La Red de Investigación y Transferencia Transfronteriza España-Portugal es una Red de intercambio de conocimiento en el territorio transfronterizo Huelva - Algarve - Baixo Alentejo - Cádiz - Sevilla, constituida debido a la necesidad de afianzar la unión de esfuerzos comunes de investigadores de España y Portugal para el logro de mejores resultados en las líneas de investigación demandas por la sociedad en el eje del Guadiana, sobre todo las relacionadas con la sostenibilidad, salud y educación ambiental. Este proyecto se caracteriza por el trabajo conjunto y la cohesión de esfuerzos en materia de I+D+i, que permiten crear conocimiento para ser transferido a empresas de las áreas de Medio Ambiente, Agroalimentación, Salud y Patrimonio, con objeto de crear un valor añadido en la creación de nuevas iniciativas empresariales, y en consecuencia empleo. El uso sin fronteras de recursos científicos y las facilidades ofrecidas por las nuevas tecnologías de comunicación, permitirán afianzar líneas de investigación comunes, alcanzando así el objetivo principal del Programa de Cooperación Transfronteriza España-Portugal (POCTEP) 2007-2013: la Cooperación de las Instituciones de los Sistemas Científicos y Tecnológicos de ambas regiones. El proyecto I2TEP, liderado por la Universidad de Huelva, recibe apoyo de la Unión Europea y cofinanciación del Programa Operativo de Cooperación Transfronteriza España-Portugal a través del Fondo Europeo de Desarrollo Regional.

Índice

Subproyectos de Investigación………………………. 4 Metheocat………………………………. 5 Suprabioencaps………………………… 10 Citroliva………………………………….. 15 Ecocriterio……………………………….. 22 Emecorisk……………………………….. 28 Trasagua………………………………… 37 Guadhol …………………………………. 42 Eaefer II………………………………….. 53 Olitrace…………………………………… 60 Hidroponfres II…………………………... 68 Vive 2………………………………….… 72 Morsude………………………………….. 80 Anteco AAA…………………………….... 87 Invenmin……………………………...… 102 Transferencia de Tecnología y Conocimiento……….… 107 Unidad de Salud Hispano Lusa…………………………..111 Educación Ambiental y Voluntariado…………………… 120 Comunicación……………………………………………... 126

SUBPROYECTOS DE INVESTIGACIÓN SUBPROJECTOS DE INVESTIGAÇÃO

METHEOCAT METHODOLOGIES FOR HETEROGENISING HOMOGENOUS CATALYSTS

Investigador Principal (Universidad de Huelva, España): Dr. Pedro J. Pérez Investigador Principal (Universidade do Algarve, Portugal): Dr. Americo Lemos

En el presente trabajo se propone la síntesis de una nueva familia de complejos metálicos quirales basados en ligandos tris(pirazolil)borato asimétricos. Los pocos precedentes descritos en este campo se basan en la introducción de sustituyentes quirales en los anillos de pirazol generando ligandos con simetría C3 (Tolman et al. Inorg. Chem. 1994, 33, 6361; Organometallics 1998, 17, 1984). Este tipo de ligandos inducen una enantioselectividad muy moderada en las reacciones en que han sido testados, principalmente ciclopropanaciones. Con el objetivo de diseñar catalizadores asimétricos más eficientes, en el presente trabajo se propone la síntesis de ligandos tris(pirazolil)borato con los tres anillos de pirazol diferentemente sustituidos. En este caso, los complejos no presentan ningún elemento de simetría localizándose un centro estereogénico sobre el átomo de boro. Una vez sintetizada esta nueva familia de ligandos, se prepararán los correspondientes complejos metálicos de plata y cobre que serán evaluados en reacciones de ciclopropanación e inserción C-H.

I. Ligandos descritos hasta el momento con simetría C3. II. Nueva propuesta de ligandos con un centro estereogénico centrado en el átomo de boro.

1. ACTIVIDADES REALIZADAS Y GRADO DE CONSECUCIÓN DE OBJETIVOS La síntesis de ligandos tris(pirazolil)borato con los tres pirazoles diferentemente sustituidos mediante la introducción secuencial de los tres anillos en el átomo de boro no puede llevarse a cabo directamente debido a la imposibilidad de detener la reacción tras la introducción del primer heterociclo. Aunque es posible preparar independientemente dihidrobis(pirazolil)boratos o hidrotris(pirazolil)boratos, no se pueden sintetizar trishidropirazolilboratos.

Para evitar el scrambling durante la reacción del borohidruro con las dos primeras unidades de pirazol decidimos unirlas a través de una cadena apropiada.

N H

H KBH4

NH N R1

N

HN

N H B

N

N R2

H

NH

H

N

*B H

N

N

N

R3

N

N

N

N

N

R2

N R1

K

R2

R1

K R3

Mediante el uso de métodos de dinámica molecular encontramos que una cadena de cinco miembros proporcionaría el menor impedimento estérico posible. Como átomo central de la cadena se escogió el nitrógeno puesto que podría ayudar a la entrada de los anillos de pirazol mediante coordinación con el átomo de boro. Otro problema que debe ser resuelto es la generación de un único estereoisómero sobre el átomo de boro durante la reacción de introducción del tercer anillo de pirazol. El uso de un anillo de pirazol con sustituyentes quirales podría forzar la generación de un único estereoisómero en el átomo de boro. Si ambos estereosiómeros se formasen, esperamos ser capacaes de separarlos mediante recristalización, ya que en este caso se trataría de una pareja de diastereoisómeros en lugar de enantiómeros.

La síntesis de los diferentes fragmentos del ligando se describe a continuación: Fragmento 1 La síntesis de este fragmento se ha optimizado y se ha llevado a cabo a una escala de 11 g.

Fragmento 2. La síntesis propuesta para el segundo fragmento se muestra a caontinuación. Los primeros pasos de esta síntesis se han optimizado y se han llevado a cabo en una escala de 10 g. Sin embargo, hemos encontrado algunas dificultades en el paso de hidrólisis del nitrilo a ácido caroxílico ya que el pirazol polimeriza bajo las condiciones fuertemente básicas requeridas para esta reacción. Estamos desarrollando un método alternativo en condiciones más suaves. SMe O

CN MeS

CO2Et

O

SMe

COOH

CN CN

DMSO, NaOH

NH2NH2—H2O, EtOH

NH N

O

NaOH, H2O

NH N

99 %

37 %

OTs

OH COOH NH N

LiAlH4

NH N

TsCl

NH N

Fragmento 3. La síntesis de este fragmento aparece descrita en la bibliografía (Tolman et al, Organometallics 1994, 13, 2855) y no ha presentado ningún problema a pequeña escala. No esperamos ninguna complicación en su aplicación a escala multigramo.

Actualmente se está estudiando el final de la síntesis del segundo fragmento así como su unión con el fragmento 1. Finalmente se sintetizará el ligando mediante el siguiente procedimiento:

2. PUBLICACIONES U OTRO MATERIAL DE DIFUSIÓN DE RESULTADOS DERIVADOS DEL PROYECTO La colaboración entre el grupo de investigación de la Universidad del Algarve y el grupo de investigación de la Universidad de Huelva ha dado como fruto la siguiente publicación: Phototransformation of benzimidazole and thiabendazole inside cucurbit[8]uril. Jaroslav Smitka, Américo Lemos, Mintu Porel, Steffen Jockusch, Tomás R. Belderrain, Eva Tesařováa and José P. Da Silva. Photochemical and Photobiological Sciences 2014. DOI: 10.1039/c3pp50336d.

4. PERSONAL PARTICIPANTE EN EL EQUIPO DE INVESTIGACIÓN Participante

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Universidad de Huelva, España Pedro J. Pérez Romero

[email protected]

Tomás Rodríguez Belderraín

[email protected]

Ana Pereira Pérez

[email protected]

Andrea Olmos Vergé

[email protected] Universidad do Algarve, Portugal

Américo Lemos

[email protected]

SUPRABIOENCAPS ENCAPSULACIÓN DE MOLÉCULAS BIOACTIVAS EN CUCURBITURILES

Investigador Principal (Universidad de Huelva, España): Dr. Uwe Pischel Investigador Principal (Universidade do Algarve, Portugal): Dr. José Paulo da Silva

The encapsulation of photochromic or fluorescent guests by cucurbiturils was investigated in aqueous medium. The guests were chosen for their potential applications in bio-relevant contexts such as DNA photobinding or bioimaging. The resulting supramolecular complexes were characterized for their structural and photophysical properties. This required the combination of various spectroscopic methods (UV/vis absorption, fluorescence, electrospray ionization mass spectrometry, NMR). The works led to two publications in internationally renowned journals and the defence of one Master thesis at the University of Huelva.

1. ACTIVIDADES REALIZADAS Y GRADO DE CONSECUCIÓN DE OBJETIVOS The activities that were realized in the project are related with the application of organic water-soluble nanocapsules, called curcurbiturils, as supramolecular hosts for the encapsulation of photoswitchable or fluorescent guest entities. In detail we have worked with two different approaches that have led already to two publications and the defence of a Master thesis (on the 11.10.2013) at the University of Huelva. 1.1. Stabilization of photoswitchable spiropyrans with potential bio-related applications Here we used spiropyrans modified with appropriate anchor motifs that can be encapsulated by cucurbit[7]uril. It was found that in the case of a long enough anchor (such as in compound 1; Figure 1) the thermal conversion of the spiro form to the coloured merocyanine form was catalyzed and that the merocyanine was stabilized against hydrolysis. The latter result is a very important one in the light of the applications of spiropyrans in aqueous media in biological contexts (DNA photobinding, bioimaging, chromogenic chemosensing of metal cations and biorelevant anions). The supramolecular encapsulation does not jeopardize the photochromic performance (switching the merocyanine back to the noncoloured spiro form). The complete switching cycle that consists of thermal cucurbituril-catalyzed ring opening and photoriggered ring closing can be repeated at least ten times without any sign of fatigue.

Figure 1

The research involved the supramolecular and photochemical characterization of the system. One important collaborative part in this project was the mass spectrometric investigation of the non-covalent adducts at the University of Algarve. These experiments allowed a more detailed insight into the binding mode of the photochromic guest and its interactions with the cucurbituril nanocapsule. The results were published in a Full Paper in ChemPhysChem 2012, 13, 36913699. 1.2. Encapsulation of a fluorophore-anchor conjugates as potential marker for cucurbituril capsules Under this part of our proposal we investigated the preparation of fluorophorepolyamine conjugates and their interaction with cucurbit[6]uril and cucurbit[7]uril. The fluorescent conjugates were the dyes 2 and 3 (see Figure 2). While dye 2 is derived from an aminonaphthalimide and modified with 1,4diaminobutane, dye 3 was accessible by the partial protection of spermine and its consecutive linkage to the dansyl fluorophore. Both dyes display sufficient water solubility to allow their investigation in the context of encapsulation by cucurbiturils. For dye 2 it was found that the anchor unit interacts with cucurbit[6]uril and cucurbit[7]uril, leading to varied fluorescence response. The binding mode was clarified by NMR and electrospray ionization mass spectrometry. The latter was performed by our collaboration partner in this project (Dr. José Paulo da Silva; University of Algarve, Portugal). The dansyl-spermine conjugate (3) was synthesized in the framework of a Master thesis (Zoe Dominguez, University of Huelva). The interaction of this dye with cucurbiturils was proven by UV/vis absorption and fluorescence spectroscopic methods. The observed fluorescence variations followed to a large extent the trends that were noted for dye 2. In a follow-up work (beyond this project) dye 3 and its complexes will be also characterized by mass spectrometry and will then be used in a variety of biological experiments at the University of Algarve.

Figure 2

The results corresponding to dye 2 are published in Supramol. Chem. 2013, 25, 92-100. The publication about dye 3 is in preparation.

2. PUBLICACIONES U OTRO MATERIAL DE DIFUSIÓN DE RESULTADOS DERIVADOS DEL PROYECTO Two publications in international journals: 2.1. Switching-properties of a spiropyran-cucurbit[7]uril supramolecular assembly: usefulness of the anchor approach J. R. Nilsson, C. Parente Carvalho, S. M. Li, J. P. Da Silva, J. Andréasson, U. Pischel, ChemPhysChem 2012, 13, 3691-3699. 2.2. An aminonaphthalimide-putrescine conjugate as fluorescent probe for cucurbituril host-guest complexes C. Parente Carvalho, R. Ferreira, J. P. Da Silva, U. Pischel, Supramol. Chem. 2013, 25, 92-100.

