Estructura comunitaria de la meiofauna metazoaria en función a la composición biogeoquímica de la materia
orgánica sedimentaria
Presentado por:Msc (c) Alexander Pérez Segovia
Taller cientifico LMI – DISCOH 29-31 marzo 2012
Importancia
• Invertebrados bentónicos pasan a través de un tamiz de 500um y quedan retenidos en un tamiz de 45um.
• Importante en el flujo de materia orgánica en el subsistema bentónico.
• Alta tasa de renovación, promueve continua fijación de CO en forma de biomasa, facilita degradación de MO y colonización bacteriana que remineraliza la MO.
• Comunidad: nemátodos, copépodos, halacaridos, nemertinos, bivalvos, cnidarios, poliquetos, etc.
Giere,2009; fotos : Alexander P. Segovia
Hipótesis
Altas concentración de MO biodisponible gatilla la formación altas densidades y biomasas del meiobentos metazoario.
Objetivo general
• Determinar si la composición biogeoquímica de la MO sedimentaria influye sobre la abundancia, biomasa y composición taxonómica del meiobentos.
Objetivos específicos:
• Estimar la composición de la MO sedimentaria a través de sus principales componentes bioquímicos (CHO, LIP y PRT).
• Estimar la concentración de pigmentos cloroplásticos en sedimento (Cl-a y feopigmentos).
• Determinar la abundancia, biomasa y composición taxonómica de la meiofauna metazoaria.
Área de estudio
EstaciónProfundidad
(m)
Distancia a la costa(millas)
Latitud(S)
Ubicación
1 48 3 12º 01,985' 77º 22,325' Plataforma contiental interior (p.c.i.)
2 93 8 12º 02,716' 77º 27,060' Plataforma contiental interior (p.c.i.)
3 117 13 12º 03,348 77º 38,472' Plataforma contiental media (p.c.m.)
4 143 20 12º 05,926 77º 49,059' Plataforma contiental exterior (p.c.e.)
5 178 30 12º 06, 426' 77º 58,043' Plataforma contiental exterior (p.c.e.)
E1 y E2: plataforma continental interiorE3: plataforma continental media
E4 y E5: plataforma continental exterior
Muestreo (Meiobentos y Sedimento)
Multisacatestigos
Columna de sedimento
Recolección de muestra BGQ
Recolección de muestra biologica
Procesamiento de muestras (meiobentos)
Baño de ultrasonido
Observación y medición
Método de resuspensión
Feller y Warwick, 1988; Wieser, 1960; Andrassy, 1956
Procesamiento de Muestras (Sedimento)
Ultra-freezer
Estufa
Muestras secas
Espectrofotometro
CHO
PRT
LIP
Dubois et al. ,1956; Barnes y Blackstock, 1973; Rice 1982; Medernach , 2000; Sellanes, 2002
Contexto oceanografico
Periodo de estudio influenciado por una señal remanente de EN 09-10 en las estaciones mas cercanas a la costa
100
80
60
40
20
0
dep
th
(m
)
0.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.0
Oxígeno (ml/L)
Serie de tiempo E2 plataforma interna 1993-2012
EN 09-10
Estructura de la columna de agua
A. Desarrollo de EN (Enero 2010)
-Flujo de masas de agua de norte a sur
-Profundización de la ZMO-Influencia de pulsos de
oxigenación sobre E1 y E2
B. Señal remanente EN
(Abril 2010)-Disminución del flujo de masas
de agua hacia el Sur.-Superficialización de la ZMO
A
B
0 50 100
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
mg.g-1 + SDP
rofu
nd
ida
d (c
m)
E1
0
4
8
12
16
E1E2E3E4E5
mg.c
m-2
+ S
D
0 50 100
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
