Aplicación de la teoría de grafos a la ecología fluvial : análisis de la pérdida de conectividad longitudinal en los ríos españoles por la presencia de presas

Rincón Sanz, Gonzalo (2019). Aplicación de la teoría de grafos a la ecología fluvial : análisis de la pérdida de conectividad longitudinal en los ríos españoles por la presencia de presas. Thesis (Doctoral), E.T.S.I. Montes, Forestal y del Medio Natural (UPM). https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.57141.

Description

Title: Aplicación de la teoría de grafos a la ecología fluvial : análisis de la pérdida de conectividad longitudinal en los ríos españoles por la presencia de presas
Author/s:
  • Rincón Sanz, Gonzalo
Contributor/s:
  • Solana Gutiérrez, Joaquín
  • Alonso González, Carlos
Item Type: Thesis (Doctoral)
Date: 2019
Subjects:
Freetext Keywords: Conectividad longitudinal; teoría de grafos; ecosistemas fluviales; barreras transversales; comunidades de peces; Mapas de Conocimiento Difuso (MCD); simulación de escenarios; modelización multicriterio; inventarios de barreras; Servicios Ecosistémicos = Longitudinal connectivity; graph theory; fluvial ecosystems; transversal barriers; fish communities; Fuzzy Cognitive Maps (FCM); scenario simulations; multi-criteria modeling ; barrier inventories; ecosystem services
Faculty: E.T.S.I. Montes, Forestal y del Medio Natural (UPM)
Department: Ingeniería y Gestión Forestal y Ambiental
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

Full text

[img]
Preview
PDF - Requires a PDF viewer, such as GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
Download (3MB) | Preview
[img] PDF - Users in campus UPM only until 11 December 2021 - Requires a PDF viewer, such as GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
Download (965kB)
[img]
Preview
PDF - Requires a PDF viewer, such as GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
Download (1MB) | Preview

Abstract

La pérdida de conectividad longitudinal debido a la presencia de obstáculos tales como presas y azudes, así como la fragmentación del hábitat fluvial para muchas especies de peces, es uno de los principales problemas a los que se enfrentan la mayoría de los ríos del mundo. En el caso de España, este problema es especialmente evidente debido al gran número de barreras presentes en sus ríos. A esto hay que añadir que generalmente los proyectos de restauración de ecosistemas suelen contar con recursos y presupuestos limitados lo que dificulta el desarrollo de medidas eficaces de gestión. Se necesita por tanto desarrollar metodologías que permitan implementar una gestión fluvial eficaz, priorizando las actuaciones sobre los obstáculos que mayor impacto estén generando a la conectividad general de los ríos con el objetivo de enfocar los esfuerzos de restauración a la obtención de los mejores resultados posibles. Para ello se propone el uso de la teoría de grafos para modelizar la red fluvial con el objetivo de: (1) aplicar herramientas de análisis de la conectividad del paisaje a los ecosistemas fluviales para cuantificar el efecto de los obstáculos en la pérdida de conectividad sobre las comunidades de peces, (2) utilizar herramientas multicriterio como son los Mapas de Conocimiento Difuso (MCD) basados en conocimiento experto para la simulación de escenarios de gestión fluvial y la toma de decisiones, (3) mejorar la información de los inventarios de obstáculos con el objetivo de implementar una clasificación ecológica de las presas en función del uso de los parámetros (franqueabilidad, uso y materiales) que mejor clasifiquen las barreras, y (4) cuantificar el grado en que una posible gestión basada en el desmantelamiento de barreras afecta a los sistemas socio-ecológicos asociados a los ríos mediante el análisis del balance de ganancias y pérdidas de servicios ecosistémicos (SE) en escenario pre y post derribo. La aplicación de estas herramientas nos permitirá comprender mejor el efecto de las presas sobre la pérdida de conectividad longitudinal así como la importancia de su funcionamiento dentro de sistemas complejos como son los ríos, lo cual es una tarea fundamental para poder realizar medidas de gestión y restauración en el que se tengan en cuenta tanto las necesidades ambientales como las humanas. ----------ABSTRACT---------- The loss of longitudinal connectivity due to the presence of obstacles such as dams and weirs, as well as the fragmentation of river habitat for many fish species, is one of the main problems faced by most rivers in the world. In the case of Spain, this problem is especially evident due to the large number of barriers located in its rivers. In addition, ecosystem restoration projects usually have limited resources and budgets, which hinder the development of effective management measures. Therefore, it is necessary to develop methodologies that allow the implementation of effective river management, prioritizing the actions on the obstacles that generate the greatest impact to the overall river connectivity in order to focus restoration efforts to obtain the best possible results. For this, the use of graph theory is proposed to model the fluvial network in order to: (1) apply landscape connectivity analysis tools to fluvial ecosystems to quantify the effect of obstacles in the loss of connectivity on fish communities, (2) use multicriteria tools such as Fuzzy Cognitive Maps (FCM) based on expert knowledge for the simulation of river management scenarios and decision making, (3) improve the information on obstacle inventories with the objective of implementing an ecological classification of dams based on the use of parameters (passability, use and materials) that best classify barriers, and (4) quantify the degree to which a possible management based on dam removal affects the socio-ecological systems associated with rivers by analyzing the balance of ecosystem services (ES) gains and losses in pre- and post-removal scenarios. The application of these tools will allow us to better understand the effect of the dams on the loss of longitudinal connectivity as well as the importance of their functioning within complex systems such as rivers, which is a fundamental task to be able to implement management and restoration measures in which both environmental and human needs are taken into account.

Funding Projects

TypeCodeAcronymLeaderTitle
FP7C1.3913442DUREROUnspecifiedDUERO (DOURO) RIVER BASIN: WATER RESOURCES, WATER ACCOUNTS AND TARGET SUSTAINABILITY INDICES
FP7282656REFORMUnspecifiedREstoring rivers FOR effective catchment Management

More information

Item ID: 57141
DC Identifier: http://oa.upm.es/57141/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:57141
DOI: 10.20868/UPM.thesis.57141
Deposited by: Archivo Digital UPM 2
Deposited on: 11 Dec 2019 07:55
Last Modified: 11 Jun 2020 22:30
  • Logo InvestigaM (UPM)
  • Logo GEOUP4
  • Logo Open Access
  • Open Access
  • Logo Sherpa/Romeo
    Check whether the anglo-saxon journal in which you have published an article allows you to also publish it under open access.
  • Logo Dulcinea
    Check whether the spanish journal in which you have published an article allows you to also publish it under open access.
  • Logo de Recolecta
  • Logo del Observatorio I+D+i UPM
  • Logo de OpenCourseWare UPM