3. OTRAS OBSERVACIONES Some of the results are unpublished, but have led to the successful defence of a Master thesis (Zoe Dominguez, 11.10.2013, University of Huelva). The title of the thesis is: “Diseño, síntesis y caracterización fotofísica de conjugados fluoróforo-poliamina como marcadores de cápsulas cucurbituril”. The work related to the switching of spiropyrans was presented as part of invited oral presentations about the topic of cucurbiturils (the travels to these conferences were financed by other sources than the I2TEP): • • •

XXIII National Meeting of the Portuguese Society of Chemistry, Aveiro, Portugal; 06/2013 VI Mediterranean Organic Chemistry Meeting, Granada, Spain; 06/2013 XVII Semana Científica “Antonio González”, Department of Organic Chemistry, University of La Laguna, Tenerife, Spain, 10/2013

4. PERSONAL PARTICIPANTE EN EL EQUIPO DE INVESTIGACIÓN Participante

Email

Universidad de Huelva, España Uwe Pischel

[email protected]

Cátia Carvalho

[email protected]

Vânia Pais

[email protected]

Patricia Remón

[email protected]

Zoe Dominguez

[email protected] Universidad do Algarve, Portugal

José Paulo da Silva

[email protected]

Ludovina Galego

[email protected]

CITROLIVA OPTIMIZACIÓN DEL MOMENTO DE COSECHA EN OLIVAR AUTÓCTONO DE ALMAZARA Y DE TRATAMIENTOS PARA EL DESARROLLO DE 4ª GAMA EN FRUTOS CÍTRICOS Investigador Principal (Universidad de Huelva, España): Dr. Carlos Mª Weiland Ardáiz Investigador Principal (Universidade do Algarve, Portugal): Dra. Carla Nunes

Se han estudiado dos cultivos de gran importancia en ambas regiones transfronterizas: olivo de almazara y cítricos de mesa. En olivo ‘Verdial de Huévar’, en Portugal denominado ‘Verdeal de Serpa’ o ‘Verdeal Alejentana’, se han seguido tres líneas de investigación: (1) Obtención de material libre de enfermedades (hongos, bacterias y otros patógenos microscópicos), mediante cultivo in vitro de microestacas. (2) Monitorización de la evolución física y fisiológica del fruto de aceituna, así como de la cantidad de aceite obtenido y de sus atributos sensoriales, desde la fecha temprana en la cual la aceituna adquiere su tamaño casi definitivo, pero es aún verde inmadura, hasta que cambia su color a negro, indicativo de su maduración plena. (3) Estudio de la polinización de esta variedad para incrementar el número de frutos que llega a cosecha. Con esta investigación se ha puesto a punto la técnica de micropropagación para esta variedad, se ha ampliado el conocimiento para definir el intervalo más apropiado para su cosecha y se conocen otras variedades compatibles en polinización. En frutos cítricos se han estudiado técnicas post-cosecha eco-innovadoras, alternativas a la utilización de hipoclorito sódico, como son los tratamientos con agua electrolizada, ozono e iluminación (UV), utilizadas con el objetivo de limitar el desarrollo de enfermedades en las nuevas formas de presentación de cítricos de 4º gama (frutos mínimamente procesados, limpios, troceados y envasados, que están listos para su consumo). La puesta a punto que se hace en esta investigación indica que estas tecnologías se puedan aplicar en las centrales citrícolas.

1. ACTIVIDADES REALIZADAS Y GRADO DE CONSECUCIÓN DE OBJETIVOS 1.1. Antecedentes y planteamiento del problema. La aceituna y el aceite están entre los alimentos más emblemáticos de la dieta mediterránea, aceptada como la más equilibrada nutricionalmente. El mantenimiento de la variedad de olivo de aceite ‘Verdial de Huévar’, autóctona del suroeste peninsular, denominada en Portugal ‘Verdeal de Serpa’ o ‘Verdeal Alejentana’, resulta beneficioso por el ahorro que supone insumos (agua, abono, fitosanitarios) y de esfuerzos materiales y humanos al estar adaptada a las condiciones edafo-climáticas locales. La introducción de nuevas variedades más intensivas, que pueden admitir incluso la recolección mecanizada, está ocasionando una disminución alarmante de su superficie cultivada. Su desaparición a medio-largo plazo implicará menor desarrollo sostenible y disminución de biodiversidad, además de suponer una transformación sustancial del paisaje secular heredado de nuestros antepasados, y determina un importante costo social de pérdida de mano de obra en un entorno de por sí ya bastante deprimido. La finalidad de esta investigación es aumentar el conocimiento que se dispone de esta variedad de olivo, autóctona del suroeste peninsular. En la actualidad esta variedad presenta muy buen rendimiento en aceite, cuya calidad es apreciada, pero no tiene elevadas producciones y, cuando la tiene, suele ser alternante, entre otros motivos por ser parcialmente autoincompatible (alto porcentaje de aborto ovárico y polen con escasa germinabilidad). Viverísticamente su multiplicación presenta dificultades por la poca capacidad de enraizamiento mediante estaquillado semileñoso, con lo cual se dificulta el habitual método de propagación del olivo. Conociendo estas deficiencias, en esta investigación se ha tratado de aumentar el conocimiento en ‘Verdial de Huévar’ para minimizar esta problemática y así dar posibilidad al mantenimiento de esta variedad autóctona de olivo de almazara. Hay cítricos que se comercializan sin piel como ‘fruta mínimamente procesada’, también denominada fruta de 4ª gama. Los cambios que sufren este tipo de productos son simplemente variaciones en la forma de presentación y contribuirá decisivamente para la valorización de los cítricos de ambas regiones, ya que es una nueva forma de mostrar el producto, más próximo a las nuevas exigencias del mercado, con un producto de calidad que muchas ocasiones el consumidor evitaba su consumo por la necesidad de pelarlo. En general, estos frutos cítricos, por el hecho de que hayan sido pelados, están sujetos a ser contaminados por otro tipo de microorganismos diferentes a los que atacan a los frutos enteros.

La pérdida de la barrera física protectora de la piel y la presencia de jugos del fruto que quedan en la zona cortada, son un medio de cultivo adecuado para el desarrollo bacteriano, entre otras patologías. Estas bacterias pueden provenir del campo o del propio manejo y procesado de los frutos, pudiendo incluso desarrollarse bacterias nocivas para el hombre, los llamados patógenos de transmisión alimentaria. En la industria de productos mínimamente procesados la técnica de desinfección más usual utiliza cloro, en especial hipoclorito sódico. Sin embargo, la efectividad de este producto es muy dependiente del pH y, no menos importante, este producto tiene muy poca estabilidad por reaccionar con la materia orgánica, pudiendo ocasionar la aparición de subproductos cancerígenos. Teniendo en cuenta lo anterior en este proyecto se han aplicado tratamientos alternativos al cloro con el objeto de mantener los cítricos mínimamente procesados con elevados niveles de seguridad alimentaria, tanto microbiológicos como químicos, y de elevado valor nutricional. 1.2. Metodología general. Actividades realizadas. Resultados obtenidos. 1.2.1. Olivo de aceite ‘Verdial de Huévar’. Las actividades realizadas se pueden clasificar en tres grupos: (a) Micropropagación, (b) Rendimiento-calidad aceite, y (c) CompatibilidadPolinización. En la primera actividad, para realizar la propagación in vitro, se han probado combinaciones de diferentes tipos de material vegetal proveniente de campo: brotes apicales y laterales de constitución herbácea y microestaquillas semiherbáceas, con 1, 2 y hasta 3 nudos (en cada nudo aparecen 2 yemas opuestas), y sin hojas y con hojas seccionadas por la mitad. El material fue esterilizado probando diferentes concentraciones de hipoclorito sódico (NaClO 1-3 % en cloro), solo o combinado con el fungicida Captan, y diferente tiempo duración de tratamiento (15-20 min). En todos los casos el medio para el inicio y multiplicación del cultivo contenía: sales minerales WPM, sacarosa, vitaminas (inositol, tiamina y complejo vitamínico M&S), reguladores hormonales (BAP, ANA y GA3), carbón activo y agar, con un pH de 5,8 (antes de autoclave). El desarrollo in vitro se realizó en cámara de cultivo con control de fotoperiodo y temperatura (24 ºC ±4). Después de muchas inoculaciones en las que se perdió material vegetal por contaminación o por necrosis, los tratamientos más eficaces para el desarrollo in vitro incluyeron la desinfección con Captan, concentraciones semi-elevadas de NaClO y casi máximo tiempo duración de este tratamiento.

En el estudio de rendimiento y calidad de aceite, se han recogido frutos en las campañas 2010-2011 y 2011-2012, con diverso grado de madurez, desde verdes inmaduros desde mediados de octubre, hasta frutos sobremaduros recogidos a mediados de enero. A estos frutos se les han determinado los siguientes parámetros: tamaño, peso, color, consumo de O2, emisión de CO2 y etileno, rendimiento en aceite y humedad. El aceite obtenido de le determinó: color, acidez, índice de peróxidos, absorvancias K232 y K270, clorofila K240, carotenos K670 y estabilidad del aceite, por los métodos oficiales de análisis. Los resultados indican que aproximadamente hacia la mitad del mes de diciembre los parámetros de producción y calidad son los mejores para efectuar la cosecha en la variedad ‘Verdial de Huévar’. En fechas anteriores, la calidad es ligeramente superior pero se obtiene menos aceite y, en fechas posteriores, se obtiene más aceite pero de peor calidad. En la tercera línea experimental se realizaron tres trabajos en los que se estudió: a) capacidad de germinación del polen de ‘Verdial de Huévar’, (b) polinización libre y autopolinización obligada en ‘Verdial de Huévar’, y (c) compatibilidad del polen de cuatro variedades de olivo de almazara ‘Arbequina’, ‘Picual’, ‘Hojiblanca’ y ‘Lechín’, para polinizar a la variedad ‘Verdial de Huévar’. En el primer trabajo se cultivó in vitro polen de 5 variedades de olivo de almazara, descubriéndose que el polen de ‘Verdial de Huévar’ tiene una alta germinabilidad. En el segundo caso, se etiquetaron ramos con flores (polinización libre) y se embolsaron ramos con flores (autopolinización forzada), descubriendo que en condiciones de autopolinización apenas se obtiene cosecha, lo que obliga a la utilización de otras variedades para polinizar a ‘Verdial de Huévar’. En el tercer trabajo, se realizaron emasculaciones de flores de ‘Verdial de Huévar’ e inmediatamente en los estigmas se depositó polen de las otras cuatro variedades. Los resultados señalan a la variedad ‘Arbequina’ como la mejor polinizadora de ‘Verdial de Huévar’, aunque se deduce por los resultados, que mezclar en campo varias variedades es muy beneficioso para aumentar la cosecha de ‘Verdial de Huévar’. 1.2.2. Cítricos mínimamente procesados. En los cítricos de consumo directo, la metodología de trabajo ha consistido en la utilización de frutos cítricos que provienen de zonas productoras de Algarve y de Huelva, a los que se les ha eliminado la piel, y a los que se les aplicado dos tipos de tecnologías: (1) lavado del fruto con agua electrolizada (dispone de ácido hipocloroso estabilizado en poca concentración), e (2) iluminación del fruto con UV-C (radiación de alta energía). Se trata de técnicas ecoinnovadoras que han sido testadas en tratamientos de naranjas con piel en proyectos anteriores (Interreg CITRISAUDE, y RISE).

