Floraciones de Cianobacterias. en el Uruguay: Niveles Guía y Descriptores. Ambientales

Floraciones de Cianobacterias en el Uruguay: Niveles Guía y Descriptores Ambientales Virginia Acevedo Torrano Orientadora: Dra. Carla Kruk Coorientadora: Dra. Sylvia Bonilla Pasantía en Ecología, Licenciatura en Ciencias Biológicas Sección Limnología, IECA, Facultad de Ciencias Universidad de la República Montevideo, Uruguay, Mayo 2012

CONTENIDO RESUMEN... 3 INTRODUCCIÓN... 4 Floraciones de cianobacterias: ocurrencia y factores ambientales condicionantes... 4 Clasificaciones de las cianobacterias... 8 Niveles Guía para programas de monitoreo ambiental... 10 Situación en Uruguay... 11 HIPÓTESIS Y PREDICCIONES... 12 OBJETIVOS... 14 Objetivo general... 14 Objetivos específicos... 14 METODOLOGÍA... 15 Base de datos... 15 ANÁLISIS DE DATOS... 16 Variables biológicas y ambientales seleccionadas... 16 Comparación de los Niveles Guía basados en clorofila a... 17 Variación estacional y por tipo de ecosistema... 17 Biovolumen de cianobacterias y variables ambientales indicadoras... 17 Clasificación de las especies de cianobacterias... 18 RESULTADOS... 19 Comparación de los Niveles Guía basados en clorofila a... 20 Variación estacional y por tipo de ecosistema... 23 Biovolumen de cianobacterias y variables ambientales... 25 Grupos de especies de cianobacterias... 28 DISCUSIÓN... 31 Niveles Guía y relación entre clorofila a y biovolumen... 31 Temperatura... 33 Disponibilidad de luz... 34 Estado trófico (fósforo total)... 35 Biovolumen relativo de cianobacterias... 36 Grupos de especies de cianobacterias... 37 CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS... 39 AGRADECIMIENTOS... 40 BIBLIOGRAFÍA... 41 ANEXO... 47 2

RESUMEN La ocurrencia de floraciones de cianobacterias potencialmente tóxicas ha aumentado en las últimas décadas en todo el mundo, debido principalmente a la eutrofización de los ecosistemas acuáticos. Uruguay no es una excepción a este fenómeno mundial y sus consecuencias, por lo que las floraciones de cianobacterias son comunes en diversos tipos de ambientes acuáticos en nuestro país. Este es el primer trabajo que realizó una compilación de registros de dominancia de cianobacterias en ecosistemas límnicos del Uruguay en un periodo de más de 10 años (1994-2007). El objetivo fue estudiar las condiciones ambientales que caracterizan la dominancia de cianobacterias en el fitoplancton en ambientes eutróficos del Uruguay con alta biomasa (clorofila a > 10 µg L -1 ), utilizando la categorización según los Niveles Guía (NG) para aguas recreativas propuestos por la OMS (Chorus & Bartram 1999). Los NG permiten evaluar el ecosistema y el riesgo para la salud por presencia de cianobacterias, para aguas recreativas la OMS define 2 niveles: NG 1 (clorofila a entre 10 y 50 µg L -1 ) y NG 2 (clorofila a > 50 µg L -1 ). La hipótesis de trabajo fue que las floraciones de cianobacterias se ubican por encima del NG 2, que su biomasa se relaciona directamente con la temperatura y fósforo total e inversamente con la disponibilidad de luz relativa en el ambiente, y que se pueden identificar grupos de cianobacterias que responden de forma similar. Se incluyeron 11 ecosistemas de distintas zonas del país que presentaron casos de alta biomasa de cianobacterias. Estos incluyeron principalmente ambientes artificiales ubicados al sur y representados mayoritariamente en verano. Se observaron 18 especies de cianobacterias dominantes, las cuales correspondieron a diferentes grupos filogenéticos (Ordenes) y ecológicofuncionales. Muchas de estas especies son comúnmente registradas en todo el mundo y son potencialmente tóxicas, pudiendo afectar la biota acuática y la salud humana. Los dos NG mostraron las diferencias predichas respecto al biovolumen de cianobacterias, y aunque la relación clorofila a - biovolumen dejó de ser directa a altos valores de biomasa, este valor estuvo muy por encima de la concentración que define el NG 2 (50 µgl -1 ). La baja disponibilidad de luz y alto estado trófico caracterizaron la condición de alta biomasa de cianobacterias como se esperaba. Nuestros resultados indican que la alta temperatura no se asoció a la dominancia de cianobacterias, habiéndose analizado un amplio rango de temperatura (10-32 C). Las especies de cianobacterias mostraron respuestas solapadas en relación a las principales variables indicadoras y no se encontraron agrupadas en sus preferencias ambientales ni según las clasificaciones filogenéticas y funcionales consideradas. En Uruguay, está en proceso de estudio la implementación de una normativa que permita evaluar el riesgo por floraciones de cianobacterias, y futuras investigaciones son imprescindibles para su gestión y mejor predicción de su ocurrencia. 3

