The aquatic systems of Doñana (SW Spain): watersheds and frontiers

Doñana includes an extraordinary variety of aquatic systems. They are broadly classified according to their location (on either aeolian sands or marshland) as their hydrology largely depends on the geomorphology of their basins. Their chemical composition is mainly influenced by rainfall, evaporative concentration, groundwater discharge, biogeochemical interactions at the sediment-water interface, and the quality composition of their watersheds. The influence of the watershed can be studied at different scales of observation. Rainfall infiltration in sandy soils is usually high so surface runoff becomes a rare event of very short duration during floods which, nonetheless, exerts a huge influence on the limnology of temporary ponds on aeolian sands. The water quality of the Doñana marshland, on the contrary, is influenced by long-term processes taking place on large-scale areas: sediment deposition, eutrophication and heavy metal pollution. The review of the main literature on the limnology of the Doñana aquatic systems during the past two decades, enable us to make a comparison in time focusing on the interactions at the frontier between terrestrial and aquatic systems within watersheds. Presently, the eastern area of the Doñana marshland is particularly affected by the low quality of the incoming flowing water compared with the more isolated southern marshes within the National Park. Water from the lower strech of the Guadiamar River ("Entremuros"), that floods the marshes of "Lucio El Cangrejo Grande", showed a significant correlation between inorganic suspended solids and total P (r=0.807, p<0.05) during 2003-04, indicating an important contribution of inorganic particulates to the eutrophication of this area. The northern streams of the "Arroyo del Partido" watershed have not significantly improved their water quality in the last two decades despite the construction of two waste-water treatment plants, being total P correlated to dissolved phosphate concentration (r=0.995, p<0.01) during 2003-05. A general increase in NO3 - concentrations have been detected in all studied aquatic systems of the Doñana marshland, including those with the highest water quality ("Arroyo de la Rocina") during the last two decades. Despite wetland management requires a watershed approach, successive hydrologic projects in Doñana have failed to address the great spatio-temporal variability of processes affecting water quality in this area.Doñana alberga una extraordinaria variedad de sistemas acuáticos que se clasifican de forma general según su localización, bien en las arenas o en la marisma, ya que su hidrología depende, fundamentalmente, de la geomorfología de sus cuencas. La composición química de sus aguas varía en función de la lluvia, la evaporación, la descarga freática, las interacciones biogeoquímicas en la interfase agua-sedimento y el estado ecológico de sus cuencas. La influencia de la cuenca se puede estudiar a escalas distintas. La lluvia se infiltra fácilmente en la arena por lo que la escorrentía se convierte en un episodio raro y breve que, sin embargo, afecta considerablemente al funcionamiento limnológico de las lagunas temporales sobre arenas. Por el contrario, la calidad del agua en la marisma de Doñana está afectada por procesos extensos y largos, como la sedimentación, la eutrofización y la contaminación por metales pesados. Una revisión de la bibliografía limnológica permite realizar un estudio comparativo de las últimas dos décadas, centrado en las interacciones que tienen lugar en las fronteras entre los ecosistemas terrestres y acuáticos que comparten las cuencas de estos cuerpos de agua. Actualmente, la zona Este de la marisma está especialmente afectada por la baja calidad de las aguas de entrada en comparación con la zona Sur del Parque Nacional que se encuentra más alejada de estos aportes. El agua que discurre por el último tramo del encauzamiento del río Guadiamar ("Entremuros") inunda las marismas cercanas ("Lucio El Cangrejo Grande") y mostró una correlación significativa entre la carga de materia inorgánica en suspensión y la concentración de P total (r=0.807, p<0.05) durante el periodo 2003-04, indicando la importante contribución del material particulado inorgánico en la eutrofización de esta zona. En la zona Norte, la calidad del agua en los arroyos de la cuenca del Partido no ha mejorado significativamente en la últimas dos décadas, a pesar de la construcción y funcionamiento de dos estaciones depuradoras de aguas residuales. Las concentraciones de P total y fosfato disuelto en el agua se encontraron altamente correlacionadas (r=0.995, p<0.01) durante el periodo 2003-05. En las dos últimas décadas, se ha detectado un incremento de la concentración de NO3 - en los sistemas acuáticos estudiados en la marisma, incluído áquel con la mejor calidad del agua ("Arroyo de la Rocina"). A pesar de que nadie duda que la gestión de los humedales require una estrategia a nivel de cuenca hidrográfica, los sucesivos proyectos hidrológicos que se desarrollan en Doñana no llegan a abarcar la gran escala espacio-temporal de los procesos que afectan a la calidad de su aguas