activities. The analysis and interpretation of sediment cores allowed to place the beginning of the industrialization after the Spanish Civil War (mid-20th century); therefore, the time when can be noticed the imprint of the proposed Anthropocene epoch in the north-western coast of the Iberian Peninsula. Besides the four research articles, a brief of a forthcoming publication is presented, it deals with a two-moments environmental assessment of a sensitive area, showing the success of the environmental regulations assumed in the first years of the 21st century. RESUMEN Los aportes continentales de materia a través de pequeños ríos es un tema de interés creciente para la comunidad científica. En esta Tesis Doctoral se presentan cuatro trabajos de investigación, ya publicados en diversas revistas científicas indexadas. Todos ellos han sido realizados en la zona costera de Galicia, caracterizada por la existencia de rías que reciben los aportes de pequeños cursos fluviales. Los elementos traza y otros indicadores ambientales se han utilizado como marcadores geoquímicos para evaluar cualitativa y cuantitativamente el transporte continental en la interfaz tierra-océano. El análisis de los resultados ha permitido la determinación de niveles de fondo tanto para la concentración de materiales disueltos y particulados en el agua fluvial como para los contenidos en sedimentos de estuario; estos valores aportan referencias útiles para otros estudios, desde la escala local a la escala global. En algunos de los ríos estudiados los resultados indican un carácter prístino o no contaminado, y pueden integrarse en la corta lista europea de ríos limpios (río Das Mestas en la ría de Cedeira, río Mera en la ría de Ortigueira y río Landro en la ría de Viveiro). También han sido identificados algunos enriquecimientos naturales relacionados con la litología local, como los de Co, Cr, Ni y V con origen en el Complejo Geológico de Cabo Ortegal; este hecho constata la necesidad de considerar las peculiaridades locales en el proceso de evaluación de la calidad ambiental. A su vez, se detectaron algunas alteraciones antropogénicas como el impacto en el área costera de efluentes de aguas residuales tratadas y no tratadas (e.g. enriquecimiento de Cd, Cu, Pb, Zn, sales nutrientes y materia orgánica); y el impacto de la construcción de presas (retención en el embalse de los flujos geoquímicos), urbanización, cambios en el uso del suelo, tráfico rodado y actividades mineras. El análisis e interpretación de testigos de sedimentos permitió datar el inicio de la industrialización después de la Guerra Civil Española (mediados del siglo XX); desde este momento se puede apreciar la huella de la última propuesta para el inicio de la época denominada Antropoceno en la costa noroccidental de la Península Ibérica. Además de los cuatro artículos de investigación, se presenta el resumen de una próxima publicación, que aborda la evaluación ambiental de un área natural vulnerable en dos momentos (previo y posterior al cambio de la normativa de protección), mostrando el éxito de las directrices ambientales asumidas en los primeros años del siglo XXI.