INTRODUCCIÓN Floraciones de cianobacterias: ocurrencia y factores ambientales condicionantes Las cianobacterias son un grupo de microorganismos procariotas que realizan fotosíntesis oxigénica utilizando clorofila a. Estos organismos son capaces de colonizar una gran diversidad de hábitats, incluyendo ambientes acuáticos, tanto marinos como continentales, semi-acuáticos y terrestres. Su distribución es cosmopolita por lo que se encuentran en ecosistemas de todas las latitudes, incluyendo ambientes con condiciones extremas (Whitton & Potts 2002). En los ecosistemas acuáticos, las cianobacterias que habitan en la columna de agua forman parte del fitoplancton (Whitton & Potts 2002; Reynolds 1984). Como las microalgas eucariotas del fitoplancton, en determinadas condiciones las cianobacterias pueden aumentar significativamente su biomasa en relación a su concentración original, fenómeno llamado floración (Chorus & Bartram 1999; Smayda 1997). Las floraciones de cianobacterias pueden estar producidas por una o más especies, y su tiempo de generación y permanencia puede ser muy variable (Reynolds & Walsby 1975). La mayor problemática asociada a este fenómeno consiste en la capacidad de algunas especies de producir cianotoxinas que pueden afectar la biota acuática y terrestre, incluyendo a los seres humanos (Huisman et al. 2005). Los mecanismos de toxicidad de las cianotoxinas son diversos, pueden generar desde efectos hepatotóxicos, neurotóxicos y dermatotóxicos, hasta la inhibición general de la síntesis proteica (Sivonen & Jones 1999), por lo cual la presencia de cianotoxinas no solo constituye un riesgo por ingestión sino también por contacto (Chorus & Bartram 1999). Además, las floraciones de cianobacterias generan problemas estéticos y económicos, ya que confieren color, olor y sabor al agua, limitando las actividades recreativas y pesqueras, y el uso del cuerpo de agua como fuente de agua potable (Lampert & Sommer 2007; Chorus & Bartram 1999). Asimismo, hacen más complejos los procesos de potabilización, aumentando sus costos (Codd et al. 2005; Chorus & Bartram 1999). 4

Las cianobacterias planctónicas presentan una gran variedad de rasgos biológicos ecofisiológicos y con amplia tolerancia ambiental, lo cual explica que son un grupo ubicuo (Paerl et al. 2001). Pueden encontrarse en cualquier estado trófico, desde oligotrófico a eutrófico y en cualquier tipo de clima (Whitton & Potts 2002; Mur et al. 1999). Sin embargo, la alta carga de nutrientes y la temperatura elevada, son factores considerados como promotores del desarrollo de floraciones de cianobacterias (Paerl & Huisman 2009; Dokulil & Teubner 2000; Chorus & Bartram 1999). En las últimas décadas, la ocurrencia de floraciones de cianobacterias ha aumentado notoriamente en ecosistemas continentales y costeros en todo el mundo, debido principalmente al incremento de la eutrofización de los cuerpos de agua (Chorus & Bartram 1999). La eutrofización (enriquecimiento de nutrientes) es uno de los grandes problemas ecológicos que afecta a numerosos ecosistemas acuáticos en todo el planeta (Lampert & Sommer 2007; Schindler 2006). Este enriquecimiento de nutrientes genera un aumento de la biomasa fitoplanctónica, lo cual conlleva a una serie de cambios en el ambiente que generan condiciones propicias para el desarrollo de floraciones de cianobacterias (Lampert & Sommer 2007). Ha sido propuesto que la dominancia por cianobacterias depende de la relación entre nitrógeno y fósforo disuelto (Mur et al. 1999; Smith 1983). Sin embargo, algunos autores afirman que su dominancia es más afectada por las concentraciones absolutas de dichos nutrientes que por su proporción (Downing et al. 2001). Las cianobacterias tienen la capacidad de almacenar muy eficientemente fósforo (Kulaev & Vagabov 1983) y nitrógeno (Flores & Herrero 2005). Esto explica que sean buenas competidoras por estos nutrientes aun cuando los mismos están en bajas concentraciones (Chorus & Bartram 1999). También se ha encontrado recientemente que las cianobacterias son fisiológicamente flexibles y optimizan rápidamente la captación de nutrientes cuando estos fluctúan o son limitantes (Aubriot et al. 2011). Además, algunas especies de cianobacterias poseen la capacidad de fijar N 2, lo cual es una ventaja frente a las algas eucariotas en condiciones de limitación de este nutriente (Oliver & Ganf 2002). Por lo tanto, aunque el estado de eutrofia favorece el desarrollo de cianobacterias, paradójicamente algunas especies pueden dominar el fitoplancton aun cuando la concentración de nutrientes es baja (Chorus & Bartram 1999). 5