En esta investigación se han estudiado procedimientos con diferentes dosis y duración de tratamientos, con el objetivo de para mantener intacto el fruto y conseguir un adecuado efecto curativo-preventido en el control de las enfermedades de tipo bacteriano: Escherichia coli, Listeria monocytogenes y Salmonella choleraesuis subsp. Choleraesuis. De forma muy resumida. Se utilizaron diferentes variedades de naranjo y mandarino, con diferentes fechas de recolección, y se ensayaron modos diferentes de inoculación y diferentes dosis de inoculante (100-300 unidades formadoras de colonias; UFC / ml) en frutos pelados y cortados en gajos. Los frutos se trataron inmediatamente o en días posteriores (1-7 días) con diferentes dosis de luz UV-C (0,5, 1,0 y 3,0 Kj/m2). Los tratamientos que emplearon agua electrolizada se realizaron a cabo utilizando agua electrolizada ácida y neutra, con la única diferencia en su pH. Los controles consistieron en frutos recién cortados y pelados y tratados con una dosis alta de solución de hipoclorito de sodio (200 mg / L), durante 3 minutos y a 150 rpm. Seguidamente se lavaron dos veces con agua destilada fría (4 ºC), durante 3 minutos, a 150 rpm. Una vez observadas las respuestas en los frutos así tratados, los resultados indican que las dosis de tratamiento UV-C bactericidas más eficaces para todos los microorganismos estudiados fueron las comprendidas entre 1,0 y 3,0 Kj/m2. Estas dosis permitieron una reducción de la población de Listeria y Salmonella superior a 5,0 unidades logarítmicas (por debajo del límite de detección) y Escherichia 2,0 a 3,5 unidades logarítmicas. Respecto a la utilización de hipoclorito de sodio ha reducido Salmonella en la misma proporción que los tratamientos UV-C, pero las reducciones de la población de Escherichia y Listeria obtenidos por lavado de hipoclorito de sodio fueron significativamente menores que las reducciones obtenidas por iluminación UV-C, a 1,0 y 3,0 Kj/m2. Los resultados con agua electrolizada indican el agua electrolizada ácida fue más eficaz que la neutra y, lo que es más importante, tanto el agua electrolizada ácida como la neutra tuvieron una eficacia mayor o igual que los tratamientos de cloro en todas las condiciones ensayadas. Estos resultados señalan que la UV-C y el agua electrolizada pueden ser una alternativa para reducir el uso de cloro en fruto mínimamente procesado (cortado y pelado) en la industria citrícola.

2. PUBLICACIONES U OTRO MATERIAL DE DIFUSIÓN DE RESULTADOS DERIVADOS DEL PROYECTO • •

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Weiland, C.M. y García-Martos, J.M., Yousfi, K. 2012. Autopolinización y polinización libre en cinco variedades de olivo (Olea europaea L.) de molino. Fruticultura, 24 (Especial 2012-Olivicultura): 30-35 Yousfi, K., Weiland, C.M., García, JM. 2012. Effect of Harvesting System and Fruit Cold Storage on Virgin Olive Oil Chemical Composition and Quality of Superintensive Cultivated ‘Arbequina’ Olives. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 60: 4743-4750 García, J.M., Weiland, C.M, Yoysfi, K. 2013. La frigoconservación de la aceituna de molino. En: El sector de elaboración del aceite de oliva. Un estudio multidisciplinar. Ed. Ministerio de Agricultura y Medio ambiente. p. 95-125 Weiland, C.M., Kjaled, Y., Martínez, M.C., García, J.M. 2013. Viabilidad del almacenamiento de aceitunas en seto cosechadas mecánicamente. Actas del XVI Simposio científico-Técnico del aceite de oliva. 8-11 Mayo 2013 Jaén (España). p. 1-8 Yousfi, K., Weiland, C.M., García, J.M. 2013. Responses of fruit physiology and virgin oil quality to cold storage of mechanically harvested ‘Arbequina’ olives cultivated in hedgerow. Grasas y Aceites, 64(5): 572-582

3. OTRAS OBSERVACIONES Consideramos que una vez terminadas las líneas de investigación propuestas inicialmente en el proyecto CITROLIVA, se debería continuar, por una parte en la comprobación en años posteriores de los resultados obtenidos tanto en la investigación realizada en olivo como en cítricos y en segundo lugar, la ampliación a nuevos objetivos en futuros proyectos de investigación una vez aumentado el conocimiento en los cultivos estudiados y seguir afirmando la colaboración entre los grupos de investigación de la Universidad de Huelva y la universidad do Algarve.

4. PERSONAL PARTICIPANTE EN EL EQUIPO DE INVESTIGACIÓN Participante

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Universidad de Huelva, España Carlos Mª Weiland Ardáiz

[email protected]

Fernando Bastida Milián

[email protected]

Contratado khaled Yousfi

[email protected] Universidad do Algarve, Portugal

Carla Nunes

[email protected]

Amilcar Duarte

[email protected]

Miguel Salazar

[email protected]

Ana Graça

agraç[email protected] Instituto de la grasa. CSIC, España

José Mª García Martos

[email protected]

José A. Cayuela Sánchez

[email protected]

ECOCRITERIO EVALUACIÓN DE LOS CRITERIOS ECOLÓGICOS APLICADOS A LOS EMBALSES DE ALGARVE Y MASAS DE AGUA ADYACENTES Investigador Principal (Universidad de Huelva, España): Dr. Carlos Vílchez Investigador Principal (Universidade do Algarve, Portugal): Dra. Margarida P. Reis Investigador Principal (ARHAlgarve, Portugal): Dra. Conceição Gago

El subproyecto ECOCRITERIO ha servido para evaluar la aplicabilidad de criterios ecológicos en la definición de la calidad ecológica de los embalses de Algarve. En este proyecto se ha continuado con las tareas de monitorización de aguas de embalse del Algarve. Las tareas de monitorización incluyeron la determinación de variables físico-químicas, biológicas y hidromorfológicas, y dieron continuidad natural a la estrategia de análisis definida en los proyectos previos CIANOALERTA y CIANOTOOLS. Se han utilizado en este proyecto los datos de las bases construidas anteriormente, así como los datos referentes a los cursos de agua afluentes de los embalses, completando por primera vez en la Península Ibérica un ciclo de evaluación de múltiples parámetros en situaciones opuestas, tales como la seca extrema en 2005 y la sobrepluviosidad de 2010. En este proyecto se ha realizado una evaluación de los criterios ecológicos recomendados para lagos de las regiones temperadas, con criterios que potencialmente representan de modo más adecuado el funcionamiento de los sistemas acuáticos de la eco-región del sudeste de la Europa.

ANTECEDENTES La fuerte demanda de agua para riego, la producción de agua potable y la de energía son responsables de una regulación cada vez más profusa de los patrones de flujo de agua dulce y de sus cuencas. En este contexto, la construcción de presas permite el almacenamiento de agua, pero restringe el flujo de agua dulce aguas abajo. Debido a la escasez de recursos de agua dulce, la gestión del agua de embalses a menudo promueve la alta retención hidráulica. Esto puede causar un fuerte impacto en la diversidad biológica de los componentes de los ecosistemas acuáticos, influyendo en el desarrollo de floraciones de cianobacterias y agravando sus efectos nocivos (Galvao et al. 2012). Las cianobacterias acuáticas, un grupo de organismos fotosintéticos de crecimiento relativamente lento, son estimuladas por los tiempos de residencia del agua en los embalses, así como por el aumento de las temperaturas y la baja relación N: P, condiciones que generalmente limitan el crecimiento de otros grupos de fitoplancton competidores (Galvao et al. 2012; Carmichael et al, 1996;. Coro y Bartram, 1999; Kawara et al, 1998;.. Kononen et al, 1998; Paerl, 2008). Las floraciones de cianobacterias se han asociado repetidamente con los procesos de eutrofización (Galvao et al. 2012; Berg et al, 1987; Carmichael et al, 1988; Codd, 2000; Coro, 2005; Druvietis, 1997; Pinckney et al, 1998), pero también pueden dominar en condiciones oligotróficas (Galvão et al, 2008;. Havens et al, 2003;. Mez et al, 1997;. Sivonen & Jones, 1999). La gestión de proliferaciones de cianobacterias en embalses se ha convertido en una prioridad debido a la influencia que ejercen tanto sobre la estabilidad de los ecosistemas acuáticos afectados como sobre la salud humana de núcleos de población abastecidos. Es bien conocido que las cianobacterias producen una amplia variedad de toxinas que son altamente nocivas para la biodiversidad y para la salud humana en las zonas afectadas. Las cianotoxinas pueden clasificarse en hepatotoxinas, neurotoxinas, citotoxinas y dermotoxinas. Su naturaleza química es diversa, generalmente lipídica, peptídica o alcaloidea, y la forma en que producen la toxicidad es también amplia, pudiendo actuar por contacto directo o ingestión (Wiegand & Pflugmacher, 2005; Sivonen and Jones 1999). Entre las herramientas utilizadas para evaluar la calidad ecológica y la salud de ambientes acuáticos, el fitoplancton ha sido reconocido como una de las principales. La cantidad y la tipología de la biomasa de fitoplancton de un embalse se utiliza, junto a parámetros físico-químicos y el estado de

eutrofización, para determinar el estado ecológico del sistema (Reynolds et a. 2002). Según la Directiva Marco del Agua 2000/60/CE (DMA) cualquier de los embalses de Algarve podrá ser considerada como una masa de agua superficial artificial o fuertemente modificada, a la cual puede asociarse un determinado «potencial ecológico», clasificado como máximo, bueno o razonable, según los datos de variables físico-químicas, biológicas, hidromorfológicas y generales se desvíen menos o más de aquellos propios de los sistemas naturales para el tipo de masa de agua superficial que más se asemeja al del sistema en cuestión. En el caso de estos embalses, resultantes de la construcción de diversos tipos de presas, los sistemas naturales a los cuales más se asemejan son los lagos. La lista de elementos de calidad para la clasificación del estado ecológico de Lagos, propuesta por la DMA, incluye precisamente los elementos monitorizados en los proyectos CIANOTOOLS y CIANOALERTA I, II y III, así como en este proyecto. Las bases de datos iniciadas en Julio de 2003 con el proyecto CIANOALERTA, han sido actualizadas y tratadas para cada uno de los embalses. Así, las bases de datos construidas desde el inicio del proyecto CIANOALERTA, en Julio de 2003, incluyen, además de los resultados de los elementos físico-químicos, biológicos y bioquímicos monitorizados, también contienen todos los elementos meteorológicos y hidrométricos prestados por el Instituto Nacional del Água (INAG) en la página http://snirh.inag.pt/. El tipo de acción desarrollada en este proyecto ha servido para evaluar la aplicabilidad de criterios regularmente utilizados en la determinación del estado ecológico de las aguas naturales.

OBJETIVOS El sub proyecto ECOCRITERIO ha tenido como objetivos evaluar y comparar los criterios ecológicos propuestos oficialmente para los embalses de Algarve con los de las respectivas masas de agua adyacentes. Se alcanzaron los siguientes objetivos: - Se ha continuado, con la frecuencia y los parámetros previstos, la monitorización de los elementos de calidad contemplados en la Directiva Marco del Agua (DMA), monitorización iniciada hace diez años, en el primer proyecto CIANOALERTA 2003. - Se ha evaluado la aplicabilidad de los criterios ecológicos actualmente utilizados para definir la calidad ecológica del agua de embalses, por comparación de los criterios ecológicos recomendados para lagos de las regiones temperadas con otros criterios que mejor representan el funcionamiento do los sistemas acuáticos de la eco-región del sudeste de Europa.

METODOLOGÍA, DESARROLLO EXPERIMENTAL Y OBTENCIÓN DE RESULTADOS Al igual que en los proyectos anteriores, la UHU se ha ocupado de la determinación de los parámetros bioquímicos, específicamente los pigmentos; la ARH Algarve ha sido responsable de los muestreos y la monitorización de los elementos físico-químicos de apoyo a los datos biológicos, y la UALG ha sido responsable de la coordinación de las bases de datos, de la diseminación de alertas en función de la realización de “fast-screening” de todos los muestreos por técnicas de microscopía de epifluorescencia, así como también del tratamiento y divulgación de los datos obtenidos. La tarea principal de UALG ha sido el tratamiento de los datos para la comparación de diversos índices ecológicos y la evaluación de su significado. Las metodologías utilizadas han sido idénticas a las utilizadas en los proyectos CIANOALERTA Y CIANOTOOLS y están recogidas en las correspondientes memorias. La monitorización de los embalses a cargo de la ARH Algarve ha continuado como en los proyectos anteriores con recogida en los embalses de Arade, Beliche, Bravura, Funcho y Odeleite de muestras de la columna de agua y de superficie. En esos puntos de muestreo se han determinado los siguientes parámetros físico-químicos: carencia bioquímica de oxígeno, conductividad,

