Impacto de la variación oceanográfica estacional e interanual sobre los ensambles de microfitoplancton, mesozooplancton, ictioplancton y macrozoobentos de dos áreas costeras del norte del Perú entre 1994 y 2002

Se ha analizado la variación oceanográfica y las respuestas de los ensambles de microfitoplancton, mesozooplancton, ictioplancton y macrobentos en las áreas costeras (<20 mn) frente a Paita (05°S) y a San José (06°45’S) durante el período 1994 a 2002. La variación oceanográfica presentó componentes a varias escalas temporales, moduladas por el ciclo ENOS, la propagación de ondas atrapadas hacia la costa y la intensificación estacional del afloramiento costero. La sucesión de los eventos El Niño (EN) 1997-98 y La Niña (LN) 1998-99 presentó características bien diferenciadas en las condiciones físicas superficiales y en la estructura vertical de la columna de agua. El evento EN 1997-98 fue antecedido por el impacto de una onda Kelvin en febrero de 1997, provocando anomalías positivas de temperatura, profundización de la estructura vertical y presencia de algunos indicadores de masas de agua cálida en el plancton, entre febrero y abril de 1997. Estas condiciones se mantuvieron, o se acentuaron, hasta el final del evento. El evento LN 1998-99 se caracterizó por la ausencia de masas de agua cálidas cerca de la costa y la dominancia de aguas costeras frías, la no propagación de ondas Kelvin, la posición somera de aguas frías y pobres en oxígeno, así como la hegemonía de indicadores planctónicos de aguas costeras frías. Estacionalmente, durante otoño-invierno tendieron a desarrollarse condiciones subsuperficiales más oxigenadas (una oxiclina más profunda), mientras que durante el verano las condiciones tendieron a ser menos oxigenadas (hipóxicas, con una oxiclina más somera). Tal patrón no responde a la estacionalidad del afloramiento costero y más bien coincide con la dinámica esperada de la Extensión Sur de la Corriente de Cromwell (ESCC). En general, se determinó un muy buen ajuste de los rangos de tolerancia de algunos organismos planctónicos a las características de las masas de agua dominantes en la capa superficial: Aguas Costeras Frías (ACF), Aguas Ecuatoriales Superficiales (AES) y Aguas Subtropicales Superficiales (ASS), validando la utilidad de estas especies como eficaces indicadores biológicos de masas de agua. Se determinaron los rangos de tolerancia en temperatura y salinidad de los dinoflagelados Protoperidinium obtusum (ACF), Ceratium breve (AES) y Ceratium praelongum (ASS), así como de los copépodos Centropages brachiatus (ACF), Eucalanus inermis (ACF), Centropages furcatus (AES) y Mecynocera clausi (ASS), entre otras. Los indicadores presentaron variaciones en su distribución a lo largo del período estudiado. Los indicadores de ACF fueron detectados durante la mayor parte del estudio, pero ocurrieron hechos sobresalientes durante EN 1997-98: (a) entre los dinoflagelados, Goniodoma polyedricum alcanzó su mayor frecuencia en San José y Pyrocystis lunula frente a Paita; (b) el copépodo Centropages furcatus (AES) incrementó su abundancia frente a Paita y fue hallado frente a San José; (c) se evidenciaron cambios en la composición específica del plancton, detectándose el ingreso de especies no residentes y aumento de la riqueza de especies; (d) las biomasas fitoplanctónica y zooplanctónica tendieron a mostrar una relación directa bajo condiciones neutras del ENOS; sin embargo, al ocurrir variaciones ambientales (EN y LN) presentaron una tendencia contraria; (e) las comunidades del macrobentos en estas dos áreas, mostraron disminuciones significativas en los parámetros comunitarios, contrastando con la respuesta de la macrofauna bentónica frente a la costa central. Este comportamiento frente a Paita pudo obedecer a la alteración del ambiente sedimentario por las muy altas des- cargas del río Chira; y frente a San José, pudo resultar de la disminución local de la producción primaria y del flujo de alimento particulado al bentos. Se sugiere que la disponibilidad de alimento, influenciada por los procesos erosivos sobre el fondo, marca una diferencia clave en la dinámica de estas comunidades en relación a las registradas frente a la costa central, ya que estas últimas habitan en áreas donde pre- dominan los procesos deposicionales y la acumulación de materia orgánica en los sedimentos. Los anfípodos gamáridos, especialmente de la familia Ampeliscidae, mostraron ser más sensibles a los cambios ambientales en el fondo (interfase sedimento-agua) al disminuir significativamente sus poblaciones, en ambas áreas costeras.

Estudio de la biomasa y de la actividad de la enzima aspartato transcarbamilasa (ATC) en el mesozooplancton en diferentes áreas oceanográficas

Programa de Oceanografía Biológica

Variabilidad temporal de baja frecuencia en el ecosistema de la Corriente Humboldt frente a Perú

La variabilidad temporal de baja frecuencia en Ecosistema de la Corriente Humboldt (ECH) frente a Perú se caracteriza por cambios abruptos en la dominancia de anchoveta y sardinas, así como por drásticas disminuciones en los desembarques de anchoveta durante la fase calidad del ciclo El Niño Oscilación del Sur (ENOS) (e.g. 1972-73 y 1982 – 1983). Sumado a esta características, estudios recientes sugieren que existen señales de largo plazo en el ECH frente a Perú (e. G. Tendencia decreciente de la abundancia de aves guaneras y volúmenes de mesozooplancton). Sin embargo, respuestas biológicas a tales señales físicas de largo plazo son crípticas o poco conocidas. En este estudio se analiza por una parte la variabilidad internual en las variables físicas y biológicas asociadas con El Niño. Esta señal se expresó en el Índice de oscilación Peruano (IOP), basado en las temperaturas superficiales del mar (TSM), en la variabilidad del viento del área EL NIÑO 3,4 y en el Índice de Oscilación del Sur (IOS), basado en la presión superficial del mar.