Las cianobacterias pueden realizar fotosíntesis en un mayor espectro lumínico en comparación con la mayoría de las algas eucariotas por poseer un tipo de pigmentos accesorios, las ficobilinas (Kehoe 2010; Cohen-Bazire 1982). Aunque son capaces de crecer en un amplio rango de intensidad de luz, algunas cianobacterias tienen una mayor tasa de crecimiento a bajas intensidades en comparación con otras especies del fitoplancton (Chorus & Bartram 1999). Esto es una ventaja competitiva de las mismas en ecosistemas acuáticos con alta turbidez, como los eutróficos (Scheffer et al. 1997). La mezcla de la columna de agua es un factor clave en determinar la distribución vertical del fitoplancton, dado que afecta la estabilidad y la disponibilidad de luz. Steinberg & Hartmann (1988) proponen que la dominancia del fitoplancton por cianobacterias en ambientes eutróficos es condicionada por la combinación de factores físicos incluyendo la estabilidad de la columna de agua. Según la relación entre la profundidad de la zona eufótica (profundidad límite en la que puede ocurrir fotosíntesis) y la de mezcla (Z eu /Z m ) el ambiente será más o menos favorable para determinadas especies de cianobacterias (Reynolds 2006). Una condición de turbulencia estable en el tiempo, donde la zona de mezcla es mayor a la eufótica, favorecerá el desarrollo de cianobacterias tolerantes a la turbulencia, como especies del género Planktothrix (Dokulil & Teubner 2000; Scheffer et al. 1997). En cambio, la baja turbulencia favorece el desarrollo de cianobacterias que tienen gran tolerancia a altas intensidades de luz y que generan floraciones en la superficie, como aquellas pertenecientes al género Microcystis (Dokulil & Teubner 2000). Su tolerancia a la radiación solar directa se debe a la presencia de carotenoides que protegen los fotosistemas y a la síntesis de sustancias que las protegen de la radiación UV (Sommaruga et al. 2008; Oliver & Ganf 2002). La mayoría de las especies de cianobacterias formadoras de floraciones poseen vacuolas de gas que les proporcionan la capacidad de flotar (Oliver & Ganf 2002), de esta forma pueden migrar en la columna de agua, disminuir la pérdida por sedimentación, y tener mayor acceso a nutrientes del fondo. Estas ventajas se vuelven especialmente importantes en sistemas estratificados, donde cianobacterias coloniales como Microcystis tienen una ventaja adaptativa con respecto a las microalgas eucariotas (Huisman et al. 2005; Oliver & Ganf 2002). 6