color, carencia química de oxígeno, oxigeno disuelto, % de saturación de O2, pH, sólidos totales en suspensión, temperatura de las muestras, temperatura del aire, amonio, cloratos, nitritos, nitratos, fósforo total y fosfatos. Además la ARH Algarve se ha encargado de la adquisición de servicios para la determinación de la abundancia de fitoplancton en las muestras recogidas en los embalses y de la determinación de diatomeas epibenticas en los cursos de agua afluentes de los mismos. En el desarrollo de los trabajos continuados de análisis de los datos obtenidos de la monitorización de las aguas de los embalses de Algarve, se ha utilizado como índice ecológico el Carlson Trophic State Indices (TSI), basado en las clorofilas y el fósforo total. También se ha empleado el índice ecológico para fitoplancton MedPTI propuesto por Marchetto et al. (2009) para lagos profundos italianos en la región mediterránea. Este índice está basado en la proporción de biovolúmenes de especies, y no debe utilizarse cuando dicho biovolumen no supera el 70% del biovolumen de especies fitoplantónicas. El primer paso en el diseño de un programa de monitorización de la presencia de cianobacterias en abastecimientos de agua de consumo humano ha de ser la identificación y selección adecuada de las áreas de estudio en las captaciones. Una vez tenidos en cuenta factores como la estratificación de nutrientes y temperatura, y la dirección del viento (Lindholm et al., 1989), se seleccionaron distintas profundidades de muestreo significativas en los distintos embalses estudiado. El segundo paso consistió en el estudio de los factores asociados al crecimiento de cianobacterias, entre los que se encontraban las concentraciones de nitrógeno, fósforo y amonio, la temperatura, la pluviosidad y la intensidad de luz. Al igual que en los proyectos previos, la Universidad del Algarve identificó y cuantificó los niveles de las distintas poblaciones de cianobacterias, mientras que la Universidad de Huelva estudió la evolución cuali-cuantitativa de fotopigmentos presentes en el agua del pantano que podrían actuar como indicadores. Como en proyectos anteriores, el análisis de resultados se planteó desde la base de poder encontrar correlaciones entre los diferentes fotopigmentos, para cada embalse y profundidad, y los perfiles de las poblaciones de cianobacterias. Ping Li et al. (2002) ya hicieron una aproximación al analizar los pigmentos del fitoplancton marino por HPLC y aplicarlo a la investigación de comunidades de algas. La existencia de tales correlaciones permite proponer la determinación de algunos fotopigmentos como herramienta para predecir la aparición de blooms de cianobacterias. Una vez realizados los análisis experimentales, la UAlg se ha responsabilizado también de mantener y actualizar las bases de datos construidas desde el año 2003.

PERSONAL PARTICIPANTE EN EL EQUIPO DE INVESTIGACIÓN Participante

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Universidad de Huelva, España Carlos Vílchez Lobato Antonia Afonso Rodrígues Alonso Cano Moro Zivan Gojkovic Universidad do Algarve, Portugal Margarida P. Reis ARHAlgarve, Portugal Conceição Gago

EMECORISK EFECTO DE LOS CONTAMINANTES EMERGENTES EN ECOSISTEMAS ACUÁTICOS

Investigador Principal (Universidad de Huelva, España): Dr. José Luis Gómez Ariza Investigador Principal (Universidade do Algarve, Portugal): Dr. Maria Joao Bebianno Investigador Principal (CSIC, España): D. Julián Blasco Moreno

El proyecto EMECORISK se ha desarrollado en el marco del proyecto I2TEP, correspondiendo a las Acción 1.2 Subproyectos de Investigación. Este proyecto se ha beneficiado de la experiencia de colaboración previa de los grupos de investigación en los proyectos RISE y los proyectos REDCONTAMAR y PROTEBIOMAR. Todos ellos han sido financiados a través de proyectos Interreg España-Portugal. El subproyecto ha abordado la presencia de contaminantes emergentes en ecosistemas litorales del SO de la Península Ibérica, el desarrollo de nuevas metodología analíticas de alta sensibilidad y la aplicación de biomarcadores relacionados con el estrés oxidativo, así como de herramientas –ómicas (genómica, proteómica, metabolómica y metalómica) a muestras ambientales y ensayos de exposición con el fin de caracterizar los mecanismos de acción de los contaminantes emergentes. Este proyecto ha permitido intensificar las relaciones de colaboración entre los grupos participantes a fin de permitir una optimización de los recursos e infraestructuras. Por otro lado, ha permitido el intercambio de estudiantes entre los grupos de investigación contribuyendo a la formación del personal en el marco de estrategias de colaboración transnacional.

1. ACTIVIDADES REALIZADAS Y GRADO DE CONSECUCIÓN DE OBJETIVOS El proyecto tenía como objetivo general conocer los niveles de contaminantes emergentes y convencionales y el efecto sobre organismos acuáticos del SO de la Península Ibérica. Para la consecución de estos objetivos se planificaron una serie de actividades que se explicitan a continuación: El conocimiento de los niveles de compuestos farmacéuticos en sedimentos de ecosistemas litorales se llevó a cabo en una serie de estaciones localizadas en el litoral SO de la Península Ibérica. La localización de las estaciones se muestra en la Figura 1. Se analizaron 41 fármacos, de los cuales sólo fueron detectados un 15% de ellos en algunas estaciones: ibuprofeno (0.62-4.56), diclofenaco (1.25-4.00), carbamezapina (1.20-5.09), atenolol (2.10-4.96), metoprolol (2.91-3.54) e hidroclorotiazida (1.27). Los resultados están expresados en ng/g peso seco. Para el ibuprofeno, dado su elevado consumo se llevó a cabo una evaluación preliminar de riesgo, indicando los resultados que no existía riesgo por la presencia de este compuesto en las estaciones seleccionadas.

Figura 1. Localización de las estaciones de muestreo

El desarrollo de nuevas herramientas como las aproximaciones –ómicas constituía uno de los objetivos del proyecto. Los metales desempeñan un papel clave en numerosos procesos fisiológicos, por ello los avances en el desarrollo de metodologías específicas y aplicación de herramientas metalómicas ha sido uno de los objetivos del proyecto. Así se ha diseñado y aplicado a muestras recolectadas en campo del molusco bivalvo Scrobicularia plana un esquema específico de preparación de muestras y se han identificado las moléculas asociada a metales mediante el empleo de técnicas acopladas SEC-

ICP-ORC-MS: ferritina (Fe), albúmina de suero bovina (Zn y Cu), superóxido dismutasa (Zn y Cu), mioglobina (Fe), metalotioneína (Cd y Cu), glutatión (Cu y Zn) y arsenobetaína (As). En el cangrejo, Procambarus clarkii, mediante el diseño y desarrollo de una metodología analítica específica para el empleo de una aproximación metabolómica se han identificado una serie de respuestas metabólicas específicas a la contaminación, y que pueden ser empleadas como biomarcadores de contaminación, algunas de las respuestas observadas tienen relación con el estrés oxidativo, la desestabilización de las membranas y alteraciones en el metabolismo energético. Con el fin de conocer los modos de acción de los fármacos se llevó a cabo una serie de bioensayos con diversos organismos acuáticos, así con juveniles de dorada, Sparus aurata, se llevaron exposiciones controladas durante 28 días a los compuestos acetominofeno, atenolol y carbamezapina. Los experimentos se llevaron a cabo a concentraciones ambientalmente relevantes, observándose cambios en la expresión génica en el cerebro, los genes diferencialmente expresados eran 411 en el caso del acetaminofeno, 7 para el atenolol y 612 en el caso de la carbamezapina. El análisis de datos y el uso de aplicaciones bioinformáticas (VENN) identificó que dos genes era comunes a los tres tratamientos. La exposición de mejillones, Mytilus edulis, a fluoxetina a una concentración de 75 ng/L durante 15 días, y el análisis temporal de biomarcadores relacionados con el estrés oxidativo, superoxido dismutasa, catalasa, glutatión peroxidasa, glutatión-S-transferasa y peroxidación lipídica permitió identificar en los órganos diana, branquias y glándula digestiva, como se modificaban estas respuestas en función del tiempo y el tejido. Así, se observaron diferencias significativas para los diferentes biomarcadores a los distintos tiempos de exposición y con distinta intensidad dependiendo del tejido. En términos generales, la exposición a este fármaco provocó mayores respuestas en la glándula digestiva. Con la misma aproximación metodológica pero empleando como organismo diana, la almeja, Ruditapes philippinarum, y los órganos/tejidos de estudio, branquias y glándula digestiva, éstas se expusieron a carbamezapina, diclofenaco e ibuprofeno durante 14 días y posteriormente se mantuvieron en depuración durante 8 días, conel fin de conocer si se producía la recuperación de los organismos a condiciones basales. En este caso las enzimas y biomarcadores que se midieron fueron: glutatión peroxidasa total y selenio dependiente, la glutatión transferasa, la actividad superoxido dismutasa, y la peroxidación lipídica. La aproximación integrada de los resultados se llevó a cabo mediante una representación del tipo “star plots” y el área como indicador del estado de salud de los organismos.

Las respuestas más acusadas se producían durante el periodo inicial de exposición, con incrementos significativos de las actividades enzimáticas en los organismos expuestos a diclofenaco e ibuprofeno. Los objetivos científicos como se puede evidenciar en el apartado 2 de esta Memoria se han cumplido a plena satisfacción, como se puede ver por la relación de publicaciones en revistas SCI de alto impacto en el área, así como las numerosas presentaciones realizadas en congresos internacionales. Además, en la fase actual del proyecto quedan aún por escribir algunos artículos con los datos generados en el ámbito del proyecto. Y como consecuencia de este marco colaborativo se solicitó y consiguió un proyecto de investigación financiado por el Plan Nacional de Investigación y se han puesto en marcha iniciativas comunes en el marco de otros programas de investigación transfronterizo o de la UE. 2. PUBLICACIONES U OTRO MATERIAL DE DIFUSIÓN DE RESULTADOS DERIVADOS DEL PROYECTO Publicaciones • Gomes, T.; Gonzalez-Rey, M.; Rodriguez-Romero, A.; Trombini, C.; Riba, I.; Blasco, J.; Bebianno, M. J. Biomarkers in Nereis diversicolor (Polychaeta: Nereididae) as management tools of environment assessment in the Southwest Iberian Coast. Scientia Marina. 77S1: 69-78 • Gonzalez-Rey, M. Bebianno M. J. (2013). Does selective serotonin reuptake inhibitor (SSRI) fluoxetine affects mussel Mytilus galloprovincialis? Environmental Pollution, 173, 200-209 • Subida, M. D., Berihuete, A., Drake, P., Blasco, J. Multivariate methods and artificial neural networks in the assessment of the response of infaunal assemblages to sediment metal contamination and organic enrichment. Sci. Total Environ., http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2013.02.009. • Hampel, M., Milan M, Blasco J, Ferraresso S, Bargelloni L. Transcriptome analysis of the brain of the gilthead sea bream (Sparus aurata) after exposure to environmental concentrations of human pharmaceuticals (Aquatic Toxicology submitted) • Gago-Tinoco A., González-Domínguez R., García-Barrera, Blasco-Moreno J., Bebianno, M, Gómez-Ariza, J.L. Combination of metabolomics and metallomics in P. clarkii tissues to assess the pollution in Doñana National Park. Environ. Sci. Poll. Res. Submitted

Congresos •

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Gomes T., Pereira C., Rocha T., Rodriguez A., Macías-Mayorga D., Trombini C., Blasco J., Bebianno M.J. (2013). Integrated assessment of three ecosystems in the south coast of Portugal: Comparison between the clam Scrobicularia plana and the polychaete Nereis diversicolor. 9th Iberian and 6th Ibero?American Congress on Environmental Contamination and Toxicology (CICTA2013), 1-4July, Valencia, Spain (Poster presentation). J. Blasco, M. Hampel, C. Pereira, C. Trombini, M. Gonzalez?Rey, E. Nieto, I. Moreno?Garrido, M. J. Bebianno (2013). Occurrence pharmaceuticals in south west Iberian Peninsula: a preliminary risk assessment. 17th International Symposium on Pollutant Responses in Marine Organisms, 05 ? 08 May, University of Algarve, Faro (Portugal) (Poster presentation). Torre, A., Maria V.L., Gonzalez-Rey M., Trischitta F., M.J. Bebianno (2012). Can environmental realistic concentration of ibuprofen alter the protein profile in Mytilus galloprovincialis? 6th SETAC World Congress and SETAC Europe 22nd Annual Meeting, Berlin, Germany (Poster presentation). C. Pereira, T. Gomes, A. Rodriguez, D. Macías-Mayorga, M. Gonzalez-Rey, J. Blasco, M.J. Bebianno (2012). Study of the presence of pollutants and his toxic effects in marshes and aquatic ecosystems of the cross-border region of the southwest of Spain and Portugal. 6th SETAC World Congress and SETAC Europe 22nd Annual Meeting, Berlin, Germany (Poster presentation). T. Gomes, C. Pereira, A. Rodriguez, D. Macías-Mayorga, M. Gonzalez-Rey, J. Blasco, M.J. Bebianno (2012). Quality assessment of two ecologically important ecosystems in the south coast of Portugal – Oxidative stress biomarkers and proteomic analysis in Scrobicularia plana. XVI Seminario Iberico de Quimica Marina, Cádiz (Spain) (Poster presentation). C. Pereira, T. Gomes, M.Gonzalez-Rey, J. Blasco, M.J. Bebianno (2011). Quality assessment of two Ecologically important ecosystems in the south coast of Portugal – oxidative stress biomarkers and proteomic analysis in Nereis diversicolor. 16th International Symposium on Pollutant Responses in Marine Organisms, Long Beach, California (USA) (Oral presentation). M.J. Bebianno, J. Blasco, T. Gomes, A. Rodriguez-Romero, M. GonzalezRey, C. Trombini, I. Riba (2008). Biomarkers in two benthic model organisms for quality assessment of Southwest Iberian coastal zone. XIV Seminario Iberico de Quimica Marina, Cadiz (Spain) (Oral presentation) A. Gago-Tinoco, R. González Domínguez, T. García-Barrera, J.L. GómezAriza. XIII Reunión del Grupo Regional Andaluz de la Sociedad Española de Química Analítica. "Análisis metabolómico de muestras del cangrejo Procambarus clarkii para la evaluación de la contaminación ambiental en el Parque Nacional de Doñana y alrededores

