Estructura trófica planctónica ≤ 200μm en la zona de surgencias frente a Bahía Magdalena

Abstract

Estudios recientes han mostrado evidencia que contradice el esquema de pirámide trófica clásica (mayor biomasa autótrofa, sobre la biomasa heterótrofa), como representativo de áreas de surgencias, y plantean la posibilidad de una alternancia entre pirámide trófica clásica y pirámide trófica invertida (mayor biomasa de los componentes heterótrofos sobre la biomasa autótrofa), a causa de la variabilidad estacional de surgencias. La hipótesis de la que partió este trabajo fue que en el periodo de mayor intensidad de surgencias estaría estructurada una distribución de biomasa en forma de pirámide clásica, y en el periodo de menor intensidad de surgencias una distribución en forma de pirámide invertida. Para probarla se realizaron visitas mensuales de septiembre 2008 a octubre de 2009 a la zona de surgencias frente a Bahía Magdalena. En cada ocasión se efectuaron lances de CTD, y se recolectaron muestras de agua a cinco profundidades ópticas (100, 33, 10, 3.3 y 1%) para estimar la concentración de los nutrientes orgánicos e inorgánicos, clorofila a, abundancia y biomasa del femtoplancton (partículas virales), así como de los componentes autótrofos y heterótrofos del picoplancton, nanoplancton y microplancton. Se utilizó el análisis multivariado escalamiento no-métrico multidimensional (ENMM) para identificar las variables ambientales que influenciaron en mayor proporción en la distribución vertical y mensual de la abundancia y biomasa de los componentes planctónicos. Por medio de un diagrama TS se identificó la presencia de agua, Transicional, Subtropical Superficial y Ecuatorial. Se encontró que los componentes del picoplancton forman parte sustancial de la trama trófica planctónica en la zona de surgencias de Bahía Magdalena, ya que fueron los más abundantes durante todo el ciclo de estudio. La estructura de la comunidad respondió principalmente a la estacionalidad de surgencias. Durante el periodo de máxima intensidad de surgencias (marzo- junio 2009) se registraron las máximas concentraciones de nutrientes inorgánicos (fosfato y nitrato), clorofila a, abundancia y biomasa del nanoplancton autótrofo y heterótrofo, y máxima biomasa del microfitoplancton (70% de la biomasa total autótrofa), sugiriendo el predominio de la producción nueva. Durante el periodo de relajación de surgencias ocurrieron máximas concentraciones de nutrientes orgánicos, abundancias y biomasas de los componentes heterótrofos de la talla del picoplancton. La biomasa de los distintos componentes heterótrofos (individuales) nunca superó la biomasa total autótrofa (pirámide clásica) durante los catorce meses de estudio. Sin embargo, la biomasa heterótrofa integrada (todos los componentes) fue mayor que la biomasa autótrofa, sugiriendo el predominio de producción reciclada, principalmente durante el periodo de menor intensidad de surgencias, por lo que se cumple la hipótesis planteada. Los cocientes de biomasa entre componentes tróficos indican que el pastoreo y la lisis viral son dos procesos que significativamente afectan la variabilidad de la abundancia y biomasa de los organismos planctónicos (≤ 200 µm) y el flujo de carbono y energía entre los diferentes niveles tróficos en el área de surgencias frente a Bahía Magdalena. ABSTRACT The classic trophic pyramid that posits the autotrophs with a greater biomass than the heterotrophs as representative of upwelling systems, is contravened in recent studies with evidence that as a result of seasonal variability in upwelling, possibly this model is alternating substituted with an inverted tropic pyramid with the heterotrophic biomass exceeding autotrophic biomass. This hypothesis was tested in this study. The classic pyramid exemplified during periods of maximum intensity upwelling, while the inverse trophic pyramid was structured during the periods of weak intensity upwelling events. Monthly samplings took place between September 2008 and October 2009. On each survey, hydrographic data and water samples from 5 levels of irradiance (100, 33, 10, 3.3 and 1 %) were collected to estimate the concentration of nutrients (ammonia, nitrates, nitrites, phosphorus, silicic acid and organic nutrients [N and P]) and chlorophyll a, as well as estimating abundances and biomasses of planktonic organisms for different size fractions such as: femtoplancton (virioplankton) picoplankton (bacterioplankton and picophytoplankton) nannoplankton and microplankton. T-S diagram for the study period shows the presence of the Transitional water, Equatorial Subsurface water and Subtropical Surface water. The microbial groups comprise a substantial part of the food web in the upwelling system of Magdalena Bay. The picoplankton were most abundant components during the study period. The majority of the studied organisms were responding to environmental factors caused by the upwelling seasonality events. The maximum concentration of inorganic nutrients and chlorophyll, maximum increases of abundance and biomasses of the autotrophic and heterotrophic nannoplankton, and maximum microphytoplankton biomass (70% of the autotrophic biomass) indicating greater proportion of new production, during the period of maximum intensity of upwelling events. Otherwise, higher organic nutrients concentration and larger abundances and biomasses of small planktonic size fraction (< 20 µm) were detected in the relaxation period of the upwelling events. The structure of the biomass pyramid, denote a greater total autotrophic than heterotrophic biomass of each component, defining a classic pyramid during the whole study period. Nevertheless, considering the total biomass of both autotrophic and heterotrophic components the later was grater in four months along the period of low upwelling activity, indicating a greater proportion of recycled production. The relations between planktonic components (≤ 200 µm), indicate that the grazing and viral lisys, affect the variability of the trophic components analyzed, and can consistently modify the carbon flows in the food web.