La temperatura es también considerada una variable importante que afecta el crecimiento de cianobacterias planctónicas (Paerl & Huisman 2008; Dokulil & Teubner 2000; Chorus & Bartram 1999). La alta temperatura tiene un efecto positivo directo sobre las cianobacterias, debido a que su tasa de crecimiento óptima es mayor a temperaturas más elevadas en comparación con otros grupos del fitoplancton (Paerl & Huisman 2008; Reynolds 2006). Sin embargo, estudios experimentales no hallaron diferencias en la temperatura óptima de crecimiento entre cianobacterias y algas eucariotas, y entre especies o cepas de cianobacterias se ha visto una respuesta diferencial al aumento de temperatura (Carey et al. 2012). Además, la alta temperatura también tiene efectos indirectos que afectan al fitoplancton en general y a las cianobacterias en particular. Dichos efectos se asocian con la estratificación y cambios en la mezcla de la columna de agua, así como con el aumento de nutrientes por la intensificación de la mineralización (Kosten et al. 2012; Paerl & Huisman 2009; Oliver & Ganf 2002). Consecuentemente la temperatura elevada genera condiciones de estabilidad de la columna de agua y aumento de la biomasa fitoplanctónica, lo cual a su vez aumenta la atenuación de la luz (Carey et al. 2012). Esta serie de efectos indirectos generan condiciones propicias para el desarrollo de cianobacterias vacuoladas (Oliver & Ganf 2002). Por lo tanto, además de la eutrofización de los sistemas acuáticos, el cambio climático global y su consiguiente aumento de temperatura también podría promover el desarrollo de floraciones de cianobacterias (Paerl & Huisman 2008). Otros factores asociados al mayor desarrollo de las cianobacterias planctónicas son el alto ph y la depredación reducida. El alto ph, que implica una baja concentración de CO 2, favorece el crecimiento de las cianobacterias (Steinberg & Hartmann 1988) dado que poseen una mejor capacidad de captar CO 2 en comparación con la mayoría de microalgas eucariotas, debido a sus mecanismos de concentración de carbono celular (Badger & Price 2003). En relación a la depredación, las cianobacterias planctónicas formadoras de floraciones pueden alcanzar grandes tamaños, particularmente las coloniales como Microcystis y las filamentosas que forman agregados como Dolichospermum (Oliver & Ganf 2002). Esto tiene como consecuencia una depredación reducida por el zooplancton en condiciones de altas densidades debido a su gran tamaño, baja palatabilidad y a la producción de cianotoxinas (Huisman et al. 2005; Whitton & Potts 2002). 7

El desarrollo de floraciones de cianobacterias está determinado por diversos factores y complejas interacciones ambientales y biológicas (Elser 1999). Sin embargo, algunas variables ambientales pueden ser utilizadas para resumir los factores generales que las afectan. La temperatura, la disponibilidad de luz (como Z eu /Z m ) y el fósforo total pueden ser consideradas como las variables ambientales indicadoras más importantes de los principales procesos que afectan al fitoplancton incluyendo las cianobacterias (Whitton & Potts 2002; Chorus & Bartram 1999). La temperatura (T) afecta los procesos metabólicos y fisiológicos de los organismos (Lampert & Sommer 2007) y la Z eu /Z m es un indicador del régimen de luz en la columna de agua (Reynolds 2006). El fósforo (P), como fósforo total (PT) es un indicador muy utilizado del estado trófico (Salas & Martino 1990; Vollenweider & Kerekes 1981). Clasificaciones de las cianobacterias Las cianobacterias planctónicas presentan una gran diversidad de formas, tamaños y niveles de organización biológica, incluyendo el nivel unicelular, colonial y filamentoso (Oliver & Ganf 2002). Dada esta gran diversidad de especies, su estudio puede facilitarse mediante el uso de clasificaciones que las agrupen según características o respuestas al ambiente similares. Las cianobacterias formadoras de floraciones, se pueden clasificar según diversos criterios filogenéticos, ecológicos, fisiológicos o sociológicos (Lavorel et al. 1997). En términos filogenéticos las cianobacterias se agrupan en tres Ordenes (Hoffmann et al. 2005). Las Chroococcales incluyen organismos unicelulares o coloniales, con o sin envoltura mucilaginosa. Las Oscillatoriales, organismos filamentosos uniseriados, sin células diferenciadas. Las Nostocales, filamentos uni o multiseriados, con células diferenciadas: heterocitos que permiten fijar nitrógeno y acinetes que cumplen función de resistencia y propagación. Algunos ejemplos de los géneros típicos de cada Orden son: Microcystis y Merismopedia (Chroococcales), Planktothrix y Pseudanabaena (Oscillatoriales), Cylindrospermopsis y Nodularia (Nostocales). Las cianobacterias también pueden ser estudiadas según una aproximación ecológica o funcional. Según el tipo de floración que desarrollan se pueden distinguir tres ecoestrategias: acumulativa, semi-acumulativa y dispersiva (UNESCO 2009; Oliver & Ganf 2002; Chorus & Bartram 1999) (Tabla 1). 8

