Ecología de los grupos fitoplanctonicos de floración de criptofitas y rafidofitas del estuario del Nervion-Ibaizabal

Resumen

TESIS DE AINHIZE BUTRINO MOTA La culminación del Plan Integral de Saneamiento en el estuario del Nervión -Ibaizabal provocará cambios importantes en sus propiedades ecológicas, por lo cual es necesaria una caracterización de la situación actual, así como de su evolución futura. Para ello se ha abordado el estudio del ecosistema utilizando distintos acercamientos. La diversidad fitoplanctónica no se había estudiado hasta ahora en ningún estuario de la costa del Paris Vasco. El interés principal se centró en el valor indicador del fitoplancton en la detección de perturbaciones antrópicas y su utilidad para el seguimiento de la rehabilitación del estuario del Nervión-Ibaizabal. La diversidad del fitoplancton medida a través de diferentes índices de diversidad y dominancia disminuyo desde la boca del estuario hasta el interior, mientras que la abundancia máxima se observo en la zona intermedia. Los resultados del fuzzy logic mostraron la disminución en la diversidad de un valor medio-alto en las estaciones exteriores a uno bajo en las estaciones intermedias e interiores. El final de la zona interior mostró un valor medio de la diversidad, marcando la frontera con las zonas intermedia y exterior, que refleja la diferenciación de las especies dominantes de la zona interior (especies principalmente fluviales) respecto a las especies de las zonas intermedia y exterior ( especies estaurinas y de origen marino). Las variaciones temporales muestran la influencia de la estacionalidad en la sucesión fitoplanctónica. La abundancia celular fue máxima entre Junio y Septiembre mientras que el numero de especies fue máximo en Agosto. Los diferentes índices de diversidad mostraron sus máximos en Septiembre. En Abril, Mayo y Agosto el valor de la diversidad fue medio, mientras que Julio mostró la mayor variabilidad interanual (bajo a alto). El fuzzy logic mostró los mínimos en otoño e invierno y los máximos en Septiembre. Se produjo un cambio muy significativo entre los años 2002 y 2003 en la comunidad del estuario del Nervión-Ibaizabal: los valores de los diferentes índices de diversidad aumentaron debido a la implantación del tratamiento biológico en la estación EDAR. de Galindo. Los resultados del fuzzy logic reflejaron esta tendencia: el valor de diversidad entre los años 2000 y 2002 fue bajo-medio, a partir de 2003 mostró un valor medio, para aumentar a alto entre 2005 y 2006. A partir del año 2003 vario la dominancia interanual, ya que las especies dominantes entre 2000 y 2002 (Nephroselmis minuta, Skeletonema costatum y Chlamydomonas spp.) perdieron importancia para dar paso a otras especies, entre las que destacan las criptofitas (Teleaulax acuta, Teleaulax spp. Hemiselmis spp. Plagioselmis prolonga). Por otro lado, el estudio de la producción primaria y la respiración a lo largo de los gradientes espacio-temporales en esta región del Cantábrico únicamente han sido descritos simultáneamente en el estuario de Urdaibai. Los objetivos principales fueron determinar la influencia de los factores ambientales en la distribución espacio-temporal de la biomasa, la producción primaria, la respiración y la estructura por tamaños (biomasa y producción primaria) de la comunidad fitoplanctónica. El estuario del Nervión Ibaizabal presenta en sus tramos medio e interno una turbiedad de nivel medio (k=0.5-0.8 m-1). El valor de la irradiancia media en la columna de agua (1m) durante la primavera se encuentra en torno a 100m E m-2 s-1, similar al umbral de irradiancia descrito en otros estuarios para el inicio de las floraciones fitoplanctónicas primaverales. Las elevadas concentraciones de fosfatos y amonio en la zona intermedia e interior del estuario proceden de los efluentes de la planta depuradora de aguas residuales de Galindo. La biomasa fitoplanctónica medida como concentración de clorofila a varió entre 0.4 y 55.7 mgL-1 y fue superior en superficie que en fondo. La biomasa aumento a lo largo del eje longitudinal del estuario desde el exterior al interior, revelando sus máximos durante los meses estivales. Asimismo, en el año 2004 se registro en la zona exterior una floración primaveral importante debido a las condiciones mas calidad y secas respecto a las descritas para otros años. La producción primaria medida en nuestras superficie con el método del 14C osciló entre 0.001 y 3.163 g C m-3 d-1. Sus variaciones espacio-temporales coincidieron con las descritas para la clorofila a En general, tanto la biomasa como la producción fitoplanctónica en superficie estuvieron dominadas (53-80%)por el fitoplancton de la fracción del tamaño grande (>8mm). Sin embargo en el verano de 2003 y durante los meces de invierno aumentó la importancia de la fracción pequeña (mayor que 8 mu m) en las estaciones intermedias e interiores, denotando la importancia de las especies de pequeños flagelados. En las estaciones mas interiores domino el fitoplancton perteneciente a la fracción grande de tamaño (>8mm). Las tasas de respiración en superficie mostraron los valores máximos coincidiendo con los máximos de biomas y producción primaria durante los meses de verano en las estaciones intermedias e interior, mientras que el máximo de la estación exterior se observo durante la floración