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A. Gago-Tinoco, T. García-Barrera, J. Blasco, M.J. Bebiano, J.L. GómezAriza. (8th International Biometals Symposium, Bruselas, 15-19 julioBiometal 2012) Comparison of the biologial response of the clam Scrobicularia plana from different environmental areas by SEC-UV-ICP-MS" A. Gago-Tinoco, R. González-Domínguez, J. Blasco-Moreno, T. GarcíaBarrera, J.L. Gómez-Ariza. Comunicación oral: VII Franco Spanish Gijón 2012. " Metabolomic analysis of crab Procambarus clarkii to assess the pollution in Doñana National Park" Trombini, C.; Romero, M.D.; Blasco, J. and M. Hampel. Single and combined toxicity of pharmaceutical compounds on the harpacticoid copepod, Tisbe battagliai.. XVI SIQM - Seminario Ibérico de Química Marina y III Simposio Internacional de Ciencias del Mar. Cádiz (2012) Gago-Tinoco, A.; González-Fernández, M.; García-Barrera, T.; Blasco, J.; Bebiano, M.J. and J.L. Gómez-Ariza. Use of a metallomics approach to assess the biological response of the clam Scrobicularia plana in several environmental areas of southwest Iberian peninsula. XVI SIQM - Seminario Ibérico de Química Marina y III Simposio Internacional de Ciencias del Mar Cádiz (2012) C. Trombini, M. Romero, J. Blasco, M. Hampel Single and mixture toxicity of several pharmaceutical compounds on survival of the haparticoid copepod, Tisbe battagliai. PRIMO 16. Long Beach (CA) USA. 2011 Hampel, M. and J. Blasco. Effects of environmentally relevant concentrations of pharmaceutical compounds on gene expression in the gilthead seabream, Sparus aurata. XVI SIQM - Seminario Ibérico de Química Marina y III Simposio Internacional de Ciencias del Mar. Cadiz. 2012 M. Hampel, M. Milan, J. Blasco, S. Ferraresso, L. Bargelloni. Transcriptome analysis of the brain of the gilthead sea bream (Sparus aurata) after exposure to environmental concentrations of human pharmaceuticals. SETAC 6th World Congress/SETAC Europe 22nd Annual Meeting. Berlin. 2012 Amanda Gago-Tinoco, Raúl González-Domínguez, Julián BlascoMoreno,Tamara García-Barrera, José Luis Gómez-Ariza, Combination of metabolomics and metallomics in Procambarus clarkii tissues to assess the pollution in Doñana National Park. Winter Conference on Plasma Spectrochemistry, Krakow 2013

3. OTRAS OBSERVACIONES La no financiación de la propuesta CiTEcCampus que se presentó a la última convocatoria de los proyectos del Programa de Cooperación Transfronteriza España-Portugal puede suponer la pérdida, al menos parcialmente, de una estructura de colaboración entre los grupos de investigación que ha funcionado a plena satisfacción entre los grupos de investigación de este subproyecto. Por ello, sería conveniente que se habilitasen mecanismos en próximas convocatorias que permitan impulsar, afianzar y consolidar estas estructuras supranacionales de colaboración en investigación científica sobre temas de amplia repercusión social y económica como los relacionados con la presencia de nuevas fuentes de contaminación, su evaluación y el desarrollo de herramientas para la sostenibilidad de los ecosistemas.

4. PERSONAL PARTICIPANTE EN EL EQUIPO DE INVESTIGACIÓN Participante

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Universidad de Huelva, España José Luis Gómez Ariza

[email protected]

Tamara García Barrera

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Macarena González Fernández

[email protected]

Miguel Ángel García Sevillano

[email protected]

Raúl González Domínguez

[email protected]

José Manuel Manso Sayago

[email protected]

Verónica Gómez Jacinto

veró[email protected]

Amanda Gago Tinoco

[email protected]

Rocío Jara Biedma Fernando Moreno Roldan Manuel Contreras Acuña Jessica Vélez Menis Rocío Castilla Quintero Universidad do Algarve, Portugal Maria Joao Bebbiano

[email protected]

Tânia Cristina Gomes

[email protected]

Catarina G. Terreira

[email protected]

Maria Gonzalez-Rey

[email protected]

ICMAN-CSIC Julián Blasco Moreno

[email protected]

Ignacio Moreno Garrido

[email protected]

Miriam Hampel

[email protected]

Chiara Trombini

[email protected]

María del Carmen Agullo

[email protected]

TRASAGUA TRATAMIENTO SOSTENIBLE DE AGUAS ÁCIDAS DE MINA EN LA FAJA PIRÍTICA IBÉRICA

Investigador Principal (Universidad de Huelva, España): Dr. Juan Carlos Cerón García Investigador Principal (Universidade do Algarve, Portugal): Dr. Maria Clara Semedo da Silva Costa

La gran explotación de los yacimientos de sulfuros de la Faja Pirítica Ibérica (que se extiende entre Sevilla y la costa de Portugal) ha dejado una inmensa cantidad de residuos que liberan metales tóxicos y generan acidez. La gran cantidad de minas abandonadas en la zona hace que estos lixiviados ácidos produzcan una fuerte degradación de los ríos. En este entorno, se muestra como única solución viable a largo plazo las medidas de tratamiento pasivo que mejoran la calidad del agua utilizando procesos naturales que no requieren una intervención humana regular ni consumo de energía. Así, en este proyecto se investigó el tratamiento de lixiviados ácidos mediante bacterias sulfatoreductoras (SRB), siendo una de las alternativas más prometedoras para luchar contra este tipo de polución. Estas bacterias, en condiciones anaerobias, reducen los sulfatos a sulfuros, precipitando en estas condiciones metales como Fe, Cu y Zn y, simultáneamente, disminuyen la acidez del medio.

1. ACTIVIDADES REALIZADAS Y GRADO DE CONSECUCIÓN DE OBJETIVOS Las actividades en el proyecto han sido: Asilamiento y selección de inóculos de SRB Las comunidades bacterianas se obtuvieron de dos muestras sólidas que actuaron como inóculos bacterianos y de un cultivo mixto de SRB obtenido previamente el Laboratorio de Tecnologías Ambientales de la Universidad del Algarbe. Las muestras sólidas se tomaron de sedimentos de arroyos ácidos que drenan dos distritos mineros de la Faja Pirítica Ibérica (FPI), en los cuales las concentraciones de metales corresponden a los contenidos mínimos y máximos que se encuentran comúnmente en esta región: Cueva de la Mora y Mina Esperanza. El cultivo mixto de BSR se utilizó porque contiene bacterias altamente resistentes a los metales pesados. Esta comunidad bacteriana se cultivó y se mantuvo en un medio Postgate B en condiciones anaeróbicas y a temperatura ambiente, a partir de una muestra de lodo de la planta de tratamiento de aguas residuales de Montenegro situada en la región del Algarve (Sur de Portugal), relativamente cerca de la FPI (alrededor de 50 km). Enriquecimiento de las poblaciones de SRB El enriquecimiento bacteriano se llevó a cabo en experimentos batch bajo condiciones anaeróbicas. En los experimentos se utilizaron viales de suero de 120 mL que se llenaron con 100 mL de medio de cultivo modificado Postgate B a pH 6-7 y se inocularon con 5% del inóculo. El medio Postgate B con resazurina como indicador redox (0,03 g/L) se preparó anaeróbicamente. Posteriormente, el medio se burbujeó con N2 durante 3 min para eliminar el oxígeno disuelto y 10 mL de parafina líquida estéril se añadió para cubrirlo e impedir la difusión de oxígeno atmosférico. Después de la inoculación, los viales se sellaron con tapones de caucho de butilo y cierres de aluminio, y luego se incubaron a temperatura ambiente (± 21º C) durante 35 días. Durante el experimento, los cultivos se monitorizaron una vez por semana. El recuento de BSR se realizó mediante la técnica del número más probable (NMP) (n= 3) a la mitad y al final del experimento. Después del enriquecimiento bacteriano, las SRB se concentraron por centrifugación a 4000 rpm durante 10 min, se lavaron con el mismo medio de cultivo y finalmente se transfirieron a los experimentos de tolerancia/eliminación de zinc. Diseño del proceso a escala de laboratorio En el laboratorio, se llevaron a cabo experimentos de 42 días de duración para investigar la actividad y tolerancia de los inóculos de SRB, previamente enriquecidos, en presencia de elevadas concentraciones de metales. Las

características químicas en estos experimentos fueron: pH neutro con altas concentraciones de sulfato y metales divalentes, las cuales reflejan exactamente el lixiviado real de salida de un sistema pasivo alcalino instalado para tratar un AMD extremadamente contaminado en la FPI. Los ensayos se realizaron en matraces con 200 mL de medio cultivo base. El medio base contiene 0,05 g/L de extracto de levadura, 1 g/L de NH4Cl, 0.06 g/L CaCl2·6H2O, 1 g/L MgSO4·7H2O, 2 g/L Na2SO4 y 5g /L de lactato de sodio. Sales de sulfatos metálicos se añadieron al medio en cada experimento para ajustar la concentración inicial de metales al valor deseado, posteriormente las concentraciones se monitorizaron en el tiempo. El pH del medio de cultivo se ajustó a 7 con una solución 1 M de NaOH, y la solución final se burbujeó con N2 y se cubrió con parafina líquida estéril. Además, los experimentos se llevaron a cabo a temperatura ambiente dentro de una caja de guantes purgada con N2 para evitar la difusión de O2 atmosférico. La monitorización se realizó tomando una muestra líquida una vez por semana y analizando pH, potencial redox y concentración química mediante espectroscopia óptica de emisión con fuente de plasma acoplado por inducción (ICP-AES). Además, la actividad bacteriana como una evaluación indirecta de la eficacia de eliminación de metales se analizó mediante el contaje de SRB mediante la técnica del NMP a la mitad y al final de los experimentos. Los sólidos finales se estudiaron usando un microscopio electrónico de barrido equipado con un sistema de energía dispersiva (SEM-EDS; modelo JEOL JSM5410), y una microsonda de electrones equipada con cuatro espectrómetros (EMP; modelo JEOL-8200 JXA). De forma complementaria, la mineralogía de los precipitados neoformados se determinó mediante difracción de rayos X (DRX). Se utilizó DRX convencional para la caracterización mineralógica, sin embargo, las pequeñas cantidades de muestra y la pobre cristalinidad debido a su naturaleza biogénica mostró amplios picos de difracción que impidieron una identificación detallada de las fases. Microdifracción de rayos X (-DRX) usando radiación sincrotrón ayudó a superar este inconveniente en la línea de haz ID18F del European Synchrotron Radiation Facility (ESRF, Grenoble, Francia). Estudio de utilización de fuentes de carbonos locales Además de las fuentes de carbono para el desarrollo de las SRB probadas por el grupo de la Universidad del Algarbe (principalmente residuos vinícolas y de la industria quesera), también se investigaron otras fuentes de carbono locales (estiércol de caballo, compost de leguminosas y suelo fértil natural) para fomentar el proceso bacteriano de sulfato-reducción, y por tanto, la acción inmovilizadora de contaminantes. La utilización de estas fuentes sería especialmente atractiva por dos razones, bajo coste y altas tasas de producción cercanas a zona de remediación, lo que abarataría el transporte.

