DOI 10.4067/S0718-19572013000100012 Artculo filtrados 500 mL de agua a travs de filtros Whatman GF/F...

download DOI 10.4067/S0718-19572013000100012 Artculo filtrados 500 mL de agua a travs de filtros Whatman GF/F y congelados inmediatamente hasta su anlisis. ... a travs de filtros de membrana

of 12

  • date post

    05-Apr-2018
  • Category

    Documents

  • view

    214
  • download

    1

Embed Size (px)

Transcript of DOI 10.4067/S0718-19572013000100012 Artculo filtrados 500 mL de agua a travs de filtros Whatman GF/F...

  • 143Vol. 48, N 1, 2013Revista de Biologa Marina y Oceanografa

    Revista de Biologa Marina y OceanografaVol. 48, N1: 143-154, abril 2013DOI 10.4067/S0718-19572013000100012Artculo

    Nutrientes inorgnicos y produccin del fitoplanctonen una laguna costera subtropical de Mxico

    Inorganic nutrients and phytoplankton production ina subtropical coastal lagoon of Mexico

    Ramn Sosa-Avalos1, Gilberto Gaxiola-Castro2, AramisOlivos-Ortiz1 y Lidia Silva-Iiguez1

    1Facultad de Ciencias Marinas, Universidad de Colima, Km. 20 carretera Manzanillo-Cihuatln, Manzanillo, C.P. 28860Colima, Mxico. rsosa@ucol.mx2Departamento de Oceanografa Biolgica, Divisin de Oceanologa, Centro de Investigacin Cientfica y Educacin Superiorde Ensenada, Carretera Ensenada-Tijuana No. 3918, Zona Playitas, Ensenada, C.P. 22860, Baja California, Mxico

    Abstract.- Temporal variability of hydrographic data, nutrients, phytoplankton chlorophyll a, and rate of primary productionfor the Cuyutlan Lagoon (CL) were analyzed. Surface temperature had a seasonal pattern, lower in December and higherby July and October. Lowest salinity values were observed in October associated to the raining season, which createdestuarine features inside the lagoon. Nutrient concentrations ( ) increased in February and June as result of organicmatter remineralization, with higher silicate concentrations by October because freshwater run-off influence into thelagoon. During the other months dissolved silicate increase due to biogenic silica dissolution. Using the Redfield ratio asa stoichiometric nutrient balance criterion, phosphate deficits were observed in CL due to phytoplankton nutrient uptake.Chlorophyll a increased above 2.0 mg m-3 as result of rich-nutrient water, producing an elevated phytoplankton biomass.Average phytoplankton production was 1.26 g C m-3 d-1, indicating that Cuyutlan Lagoon is 40% more productive relatedto other subtropical and temperate coastal lagoons. With chlorophyll a concentration as criteria to define trophic levels,CL could be described as a eutrophic ecosystem. Physical variables, dissolved inorganic nutrients, and chlorophyll aexhibited temporal variability in the lagoon without a relationship with tidal circulation, except for dissolved oxygen.

    Key words: Physical-chemical variables, phytoplankton biomass, primary production, subtropical coastal lagoon

    Resumen.- La variabilidad temporal de los datos hidrogrficos, nutrientes, clorofila a del fitoplancton y la tasa de produccinprimaria fueron analizados en la Laguna de Cuyutln (LC). La temperatura superficial mostr un patrn estacional convalores menores en diciembre y mayores en julio y octubre. La salinidad ms baja fue observada en octubre debido a laslluvias estacionales que generaron caractersticas estuarinas dentro de la laguna. Las concentraciones de nutrientes( ) aument en febrero y junio como resultado de la remineralizacin de la materia orgnica, con altasconcentraciones de silicato en octubre a causa de las escorrentas de agua dulce a la laguna. Durante los otros meses elsilicato disuelto increment por la disolucin del slice biognico. Usando la relacin de Redfield como criterio para elbalance estequiomtrico de nutrientes, se observaron deficiencias de fosfato en LC debido a la asimilacin del fitoplancton.La clorofila a aument por arriba de 2,0 mg m-3 como consecuencia de agua rica en nutrientes, produciendo una elevadabiomasa del fitoplancton. La produccin del fitoplancton promedio fue 1,26 g C m-3 d-1, indicando que la Laguna de Cuyutlnes 40% ms productiva en comparacin con otras lagunas costeras subtropicales y templadas. La concentracin declorofila a fue utilizada como criterio para definir el nivel trfico de la LC la cual puede ser descrita como un ecosistemaeutrfico. Las variables fsicas, nutrientes inorgnicos disueltos y clorofila a mostraron variabilidad temporal en la laguna,sin tener relacin con la circulacin por la marea, excepto el oxgeno disuelto.

    Palabras clave: Variables fsico-qumicas, biomasa del fitoplancton, produccin primaria, laguna costera subtropical

    INTRODUCCINLas lagunas costeras son ecosistemas complejos ydinmicos que intercambian agua y propiedades con losocanos adyacentes por medio de las corrientes de marea.Estos sistemas costeros generalmente son someros ytienen limitadas conexiones con el mar adyacente,resultando fuertes gradientes temporales de propiedades

    fsicas, qumicas y biolgicas (Nogueira et al. 1997). Unafraccin de la biomasa del fitoplancton que se origina enlas lagunas es exportada, as como tambin sonexportados los nutrientes inorgnicos derivados de losprocesos de remineralizacin de la materia orgnica en lacolumna de agua y en los sedimentos del fondo (Cloern

  • 144 Sosa-Avalos et al.Nutrientes y produccin primaria en Laguna de Cuyutln

    2001). En el interior de las lagunas costeras, los procesosbiogeoqumicos son extremadamente complejos debidoa las interacciones con los sedimentos del fondo(Fourqurean et al. 1993), los cuales son fuentes denitrgeno y fsforo inorgnico a la columna de agua. Lasedimentacin en las lagunas costeras es uno de losprincipales factores que regulan su produccin (Lohse etal. 1993), a menudo en asociacin con la prdida de fsforoorgnico particulado en la columna de agua.