Tabla 1. Características de los tres tipos de ecoestrategias de las cianobacterias planctónicas que desarrollan floraciones. Ik: intensidad de luz de subsaturación de la fotosíntesis. Tomado de UNESCO (2009). Acumulativas Semi-acumulativas Dispersivas Profundidad del lago Profundo-somero Profundo-somero Somero Respuesta a la luz Alto I k Medio I k Bajo I k Frecuencia de la mezcla (segundos) Regulación de la flotación Estacional (10 7 ) Excelente. Migración vertical Diurno (10 5 ) a diario o semanal Buena. Puede fallar a altas densidades Continuo (10 3-10 4 ) Buena Fijación de nitrógeno Algunas Si Algunas Tipo de floración Evidente, superficial Evidente, pueden acumularse en superficie No es evidente Ejemplos de algunos géneros Anabaena, Microcystis Anabaena, Aphanizomenon, Cylindrospermopsis Planktothrix, Limnothrix, Cylindrospermopsis Otra herramienta que puede ser utilizada para el estudio del fitoplancton en general y de las cianobacterias en particular, es la agrupación de especies según sus características funcionales (Reynolds et al. 2002). Recientemente, han sido definidos siete grupos funcionales para el fitoplancton basados en la morfología de los organismos (GFBM), que permiten asociar a los grupos con sus potenciales respuestas y efectos ambientales (Kruk & Segura 2012; Kruk et al. 2010). Las cianobacterias están representadas en los GFBM I, III, IV y VII. El grupo I corresponde a organismos pequeños con alta relación superficie/volumen. El grupo IV incluye organismos de tamaño medio sin características especializadas. Las principales cianobacterias capaces de producir floraciones tóxicas están representadas en el grupo III y VII (Tabla 2). Las tres clasificaciones (Ordenes, ecoestrategias y GFBM) presentan algunas coincidencias en relación a los organismos que las integran. Por ejemplo, especies del Orden Chroococcales están representadas en la ecoestrategia acumulativa, y a su vez corresponden al GFBM VII. Las otras dos ecoestrategias incluyen especies del Orden Oscillatoriales y Nostocales, que son incluidas en el GFBM III. 9

Tabla 2. Grupos funcionales basados en morfología (GFBM) III y VII, que incluyen las principales cianobacterias que desarrollan floraciones. Se muestran algunas de las características, respuestas ecológicas y los géneros para cada GFBM. Extraído de Kruk et al. (2010). GFBM III GFBM VII RASGOS MORFOLÓGICOS Morfología Filamentos largos con aerótopos Colonias mucilaginosas grandes Volumen promedio (µm 3 ) 1541 43152 S/V promedio (µm -1 ) 1,7 1 PRINCIPALES RESPUESTAS AMBIENTALES Utilización de recursos (luz, P, N, Si, C) Baja concentración de saturación Alta concentración de saturación Vulnerabilidad a ser consumidos Baja Baja Pérdidas por sedimentación No presentan No presentan-baja Ejemplos Cylindrospermopsis raciborskii Planktothrix agardhii Limnothrix planctónica Microcystis aeruginosa Aphanocapsa delicatissima Niveles Guía para programas de monitoreo ambiental La problemática a nivel mundial asociada al desarrollo de floraciones de cianobacterias, ha llevado a establecer nuevas legislaciones en algunos países (UNESCO 2009; Codd et al. 2005; Huisman et al. 2005; Chorus & Bartram 1999). En el marco de la generación de medidas de prevención y gestión de las floraciones de cianobacterias, la Organización Mundial de la Salud (OMS) desarrolló una guía que permite evaluar la situación del ecosistema acuático y el riesgo potencial para la salud humana por la presencia de cianobacterias. Esta se basa en Niveles Guía y de Alerta que fueron determinados a partir de estudios toxicológicos, de abundancia de cianobacterias y concentración de clorofila a (Clo a) (Chorus & Bartram 1999). Para sistemas destinados a la recreación se establecen dos Niveles Guía (Falconer et al. 1999). Para aquellos destinados a la potabilización se establecen un Nivel de Vigilancia y dos Niveles de Alerta (Chorus & Bartram 1999) (Tabla 3). Dependiendo del Nivel Guía o de Alerta se predice el nivel de riesgo para la salud humana y se aconseja la toma de determinadas medidas según el uso del cuerpo de agua. Por ejemplo, para el Nivel Guía 2 se recomienda la restricción pública del uso del cuerpo de agua para baños, la evaluación de posibles riesgos y la implementación de un programa de monitoreo. Esta guía debe ser validada con datos de la flora de cada región y adaptada a la problemática de cada país. 10