primaveral. El estudio autoecológico de las rafidofitas y criptofitas que forman floraciones estivales recurrentemente en el estuario, permite explicar la mayoría de sus episodios de floración utilizando la temperatura y la irradiancia, siendo una herramienta valida para predecir sus floraciones dentro de los requerimientos de Directiva Marco Europea del Agua (2000/60/CE). Los objetivos principales fueron estudiar los efectos de la irradiancia, la salinidad, la temperatura y el fotoperiodo en el crecimiento de la rafidofitas y criptofitas en los cultivos y determinar su influencia en el medio natural. Teleaulax acuta mostró tasas de crecimiento (m) entre 0.4 y 0.7 d-1, Teleaulax bilboensis entre 0.3 y 0.7 d-1 y Rhodomonas amphioxeia entre 0.4 y 0.85 d-1. Los clones Abra 2001 y Abra 2002 de Heterosigma akashiwo y Teleaulax amphioxeia tasas entre 0.6 y 1.2 d-1, mientras que Plagioselmis prolonga alcanzo tasas entre 0.8 y 1.3 d-1. Estas tasas son notablemente superiores a las obtenidas por otros autores. Los clones Abra 2001 y Abra 2002 de Heterosigma akashiwo exhibieron óptimos de crecimiento entre 750 y 1200mEm-2 s-1. Los rangos óptimos de crecimiento para Heterosima akashiwo, clon Abra 2001, se registraron entre 500 y 1200m E m-2 s-1 con 15-30 PSU, mientras para el clon Abra 2002 se situaron entre 15-35 PSU y 350-1200mE m-2 s-1, siendo las irradiancias optimas mas elevadas encontradas hasta la fecha. Los rangos definidos por las tasas de crecimiento >0.69d-1 explicaron su rango de aparición en el estuario del Nervión-Ibaizabal. Las irradiancias a las que se expusieron las criptofitas del Nervión -Ibaizabal son las mas elevadas descritas hasta la fecha para este grupo, contradiciendo la creencia generalizada de que únicamente crecen a intensidades bajas de luz: Los óptimos de crecimiento de Teleaulax acuta fueron 90-750mE m-2 s-1 entre 10 y 30 PSU. Su presencia en el estuario es más importante a partir de 150mE m-2 s-1, alcanzando concentraciones notables a 400mE m-2 s-1. El rango optimo de crecimiento (m>-85%mmax) y las tasas >0.69 d-1 no explicaron sus observaciones en el medio natural. El rango de crecimiento para Teleaulax amphioxeia se definió entre 15-35 PSU a 250-950 mE m-2 s-1. se identificó a concentraciones elevadas entre 10 y 35 PSU a >200mE m-2 s-1. el rango de las tasas de crecimiento >0.69 d-1 explico todas sus apariciones en el estuario del Nervión- Ibaizabal durante todo el año. Teleaulax bilboensis mostró un rango optimo de crecimiento con 5-25 PSU a 250-950 mE m-2 s-1 coincidiendo con sus identificaciones en el estuario del Nervión- Ibaizabal, entre 5 y 15 PSU a >300mE m-2 s-1. El rango optimo de crecimiento (m>-85%mmax) no explico sus observaciones en el estuario del Nervión-Ibaizabal. Plagioselmis prolonga alcanzo sus tasas de crecimiento optimas entre 20-35 PSU y 250-750mE m-2 s-1. Se identifico en concentraciones elevadas entre 250-400 mE m-2 s-1 con salinidades >20 PSU, El rango delimitado por las tasas de crecimiento >0.69 d-1 explico sus apariciones en el estuario del Nervión- Ibaizabal durante todo el año. Rhodomonas amphioxeia exhibió óptimos de crecimiento entre 15-35 PSU t 100-750 mE m-2 s-1. Los rangos delimitados con los cultivos de Rhodomonas amphioxeia coinciden con sus identificaciones en el estuario del Nervión- Ibaizabal. El rango optimo de crecimiento (m>-85% mmax) y las tasas >0.69 d-1 no explicaron sus observaciones en el estuario del Nervión - Ibaizabal. Heterosigma akashiwo, clones Abra 2001 y 2002, Teleaulax acuta, Teleaulax amphioxeia, Teleaulax bilboensis, Plagioselmis prolonga y Rhodomonas amphioxeia mostraron sus óptimos de crecimiento entre 20 y 25ºC según la salinidad. Las tasas de crecimiento a 10ºC fueron significativamente inferiores. Las tasas de crecimiento de Heterosigma akashiwo, clones Abra 2001 y 2002 , Teleaulax acuta, Teleaulax amphioxeia y Rhodomonas amphioxeia, disminuyen con 5 PSU respecto al resto, acentuándose a 10 y 25ºC, mientras que con 35 PSU disminuyo la tasa de Teleaulax bilboensis. Heterosigma akashiwo se identificó en el estuario del envión- Ibaizabal entre 9 y 25ºC, siendo un rango muy amplio comparado con otros clones. En cambio, florece a 15 y 20ºC, siendo un rango muy amplio comparado con otros clones. En cambio, florece a 15-20ºC, temperaturas inferiores al rango descrito (20-25ºC) para esta especie. El rango en el que la tasa de crecimiento de Heterosigma akashiwo fue >0.69 d-1 explicó sus apariciones en el estuario del Nervión- Ibaizabal durante la primavera y el verano. Los rangos de temperatura y salinidad detectó la presencia de Teleaulax acuta. Teleaulax amphioxeia, Teleaulax bilboensis, Plagioselmis prolonga y Rhodomonas amphioxeia en el estuario del Nervión- Ibaizabal coinciden con los rangos óptimos obtenidos con los cultivos. Los rangos óptimos de crecimiento (m>- 85%mmax) de Teleaulax acuta y Teleaulax bilboensis explicaron sus apariciones en el estuario del Nervión-Ibaizabal durante la primavera y el verano, mientras que en Teleaulax amphioxieia no. El rango definido por las tasas de crecimiento >0.69 d-1 explico todas las observaciones de Plagioselmis prolonga en el estuario, mientras que el rango optimo de crecimiento (m>-85%mmax) y el rango definido por las tasas de crecimiento >0.69 d-1 d e Rhodomonas amphioxeia explicaron parcialmente su presencia en el estuario.