Tesis Doctorado
Relación entre actividad ezimatica y biómasa de ensambles fitoplactónicos en el sistema pelágico.
Autor
Quiñones-Bergeret, Renato Andrés
Universidad de Concepción
Institución
Resumen
Desde una perspectiva ecológica, existe una variedad de factores que modulan la
producción primaria (limitación por luz y nutrientes y elementos trazas) y la biomasa
autotrófica (herbivoría, sedimentación, advección) en los diferentes sistemas pelágicos
(e.g. Pacífico Ecuatorial, Océano Antártico, costas templadas, áreas de surgencia y
estuarinas). Sin embargo, en estos ambientes de condiciones fluctuantes y drásticas (e.g.
variaciones: magnitud y dirección de vientos, concentración de nutrientes, intensidad de
luz, aporte de agua dulce, temperatura, disponibilidad de oxígeno, masas de agua), las
adaptaciones fisiológicas y bioquímicas pueden llegar a ser también importantes en la
estructuración de ensambles fitoplantónicos. Asimismo, en un ambiente donde coexisten
varias especies y tamaños corporales, la dominancia de una determinada reacción
enzimática en el metabolismo intermediario de ensambles fitoplanctónicos implicaría una
ventaja competitiva frente a determinadas condiciones ambientales. El objetivo general de
esta Tesis fue establecer si la actividad enzimática de ensambles fitoplanctónicos, como un
indicador de su metabolismo interno dominante, se relaciona (1) con la disponibilidad en el
ambiente de nutrientes inorgánicos y, (2) con la biomasa autotrófica. La constatación de
estas asociaciones es un paso fundamental para el entendimiento de cómo procesos
moleculares son cruciales en la modulación de procesos comunitarios, tales como la
biomasa y producción primaria, especialmente en ambientes costeros con grandes
fluctuaciones oceanográficas. Las áreas geográficas de estudio elegidas correspondieron a:
Antártica (62°S), B. Mejillones (22°S) y S. Reloncaví (41.5°S). Estos ambientes
representan condiciones contrastantes en sus variables ambientales y biológicos: Antártica es considerado un ambiente de altos nutrientes y baja biomasa fitoplanctónica (HNLC);
Bahía Mejillones es un área semipermanente de surgencia de aguas ricas en nutrientes, alta
producción primaria y el Seno Reloncaví es un ambiente semicerrado costero-templado de
características estuarinas. En las áreas seleccionadas y mediante una aproximación de
terreno, se tomaron muestras para análisis enzimático (metodologías estandarizadas) y
biomasa autotrófica, experimentos de producción primaria, y análisis de nutrientes
inorgánicos en la columna de agua (amonio, nitrato y ortofosfato). En aguas adyacentes a
las Islas Shetland del Sur (Antártica) se observó una relación inversa entre la actividad
enzimática de la fosfatasa alcalina y la concentración de ortofosfato (a concentraciones
menores a 2 tM) en los primeros 100 m de la columna de agua, sugiriendo una limitación
de fósforo biodisponible en la región Antártica. En el área de surgencia de Bahía de
Mejillones se estimó que la producción primaria disminuye con el aumento del tamaño
corporal de acuerdo a una función potencial Pw = 4.5 W 1 °45 , indicando un leve incremento
de la proporción de la producción primaria con la disminución del tamaño corporal del
fitoplancton. En términos de la actividad enzimática fraccionada por tamaño se observó
una disminución de la actividad de nitrato reductasa (bs RELONCAVI = 0.93 ba MEJILLONES = -
0.65) y glutamina sintetasa (bs RELONCAVI -0.79) con el incremento del tamaño corporal
del fitoplancton. Estas pendientes, menores a -1.0, señalan la relativa importancia de
ensambles fitoplanctónicos dominados por diatomeas en aguas costeras ricas en nutrientes.
Durante el desarrollo de una floración de una especie de dinoflagelado se detectó una
elevada actividad de glutamina sintetasa (GS), sugiriendo que ciertas especies de
dino flagelados prefieren las formas de nitrógeno reducido (amonio y urea) en comparación
a nitrato o nitrito. La importancia del estudio de las enzimas en el campo de la
oceanografia, radica en que éstas podrían ser indicadoras de las adaptaciones bioquímicas
de las asociaciones de fitoplancton a las condiciones ambientales imperantes, y que a su
vez éstos determinen las magnitudes de la biomasa y productividad primaria de los
sistemas marinos.