Tabla 3. Niveles Guía y de Alerta para ecosistemas destinados a la recreación y potabilización respectivamente (Chorus & Bartram 1999), según concentración de clorofila a (Clo a) y abundancia de cianobacterias (Ab.). Aguas para recreación Clo a Ab. Aguas para potabilización Nivel Guía (µgl -1 ) (cel ml -1 ) Nivel de Alerta - 0,1 200 Vigilancia - 1 2000 Alerta 1 Nivel Guía 1 10 20.000 - Nivel Guía 2 50 100.000 Alerta 2 A pesar de que la ocurrencia de floraciones de cianobacterias ha aumentado de forma global, la investigación al respecto es desigual en las distintas regiones climáticas (Codd et al. 2005). Existe una gran disponibilidad de estudios científicos referidos principalmente a ambientes templados (Dokulil & Teubner 2000; Watson et al. 1997), mientras que para ambientes tropicales y subtropicales la información disponible es escasa, especialmente en países de América Latina, África y algunas zonas de Asia (Codd et al. 2005). Situación en Uruguay Uruguay se encuentra en una región subtropical y no es una excepción al fenómeno mundial del aumento de la eutrofización y sus consecuencias (Mazzeo et al. 2002; Conde & Sommaruga 1999). En nuestro país se han registrado floraciones de cianobacterias desde 1982, y en la actualidad es un fenómeno común en diversos ecosistemas como ríos, estuarios, lagos y lagunas de acuerdo a la información compilada en UNESCO (2009) (Tabla 4). En ecosistemas eutróficos como lagos de la Costa de Oro, lagos someros de la costa Este y embalses en el centro y norte del Uruguay existen registros de floraciones de cianobacterias potencialmente tóxicas y tóxicas como Microcystis aeruginosa, Nodularia spumigena, Planktothrix agardhii y Cylindrospermopsis raciborskii (Aubriot et al. 2011; UNESCO 2009; Vidal & Kruk 2008; Piriz 2007; De León & Yunes 2001; Scasso et al. 2001; Pérez et al. 1999; Bonilla 1997). Sin embargo, Uruguay aun no cuenta con un análisis exhaustivo en relación a las floraciones de cianobacterias planctónicas (relevamiento, evaluación, mapeo, etc). Aunque la normativa internacional propuesta por la OMS de NG de Clo a y abundancia de cianobacterias debe ser ajustada a las 11

condiciones locales (Chorus & Bartram 1999), nuestro país no ha establecido una normativa de monitoreo ambiental propia que incluya niveles de biomasa, abundancia y cianotoxinas de cianobacterias en agua potable y para recreación. Por lo tanto, el estudio de las cianobacterias y de las condiciones que favorecen el desarrollo de floraciones en nuestro país es de suma relevancia. Esto posibilitará una mejor predicción de su ocurrencia y la implementación de medidas de gestión en ecosistemas acuáticos continentales. Asimismo, la investigación de las cianobacterias en esta región climática aportará al conocimiento de lo que sucede en las regiones subtropicales del planeta respecto a esta problemática ambiental. Además de una importancia regional, podría aportar información relevante sobre lo que podría ocurrir en regiones templadas afectadas por el cambio global (Jeppesen et al. 2007). Tabla 4. Algunas de las especies de cianobacterias registradas en floraciones en los principales ecosistemas lóticos y lénticos del Uruguay (tomado de UNESCO 2009). Ecosistemas acuáticos Ejemplos de especies registradas Lóticos Lénticos Río Uruguay, Río Yi, Arroyo Sta. Lucía, Río de la Plata, Paso Severino Embalses sobre Río Uruguay y Río Negro, lagunas costeras (Sauce, Blanca, Rocha, Garzón, Merín), lagos naturales y artificiales urbanos y suburbanos Microcystis aeruginosa, Microcystis novacekii, Microcystis flos-aquae, Aphanizomenon gracile, Dolichospermum circinalis, Dolichospermum spiroides. Merismopedia tenuissima, M. aeruginosa, M. novacekii, M. flos-aquae, Aphanocaspa delicatissima, Limnothrix redekeii, Planktolyngbya limnetica, Planktothrix agardhii, Raphidiopsis mediterranea, Aphanizomenon gracile, D. circinalis, D. spiroides, Cylindrospermopsis raciborskii, Nodularia spumigena HIPÓTESIS Y PREDICCIONES En Uruguay las cianobacterias formadoras de floraciones están distribuidas en diversos ecosistemas acuáticos eutróficos (Aubriot et al. 2011; Fabre et al. 2010; UNESCO 2009; Vidal & Kruk 2008; Chalar et al. 2002; Scasso et al. 2001; Pérez et al. 1999). Para la evaluación del riesgo para la salud por cianobacterias, pueden aplicarse Niveles Guía basados en Clo a. Las principales variables indicadoras de las condiciones ambientales (T, Z eu /Z m y P) pueden reflejar los factores más importantes que afectan el desarrollo del 12