2. PUBLICACIONES U OTRO MATERIAL DE DIFUSIÓN DE RESULTADOS DERIVADOS DEL PROYECTO •

Autores (p.o. de firma): CASTILLO, J.; PÉREZ-LÓPEZ, R.; CARABALLO, M.; NIETO, J.M.; MARTINS, M.; COSTA, M.; OLÍAS, M.; CERÓN, J.C.; TUCOULOU, R. Título: Biologically-induced precipitation of sphalerite-wurtzite nanoparticles by sulfate-reducing bacteria: implications for acid mine drainage treatment. Ref. revista: Science of the Total Environment Clave: A Volumen: 423 Páginas, inicial: 176 final: 184 Fecha: 2012 Editorial (si libro): Lugar de publicación:

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Título: Procesos biogeoquímicos de sulfato-reducción involucrados en la remediación de drenajes ácidos de mina y balsas de fosfoyesos. Doctorando: Julio César Castillo Hernández Universidad: Universidad Internacional de Andalucía – Universidad de Huelva Facultad / Escuela: Facultad de Ciencias Experimentales Fecha: 7 de Marzo de 2013 Calificación: Apto Cum Laude por unanimidad y Doctorado Internacional Publicación: http://dspace.unia.es/handle/10334/2563 Autores (p.o. de firma): J.C. Cerón, R. Pérez-López, J. Castillo, M. Olías, J.M. Nieto.

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Título: Algunos aspectos hidroquímicos y biológicos del tratamiento pasivo de drenaje ácido de mina, Cueva de la Mora (Huelva, España). Referencia libro: El Agua en Andalucía. Retos y avances en el inicio del milenio Clave: CL Volumen: 1 Páginas, inicial: 369 final: 379 Fecha: 2012 Editorial (si libro): IGME, Serie: Hidrogeología y Aguas Subterráneas nº 30 Lugar de publicación: España

3. OTRAS OBSERVACIONES Los experimentos en campo previstos en la memoria inicial no se han podido realizar por falta de financiación.

4. PERSONAL PARTICIPANTE EN EL EQUIPO DE INVESTIGACIÓN Participante

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Universidad de Huelva, España Juan Carlos Cerón García

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Manuel Olías Álvarez

[email protected]

Manuel Antonio Caraballo Monge

[email protected]

Francisco Macías Suárez

[email protected]

Laura Galván González

[email protected]

Julio César Castillo Hernández

[email protected]

Universidad do Algarve, Portugal Maria Clara Semedo da Silva Costa

[email protected]

Leonor Falerio

[email protected]

Raúl Barros

[email protected]

GUADHOL EVOLUCIÓN DEL ESTUARIO DEL GUADIANA DURANTE EL HOLOCENO

Investigador Principal (Universidad de Huelva, España): Dr. José Miguel Nieto Investigador Principal (CIMA, Universidade do Algarve, Portugal): Dr. Tomasz Boski Investigador Principal (IRNAS, España): Luis Clemente

Los sedimentos en el estuario del río Guadiana alcanzan varias decenas de metros de espesor constituyendo un inmejorable registro de la última subida post-glaciar del nivel del mar. Sobre este sustrato de sedimentos se desarrollan extensos humedales atravesados por esteros que sustentan un complejo y riquísimo ecosistema natural, así como diversas actividades económicas. En el curso de varios proyectos (MEGASIG, RISE, I2TEP) realizados en el marco de la cooperación transfronteriza España-Portugal, investigadores de ambos países trabajaron en coordinación abordando aspectos conceptuales y metodológicos de la Geoquímica Orgánica e Inorgánica, y de la Geología del Guadiana y de su entorno próximo. Estos estudios integran las actividades de grupos de investigación especialistas en Geología y Cronología (UALG), Geoquímica Orgánica (IRNAS-CSIC) y Geología y Geoquímica Inorgánica (UHU). Con objeto de conocer la calidad ambiental del estuario y proponer herramientas de apoyo válidas para la gestión y monitorización del medio natural, durante las investigaciones se realizaron numerosos análisis de suelos, sedimentos y aguas. Así mismo, se estudiaron varias columnas sedimentarias en profundidad lo que ha permitido desvelar características ocurridas a lo largo del Holoceno (últimos 10 a 14 mil años) y posibles alteraciones causadas por eventos ambientales-climáticos o por actividades del hombre.

1. ACTIVIDADES REALIZADAS Y GRADO DE CONSECUCIÓN DE OBJETIVOS 1.1. Análisis Químico Inorgánico a) Análisis químico de mayores y trazas. Los resultados ponen de manifiesto la distribución de elementos en los sedimentos del estuario del Guadiana en dos grupos: I). Elementos de origen natural: Al, Fe. Co, Cr y Ni, II). Elementos de origen antrópico: As, Cd, Cu, Pb y Zn asociados al drenaje acido de minas en zonas internas de la cuenca y focos puntuales de contaminación como desechos urbanos, actividades industriales y portuarias y tráfico en las localidades ribereñas próximas al estuario. Basado en el estudio de las muestras mediante extracciones secuenciales y en los porcentajes de elementos extraídos en la F1 (fracción biodisponible), los elementos pueden ser clasificados según su peligrosidad como: Cd > Zn > Mn > Cu > As > Pb. El análisis de riesgo ambiental para los metales bajo investigación muestra un riesgo de moderado a considerable para prácticamente todo el estuario, asociado principalmente al AMD producido en la cercana Faja Pirítica Ibérica. b) Análisis mineralógico, difracción de rayos x y microscopía electrónica. El estudio de sedimentos revela que se componen principalmente de cuarzo, albita, y minerales de la arcilla tipo illita, esmectitas, kaolinita y en menor medida vermiculita. Aunque el análisis por difracción de rayos X (DRX) no ha permitido diferenciar fases potencialmente capaces de movilizar metales en su estructura, el análisis mediante microscopio electrónico de barrido (SEM) muestra la presencia de sales sulfatadas solubles, oxihidróxidos de FE-Mn de baja cristalinidad y pirita de carácter autígeno, todos ellos capaces de retener metales y metaloides en su estructura como As, Cd, Cu, Pb, y Zn. 1.2. Análisis Químico Orgánico Se ha finalizado el análisis en profundidad de una columna sedimentaria que permite conocer las características de todo el paquete de sedimentos del Holoceno y su posible alteración por eventos ambientales o climáticos.

A continuación se resumen las actividades realizadas y los principales resultados obtenidos: a) Participación directa en el muestreo de un core sedimentario en la parte española del Guadiana (CM6), complementario a los existentes en la parte portuguesa (CM1-CM5). Dicho sondeo se encargó a la empresa Vorsevi, con la que el IRNAS-CSIC ha establecido un convenio de cooperación que nos permitirá disponer de datos técnicos sobre otros sondeos en la zona de estudio que puedan interesar al proyecto. La Fig. 1 muestra detalles de la columna estratigráfica de dicho sondeo, de 65 m de profundidad. b) Preparación de muestras para el análisis. A lo largo de este año se ultimó la preparación para el análisis de las 120 muestras seleccionadas a lo largo del core (secciones cada 0,5 m), incluyendo el secado por liofilización, la molienda y el tamizado por 2 mm de luz de malla. Las muestras se almacenaron convenientemente y se analizaron de forma global (datos de textura, pH, carbonatos y materia orgánica global), y sometidas al proceso de extracción de lípidos, para inferir del análisis cuantitativo y cualitativo de los mismos el origen y alteración de la materia orgánica sedimentaria a lo largo del Holoceno, así como el estado de calidad ambiental del estuario. c) Análisis de la composición lipídica: .Los lípidos se extrajeron utilizando la mezcla de disolventes diclorometano-metanol (2:1) durante 24 horas en aparatos Soxhlet. Los extractos totales se concentraron a presión reducida, se derivatizaron con trimetil-diazometano y se analizaron por GC-MS. Los principales resultados se resumen en los siguientes puntos: i) hay una gran similitud entre la distribución de biomarcadores a lo largo de la columna sedimentaria. Los parámetros más relevantes de fuente y madurez, tales como las razones pristano/phytan0, pristano/C17 y phytano/C18 no cambian significaticamente. ii) Las fuentes biogénicas predominantes para los hidrocarburos y ácidos grasos detectados son la MO terrestre y el fitoplancton. Sus respectivas distribuciones también reflejan un bajo grado de madurez de la MO sedimentaria. La ausencia de “humps” (mezclas mal resueltas de hidrocarburos ramificados y cíclicos) indica que no hay contaminación por residuos petrolíferos o vertidos urbanos.

1.3. Dataciones de C14. Las muestras de los sondeos CM5 (lado portugués) y CM6 (lado español) del Estuario del Guadiana han sido datadas (Beta Analytic) por el método C14 – espectrometría de masa. Los materiales datados han sido tanto inorgánicos (carbonatos de conchas de bivalvos) como orgánicos (restos vegetales y materia orgánica, en general). En ambos casos fue posible establecer modelos de edad coherentes para las secuencias sedimentarias estuarinas analizadas en el ámbito de los proyectos MEGASIG, RISE e I2TEP. Dichas secuencias comienzan en 13 000 años BP, lo que las coloca entre los más antiguos registros conocidos de la sedimentación estuarina en las zonas no afectadas durante la Glaciación Vistuliana. Estos datos son de gran valor para la reconstrucción de la subida post-glacial del nivel de mar y la cronología de los procesos de diagénesis y acumulación sedimentaria holocénica. 4. CARACTERISTICA DO PREENCHIMENTO SEDIMENTAR NO ESTUÁRIO DO GUADIANA, NA ÁREA PRÓXIMA DA PONTE INTERNACIONAL Perfil perpendicular a canal principal, baseado nas 5 sondagens mecânica efetuadas pela firma VORSEVI (Fig. 2) Os perfis da zona referida, apresentam no geral, urn aumento progressivo da granulometria dos sedimentos sequencia com gradação positiva. Regista-se também, a presença de urn canal, sobreposto as barras arenosas, parcial ou totalmente representado. No perfil visualizado na Fig. 2, o canal encontra-se parcialmente representado, e materializado pela presença de uma barra arenosa e de um substrato arenoso conquifero na base. A barra arenosa lateral, constituída por areia fina, sobre a qual se define o canal, e sobreposta por uma areia siltosa, desprovida de conchas e conectada a uma areia siltosa resultante da elevação do caudal acima da barra arenosa e consequente mobilização lateral de sedimentos. A areia siltosa e por sua vez sobreposta parcialmente por umn silte arenoso e urn silte argiloso. A progressiva colmatação do canal e consequente diminuição da sua profundidade, criou as condições necessárias a deposição de sedimentos mais finos, e deste modo, a implantação da vegetação holófita. O ponto de transição brusco entre a areia fina constituinte da barra lateral e o nível silto-argiloso da sequencia sedimentar, revelada pelo furo CM1A2, e que coincide com o bordo do canal, terá constituído um núcleo importante de instalação da vegetação halófila pioneira. Esta permitiu posteriormente, a instalação da vegetação holófita secundaria pelo incremento promovido na sedimentação fina e pelos nutrientes orgânicos adicionados ao substrato.

A expansão lateral e radial desta pequena mancha de sapal contribuiu para a propagação da vegetação característica do sapal por toda a area envolvente. Sucessivas fases de instalação contribuíram para 0 processo de acreção vertical da planície intertidal. Para o topo da sequencia, encontra-se representada a ultima fase de instalação da vegetação holófita com os restos orgânicos num estado de decomposição parcial. Do ponto de vista microfaunístico os sedimentosacumulados caracterizam um ambiente intermareal com a livre entrada de água marinha . Este ambiente é caracterizado por valores de codominância das espécies A. beccarii e H. germanica sempre superiores a 25%, com os valores de diversidade mais altos para todo o furo e um valor médio de 33,17% em espécies exóticas. Como taxa secundários foram identificadas as espécies Elphidium advenum (dos 13,20 – 5,70 m); Elphidium excavatum e Cibicides lobatulus (dos 7,20 – 5,70 m); Elphidium sp. e Haynesina depressula (aos 7,20 m) e Elphidium poeyamn e o grupo dos Indeterminados calcários (aos 13,20 m). A sequência de paleoambientes reconhecida nesta biozona sugere o período de maior oceanidade/alargamento para este furo. O processo sedimentar, que de acordo com os dados de datações 14C disponíveis, abrange os últimos aproximadamente 5000 anos e levou a formação da barra lateral acrecionada ao bordo da paleovale, resume de forma seguinte: Numa primeira fase, em consequência da meandrização e migração do canal, a planície intertidal foi preenchida por sedimentos mais grosseiros, em resultado da acreção lateral de barras arenosas.

