Análisis comparativo de comunidades planctónicas en aguas antárticas y ecuatoriales

Transcripción

1 Incidencia de factores bióticos y abióticos en la composición y abundancia de la comunidad fitoplanctónica y las migraciones zooplanctónicas en la Antártida, las Islas Galápagos y el Ecuador continental Análisis comparativo de comunidades planctónicas en aguas antárticas y ecuatoriales Débora Simón Baile (UFA ESPE), Eduardo Rebolledo Monsalve (PUCESE), Theofilos Toulkeridis (UFA ESPE) Marzo, 2015 Quito, Ecuador

2 INTRODUCCION Adhesión a CONVEMAR 2012, Ecuador ostenta 4,5 veces más territorio marítimo que terrestre EL FUTURO DEL PAÍS ESTÁ EN EL MAR

3 INTRODUCCION Importancia de las reservas marino-costeras Recuperación de caladeros de pesca (soberanía alimentaria) Protección física frente a tormentas, oleajes y tsunamis (manglares-el Niño). Potencial turistico (diversificación económica, matriz productiva, desarrollo sostenible) Absorción de CO 2, sumideros de carbono y mitigación del cambio climático

4 El océano, verdadero pulmón del planeta Los ecosistemas terrestres no son los únicos pulmones del planeta; de hecho, el océano es el actor principal en la mitigación del cambio climático ya que ha absorbido alrededor del 60-70% del total de CO 2 emitido a la atmósfera aun cuando su biomasa es 0.05 % respecto a biomasa vegetal terrestre. Carbono azul. OBJETIVO PRINCIPAL: Estimación y valoración de servicios ambientales oceanográficos mediante economía ambiental como absorción de CO 2 (carbono azul) en reservas marinas de Ecuador como oportunidad en futuras negociaciones sobre pago por servicios ambientales (PES) que se negocian entre países desarrollados y países en vías de desarrollo (Protocolo de Kyoto-mercados de carbono). PES que serían utilizados para conservación y gestión de ecosistemas marinocosteros ecuatorianos.

5 Figura tomada de Saavedra-Pellitero (2010) El océano absorbe y retira CO 2 mediante 2 procesos: (1) Bombeo biológico: mediante fotosíntesis ( = que ecosist. Terrestres) (2) Bombeo físico: solubilidad + formación de estructuras sólidas de organismos marinos carbonatados (corales, moluscos, plancton). (Sólo océanos)

6 Bloom-eclosión de plancton registrada por satélites de la NASA

7 Antártida Archipiélago Shetland del Sur Comunidades planctónicas en aguas antárticas y ecuatoriales Áreas de estudio: Reservas marinas Razones de singularidad: Alta productividad en el verano austral Máxima concentración de macro nutrientes (PO4, NO3) y de oxigeno disuelto Mínima intervención humana, ambiente prístino

8 Estación Ecuatoriana Pedro Vicente Maldonado (PEVIMA) Lat.: 62º 26' 57.6'' S. Long.: 59º 41' 32.1'' W

9 Áreas de estudio: Reservas marinas

10 Golfo de Guayaquil, Alrededores de Reserva Isla Santa Clara Razones de singularidad Desembocadura del GUAYAS mayor cuenca hidrográfica del Ecuador Gran aporte de nutrientes y mezcla de agua dulce Aporte de O 2 proveniente de corriente fría de Humboldt Bajas profundidades ( entre 15 y 60 m) distantes de la costa continental Intervención humana (plataformas hidrocarburíferas)

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12 Área de estudio: 5 estaciones de muestreo alrededor de PEVIMA- Antártida. Profundidad > 100 m. Comunidades planctónicas en aguas antárticas y ecuatoriales

13 Resultados: Inmediaciones PEVIMA Antártida, fecha, hora, lugar y profundidad de los muestreos. Zona UTM: 21E y Datum WGS-84 COORDENADAS GEOGRÁFICAS LATITUD LONGITUD FECHA HORA Muestreo ,5" S ,7" O : ,5" S ,7" O : " S " O : ,9" S ,4" O : ,9" S ,4" O : " S " O : " S " O : ,8" S ,9" O :00 Lugar detoma de Muestra " S " O :30 Ensenada Guayaquil " S " O :20 Frente Isla Dee Canal Isla Torre-Dee 0, 30 y 100 0, 30 y 100 0, 30 y 100 0, 30 y 100 Bahía Chile 0, 30 y 100 Ensenada Guayaquil Profundidad (metros) 0, 30 y 100 0, 30 y 100 Canal Isla Robert-Torre 0, 30 y 100 Bahía Chile 0, 30 y 100 Punta Ash 0, 30 y 100

14 Resultados: 6 estaciones de muestreo en inmediaciones Isla Santa Clara, profundidades entre 6 y 50 m

15 Resultados: Inmediaciones Isla Santa Clara, fecha, hora, lugar y profundidad de los muestreos. Zona UTM: 21E y Datum WGS-84 Fecha Estacion Profundidad Hora 18 de enero del 2015 Plataforma m Plataforma m Plataforma Amistad 40m Plataforma 10 35m ZASC Isla Santa Clara 15 m 6m Coordenadas X Coordenada s Y Vel. filtrado (cm/seg) Área de Boca (m²) Distancia recorrida (m) Volumen filtrado m³ 10:28-10: ,40 11:02-11: ,90 11:35-11: ,10 0, :13-12: ,80 12:44-12: , ,90 13:20- Tabla. 13: , ,70

