ECOLOGÍA DE POBLACIONES PLAYAS DE ARENA INTRODUCCIÓN

Transcripción

1 ECOLOGÍA DE POBLACIONES PLAYAS DE ARENA INTRODUCCIÓN

2 secado retención Línea de resaca drift line resurgencia Línea efluente effluent line saturación Brown & McLachlan, 1990

3 AEREO ACUATICO BROWN SUB TERRESTRE MEDIO-LITORAL SUB LITORAL DAHL SECADO RETENCIÓN SATURACIÓN NMAX línea resaca TABLA DE AGUA RESURGENCIA línea efluente NMIN SALVAT

4 Diagrama visual: playas de Chile

5 La Paloma La Pedrera

6 La Coronilla Barra del Chuy

7 Manantiales José Ignacio

8 Análisis comparativo de la historia de vida de Pseudorchestoidea brasiliensis (Amphipoda: Talitridae) en playas disipativas y reflectivas de la costa uruguaya JULIO GÓMEZ

9 PLAYAS DE ARENA Son ambientes físicamente rigurosos donde los patrones comunitarios de diversidad ecológica y abundancia han sido relacionados principalmente a factores físicos, tales como pendiente de la playa y tamaño de grano

10 PLAYAS DE ARENA MARINAS EXPUESTAS Variación morfodinámica Zona de swash DISIPATIVAS supralitoral Pendiente Tamaño de grano Compactación Energía de olas Ancho Zona de swash supralitoral REFLECTIVAS Pendiente Tamaño de grano Compactación Energía de olas Ancho

11 PARADIGMA A NIVEL COMUNITARIO Las comunidades macrofaunísticas de playas de arena presentan una disminución consistente desde condiciones disipativas a reflectivas en: n de especies Abundancia total Biomasa total DISIPATIVAS REFLECTIVAS

12 HIPÓTESIS A NIVEL COMUNITARIO La hipótesis autoecológica gica (AH) (AH). Las comunidades están estructuradas por las respuestas independientes de las especies al ambiente físico, las interacciones biológicas son mínimas (McLachlan 1990). La hipótesis de exclusión del swash (SEH) (SEH). El rigor del swash determina la exclusión progresiva de especies hasta la situación reflectiva extrema, donde no ocurren especies intermareales y solo permanecen las supralitorales (McLachlan et al. 1995).

13 HIPÓTESIS A NIVEL POBLACIONAL DISIPATIVAS ADECUACIÓN BIÓLOGICA n de individuos reproducción sobrevivencia REFLECTIVAS

14 SUJETO DE ESTUDIO Anfípodo talítrido Pseudorchestoidea brasiliensis. Habita playas reflectivas y disipativas de Uruguay Co-ocurrencia en ambos extremos morfodinámicos permite investigar la respuesta poblacional y su historia de vida en diferentes ambientes

15 SUJETO DE ESTUDIO Anfípodo talítrido Pseudorchestoidea brasiliensis. phylum Arthropoda clase Crustacea subclase Malacostraca orden Amphipoda suborden Gammaridea familia Talitridae género Pseudorchestoidea

16 OBJETIVO Determinar si el tipo morfodinámico de las playas de arena afecta las principales características demográficas en Pseudorchestoidea brasiliensis, a fin de evaluar el paradigma a nivel poblacional

17 HIPÓTESIS Pseudorchestoidea brasiliensis de la playa disipativa presenta mayor abundancia, crecimiento en talla y peso, mayor fecundidad y menor mortalidad

18 MATERIALES y MÉTODOS

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20 Barra del Chuy

21 Arachania

22 Disipativa

23 Reflectiva

24 ANCHO 70 m DISIPATIVA REFLECTIVA ANCHO 40 m 0.20 mm 0.56 mm BARRA DEL CHUY ARACHANIA Riqueza de especies Abundancia Biomasa spp (ind.m -2 ) 20 (g.m -2 ) 5 spp 65 (ind.m -2 ) 12 (g.m -2 ) BARRA DEL CHUY ARACHANIA

