Resumen de Multiple-stressors effects on Iberian freshwaters: A review of current knowledge and future research priorities

Cayetano Gutiérrez Cánovas, Rebeca Arias del Real, Daniel Bruno Collados, Marco Jabalera Cabrerizo, Juan Manuel González-Olalla, Félix Picazo Mota, Ferran Romero, David Sánchez Fernández, Susana Pallarés Párraga

• español

  Los ecosistemas acuáticos continentales están expuestos a un creciente número de factores de estrés, lo que supone un reto para su monitoreo y gestión. A pesar de los recientes avances en el estudio de estresores múltiples a nivel global, resulta también necesario evaluar áreas que concentran una alta biodiversidad acuática y que están expuestas a una elevada presión antrópica.

  En esta revisión hemos examinado 61 estudios basados en individuos, poblaciones y comunidades de ecosistemas acuáticos continentales ibéricos para (i) cuantificar la frecuencia de la aproximación experimental usada (estudio manipulativo u obser- vacional), el tipo de sistema acuático, niveles de organización biológica, tipos de organismos y de respuestas abarcadas, (ii) identificar estresores clave y la frecuencia de efectos positivos (aumento de magnitud de la respuesta) y negativos (descenso) y (iii) determinar las combinaciones de factores estudiados y la frecuencia de sus efectos combinados. Los estudios revisados incluyen 409 respuestas, 13 estresores individuales, 34 pares de estresores y 12 interacciones de orden superior (3er y 4º orden).

  Encontramos una mayor frecuencia de estudios manipulativos (85 %), en sistemas lóticos (59 %) y con organismos heterótrofos (58 %). Los estresores más estudiados fueron los nutrientes (Nutr), la temperatura (Therm), la hidrología (Hydr), la radiación ultravioleta (UVR), los tóxicos (Toxic), la salinidad (Sal) y cambios en los usos del suelo. Los efectos individuales fueron más frecuentemente negativos (34 %) que positivos (26 %). Los efectos combinados no interactivos (50 %) e interactivos (50 %) tuvieron una frecuencia similar. Los antagonismos (18 %) fueron ligeramente más frecuentes que los sinergismos (15 %), efectos reversos u opuestos (13 %) y las interacciones de orden superior (4 %). Sin embargo, estas proporciones varían notablemente entre tipos de estudios, niveles de organización biológica y tipos de organismos. Nuestros resultados son útiles para predecir y gestionar los efectos de ciertas combinaciones de estresores en los ecosistemas acuáticos ibéricos. Las investigaciones futuras sobre estresores múltiples en el contexto Ibérico deberían: (i) intensificar el estudio de los sistemas lénticos, (ii) explorar más datos observacionales, (iii) organismos autótrofos y (iv) respuestas de la relación biodiversidad-funcionamiento del ecosistema y (v) cubrir un rango más amplio de factores estresantes y (vi) escenarios de estresores interactivos más complejos.

• English

  Freshwater ecosystems are exposed to an increasing number of stressors, challenging their biomonitoring and management.

  Despite recent advances in multiple-stressor research, regional-scale assessments in areas with high freshwater biodiversity and increasing anthropogenic pressure are urgently needed. We reviewed 61 studies focused on freshwater individuals, populations and communities from the Iberian Peninsula to (i) quantify the frequency of experimental approaches used (manipulative, observational), aquatic systems, biological organization levels, and types of organisms and modelled responses, (ii) identify key individual stressors and the frequency of significant positive (increase in response magnitude) and negative (decrease) effects and (iii) determine types of interacting stressors and the frequency of their combined effects. Our dataset comprised 409 unique responses to 13 types of individual stressors, 34 stressor pairs and 12 high-order interactions (3- and 4-way).

  We found a higher prevalence of manipulative (85 %) respect to observational studies, and a greater focus on lotic systems (59 %) and heterotrophic organisms (58 %). The most studied stressors were nutrient (Nutr), thermal (Therm), hydrologic (Hydr), ultraviolet radiation (UVR), toxic (Toxic) and salinity (Sal) stress and land-use pressure. Individual stressors showed a higher proportion of negative (34 %) than positive effects (26 %). Nutr × UVR, Toxic × Toxic, Therm × Toxic, Hydr × Toxic, Sal × Therm, and Nutr × Therm were the most studied stressor pairs. Non-interactive (50 %) and interactive responses (50 %) were balanced. Antagonistic effects (18 %) were slightly more common than synergisms (15 %), reversal or opposing (13 %) and high-order interactions (4 %). Such proportions varied within experimental approaches, biological organization levels and organism types. Our findings are helpful to manage certain stressor combinations in Iberian freshwaters. Further efforts in Iberian multiple-stressor research should be directed to (i) intensify the study of lentic systems, (ii) explore more observational data, (iii) autotrophic organisms and (vi) biodiversity-ecosystem functioning responses, and (v) cover a wider range of stressors and (vi) more complex interacting stressor scenarios.