Recirculated submarine groundwater discharge dominates nutrient inputs and enhances eutrophication risk in a coastal lagoon
Rodriguez-Puig, Júlia (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals)
Ruiz González, Clara (Institut de Ciències del Mar)
Diego-Feliu, Marc (Universitat Politècnica de Catalunya)
Alorda-Montiel, Irene (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Alorda-Kleinglass, Aaron (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals)
Romano-Gude, Daniel (Institut de Ciències del Mar)
Bravo, Andrea G. (Institut de Ciències del Mar)
Dordal-Soriano, Júlia (Institut de Ciències del Mar)
Gilabert, Javier (Universidad Politécnica de Cartagena)
Bergeler, Sophia (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Lavergne, Céline (Institut de Ciències del Mar)
Casas, Gemma (Institut de Ciències del Mar)
Manzano, Marisol (Universidad Politécnica de Cartagena)
García Orellana, Jordi (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Rodellas, Valentí (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)

Date:	2026
Abstract:	Submarine groundwater discharge (SGD) is a widely recognized pathway for nutrient transport to coastal systems. Prior studies overlook the unique biogeochemical signatures of different SGD pathways, neglecting their differences in biogeochemical transformations and spatiotemporal factors. Here, we present an integrated assessment of nutrient delivery through three SGD pathways (fresh SGD, long-scale recirculated SGD, and short-scale porewater exchange), alongside surface water inputs, to evaluate their seasonality and impact on nutrient dynamics in a coastal lagoon. We conducted five field surveys in March, July, and November 2021, July 2024, and March 2025 in the Mar Menor lagoon, an ecosystem facing severe ecological degradation, to analyze nutrient concentrations in stream water, groundwater, and lagoon water. Concentrations in discharging waters were shaped by watershed-scale land use and local redox-driven biogeochemical processes. Recirculated SGD (long-scale and short-scale), often overlooked, emerged as the dominant source of ammonium ((Formula presented. ); 100-160 kmol d-1), dissolved organic nitrogen (DON; 270-900 kmol d-1), dissolved inorganic phosphorus (DIP; 4-30 kmol d-1), and dissolved silica (DSi; 200-270 kmol d-1) across seasons, while continental discharge (streams and fresh SGD) was the main source of nitrate and nitrite (NOx; 30-210 kmol d-1). Short-scale recirculation flows controlled seasonal nutrient limitation by delivering additional DIP inputs (24 kmol d-1) in summer, increasing eutrophication risk. Identifying preferential transport pathways for each nutrient into coastal systems is crucial for predicting and managing ecosystem vulnerability.
Grants:	European Commission 101106387 Agencia Estatal de Investigación CEX2024-001506-M Agencia Estatal de Investigación CEX2024-001494-S Agencia Estatal de Investigación PTA2022-022535-I Agencia Estatal de Investigación PID2022-142480NB-I00 Agencia Estatal de Investigación JDC2022-050316-I Agencia Estatal de Investigación TED2021-130710B-I00 Agencia Estatal de Investigación PRE2020-092343 Agencia Estatal de Investigación PRE2020-095468 Agencia Estatal de Investigación PID2019-110311RB-CXX Agencia Estatal de Investigación RYC2019-026758-I Agencia Estatal de Investigación RYC2019-028400-I Agencia Estatal de Investigación PID2019-lll722RJ-I00 Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades PRTR-C17.I1 Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades FPU20/01369 Generalitat de Catalunya 2021/SGR-00640 Generalitat de Catalunya 2021/SGR-00609
Note:	Altres ajuts: acords transformatius de la UAB
Note:	Unidad de excelencia María de Maeztu CEX2024-001506-M
Rights:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original.
Language:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Published in:	Limnology and Oceanography, Vol. 71, Num. 4 (2026) , art. e70371, ISSN 1939-5590

DOI: 10.1002/lno.70371

14 p, 13.7 MB

The record appears in these collections:
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (research output) > Experimental sciences > Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals (ICTA)
Articles > Research articles
Articles > Published articles