25 Muestreo poblacional: 20 meses

26 Pseudorchestoidea brasiliensis

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30 VARIABLES POBLACIONALES Abundancia Fecundidad Madurez sexual en hembras Crecimiento individual Mortalidad natural Relación longitud-peso

31 ABUNDANCIA Número de individuos por metro lineal (IST, ind m-1): IST n i = 1 = n q w q =ind/m² w =ancho de distribución del anfípodo n = número de estaciones

32 ABUNDANCIA Número de individuos por metro lineal (IST, ind m -1 ): IST = m i=1 n q i w Test U de Mann-Whitney: comparaciones entre playas de juveniles, machos, hembras, hembras ovígeras y embriones

33 FECUNDIDAD CONTEO DE EMBRIONES

34 FECUNDIDAD Largo hembras ovígeras (L) vs. fecundidad (F): F = c d L Comparación entre playas: ANCOVA, con talla individual como covariable

35 MADUREZ SEXUAL EN HEMBRAS Fracción de hembras ovígeras en función de la talla modelada con función logística de madurez: B L = ( α 1 α 2 La talla media de madurez sexual (L 50% ) fue obtenida por: α1 L50% = α Ajuste no lineal (quasi-newton), bootstrap 1 + e β 2 L )

36 CRECIMIENTO INDIVIDUAL Análisis mensual de frecuencias de tallas. Ajuste no lineal de función de crecimiento estacional de von Bertalanffy (FCVB) : L t = L [1- e [-K(t-t0 )+(KC/2 π ) sin 2π (t-wp)-(kc/2π ) sin 2π ( t 0 -WP)] ] Comparación de FCVB: análisis de suma de cuadrados de los residuales

37 L t = L CRECIMIENTO INDIVIDUAL Modelo estacional de von Bertalanffy [1- e [-K(t-t )+(KC/2 π ) sin 2π (t-wp)-(kc/2 π ) sin 2 0 π ( t 0 -WP)] ] L t = talla a edad t L = talla asintótica K = parámetro de curvatura t 0 = edad computada a talla cero C = intensidad de oscilación estacional WP = t donde el crecimiento es mínimo

38 Comparación de FCVB: ARSS F = RSS J RSS P : RSS de FCVB con datos agrupados RSS s : suma de RSS de cada población N: tamaño total de la muestra J: nº de poblaciones a comparar F crítico : con 3(J-1) y N-3J GL para el numerador y 3 N p RSS ( J 1) RSS 3 s s

39 MORTALIDAD NATURAL Curvas de captura basada en longitudes Entradas: parámetros de crecimiento Estimación: ln( N ) = g M t' donde M es la mortalidad natural

40 RELACIÓN LONGITUD-PESO SECO Estimación por sexo en cada playa, usando: W = a b L Comparación entre playas para cada sexo: ANCOVA

41 RESULTADOS

42 ABUNDANCIA

43 ABUNDANCIA

44 L t = L CRECIMIENTO INDIVIDUAL [-K(t-t0 )+(KC/2 π ) sin 2π (t-wp)-(kc/2 π ) sin 2π [1- e ( t 0 -WP)] ]

45 MORTALIDAD NATURAL DERIVADA DE LA CURVA DE CAPTURA ln( N ) = g M t' PARÁMETROS ARACHANIA BARRA DEL CHUY MEDIA (EE) p MEDIA (EE) p g 8.54 (0.31) (0.55) M (1/año) 2.35 (0.20) (0.39) R

46 FECUNDIDAD F = c d L ANCOVA: F 1,276 = 20.66; p= L50% = 8.7 mm L50% = 8.9 mm MADUREZ B L L 50% β = 1 + e α1 = α ( α 1 α 2 2 L )

