Control de Zostera marina por consumidores y recursos en praderas sumergidas bajo diferentes regímenes de fertilización natural
Los pastos marinos son fanerógamas adaptadas a vivir en el mar, que conforman extensas praderas sumergidas altamente productivas y diversas. Proporcionan alimento para numerosos consumidores transitorios entre las praderas y otros sistemas, como arrecifes de coral y manglares, y pueden nutrir a juve...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2006 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/1529 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/730 http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1529 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Pastos marinos,San Quintín, BC,Fertilización natural,Ciencias del mar,Zostera info:eu-repo/classification/cti/6 info:eu-repo/classification/cti/31 info:eu-repo/classification/cti/3105 |
| Sumario: | Los pastos marinos son fanerógamas adaptadas a vivir en el mar, que conforman extensas praderas sumergidas altamente productivas y diversas. Proporcionan alimento para numerosos consumidores transitorios entre las praderas y otros sistemas, como arrecifes de coral y manglares, y pueden nutrir a juveniles de especies de peces y mariscos explotadas comercialmente. La estructura y dinámica de las praderas de pastos marinos están usualmente reguladas por los consumidores en la trama trófica, y en sistemas eutróficos dependen de una relación mutualista facultativa con invertebrados herbívoros. La estructura tridimensional conformada por los pastos marinos protege a estos mesoherbívoros (e.g., anfípodos, isópodos, gasterópodos) de sus depredadores, mientras que los mesoherbívoros benefician al pasto marino reduciendo la acumulación de epifitas que limitan la capacidad fotosintética de la planta. En este trabajo pongo a prueba la hipótesis de que peces adaptados a forrajear entre la complejidad estructural de las praderas pueden afectar negativamente a los pastos marinos al reducir la densidad de mesoherbívoros a través de una ‘cascada trófica’, resultando en la alternancia de abundancias altas y bajas entre niveles tróficos adyacentes desde los depredadores, pasando por los herbívoros, hasta los productores basales. El resultado de la interacción competitiva entre los pastos marinos y sus epifitas dependerá entonces de la abundancia de estos pequeños peces y de la disponibilidad de nutrientes para el crecimiento de epifitas. Para evaluar si las cascadas tróficas son evidentes en sistemas de pastos marinos, comparé los patrones de abundancia y composición de la vegetación bentónica, los invertebrados epifaunales asociados, y sus depredadores en tres praderas de pastos marinos embebidas en un gradiente natural de productividad de algas en Bahía San Quintín, en verano y en invierno. El gradiente de productividad fue representado por tres praderas de Zostera marina diferentemente afectadas por surgencias costeras. Para trazar la transferencia de materia de las tramas tróficas muestreadas analicé la relación de isótopos estables de las fuentes y consumidores de cada pradera, y cuantifiqué la contribución proporcional de algas bentónicas (Ulva sp y epifitas), fitoplancton y Z. marina a las tramas a lo largo del gradiente de productividad, y el nivel trófico de los consumidores. Para determinar si los peces pequeños en praderas de pastos marinos controlan la producción y biomasa de Z. marina, manipulé la densidad del pez pipa de bahía, Syngnathus leptorhynhus, en las tres praderas durante verano e invierno. La estructura y dinámica de las praderas de pastos marinos en Bahía San Quintín fue controlada por consumidores en las tramas tróficas, y mediada por procesos físicos que afectaron la productividad de los sistemas. Las praderas de Z. marina fuertemente subsidiadas por eventos de surgencia estuvieron asociadas a una mayor abundancia de algas oportunistas, tasas de depredación más intensas y una mayor transferencia de energía hacia arriba de la trama trófica. Algas bentónicas nutrieron, directa- o indirectamente, a consumidores primarios y secundarios en las praderas eutróficas, y a peces de importancia comercial y recreativa de gran capacidad de desplazamiento. La contribución mínima factible de las algas bentónicas (epifitas y Ulva expansa) fue superior al 60% para casi la mitad de los taxa de mesoherbívoros analizados en una de las praderas más productivas. El consumo directo de tejidos y detritos de pastos marinos por invertebrados, e indirecto por peces carnívoros de desplazamientos limitados, fue importante en el extremo inferior del gradiente de productividad, donde la contribución mínima de Z. marina fue superior al 30% para alrededor del 70% de los mesoherbívoros. El aporte del fitoplancton fue pobre aún en las praderas eutróficas, y en una de ellas fue menor al 20% para el 75% de los mesoherbívoros analizados isotópicamente. La abundancia de mesoherbívoros se alternó repetidamente con la biomasa de epifitas, enfatizando la importancia del control de algas por consumidores en la trama trófica en un amplio intervalo de concentración de nutrientes. Patrones de alternancia de abundancia entre niveles tróficos sucesivos en condiciones intermedias y altas de productividad sugirieron que la abundancia de pequeños peces depredadores como S. leptorhynchus gobierna en última instancia el desarrollo de praderas de pastos marinos eutróficas en Bahía San Quintín. Cuando los peces pipa fueron abundantes y la complejidad estructural de la pradera fue relativamente baja, los patrones fueron consistentes con una dinámica de cascada trófica. Los efectos de cascada trófica fueron confirmados experimentalmente en las praderas eutróficas durante verano. Densidades del pez pipa próximas a las máximas encontradas en el ambiente natural (20 ind. m^-2) redujeron la abundancia de anfípodos alrededor de 40%, promovieron una acumulación de epifitas ~50% superior que en la ausencia de los peces, y determinaron decrementos de la productividad de Z. marina de ~50%. En praderas de pastos marinos donde la productividad de algas está constreñida por nutrientes, el pez pipa no tuvo un efecto significativo sobre la comunidad asociada. Sin embargo, algunas especies de mesoherbívoros tienen el potencial de infligir severos daños en praderas relativamente oligotróficas cuando alcanzan densidades altas. La ocurrencia potencial de cascadas tróficas en praderas de pastos marinos templadas indica la susceptibilidad de estos sistemas a alteraciones en su estructura trófica (e.g., sobrepesca de grandes depredadores). Las cascadas tróficas tendientes a afectar negativamente al pasto marino son usualmente atenuadas por mecanismos funcionales y adaptaciones fisiológicas de la planta a condiciones de luz limitante, que confieren a los pastos marinos la habilidad de resistir, o recuperarse, a perturbaciones. Sin embargo, el impacto colectivo de pequeños depredadores adaptados a forrajear eficientemente en el enmarañado de hojas de Z. marina podría desencadenar la transición de un estado de agua clara dominado por vegetación bentónica de crecimiento lento, como Z. marina, a un estado de agua turbia dominado por fitoplancton y macroalgas. |
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