16 Metodología Muestreo oceanográfico Factores bióticos (plancton) Red bongo Antártida:100 µm / Depth: 100 m Sta.Clara: 300 y 60 µm / Depth: 6 a 50 m Botella Van Dorn Antártida: 30 µm / Depth: 0 y 30 m, Vol: 4 l Sta.Clara: No tamiz / Depth: 5 m, Vol: 2.5 l Identificación taxonómica LABORATORIO MICROSCOPÍA Cuantificacion de clorofila a Estimacion biomasa Factores fisicoquímicos (Antártida) CTD: Salinidad, Temp., O 2 disuelto Depth: 100 m Multiparámetro: Salt, Tempt., ph, O 2 disuelto Depth: 0 y 30 m

17 Materiales y métodos: Muestreo oceanográfico, embarcaciones menores

18 Metodología: Comunidades planctónicas en aguas antárticas y ecuatoriales Arrastre planctónico doble oblicuo con red tipo bongo, en función de la profundidad

19 Metodología: Comunidades planctónicas en aguas antárticas y ecuatoriales Arrastre planctónico doble oblicuo con red tipo bongo, izado y cobro de red, registro de volumen de agua filtrada

20 Metodología: Comunidades planctónicas en aguas antárticas y ecuatoriales Arrastre planctónico doble oblicuo con red tipo bongo, concentración de muestras en frascos

21 Metodología: Comunidades planctónicas en aguas antárticas y ecuatoriales Muestras de agua con botellas tipo Van Dorn, concentración de muestras tamizandose las a 30 micras

22 Registro de variables físico-químicas con CTD: Conductivity, Temperature & Depth (prof.) Hasta 100 metros (sólo en Antártida)

23 Resultados: Inmediaciones PEVIMA Antartida, Perfiles CTD Distribución de temperatura (rojo/naranja), salinidad (azul) y oxígeno disuelto (negro) de 0 a 100 metros. Termoclina poco marcada (gradiente <1ºC) y superficial-somera Alta concentración O 2 disuelto (11 y 13 mg/l) vs. costa Ecuador (5-7 mg/l) Ensenada Guayaquil, 28 Feb 2014_22 h Islas Torre-Robert 1 Marzo 2014

24 Resultados: Inmediaciones PEVIMA Antartida, Perfiles CTD Distribución de temperatura (rojo/naranja), salinidad (azul) y oxígeno disuelto (negro) de 0 a 100 metros. Alta concentración de O 2 disuelto Bahía Chile- 3 Marzo 2014 Punta Ash- 3 Marzo 2014

25 Resultados:Observación en microscopio óptico y fotografía de muestras para identificación taxonómica de plancton

26 Resultados: Inmediaciones PEVIMA Antártida, Comunidad fitoplanctónica, dominada por diatomeas, muchas de ellas enlazadas en cadenas Nitzschia sp. a 40X Cocconeis sp. a 40X Thalassiosira sp. a 20X Achnantes sp. a 40X Corethron sp. 40 X vista conectiva Corethron sp. 40 X vista valvar

27 Resultados: Inmediaciones Isla Santa Clara, Comunidad fitoplanctónica con diatomeas y mayor presencia de dinoflagelados Thalassiosira sp. Comunidades planctónicas en aguas antárticas y ecuatoriales Navicula sp. Odontella sp. Ornithocercus sp Gonyaulax sp. Ceratium sp.

28 Resultados: Inmediaciones Santa Clara, Biomasa de comunidad de zooplancton mas estable que comunidad fitoplanctónica, considerables fluctuaciones de biomasa menor a 100 micras atribuidos a pulsos larvales gr Comunidades planctónicas en aguas antárticas y ecuatoriales Biomasa Comunidad planctonica Inmediaciones Santa Clara 20-jun ago ene jun ago ene-15 Comunidad planctonica 60 µm 100 µm Zooplancton 300 µm Isla Santa Clara ZASC Plat 10 Plat.Amistad Plat 11 Plat 12

29 Resultados: Inmediaciones Santa Clara, Biomasa de comunidad fitoplanctónica expresada en µg/l de clorofila a 2,5 Clorofila "a" en muestras de agua superficiales 2 µg/l 1,5 1 0, Jun agosto enero 2015 Isla Santa Clara ZASC Plat 10 Plat.Amistad Plat 11 Plat 12