Planktonic community structure and variability in the Canary Islands waters: the role of microplankton

[ES] En este trabajo hemos contribuido al estudio de la estructura de la comunidad planctónica y a su variabilidad temporal, utilizando un enfoque de end-to-end , desde las bacterias hasta el mesozooplancton haciendo especial énfasis en el microplancton. Nuestro trabajo muestra la importancia de los efectos bottom-up y top-down que regulan la estructura de las comunidades planctónicas.

Is the GDH/RNH4+ ratio in the mesozooplankton constant through different oceanic systems?

[EN]Nitrogen (N) is essential for life, but its availability is frequently limited in ocean ecosystems. Among all the compounds which influence the N pool, ammonium (NH4+) represents the major source of N for autotrophs. This NH4+ is provided by bacterial remineralization and heterotrophic grazers, with the mesozooplankton responsible for 12% to 33% of the total NH4+ recycled. Quantifying the excretion physiology of zooplankton is then, necessary to understand the basis of an aquatic ecosystem?s productivity. The measurement of glutamate dehydrogenase (GDH) activity has been widely used to assess the NH4+ excretion rates in planktonic communities. However, its relationship with the physiology varies with temperature and the nutritional status of the organisms, among other variables. Here we compare the GDH/RNH4+ ratio between oceanic regions with different trophic conditions. Strengthening our knowledge of the relationship between GDH activities and the NH4+ excretion rates will lead to more meaningful interpretations of the mesoscale variations in planktonic NH4+ excretion.

Zooplankton biomass and abundance in the Coastal Transition Zone off Northwest Africa

[ES] La influencia de la actividad mesoscalar sobre la biomasa, abundancia y composición taxonómica del mesozooplancton fue estudiada desde las aguas costeras del afloramiento del NW de África a las aguas oceánicas cercanas a las Islas Canarias. Las muestras fueron escaneadas y analizadas mediante un sistema automatizado de procesado de imágenes digitales (ZooImage), demostrando ser una herramienta clave para este tipo de estudios. Nuestros resultados confirman la influencia de las estructuras mesoscalares en la distribución del zooplancton en la zona. El filamento de afloramiento y el remolino anticiclónico estudiados dieron lugar a un aumento de la biomasa y la abundancia del zooplancton en su interior. El acoplamiento físico-biológico existente en las diferentes estructuras se observa mediante la similitud en la distribución de la clorofila, indicador de las condiciones físicas, y la biomasa de zooplancton.

Zooplankton biomass and abundance in the Coastal Transition Zone off Northwest Africa

La presentación es la utilizada en la defensa de la memoria de máster

The effect of starvation on respiration rates, gut fluorescence and electron transfer system activity in Daphnia magna

Máster en Oceanografía

Short-term variability and trophic interactions within planktonic community in subtropical waters of he Canary Islands (Northeast atlantic)

ES]Los giros subtropicales abarcan grandes áreas del océano donde la productividad del ecosistema se sostiene a través del reciclado de materia y energía. En estas aguas, la interacción entre la disponibilidad de recursos y la presión de los niveles tróficos superiores determina la dinámica de la comunidad planctónica. Sin embargo, en aguas subtropicales, el conocimiento de la variabilidad temporal o el papel de los diferentes componentes de la comunidad dentro de la red trófica es bastante limitado. En esta tesis se evalúa la variabilidad a corto plazo de los diferentes componentes de la comunidad planctónica. El picoplancton dominó la comunidad salvo durante la época productiva, en la que los organismos autótrofos de mayor tamaño desempeñaron un papel destacado. Nuestros resultados muestran como la variabilidad estacional está relacionada con fuerzas “bottom-up”, mientras que los procesos “top-down” dominan a una escala de tiempo más corta. Encontramos que el microzooplancton ejerce un gran impacto sobre la comunidad microbiana, en organismos tanto autótrofos como heterótrofos. Además, observamos un acoplamiento muy estrecho entre estos consumidores y sus presas. Otro mecanismo que regula la estructura planctónica es la depredación de los migradores verticales sobre el zooplancton. Así, la variabilidad del mesozooplancton epipelágico está controlada por un ciclo de depredación vinculado a la iluminación de la luna. En este trabajo realizamos una simulación de esta variabilidad con la que se obtuvieron valores de mortalidad comunitaria de los que derivamos el flujo de carbono activo hacia la zona mesopelágica. Estos valores calculados de transporte activo de carbono son del mismo orden de magnitud que el flujo gravitacional en aguas subtropicales. En el Atlántico noreste la comunidad marina también podría estar influenciada por las tormentas de polvo sahariano que ocurren con gran frecuencia en la zona. En este sentido, se estudió la respuesta de la comunidad planctónica en un período de deposición de polvo atmosférico de gran intensidad, en el año 2010, sin observar una clara respuesta en términos de producción primaria. Por el contrario, la biomasa de diatomeas y mesozooplancton sí se vio aumentada en gran medida tras el paso de una fuerte tormenta de polvo del Sáhara, mientras que los organismos autótrofos de menor tamaño se vieron afectados negativamente. Los resultados de esta tesis suponen una contribución importante para entender la dinámica planctónica tan compleja en los ecosistemas subtropicales, y además, pone de manifiesto la necesidad de llevar a cabo muestreos oceanográficos a escalas de tiempo más cortas.