ESTIMACIÓN DE PRODUCCIÓN PRIMARIA DEL FITOPLANCTON DE BAHIA MAGDALENA BCS, MÉXICO (FASE II).

Transcripción

1 ESTIMACIÓN DE PRODUCCIÓN PRIMARIA DEL FITOPLANCTON DE BAHIA MAGDALENA BCS, MÉXICO (FASE II). Resumen.- En el periodo de febrero a diciembre del 7 se realizaron seis muestreos en catorce estaciones de Bahía Magdalena, con el propósito estimar las tasas de producción primaria del fitoplancton (TPPF) y estudiar algunas de las características físicas y químicas de sus aguas. Las variables medidas fueron, temperatura, salinidad, nutrientes inorgánicos disueltos (NID= nitratos, nitritos, fosfatos, amonio), y clorofila a. Introducción.- La zona costera del Pacífico de Alta y Baja California es considerada parte de los cuatro sistemas de corrientes de frontera Este más importantes del mundo. Estas zonas presentan entre sus características la elevada riqueza de sus aguas debido a los constantes aportes de nutrientes inorgánicos disueltos a la zona eufótica. El principal mecanismo responsable de este proceso son las surgencias de aguas subsuperficiales, debido a la influencia de los vientos que soplan paralelos a la línea de costa, del NW en el hemisferio Norte y del SE en el hemisferio Sur y al efecto de Coriolis o de rotación de la tierra. La principal característica de las surgencias es llevar nutrientes nuevos a la capa superficial del océano. Los denominados nutrientes nuevos, son considerados como aquellos nutrientes cuya fuente es externa al sistema (Dugdale y Goering, 197), a diferencia de los nutrientes regenerados que se producen en el interior del sistema por procesos biológicos. Los nitratos, fosfatos y silicatos pueden ser buenos ejemplos de nutrientes nuevos, debido a su elevado estado oxidación que les confiere mayor estabilidad en el agua en condiciones naturales, y el amonio y los nitritos, con bajo número de oxidación como nutrientes regenerados. En las zonas costeras, y particularmente en las bahías y lagunas, no es fácil determinar el origen de los nutrientes, debido a su interacción con el fondo y la línea de costa. Para aplicar con más claridad estos conceptos al área de estudio, es necesario, primero, definir sus fronteras e identificar las posibles fuentes de nutrientes. Métodos y materiales.- El área de Bahía Magdalena, Baja California Sur, México, es un ecosistema lagunar ubicado en el Pacífico Nororiental (Fig. 1). Es una bahía subtropical eutrófica, tiene una boca principal de km de amplitud, por lo que el sistema es fuertemente influenciada por la energía de las mareas (Zaytsev et al., 3). Por simplicidad, consideramos que el aporte externo de nutrientes proviene principalmente de las aguas modificadas de la corriente de California, en su extremo meridional y que los procesos de remineralización se llevan a cabo en las estaciones someras de la bahía, compuestas de arenas finas y muy finas (Shumilin et al., 5). Los estudios hidrológicos previos han mostrado diferencias en las características de sus aguas de acuerdo a la época del año, la ubicación geográfica y el estado de la marea (Alvarez et al. 1975, Acosta & Lara 197, Guerrero et al. 19, Hernández et al. 1997, Zaitsev et al. 3; Cervantes-Duarte et al., sometido). Las amplias variaciones en las condiciones ambientales tienen importante influencia en la composición y distribución de larvas de peces, zooplancton y fitoplancton (Nienhuis y Guerrero 195, Aceves et al. 199, Palomares & Gómez 199, Funes et al. 199).