47 RELACIÓN LARGO-PESO ANCOVA F 1,395 = 34.88; p<<0.01 W= a L b ANCOVA F 1,342 = 26.90; p<<0.01

48 CONCLUSIONES (a) A diferencia de las predicciones del paradigma, la población de P. brasiliensis en la playa disipativa presentó: (1) Menor abundancia (2) Menor producción de embriones y reclutamiento (3) Mayor mortalidad natural (4) La misma intensidad de crecimiento individual (5) El mismo tiempo de vida estimado

49 CONCLUSIONES (b) A favor del paradigma, la población en la playa disipativa presentó: (1) Mayor crecimiento en peso. (2) Mayor fecundidad individual. (3) Gradual transición a la madurez.

50 CONCLUSIONES Las respuestas poblacionales a la morfodinámica pueden diferir notablemente de respuestas a nivel comunitario en playas arenosas Los modelos comunitarios de macroescala no caracterizan necesariamente la historia de vida y variaciones demográficas a nivel de especie Paradigma comunitario ha subestimado los mecanismos de regulación poblacional

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52 ÁREA Y PERIODO DE ESTUDIO 15 PLAYAS 2 AÑOS Río de la Plata Océano Atlántico Km

53 RESUMEN DE HIPOTESIS (especies de origen marino) Playas marinas n esp. Comunidades 1) Autoecológica (AH) 2) Exclusión del Swash (SEH) Dispativa reflectiva Poblaciones 1) Severidad de habitat (HHH) Zona de Swash Zona Supralitoral fitness? Dispativa reflectiva Playas estuarinas 1) Diagrama de Remane 2) Modelo lineal de Atrill 3) Morfodinámica 1) Decremento de salinidad? 2) Incremento del rango salino 3) Severidad de habitat (HHH)

54 Características de historia de vida (playas oceánicas) (ind m -1 ) Hembras ovígeras SM SI Ach Ara JI Bar PLAYAS REFLECTIVAS Reproducción Crecimiento nº de individuos Juveniles (ind m -1 ) SM SI PD Ara Ach JI Bar Contenido de agua (%) 1/BFS Talla media de ovígeras (mm) SI JI PD Ara SM Ach Bar Fertilidad (Juveniles / hembra -1 ) SM SI Ara Ach JI Bar Compactación de la arena (kg cm -2 ) 1/Pendiente ADECUACIÓN BIÓLOGICA

55 Hipótesis de Seguridad de Hábitat (HSH) ADECUACIÓN BIÓLOGICA de organismos el supralitorales REFLECTIVAS Riesgo de Mortalidad por inmersión o arrastre en tormentas (juveniles) DISIPATIVAS

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58 Modelo 1: Ocurrencia GAM/GLM Logístico IMPORTANCIA DE VARIABLES SEGÚN AIC logit P(X) = α a b c d e Altura de ola (cm) Salinidad BFS (cm m -1 ) Materia orgánica (%) Compactación (kg cm -2 ) Altura de hola Salinidad Pendiente (BFS) Mat. Orgánica Compactación P(X)= exp (Xβ) 1+ exp (Xβ) Xβ (predictor lineal) Probabilidad de ocurrencia Variación explicada 75.7%

59 Modelo 1 Efectos parciales (probabilidad) 1 2 Probabilidad de ocurrencia Altura de ola (cm) Salinidad Estuario Marinas Reflectivas BFS (cm m -1 ) Materia orgánica (%) Morfodinámica Compactación (kg cm -2 )

60 Modelo 2: GAM/GLM Abundancia (ind m -1 ) Reflectivas Estuarinas y marinas a Compactación (kg cm -2 ) b Contenido de agua (%) c Salinidad d Altura de ola (cm) e Temperatura del agua (ºC) f Materia orgánica (%) Primavera-fin de varano

61 ABUNDANCE (ind m-1) 0 Salinity INNER ESTUARY OUTER ESTUARY ATLANTIC OCEAN Beach Km