mg.g-1 + SD
E2
0 50 100
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
Pro
fun
did
ad
(c
m)
E3
0 50 100
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10E4
0 50 100
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
Pro
fun
did
ad
(c
m)
E5
Cl-a
Resultados biogeoquímicos (Integrado 0-10cm)
0 10 20 30
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
mg.g-1 + SD
Pro
fun
dida
d (c
m)
E1
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
E1E2E3E4E5
mg
.cm
-2+
SD
0 10 20 30
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
mg.g-1 + SD
E2
0 10 20 30
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
Pro
fun
dida
d (c
m)
E3
0 10 20 30
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10E4
0 10 20 30
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
Pro
fun
dida
d (c
m)
E5
CHO
0 100 200
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
mg.g-1 + SD
Pro
fun
did
ad (c
m)
E1
0
10
20
30
E1E2E3E4E5
mg
.cm
-2+
SD
0 100 200
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
mg.g-1 + SD
E2
0 100 200
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
Pro
fun
did
ad (c
m)
E3
0 100 200
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10E4
0 100 200
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
Pro
fun
did
ad (c
m)
E5
LIP
0 10 20
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
mg.g-1 + SD
Pro
fun
dida
d (c
m)
E1
0.0
1.0
2.0
3.0
E1E2E3E4E5
mg
.cm
-2+
SD
0 10 20
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
mg.g-1 + SD
E2
0 10 20
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
Pro
fun
dida
d (c
m)
E3
0 10 20
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10E4
0 10 20
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
Pro
fun
dida
d (c
m)
E5
PRT
0.0 0.1 0.2 0.3
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
mg.g-1 + SD
Prof
undi
dad
(cm
)
E1
0.0 0.1 0.2 0.3
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
mg.g-1 + SD
E2
0.0 0.1 0.2 0.3
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
Prof
undi
dad
(cm
)
E3
0.0 0.1 0.2 0.3
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10E4
0.0 0.1 0.2 0.3
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-7
7-8
8-9
9-10
Prof
undi
dad
(cm
)
E5 0.0
0.1
0.2
0.3
E1E2E3E4E5
Cl-
a : F
eop
Cl-a:Feop_promedio Cl-a:Feop_0-1cm
Color negro: valor background (refractario)Color gris: MO labil (biodisponible)
Resultados biológicos (0-10cm )
0 200 400 600 800
0-1
1-2
2-5
5-10
Ind.10cm-2 + SD
Pro
fun
dida
d (c
m)
E1
42,20 %
30,49 %
22,76 %
4,55 %
0 200 400 600 800
0-1
1-2
2-5
5-10
Ind.10cm-2 + SD
E2
44,89 %
18,80 %
35,17 %
1,13 %
0 200 400 600 800
0-1
1-2
2-5
5-10
Pro
fun
dida
d (c
m)
E3
31,54 %
23,04 %
43,40 %
2,01 %
0 200 400 600 800
0-1
1-2
2-5
5-10 E4
48,68 %
2,26 %
18,23 %
30,83 %
0 200 400 600 800
0-1
1-2
2-5
5-10
Pro
fun
dida
d (c
m)
E52,12 %
11,04 %
32,70 %
54,14 %
0
400
800
1200
1600
2000
E1E2E3E4E5
Ind.
10cm
-2+
SD
0 5 10
0-1
1-2
2-5
5-10
Tax.10cm-2 + SD
Pro
fund
idad
(cm
)
E1
0 5 10
0-1
1-2
2-5
5-10
Tax.10cm-2 + SD
E2
0 5 10
0-1
1-2
2-5
5-10
Pro
fund
idad
(cm
)
E3
0 5 10
0-1
1-2
2-5
5-10 E4
0 5 10
0-1
1-2
2-5
5-10
Pro
fund
idad
(cm
)
E50
2
4
6
8
10
E1E2E3E4E5
Tax.