fitoplancton en general y de las cianobacterias. Debido a la gran diversidad de especies de cianobacterias que pueden desarrollar floraciones, es útil aplicar clasificaciones funcionales para su estudio, que permitan agruparlas según respuestas comunes a condiciones ambientales. Se plantean las siguientes hipótesis y predicciones: Hipótesis 1: La Clo a es un buen indicador del biovolumen de fitoplancton y por lo tanto puede utilizarse como indicador de riesgo por floraciones de cianobacterias. Hipótesis 2: El aumento de temperatura y de estado trófico, y la disminución de la disponibilidad de luz se asocian al aumento de la biomasa de cianobacterias. Hipótesis 3: A altas biomasas totales de cianobacterias existen grupos de cianobacterias que ocurren en las mismas condiciones ambientales. Predicción 1: Existe una correlación directa entre el indicador Clo a y el biovolumen de cianobacterias. Predicción 2: La estación estival, y ecosistemas con mayor estado trófico y menor disponibilidad lumínica se caracterizan por una mayor biomasa de cianobacterias. Predicción 3: Se identifican grupos de especies de cianobacterias que corresponden con una clasificación funcional. 13

OBJETIVOS Objetivo general El objetivo de este trabajo fue estudiar las condiciones ambientales que caracterizan la alta biomasa (Clo a > 10 µgl -1 ) y dominancia de cianobacterias en el fitoplancton en ambientes eutróficos del Uruguay, utilizar los Niveles Guía para aguas recreativas, así como identificar agrupaciones de especies de cianobacterias. Objetivos específicos 1. Clasificar los ecosistemas según la Clo a en los dos Niveles Guía y determinar sus diferencias respecto de las principales variables ambientales (T, Z eu /Z m y PT). 2. Evaluar el tipo de relación entre los indicadores Clo a y biovolumen. 3. Estudiar la relación entre las variables biológicas (Clo a, biovolumen total y de cianobacterias dominantes, y porcentaje de biovolumen de cianobacterias) y los gradientes ambientales de T, Z eu /Z m y PT, según las estaciones del año y el tipo de sistema. 4. Identificar grupos de cianobacterias asociados a condiciones ambientales similares según T, Z eu /Z m y PT, y si estos grupos pueden describirse mediante una clasificación filogenética (Ordenes), ecoestrategias o GFBM. 14