Fig. 1. Sondeos profundos en la orilla portuguesa (CM5) y española (CM6)

Oceano'Atlân, co'

España&

CM6$ Perfil$CM1$

Portugal&

Numa segunda fase, tendo em conta a importância das barras arenosas como núcleos topográficos para a implantação da vegetação halófita, 0 preenchimento e protagonizado pela acreção vertical de sedimentos de natureza silto-argilosa. Aquela fase e representada pela presença de restos orgânicos, em processo de mineralização, evidenciado por valores percentuais mais elevados de carbono orgânico. Define-se na planície intertidal desta zona, uma sequencia com gradação positiva. 0 preenchimento da planície intertidal, por sedimentos sucessivamente mais finos, da base para 0 topo da sequencia, resultou da conjugação de tres factores: 1) afastamento da barra do Guadiana, como local de transferência de energia e da componente detrítica arenosa para o sistema de drenagem no interior das areas ocupadas por sapal; 2) povoamento da planície intertidal, pela flora halófita, que teria então condições de se fixar a um substrato com menor mobilidade, promovendo por sua vez uma sedimentação siltoargilosa; 3) elevação altimetrica da planicie intertidal, devido a acreção vertical operada na superfície do sapal e consequente diminuição da diferena de potencial e menor aporte de sedimentos da fração arenosa. Fig. 2. Perfil com base nas 5 sondagens mecânicas perpendicular ao canal principal do Rio Guadiana na zona de Venta Moinhos

2.- PUBLICACIONES U OTRO MATERIAL DE DIFUSIÓN DE RESULTADOS DERIVADOS DEL PROYECTO Cursos de doctorado, tesinas, tesis, etc “Estudio de la contaminación por metales pesados en la cuenca baja del río Guadiana” Tesis de doctorado de Joaquín Mª Delgado Rodríguez (13/03/2012) Universidad de Huelva, Departamento de Geología Director: José Miguel Nieto Liñán Sobresaliente “Cum laude” por unanimidad Disponible en el Repositorio de la Universidad de Huelva “Arias Montano” (URI: http://hdl.handle.net/10272/5573) ISBN: 978-84-15147-79-4 Publicaciones científicas •

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Delgado, J., Perez-Lopez, R., Galvan, L., Nieto, J.M., Boski, T. (2012). Enrichment of rare earth elements as environmental tracers of contamination by acid mine drainage in salt marshes: A new perspective. Marine Pollution Bulletin 64 (9): 1799-1808 DOI: 0.1016/j.marpolbul.2012.06.001 Delgado, J., Boski, T., Nieto, J.M., Pereira, L., Moura, D., Gomes, A., Sousa, C., Garcia-Tenorio, R. (2012) Sea-level rise and anthropogenic activities recorded in the late Pleistocene/Holocene sedimentary infill of the Guadiana Estuary (SW Iberia). Quaternary Science Reviews 33: 121141 DOI: 10.1016/j.quascirev.2011.12.002 De la Rosa, J.M., Araujo, M.F., González-Pérez, J.A., Gonzalez-Vila, F.J., Soares, A.M., Martins, J.M., Leorri, E., Corbett, R., Fatela, F. (2012).Organic matter sources for tidal marsh sediment over the past two millennia in the Minho River estuary (NW Iberian Peninsula). Organic Geochemistry 53 (1): 16-24 DOI: 10.1016/j.orggeochem.2012.06.014 Guimaraes, M.H.E., Mascarenhas, A., Sousa, C., Boski, T., Dentinho, T.P. (2012). The impact of water quality changes on the socio-economic system of the Guadiana Estuary: an assessment of management options. Ecology and Society 17 (3): Article Number 38 DOI: 10.5751/ES-05318-170338

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de la Rosa, J.M., González-Pérez, J.A., González-Vila, F.J., Knicker, H., Araujo, M.F. (2011). Molecular composition of sedimentary humic acids from South West Iberian Peninsula: A multi-proxy approach. Organic Geochemistry 42 (7) 791-802 DOI: 10.1016/j.orggeochem.2011.05.004 • Delgado, J., Barba-Brioso, C., Nieto, J.M., Boski, T. (2011) Speciation and ecological risk of toxic elements in estuarine sediments affected by multiple anthropogenic contributions (Guadiana saltmarshes, SW Iberian Peninsula): I. Surficial sediments Science of the Total Environment 409 (19): 3666-3679 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2011.06.013

Comunicaciones a Congresos Internacionales •

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25th International Meeting on Organic Geochemistry (25 IMOG) 18-23 Septiembre 2011. Interlaken, Suiza González-Vila F.J., Schütrumpf K., González-Pérez J.A., Boski T., de la Rosa J.M., Knicker H., Faust D. (2011). Biomarkers along a Holocene Sedimentary Sequence from the Guadiana River Estuarine Area (Portugal/Spain Border). Póster (Ámbito Internacional) Publicado en Book of Abstracts: 337 (P199) 26th International Meeting on Organic Geochemistry (26 IMOG) 15-20 Septiembre 2013. Costa Adeje, Tenerife, España. González-Vila F.J., González-Pérez J.A., González-Vázquez R., Clemente L., Boski T., Nieto J.M. Delgado J. (2013). Monitoring the environmental quality of the Guadiana River Estuary by using geochemical proxies. Póster (Ámbito Internacional) Publicado en Organic Geochemistry: Trends for the 21st Century Vol 1.: 374-375. Disponible en el Repositorio DIGITAL.CSIC (URI: http://hdl.handle.net/10261/81640) ISBN: 978-84-616-6201-2 Organización del Forum Guadiana 2011, Isla Cristina, 13 de abril de 2011 Organización del Forum Guadiana 2013, Sanlúcar de Guadiana, 4 y 5 de junio de 2013

3. OTRAS OBSERVACIONES FORUM GUADIANA. Los días 4 y 5 de junio de 2013, organizamos un Forum sobre el estuario del Guadiana en el Salón Cultural del Excmo. Ayuntamiento de Sanlúcar de Guadiana (Huelva), siendo inaugurado por su Alcalde. Durante el evento se realizó una exposición que pretendió, de forma fácil y didáctica, acercar los resultados de la investigación a la población de la comarca influenciada por el río Guadiana. Se mostraron aspectos relevantes de la naturaleza de este singular entorno mediante una serie de 10 paneles (Formato A0) explicativos con resúmenes de las metodologías utilizadas y los resultados más relevantes obtenidos. Como apoyo al estudio y mejora del conocimiento del entorno del río Guadiana, los resultados del proyecto se presentaron en el I.E.S. de Villanueva de los Castillejos, entregándose a los profesores la aplicación didáctica (GUADID) que incluye módulos de conocimiento del medio natural y de autoevaluación. Los paneles presentados fueron: Panel 1: ¿Cómo funciona un estuario? La aplicación didáctica GUADID* Panel 2: Evolución del Estuario del Guadiana Transgresión Flandriense y Holoceno Panel 3: El Estuario del Guadiana. Panel 4: El estudio de las Diatomeas. Información para la reconstrucción paleoambiental del estuario Panel 5: El estudio de los Foraminíferos. Información para la reconstrucción paleoambiental del estuario Panel 6: Descubriendo claves de la historia del Estuario. ¿Qué hay debajo del puente? Panel 7: Descubriendo claves de la historia del Estuario. Geoquímica orgánica y paleoambiente Panel 8: El Estuario del río Guadiana. Problemática ambiental Panel 9: El Estuario del río Guadiana. Pasado: actividad de antiguas civilizaciones Panel 10: El Estuario del río Guadiana. Actualidad: contaminación por metales pesados

PUBLICACIONES U OTRO MATERIAL DE DIFUSIÓN DE RESULTADOS DERIVADOS DEL PROYECTO Materiales didácticos y difusión • • • •

Aplicación didáctica GUADID (v.1.1.es) en formato CD-ROM y USB Pendrive USB Pendrive con las conferencias del FORUM GUADIANA 2011 y otros materiales USB Pendrive con los carteles del FORUM GUADIANA 2013 y otros materiales Cartel y programa del FORUM GUADIANA 2011 y 2013

4. PERSONAL PARTICIPANTE EN EL EQUIPO DE INVESTIGACIÓN Participante

Email

Universidad de Huelva, España José Miguel Nieto

[email protected]

Joaquín Delgado

[email protected] CIMA, Universidad do Algarve, Portugal

Tomasz Boski

[email protected] IRNAS (CSIC), España

Luis Clemente

[email protected]

Francisco J. González V.

[email protected]

José A. González P.

[email protected]

Heike Knicker

[email protected]

EAEFER II EVALUACIÓN AMBIENTAL ESTRATÉGICA DE LAS POSIBLES CONEXIONES FERROVIARIAS (CONVENCIONAL-ALTA VELOCIDAD) HUELVAALGARVE (EAE-FER II) Investigador Principal (Universidad de Huelva, España): Dr. Eduardo Moreno Cuesta Investigador Principal (Universidade do Algarve, Portugal): Dr. Luís Miguel Nunes Resumen (máx. 200 palabras): El subproyecto tiene como objetivo el desarrollo de una herramienta metodológica para la Evaluación Ambiental Estratégica (EAE) de infraestructuras ferroviarias iniciada en el Proyecto RISE, y su aplicación en un caso particular como es la EAE de las posibles conexiones ferroviarias Huelva-Algarve. A partir de las conclusiones obtenidas en el proyecto RISE, se procederá a definir los posibles corredores alternativos (alta velocidad- convencional), con el fin de incorporar a las variables ambientales aspectos de carácter socioeconómico que fomenten el desarrollo sostenible. Sobre la herramienta obtenida en el proyecto anterior, consistente en una base de datos georreferenciada e implementada en un SIG, se irán incorporando los procesos de análisis y resultados de las nuevas variables que se plantean. Asi, el objetivo del proyecto ha sido evaluar los efectos territoriales ambientales y socioeconómicos de una posible nueva conexión entre Huelva y Faro. La metodología propuesta se basa en la comparación de tres diferentes alternativas de trazado y tipología. Esta comparación se realiza con el uso de indicadores que se calculan mediante Sistemas de Información Geográfica. Para evaluar los efectos se ha seleccionado la fragmentación de hábitats y desde el punto de vista social, la mejora en la accesibilidad. Los resultados muestran que la alternativa AVE no proporciona valores de accesibilidad mucho mayores que el ferrocarril convencional y además todas las alternativas ocasionan similar pérdida de conectividad. A la vista de los resultados, la metodología permite identificar la alternativa más adecuada, aunque esta no sea la propuesta inicialmente en la política de transporte.

1. ACTIVIDADES OBJETIVOS

REALIZADAS

Y

GRADO

DE

CONSECUCIÓN

DE

El objetivo del proyecto ha sido evaluar los efectos territoriales ambientales y socioeconómicos de una posible nueva conexión entre Huelva y Faro. Las actividades han consistido en una revisión del estado del arte de la Evaluación Ambiental Estratégica (EAE), el análisis de la zona de estudio, la selección de indicadores y por último su aplicación a varias alternativas. La metodología propuesta se basa en la comparación de los efectos sociales y ambientales de diferentes alternativas de trazado de una línea de ferrocarril que unen dos núcleos de población. Esta comparación se realiza con el uso de indicadores que se calculan mediante Sistemas de Información Geográfica. Para evaluar los efectos se ha seleccionado la fragmentación de hábitats, que ocasiona una pérdida de conectividad y de biodiversidad presente en el territorio y desde el punto de vista social, la mejora en la accesibilidad, que implica un impacto positivo sobre el desarrollo regional. 1.1. Definición de alternativas Se proponen tres alternativas. Una primera alternativa de trazado de Alta Velocidad que transcurre por la zona de mínimo impacto entre las ciudades a conectar (Faro y Huelva) calculado en un proyecto anterior (González et al., 2012); una segunda alternativa, que transcurre por la misma zona de mínimo impacto pero de tipo convencional; y una tercera alternativa de trayecto que consiste en reconstruir una antigua vía ferroviaria de tren convencional, que en la parte Portuguesa aún tiene uso, pero que en mucho tramos del territorio español ya es inexistente. Para considerar únicamente el efecto de la infraestructura, se considera que la situación de las variables socioeconómicas es la correspondiente al año 2020 y en las medioambientales la del año 2012, al no poder estimarse las futuras. 1.2. Cálculo de las mejoras de la accesibilidad Para el análisis de la accesibilidad, se tiene en cuenta un tercio del territorio de la Península Ibérica. 7 distritos portugueses (Faro, Beja, Setubal, Evora, Santarem, Lisboa y Portalegre) y 13 provincias españolas (Huelva, Cádiz, Málaga, Granada, Almería, Jaén, Córdoba, Sevilla, Badajoz, Cáceres, Ciudad Real, Toledo y Madrid). El motivo de considerar este territorio es que los efectos de la nueva infraestructura no se limitan al entorno de la misma.