2 I J M3..5. K L M1 O N Fig. 1. Localización del área de estudio El presente estudio se realizó durante el 7 con el propósito de cubrir un ciclo anual comparable al realizado en el año anterior a fin de establecer una serie de datos que puedan ser utilizados como línea base de referencia. Durante el 7, se realizaron seis muestreos en los meses de febrero, abril, junio, agosto y diciembre, en catorce estaciones que cubren las condiciones generales de Bahía Magdalena. En cada muestreo se midió temperatura, salinidad y profundidad, empleando un equipo CTD (conductividad, temperatura y profundidad, por sus siglas en inglés) SeaBird-19 plus. Mediante el uso de una botella hidrográfica, tipo Niskin, se tomaron muestras de la superficie para análisis de clorofila a, NID, y en las estaciones donde se estimó la productividad primaria, se tomaron muestras para medir la concentración de oxígeno disuelto en botellas claras y obscuras, en un periodo de incubación de 3- horas a temperatura constante (Strickland y Parsons, 197). Las muestras para clorofila a fueron filtradas utilizando filtros GFF de 5 mm de diámetro, mismos que fueron colocados en Nitrógeno líquido hasta su análisis. El filtrado fue colocado en frascos de plástico y congelado para utilizarlo en los análisis de nitratos, nitritos y fosfatos. El amonio fue colocado en viales de ml y almacenado en nitrógeno líquido hasta su análisis. Los análisis se realizaron en laboratorio de acuerdo a las técnicas estándar (Strickland y Parsons, 197). Resultados.- Las estimaciones de producción primaria y de la biomasa de fitoplancton, expresada como concentración de clorofila a, presentaron un amplio intervalo de variación tanto espacial como temporalmente. En la estación (I) representativa de la zona de canales, al NW de la bahía se registró una producción promedio de.35 mg C m -3 h -1, con

3 máximos en los meses de junio de -7 y diciembre de 7. La concentración de clorofila a promedio e intervalo de confianza al 95% fue de 3.±.7 mg m -3, (Fig. ). I PPN clorofila 1 1 PPN (mg C m -3 h -1 ) 5 Clorofila a (mg m -3 ) -5 3/1/ /3/ 3/5/ /7/ 31// 3/1/ 9/1/ 7//7 //7 7//7 //7 5/1/7 /1/7 Fig.. Tasas de producción primaria y concentración de clorofila a en la estación I. Las estimaciones de TPPF para la estación K1 ubicada en la porción NE de la bahía presentó una tasa promedio de. mg C m -3 h -1, con fluctuaciones a lo largo del periodo de estudio. La concentración de clorofila a promedio e intervalo de confianza al 95% fue de 3.73±1. mg m -3, con un máximo muy pronunciado de 1.73 mg m -3 en el mes de junio del 7 (Fig. 3). K1 PPN clorofila /1/ /3/ 3/5/ /7/ 31// 3/1/ 9/1/ 7//7 //7 7//7 //7 5/1/7 /1/7 PPN (mg C m -3 h -1 ) Clorofila a (mg m -3 ) Fig. 3. Tasas de producción primaria y concentración de clorofila a en la estación K1.

4 La variación de las TPPF en la estación M1 ubicada en la boca principal de la bahía y que representa las condiciones hidrógraficas más oceánicas por su profundidad y por su cercanía al mar abierto, presentaron una variación promedio de 1.17 mg C m -3 h -1, con un máximo de 13.3 mg C m -3 h -1 en el mes de junio del 7, en cambio la concentración de clorofila a presentó un patrón estacional con valores máximos en abril de y 7, y mínimos en agosto, octubre y diciembre del y diciembre del 7 (Fig. ). M1 PPN clorofila 15 1 PPN (mg C m -3 h -1 ) /1/ /3/ 3/5/ /7/ 31// 3/1/ 9/1/ 7//7 //7 7//7 //7 5/1/7 /1/7 Clorofila a (mg m -3 ) Fig.. Tasas de producción primaria y concentración de clorofila a en la estación M1. La estación O se ubica en la parte SW de la bahía y viene a representar las condiciones hidrológicas de las aguas que se intercambian con la denominada Bahía Almejas. En esta zona la TPPF promedio fue negativa, lo que indica que el método no es lo suficientemente sensible. Los valores máximos se presentaron en junio de con valores de 5.99 mg C m -3 h -1, en cambio la concentración de clorofila a presentó un patrón estacional con máximos en junio y agosto de y 7 (Fig. 5).

