The interaction between metazooplankton metabolism and the microbial loop is recognized as one of the principal mechanisms controlling the quantity, composition and cycling of DOM in the sea. Zooplankton and bacteria are usually considered as separate groups despite their temporal and spatial co-existence and close interaction. Zooplankton may release dissolved organic and inorganic matter through sloppy feeding, leaching from fecal pellets and excretion. However, there is a lack of knowledge on the impact of these dissolved compounds released by zooplankton on biogeochemical cycles and on the microbial community structure. An experimental approach with natural food sources and simulated in situ conditions was used to determine the role those trophic interactions involving primary and secondary producers in the recycling of nitrogen and phosphorus in the pelagic system of central-southern Chile. First, we quantified the nitrogen and phosphorus compounds excreted by copepods fed with natural sized- fractioned diets (20-150 μm and <20 μm). Then, we assessed the biogeochemical response of the microbial community to released nitrogen, including the nitrifying community, in terms of total and active cells, to the products excreted by copepods. Secondly, we explored the simultaneous interaction between copepod excretion and the biogeochemical response of active microbial community composition, over an oligotrophic gradient in the western tropical South Pacific (WTSP). Our results show that DON was the main excretion product, with rates of up to 3.7 μmol L-1 h-1 under autumn/winter conditions in central/southern Chile. Meanwhile, in spring/summer copepods actively excreted nitrogen and phosphorus compounds, mainly in the form of ammonium and dissolved organic phosphorus (DOP), reaching excretion rates of up to 2.6 μmol L-1 h-1 and 0.05 μmol L-1 h-1, respectively. In both cases, the main products excreted were closely related to the main item food available for copepods (nanoplankton and microplankton, respectively). In the autumn/winter experiments, ammonium was rapidly consumed by the microbial community. Ammonium consumption coincided with increased archaea (AOA) and bacteria ammonia-oxidizing (AOB) amoA transcript copies in copepods fed with the larger- sized fraction, whereas a different microbial community, probably heterotrophic, reacted to nitrogen input via excretion by copepods fed with the smaller-sized fraction in autumn. Moreover, during spring/summer a shift in the composition of active bacterial community was observed between periods and treatments, associated with the response of common- opportunistic seawater surface phyla Proteobacteria and Bacteroidetes. In the WTSP, copepods contributed elevated levels of ammonium, DON and DOP highly labile. Copepod excretion can enhance the remineralization (ammonification-nitrification) process and reshape the diversity and composition of the active bacterial community. These changes were characterized by shifts in Alteromonadales and SAR11 in both study regions (Melanesian archipelago and subtropical gyre) and differed substantially from the in-situ community. Enhanced bacterial activity in presence of copepods would further increase the available substrates for microbial and phytoplankton growth in a highly stratified system and provide an alternative source of phosphorus for diazotrophs blooms in the WTSP. We concluded that nitrogen and phosphorus excreted by copepods can be used directly by microbial communities, including nitrifying microbes, providing significant remineralized nitrogen for sustaining new and regenerated production in the upper ocean of different marine ecosystems.La interacción entre el metabolismo del metazooplancton y el anillo microbiano es considerado uno de los principales mecanismos que controla la cantidad, composición y el reciclaje de la materia orgánica disuelta en el océano. Zooplancton y microorganismos suelen considerarse como grupos separados a pesar de su coexistencia temporal y espacial, y su estrecha interacción. El zooplancton libera materia orgánica e inorgánica disuelta a través del consumo incompleto de su presa, la disolución de sus pellets fecales y la excreción. Sin embargo, el impacto de estos compuestos liberados por el zooplancton en los ciclos biogeoquímicos y en la estructura de la comunidad microbiana ha sido pobremente estudiado. En este trabajo, a través de un enfoque experimental, con fuentes de alimentos naturales y condiciones in situ simuladas, se determinó el rol que juegan las interacciones tróficas involucrando productores primarios y secundarios en el reciclaje de nitrógeno y fósforo en el sistema pelágico en la zona de surgencia costera del centro-sur de Chile. En primer lugar, se cuantificaron los productos excretados por copépodos alimentados con dietas naturales de tamaño fraccionado. A continuación, se evaluó la respuesta biogeoquímica de la comunidad microbiana y su estructura, en términos de células totales y activas, incluyendo la comunidad nitrificante en respuesta a los productos excretados por copépodos. En segundo lugar, se exploró la interacción simultánea entre la excreción de copépodos y la comunidad microbiana, en términos de la respuesta biogeoquímica y la composición activa en un gradiente de oligotrofia en el Pacífico Sur Occidental Tropical (WTSP por sus siglas en inglés). Nuestros resultados muestran que DON fue el principal producto de excreción, con tasas de hasta 3,7 μmol L-1 h-1 durante otoño-invierno en el centro-sur de Chile. Mientras que, en primavera/verano se excretó activamente compuestos de nitrógeno y fósforo, principalmente en forma de amonio y fósforo orgánico disuelto (DOP), alcanzando tasas de hasta 2,6 μmol L-1 h-1 y 0,05 μmol L-1 h-1, respectivamente. En ambos casos los principales productos excretados estuvieron estrechamente relacionados con el principal alimento disponible para copépodos (nanoplancton y microplancton, respectivamente). En los experimentos de otoño/invierno, el amonio fue rápidamente consumido por la comunidad microbiana. Este consumo coincidió con el aumento de los transcritos del gen amoA de arqueas (AOA) y bacterias amonio-oxidantes (AOB) en copépodos alimentados con la fracción de tamaño mayor, mientras que una comunidad microbiana diferente, probablemente heterotrófica, reaccionó a nitrógeno aportado vía excreción de copépodos, alimentados con la fracción de tamaño menor en otoño. Por otra parte, durante primavera/verano se observaron cambios en la composición de la comunidad bacteriana activa entre períodos y tratamientos, asociado a bacterias de aguas superficiales con características oportunistas como Proteobacteria y Bacteroidetes. En el WTSP, los copépodos aportaron niveles elevados de amonio, DON y DOP altamente lábiles. La excreción de copépodos estimula el proceso de remineralización (amonificación-nitrificación) y puede modificar la diversidad y la composición de la comunidad bacteriana activa, caracterizada por cambios principalmente en Alteromonadales y SAR11 en ambas regiones de estudio (archipiélago Melanesio y giro subtropical). La actividad bacteriana en presencia de copépodos se intensificó, incrementando los sustratos disponibles para el crecimiento de microbios y fitoplancton, lo cual podría proporcionar una fuente alternativa de fósforo para la floración de diazotrófos en WTSP. Concluimos que el nitrógeno y el fósforo excretados por los copépodos son utilizados directamente por las comunidades microbianas, incluidas las nitrificantes, proporcionando nitrógeno remineralizado para producción nueva y regenerada en el océano superficial en diferentes ecosistemas marinos.PFCHA-BecasDoctor en OceanografíaEl ultimo capitulo de la tesis aún no está publicado, se encuentra en revision.PFCHA-Becas