Los valores de accesibilidad se han calculado para 1.742 municipios de la zona de estudio (7 distritos portugueses y 13 provincias españolas, ver Figura 3), que también son los destinos posibles. Para el cálculo se ha utilizado una densa red de ferrocarril y carreteras, que incluye información en cada arco de su tipología, longitud, velocidad de recorrido y tiempo de viaje, como en estudios similares anteriores. El valor de accesibilidad (PAi) de cada municipio i se calcula utilizando la ecuación:

PAi* = ∑ j

Pj I ij

Donde: PAi* es la accesibilidad para cada origen i a j destinos en el escenario *. Pj es la población de cada destino j. Iij es el tiempo de viaje total entre cada par origen-destino. 1.3. Cálculo de la conectividad de las zonas naturales Para el análisis de la fragmentación o pérdida de conectividad del territorio, se han calculado los valores obtenidos con la aplicación del indicador CI: n

CI i* =

Aj

∑ de j =1

i, j

2πdemax

Donde: CI i* es el valor de conectividad para el origen i para la alternativa *.

dei,j es la distancia efectiva entre el origen i y el destino j. Aj el área de cada uno de los n destinos j que pertenece a la misma clase de hábitat que el origen i. and 2πdemax es el valor máximo posible del numerador.

En este caso, el área de estudio se considera de 150 km de radio desde la infraestructura ferroviaria y se ha calculado la pérdida de conectividad entre los distintos usos del suelo naturales existentes en la zona de análisis, teniendo en cuenta también la red de carreteras y de ferrocarril, además de cada propuesta de trayecto ferroviario objeto de estudio. Por otro lado se ha generado un mapa de impedancia que representa la resistencia del territorio al movimiento de los organismos de un uso del suelo natural a su homólogo.

1.4. Resultados Respecto a la mejora de la accesibilidad, los resultados muestran que a nivel nacional esta nueva infraestructura no tiene apenas relevancia (menos de un 1% de mejora), sin embargo sin son importantes en la zona transfronteriza. A nivel local, con todas las alternativas se obtienen valores de accesibilidad muy similares. Este resultado plantea la posibilidad de seleccionar una alternativa de ferrocarril convencional, que permite tener más estaciones y costes menores. En cuanto a las diferencias entre los dos países, los municipios portugueses mejoran la accesibilidad con valores muy superiores (20%) a los españoles. Por tanto, se concluye que los municipios portugueses podrían alcanzar en mayor medida los objetivos de la conexión Huelva-Faro. Por último, en términos de cohesión territorial, la alternativa “trazado antiguo” permite que las mejoras de accesibilidad se distribuyan de forma más homogénea. Del estudio de conectividad se concluye que la infraestructura afecta a todo el territorio estudiado y en mayor medida a las zonas contiguas a ella. Las alternativas provocan una pérdida de conectividad muy similar, siendo el peor caso la alternativa “AVE”. Esto nos lleva a una conclusión en la misma línea que las obtenidas en el caso de la accesibilidad, resumida en la posibilidad de seleccionar una alternativa de ferrocarril convencional. En cuanto a las diferencias entre los dos países, la pérdida de conectividad es mayor en la zona española, al estar menos intervenida que la portuguesa.

2.- PUBLICACIONES U OTRO MATERIAL DE DIFUSIÓN DE RESULTADOS DERIVADOS DEL PROYECTO Articulos •

Mascarenhas, A., Nunes, L. M., Coelho, P., Ramos, T. B. (2013). Stakeholders' own assessment of environmental performance: How it fits with real indicator data?, Sustainable Development, tentatively accepted.

•

Nunes, L. M., Catarino, A., Teixeira, M. R., Cuesta, E. M. (2013). Framework for the inter-comparison of ecological footprint of universities, Ecological Indicators, 32, 276-284. http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolind.2013.04.007

•

Rio, D. & Nunes, L. M. (2012). Monitoring and Evaluation Tool for Tourism Destinations, Tourism Management Perspectives, 4 (2012) 64– 66. http://dx.doi.org/10.1016/j.tmp.2012.04.002

•

Mascarenhas, A., Ramos, T. B., Nunes, L. M. (2011). Developing an integrated approach for the strategic monitoring of Regional Spatial Plans, Land Use Policy, doi:10.1016/j.landusepol.2011.10.006

Tesis de Master •

Moura, Bruno Salvador Pereira (2013). Gestão e certificação ambiental de projetos de construção civil. Relatório de Atividade Profissional para a obtenção do Grau Mestre em Engenharia do Ambiente. Universidade do Algarve, Faro. Orientação: Luís Miguel Nunes

•

Mendonça, Ana Lisa Valagão (2013). Métodos de avaliação de riscos. Contributo para a sua aplicabilidade no setor da construção civil. Relatório de Atividade Profissional para a obtenção do Grau Mestre em Engenharia do Ambiente. Universidade do Algarve, Faro. Orientação: Luís Miguel Nunes

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Madeira, Nadine (2012). Avaliação do risco ambiental de PAHs na Ria Formosa. Mestrado em Engenharia do Ambiente pela Universidade do Algarve, Faro. Orientação: Luís Miguel Nunes

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Catarino, Ana Isabel de Oliveira (2011). “O índice de sustentabilidade pegada ecológica. O caso de estudo da Universidade do Algarve”. Mestrado em Engenharia do Ambiente pela Universidade do Algarve, Faro. Orientação: Luís Miguel Nunes

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Sousa, João Gouveia (2011). Quantificação das emissões atmosféricas no aeroporto de internacional de Faro. Mestrado em Engenharia do Ambiente pela Universidade do Algarve, Faro. Orientação: Luís Miguel Nunes

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Mendes, Inês de Almeida (2011). “Indicadores de risco ambiental para a industria portuguesa”. Mestrado em Engenharia do Ambiente pela Universidade do Algarve, Faro. Orientação: Luís Miguel Nunes Cavaco, Ana Luísa Silva (2011). Indicadores de risco industrial e avaliação de impactes usando o registo de emissões de transferência de

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poluentes. Mestrado em Engenharia do Ambiente pela Universidade do Algarve, Faro. Orientação: Luís Miguel Nunes Proyecto fin de carrera Título: Estudio de los efectos territoriales de las posibles conexiones ferroviarias (convencional/alta velocidad) Huelva-Algarve Alumno: Borja Solís Pozo Directores: Emilio Ortega Pérez y Belén Martín Ramos Universidad: Universidad Politécnica de Madrid Escuela: ETSI de Montes Fecha: Julio de 2013 Presentación en congreso Autores: Solís Pozo, B.; Ortega Pérez, E.; Martín Ramos, B.; Otero Pastor, I. Título: Estudio de los efectos territoriales de las posibles conexiones ferroviarias: Huelva (España) - Algarve (Portugal) Congreso: VII Congreso Nacional de Evaluación de Impacto Ambiental Fecha: marzo 2013 Lugar: Oviedo (España) Becas Catarino, Ana (1 Mar. 2012 – 1 Jun. 2012). Estudio metodologico para la evaluación ambiental estratégica (EAE) de las posibles conexiones ferroviarias (convencional / alta velocidad) Huelva – Algarve”, projecto Investigación y Transferencia Transfronteriza España – Portugal. European Union INTERREG - I2TEP.

4. PERSONAL PARTICIPANTE EN EL EQUIPO DE INVESTIGACIÓN Universidad de Huelva, España Participante

Email

Eduardo Moreno Cuesta

[email protected]

Encarnación Gonzalez Algarra

[email protected]

Isabel Butler Sierra

[email protected]

Francisco Jose Monteagudo

[email protected]

Irene Correa Tierra

[email protected] Universidad do Algarve, Portugal

Nunes, Luís Miguel

[email protected]

Monteiro, José Paulo

[email protected]

Teixeira, Margarida

[email protected]

Fernandes, Paulo

[email protected]

Ramos,Tomas

[email protected] Otras Instituciones

Isabel Otero Pastor

[email protected]

Emilio Ortega Pérez

[email protected]

Ezequiel Alvarez Segovia

[email protected]

Alfonso Santos Sotelo

[email protected]

OLITRACE2 ESTUDIO DE LA TRAZABILIDAD INTEGRAL DE LOS ACEITES DE OLIVA VÍRGENES DEL SUROESTE IBÉRICO

Investigador Principal (Universidad de Huelva, España): Dr. Rafael Beltrán Lucena Investigador Principal (CISC, España): Diego Luís García González Investigador Principal (Instituto Politécnico de Beja, Portugal): Manuel Joaquim Marques Patanita Investigador Principal (Universidade do Algarve, Portugal): Ana Cristina Figueira

El proyecto constituye un estudio complementario al RISE, incidiendo en la trazabilidad desde una perspectiva tanto geográfica como sensorial. En el primer aspecto, la comunidad europea exige que el origen geográfico del aceite aparezca claramente en la etiqueta, lo que requiere el estudio de elementos relacionados con el origen geográfico, mientras que en relación con la perspectiva sensorial, determinados compuestos relacionados con el aroma y el sabor pueden considerarse como biomarcadores de cualquier manipulación o mal procesamiento que haya sufrido la aceituna. Los diferentes parámetros químicos determinados se han empleado como herramientas de trazabilidad y han sido interrelacionados a través del metamodelo - rueda sensorial estadística (SSW) para la trazabilidad sensorial así como a través de redes neuronales “ANN” para la trazabilidad geográfica – permitiendo de esta forma la integración de la variada información seleccionada a partir de todos los datos obtenidos. El plan de trabajo del proyecto está dividido en cinco paquetes trabajo, que comprenden 11 tareas específicas, y está diseñado para lograr el objetivo de trazabilidad integral de los aceites.

1. ACTIVIDADES REALIZADAS Y GRADO DE CONSECUCIÓN DE OBJETIVOS Los objetivos que se plantearon en el Proyecto fueron los siguientes: • • •

Puesta a punto de un método cromatográfico para la determinación de los compuestos fenólicos en el aceite de oliva Determinar la composición fenólica de los aceites de oliva virgen extra de la zona de muestreo (provincia de Huelva, Algarbe y Alentejo) Relacionar mediante estudios estadísticos la composición fenólica con el origen geográfico de las distintas muestras.

Para la consecución de estos objetivos se realizó la siguiente metodología: 1º- Plan de muestreo, Se tomaron muestras de aceites de las variedades y zonas que se recogen en el gráfico:

2º- Puesta a punto de las técnicas analíticas necesarias para la determinación de fenoles. Para la determinación de los compuestos fenólicos, se utilizó un HPLC-DAD Agilent 1260.

Se aplicó un gradiente de fase A agua/metanol/ácido acético 93:5:2 v/v/v) y fase B (metanol/ácido acético 98:2 v/v) en fase reversa con una columna Novapack C18. El flujo utilizado fue de 1 mL/min y la temperatura se mantuvo a 20ºC. Los compuestos fenólicos eluyen en función a su polaridad; así, los feniletilalcoholes eluyen los primeros, antes de los 45 minutos, mientras que los flavonoides eluyen tras los 60 minutos, cuando incrementa la concentración de metanol en la fase móvil. La identificación de los fenoles se realiza a tres longitudes de onda diferentes (280 nm, 320 nm y 360 nm). La cuantificación se logra utilizando curvas de calibración externa con cada uno de los patrones de fenoles. Todos los análisis se realizan por triplicado y los resultados se expresan como la media de los valores obtenidos. 3º- Estudio estadístico de los resultados Con el tratamiento estadístico de los resultados se pretende conocer el comportamiento de muestras con diferentes procedencias y variedades en función de su contenido fenólico.

Al realizar un Análisis de Componentes Principales (PCA) inicial con todas las muestras, se observa como las procedentes del Distrito de Faro se diferencian de las procedentes del Distrito de Beja y de Huelva de forma significativa, esto

puede ser debido a pequeñas modificaciones llevadas a cabo durante el proceso de análisis o bien a que se tratan de aceites de características muy diferentes al resto en cuanto a su contenido fenólico. Con el fin de reducir el número de variables, se realiza un Análisis Discriminante por pasos el cual determina, que con sólo 6 fenoles (p