10cm
-2+
SD
0.0 0.1 0.2 0.3
0-1
1-2
2-5
5-10
mgC.10cm-2 + SE
Prof
undi
dad
(cm
)
E1
0.0 0.1 0.2 0.3
0-1
1-2
2-5
5-10
mgC.10cm-2 + SE
E2
0.0 0.1 0.2 0.3
0-1
1-2
2-5
5-10
Prof
undi
dad
(cm
)
E3
0.0 0.1 0.2 0.3
0-1
1-2
2-5
5-10 E4
0.0 0.1 0.2 0.3
0-1
1-2
2-5
5-10
Prof
undi
dad
(cm
)
E50.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
E1E2E3E4E5
mgC
.10c
m-2
+ SE
0
40
80
120
160
E1E2E3E4E5
Ind
.10
cm
-2
Crustacea Cnidaria
Bibalvia Copepoda
Polychaeta Gastrotricha
Nemertea
Abundancia
Diversidad
Biomasa
Correlación positiva biomasas y MO labil ( Rs p<0.05 )
0
500
1000
1500
2000
2500
E1 E2 E5 E1 E2 E5 E1 E2 E5 E1 E2 E5
I---------0904-------I I---------0908---------I I----------1001---------I I---------1004-------I
0
2
4
6
8
Influencia de El Niño
Periodo de desarrollo de El Niño
-Las más altas densidades (0-5cm) (E2)
-Se esperarían mayores densidades en la estación más somera (E1).
-La penetración de la meiofauna en la columna de sedimento fue mayor durante EN.
-No aumento significativo en el número de taxones (0-1cm)
Periodo post-El Niño
- Se registró El número de taxones más elevado en la estación más cercana a la costa (0-5cm) (0-1cm) .
- Pico de diversidad que obedecería a la combinación de altas concentraciones de OD y MO biodisponible.
Rol en el flujo de carbono
0
5
10
15
20
25
E1E2E3E4E5
gC
. a-1
.m-2
Producción secundaria
Respiración
Schwinghamer et al., 1986; Tumbiolo y Downing, 1994
Log P = 0,18 + 0,97 log B - 0,22 log W m + 0,04 T f - 0,014 T f log (Z +1)
Biomasa (mg DW)Máximo tamaño corporal por taxon (mg DW)Temperatura de fondo (°C)Profundidad (m)
B P P/B R P + R
(gC m-2) (gC m-2 a-1) (a-1) (gC m-2 a-1) (gC m-2 a-1)
E1 (48 m) 0.59 ± 0.20 7.16 ± 2.24 12.17 16.54 ± 5.11 23.70
E2 (94 m) 0.20 ± 0.05 2.44 ± 0.69 12.18 5.67 ± 1.59 8.11
E3 (117 m) 0.16 ± 0.02 1.48 ± 0.16 9.46 3.45 ± 0.37 4.93
E4 (148 m) 0.24 ± 0.07 2.02 ± 0.50 8.26 4.70 ± 1.15 6.72
E5 (178 m) 0.23 ± 0.08 1.59 ± 0.27 6.99 3.70 ± 0.62 5.29
Abril - 2010
-Máximas tasas de recambio en PI-Máximo ciclaje de Carbono en E1-Capacidad de recircular 30% de C que llega a los sedimentos
Conlusiones (Componente biogeoquimica)
• La fracción lábil de MO sedimentaria presentó mayores concentraciones en la plataforma interior permitiendo que el ciclaje de carbono sea más intenso que en la plataforma intermedia y externa, en donde los sedimentos se encuentran más preservados y la dinámica biogeoquímica es menor.
Conclusiones (componente biológica)
• La estructura comunitaria de la meiofauna (abundancia y biomasa) obedeció a la distribución de las concentraciones lábiles de CHO, LIP y PRT en el sedimento, mientras que la diversidad estuvo fuertemente limitada por las concentraciones de OD de fondo.
• En las zonas más someras la meiofauna presentaría un mayor porcentaje de penetración en el sedimento que en la plataforma externa (condiciones de alta oxigenación) y un patrón de distribución agregada a la superficie (condiciones de baja oxigenación).
• La meiofauna presenta altas tasas de generación (P/B), en la plataforma interior cumpliendo un rol importante en el flujo de carbono en el sistema.
Comentarios finales
Meiobentos resulta ser un excelente indicador de calidad ambiental en ambientes de anoxia natural
donde componentes clasicos como el macrobentos no puede prevalecer.
Estudio de la diversidad de la meiofauna a mayor resolución se espera respuesta a nivel específico
ofrezca mejor comprensión de procesos en el subsistema.