5 O PPN clorofila 1 1 PPN (mg C m -3 h -1 ) 5-5 3/1/ /3/ 3/5/ /7/ 31// 3/1/ 9/1/ 7//7 //7 Clorofila a (mg m -3 ) 7//7 //7 5/1/7 /1/7 Fig. 5. Tasas de producción primaria y concentración de clorofila a en la estación O. Con el propósito de asociar las tendencias de las TPPF con variables físicas y químicas se analizaron los datos promedio. Las TPPF responden positivamente con los cambios de temperatura promedio superficial, al incrementarse la temperatura del agua hay un aumento de la PPN (Fig. ). Aunque son pocos datos la tendencia muestra que en los meses cálidos la PPN se incrementa y de manera contraria ocurre en los meses fríos, de diciembre y febrero.

6 PPN in-situ 1 3 PPN (mg C mg Chlā 1 h -1 ) Temperatura ( o C) Meses 15 Fig. Producción primaria neta promedio (PPN) versus temperatura promedio superficial en Bahía Magdalena. Los números en las abscisas representan los muestreos bi-mensuales, iniciando en 1 marzo, abril, 3 junio, agosto, 5 octubre, diciembre, 7 febrero, abril, 9 junio. La variación promedio del Nitrógeno inorgánico disuelto (NID) presentó sus máximas concentraciones en los meses de primavera y verano, mientras que disminuye en los meses de diciembre y febrero. Este comportamiento parece asociado al balance del aporte y consumo. Suponemos que los productores primarios consumen los NID al punto a valores muy bajos de agosto a diciembre (Fig. 7).

7 PPN NID 1 15 PPN (mg C mg Chlā 1 h -1 ) NID (um) Meses Fig. 7 Producción primaria neta promedio (PPN) versus Nitrógeno inorgánico disuelto (NID) promedio superficial en Bahía Magdalena. Los números en las abscisas representan los muestreos bi-mensuales, iniciando en 1 marzo, abril, 3 junio, agosto, 5 octubre, diciembre, 7 febrero, abril, 9 junio. El índice de surgencias (IS) representa la cantidad de agua superficial desplazada hacia fuera de la costa y que es reemplazada por aguas subsuperficiales. Este desplazamiento es debido al efecto de los vientos que soplan paralelos a la línea de costa y que por efecto del movimiento de la tierra en el hemisferio norte, estas son desplazadas a 9º hacia la derecha. El índice estimado para la latitud frente a Bahía Magdalena, presenta dos máximos (abril y octubre) y dos mínimos (febrero y agosto). Los datos indican que hay un incremento de la PPN después del pico máximo de surgencias (Fig. ).

8 PPN índice 1 5 PPN (mg C mg Chlā 1 h -1 ) IS (m 3 s -1 /1 m costa) Meses Fig. Producción primaria neta promedio (PPN) versus Nitrógeno inorgánico disuelto (NID) promedio superficial en Bahía Magdalena. Los números en las abscisas representan los muestreos bi-mensuales, iniciando en 1 marzo, abril, 3 junio, agosto, 5 octubre, diciembre, 7 febrero, abril, 9 junio. Conclusiones.- La TPPF es fuertemente influenciada por las variaciones de temperatura superficial del mar y por la concentración de NID. Existen épocas críticas en el sistema pelágico marcadas por la climatología de la región. Las de máxima influencia de las surgencias (con una desviación de un mes), en abril y octubre y las de mínima influencia en febrero y agosto. Impacto.- Los resultados del presente proyecto muestran las principales características físicas y químicas de las aguas de Bahía Magdalena, así como las estimaciones de biomasa y producción primaria de fitoplancton. Esta información es básica para los trabajos futuros de ordenamiento costero.

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