30 Resultados: Inmediaciones PEVIMA Antártida, Distribución de especies zooplanctónicas capturadas con mallas de 100 micras. Riqueza 25 especies Phyllum Clase Orden Familia Genero sp Artrópoda, Superclase crustacea Mollusca Ostracoda Anfipoda Isopoda Copepoda Crustacea Gastropoda Gastropoda Comunidades planctónicas en aguas antárticas y ecuatoriales 22 Febrero Isla Dee 1 22 Febrero Isla Dee 100m 23 febrero Torre-Dee 100m 1 23 Febrero Torre-Dee 100m 2 x 23 Febrero Bahia Chile (50m?) x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Calanoidea x x x x Copepoda x x x Copepoda x x x x Eufausido Thysanoessa Thysanoessa vicina x x x Gusano 1, Nemotoda/Priapulid x a? Chaetognata Sagitoidea Sagita? x x x Urochordata x Briozooa x Protozoa Radiolaria x x Rotifera Brachionus? x x Cnidaria x Chordata Peces x x x x Riqueza de especies

31 Resultados: Inmediaciones Isla Santa Clara, Distribución de especies zoo planctónicas capturados con malla de 300 micras, Riqueza 32 especies Phyllum Superclase Clase Familia Tipo SC ZASC P 10 Amistad P 11 P 12 Calanoideo 1 x x x x x x Calanoideo2 x x x x x x Copepoda Calanoideo 3 x x x x x x Calanoideo 4 x Harpacticoideo 1 x x x x x x Harpacticoideo 2 x x x x x Artropoda Crustacea Comunidades planctónicas en aguas antárticas y ecuatoriales Larva decapodo 1 Camaron x x x x x x Larva decapodo 2 Anomuro x x x x x Larva decapodo 3 Langosta/hoplocarido? x x x Larva decapodo 4 Anomuro x x x x Malacostraca Larva decapodo 5, Jaiba? x x x Anfipodo 1 x x x x x x Anfipoda Anfipodo 2 x x x x x Anfipodo 3 x x x Isopoda Isopodo 1 x Cirripedia Cirripedia x Hexapoda INSECTO x x Bivalvia Pteridae Ostra alada/perlera x Cefalopoda Juvenil pulpo x Mollusca Gastropoda Pteropodo/Heteropodo x x x Cnidaria Hidromedusae Hidromedusa 1 x x x x x x Hidromedusa2 x x x Anellida Polichaeta Poliqueto 1 x x x Poliqueto 2 x Salpido x x x x x Tunicata Urochordata Doliolido x x x x x Bractea x x x x x x Huevo pez 1 x x x x x x Huevo pez 2 x x x Chordata Pisces Huevo pez 3 x x x Larva pez 1 x Larva Pez 2 x x QUEZA ESPECIES

32 Resultados: Inmediaciones PEVIMA Antártida, Comunidad zooplanctónica, dominada por copépodos, mayor tamaño de anfípodos y presencia de eufaúsidos, escasez de holoplancton gelatinoso y pocas especies de peces Thysaonessa vicina Anfipodo Quetognato Copepodo Tintinido Alevín de pez

33 Resultados: Inmediaciones Isla Santa Clara, hexápodo, abundancia holoplancton gelatinoso, mayor presencia de larvas de peces y cefalópodos Hexapodo Bractea Salpido Larva pez anguiliforme Larva pez pleurinectiforme Larva cefalopodo

34 Levitus, S. E.. Climatological atlas of the world ocean, NOAA Comunidades planctónicas en aguas antárticas y ecuatoriales Concentración anual de nitratos (nutrientes) en océanos. Máxima en Océano Antártico

35 Levitus, S. E.. Climatological atlas of the world ocean, NOAA Concentración anual de fosfatos (nutrientes) en océanos. Máxima en Océano Antártico

36 Comunidades planctónicas en aguas antárticas y ecuatoriales Mapear la productividad marina a través de la concentración de CLOROFILA a Verano Austral (Dic-Marzo). LUZ MÁXIMA [clorofila a] y productividad Invierno Austral (Jun-Sept). NO LUZ MÍNIMA [clorofila a] y productividad

37 Comunidades planctónicas en aguas antárticas y ecuatoriales Mapear la productividad marina a través de la concentración de CLOROFILA a Verano Austral (Dic-Marzo). Época de lluvias Invierno Austral (Jun-Sept). Época seca

38 Conclusiones Variables FISICOQUÍMICAS distintivas: Diferencias de O 2 disuelto, entre 11 y 13 mg/l en Antartida contra 5-7 mg/l Isla Santa Clara. Inyección de O 2 a aguas profundas de origen antártico + soporte para alta biomasa marina Variables BIOLÓGICAS distintivas : Antártida presenta potencial como reserva genética con endemismos. Ambos sectores con alta diversidad planctónica, mayor en Santa Clara Antártida fitoplancton dominado ampliamente por diatomeas, muchas de ellas en cadenas, zooplancton con mayores tallas en grupos específicos copépodos, anfípodos, isópodos y ostrácodos. Isla Santa clara mas diversa Varios atributos de ecosistemas marino costeros pueden ser valorados y relacionados con mercados de servicios ambientales, especialmente comunidad planctónica y su rol en la absorción de CO 2, pueden valorarse económicamente para estimar el pago por servicios ambientales Necesidad de monitoreo estandarizado y permanente, restringido en la actualidad por falta de equipamiento adecuado.

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