    La produccin de peces en lagunas costeras estvinculada a la produccin primaria (PP) de comunidadesplanctnicas y bentnicas. Las lagunas costeras jueganun importante papel como reas de desove y crianza depoblaciones de peces y crustceos juveniles (Yaez-Arancibia et al. 1994). El promedio de la produccin defitoplancton en lagunas costeras a nivel mundial esestimada en 256 g C m-2 ao-1 (Boynton et al. 1982). Lacantidad de materia orgnica disponible para laexportacin ya sea al bentos, a los mayores nivelestrficos pelgicos o los ecosistemas adyacentes, dependedel grado de desacoplamiento de los procesos defotosntesis y respiracin (Smith & Kemp 1995). A pesarde su importancia, se han realizado pocos estudios sobrelas lagunas costeras tropicales y subtropicales.

    La Laguna de Cuyutln (en adelante LC) se encuentraen la costa mexicana del Ocano Pacfico oriental. Es unecosistema importante para la economa regional mexicanaporque el agua de la LC se utiliza para enfriar losgeneradores elctricos de la Central TermoelctricaManzanillo (CTM). En 2010, se inici la construccin deuna planta regasificadora en la laguna para alimentar degas natural a la CTM, reduciendo as el consumo decombustible y aumentando la capacidad de generacinde electricidad. Adems, se realizaron obras de dragadohasta una profundidad aproximada de 25 m para queingresen a la laguna buques-tanque de gran capacidad ypuedan descargar gas natural en los tanques dealmacenamiento.

    Las variables fsicas, qumicas y biolgicas debieranevidenciar variabilidad temporal durante el periodo deestudio y la circulacin por la marea podra afectar eldestino y transporte de nutrientes, a la biomasa yproduccin del fitoplancton en esta laguna subtropicaldel Pacfico mexicano. En este trabajo fue analizada lavariabilidad temporal de variables hidrogrficas, laconcentracin de nutrientes inorgnicos disueltos, la

    clorofila a del fitoplancton y la produccin primaria (PP)cuya informacin y resultados pueden ser tiles comoantecedente para entender la condicin de la laguna antesde los posibles impactos industriales mencionadosanteriormente.

    MATERIALES Y MTODOSLa LC est localizada en la costa oeste de Mxico en elOcano Pacfico oriental entre 1853' y 1903N, 10400' y10420'O, prxima a la ciudad de Manzanillo (Fig. 1). Laprofundidad de la LC vara de 0,2 a 6,0 m (antes deldragado) y est conectada al ocano adyacente a travsde los canales El Tnel, Ventanas y Tepalcates (Fig. 1). Elrea de estudio fue dividida en 3 zonas: Zona A quecomprende a la estacin 1 (E-1), con comunicacinpermanente con el ocano a travs del canal de Ventanas;Zona B que incluye a las estaciones 2 y 3 (E-2 y E-3) conlimitado intercambio de agua con el ocano; Zona C queconsiste de las estaciones 4 y 5 (E-4 y E-5) con unaconexin al ocano por medio del canal de Tepalcates(Fig. 1).

    Las muestras fueron colectadas en 5 estaciones de laLC en un da durante mayo, julio, octubre y diciembre de2004, adems de febrero y junio de 2005 (Fig. 1). Lasmuestras de agua fueron colectadas de la superficie cada2 h a partir de las 10:00 a.m. hasta las 6:00 p.m. tiempolocal, con botellas Niskin de 5 L de capacidad, paradeterminar las concentraciones de nutrientes inorgnicosdisueltos y clorofila a (Clo a). Losnutrientes fueron analizados utilizando un autoanalizadorde flujo segmentado SKALAR SanPlus II siguiendo lasrecomendaciones de Grasshoff et al. (1983). Para clorofila,fueron filtrados 500 mL de agua a travs de filtrosWhatman GF/F y congelados inmediatamente hasta suanlisis. La clorofila fue extrada durante 24 h con acetona90% en un refrigerador (Venrick & Hayward 1984). Laconcentracin de clorofila a fue determinadaespectrofotomtricamente (Parsons et al. 1984) por mediode un espectrofotmetro Perkin Elmer Lambda 35. Latemperatura del agua superficial, salinidad y oxgenodisuelto fueron medidos directamente en cada estacincon un sensor multiparmetros YSI modelo 85. Los datosde altura de la marea estimados para el Puerto deManzanillo fueron tomados del Centro de InvestigacinCientfica y Educacin Superior de Ensenada (CICESE)1.Las muestras de agua de mayo y febrero fueron tomadas

    1

  • 145Vol. 48, N 1, 2013Revista de Biologa Marina y Oceanografa

    durante mareas vivas (sicigia). En los otros meses lasmuestras fueron tomadas en mareas muertas (cuadratura).La poca de lluvias (estacin hmeda) en esta regin deMxico inicia en junio y termina en noviembre, con laslluvias ms intensas entre agosto y octubre de cada ao2.

    Los experimentos de produccin primaria (PP) serealizaron en la estacin 2 utilizando el mtodo deasimilacin del C14 (Steemann-Nielsen 1952). Las muestra