METODOLOGÍA Base de datos Se realizó una revisión bibliográfica sobre estudios de fitoplancton efectuados en ecosistemas acuáticos del Uruguay entre los años 1994 y 2007. Esta revisión abarcó publicaciones en revistas arbitradas, informes técnicos y tesinas de la Sección Limnología de la Facultad de Ciencias y datos no publicados (gentilmente compartidos por Luis Aubriot, Sylvia Bonilla, Daniel Conde, Guillermo Chalar, Amelia Fabre, Mauricio González, Carla Kruk, Pablo Píriz y Florencia Sarthou). A partir de dicha revisión, que incluyó 19 ecosistemas (Anexo 1), se seleccionaron solo los trabajos con muestreos (casos) en los que hubo alta biomasa fitoplanctónica y dominancia de cianobacterias. La alta biomasa se consideró cuando la concentración de Clo a fue mayor o igual a 10 µgl -1. Este valor fue utilizado como criterio de corte, ya que corresponde al primer NG para aguas con fines recreativos, y es intermedio entre el nivel mínimo de vigilancia (1 µgl -1 ) y el máximo valor de alerta para aguas para potabilizar (Falconer et al. 1999). La dominancia de una especie de cianobacteria se estableció cuando el biovolumen de la especie fue mayor o igual al 30% del biovolumen total de la comunidad fitoplanctónica. En aquellos estudios en los que se realizó más de un muestreo durante la misma estación del año y durante el mismo año, se seleccionó el conjunto de datos correspondientes al máximo biovolumen de la cianobacteria dominante. En aquellos casos en que no se contaba con el biovolumen de la especie dominante en particular, el mismo fue calculado a partir de la abundancia (células ml -1 ) y de medidas de los organismos utilizando aproximaciones geométricas (Hillebrand et al. 1999). Las medidas promedio de los organismos y células por especie fueron tomadas de la literatura del país (UNESCO 2009) o de la base de datos de biovolumen de fitoplancton de la Sección Limnología (compilada de diversas fuentes, datos no publicados). En aquellos casos en los que no se contó con datos de biovolumen total de la comunidad, de abundancia o de Clo a, se infirieron los datos faltantes utilizando una función lineal de ajuste entre biovolumen y Clo a (R 2 = 0,72) (Bonilla, datos no publicados). 15

A partir de los criterios antes mencionados, se construyó una matriz de datos con las especies de cianobacterias registradas en condición de dominancia para cada sistema. Esta incluyó la fecha y lugar de muestreo y área del ecosistema (Há). Además se consideraron las variables físico-químicas de la columna de agua: temperatura (T, C), ph, oxígeno disuelto (OD, mgl 1 ), conductividad (K, µscm -1 ), profundidad máxima (Z max, m), zona de mezcla (Z m, m), profundidad del disco de Secchi (DS, m), coeficiente de atenuación de la luz (K d, m -1 ), zona eufótica (Z eu, m), relación zona eufótica y zona de mezcla (Z eu /Z m ), fósforo total (PT, µgl -1 ), nitrógeno total (NT, µgl -1 ) y alcalinidad (Alc, mgca +2 L -1 ). En aquellos casos en que no se contó con el dato de Z eu, la misma fue estimada a partir del K d (Z eu = 4,6/K d ) o DS (Z eu =2,4 DS) (Lampert & Sommer 2007). Los datos de la comunidad fitoplanctónica incluidos en la matriz fueron: Clo a (µgl -1 ), biovolumen de la especie de cianobacteria dominante (BVsp, mm 3 L -1 ), biovolumen total de la comunidad (BVt, mm 3 L - 1 ) y biovolumen total de cianobacterias (BVciat, mm 3 L -1 ). Además se calculó el porcentaje de BVsp (%BVsp) y de BVciat (%BVciat). ANÁLISIS DE DATOS Variables biológicas y ambientales seleccionadas A partir de la matriz de datos se realizaron histogramas para cada una de las variables biológicas y ambientales, determinando si su distribución correspondía a la normal utilizando la prueba de Kolmogorov-Smirnov (estadístico d). Las variables cuya distribución no fue normal (BVsp, BVt, BVciat, K, Z max, Z m, DS, Z eu, Z eu /Z m, PT, NT y Area) fueron normalizadas aplicando la transformación Log 10 (x+1), la normalidad fue chequeada nuevamente. Para la interpretación de los resultados se utilizaron principalmente tres variables ambientales indicadoras (T, Z eu /Z m y PT), dado que resumen los gradientes más importantes que asociados a las floraciones de cianobacterias, como ha sido mencionado en la introducción. 16

Comparación de los Niveles Guía basados en clorofila a Se adjudicó el NG respectivo a cada caso según la Clo a. El primer grupo incluyó aquellos casos en que la Clo a se encontraba entre 10 y 50 µgl -1, correspondientes al NG 1. El segundo grupo incluyó casos correspondientes al NG 2, en los que la Clo a era mayor a 50 µgl -1. Se evaluaron las diferencias en los valores de las medianas de las variables biológicas y ambientales entre los dos NG utilizando la prueba no paramétrica de Kruskal- Wallis (estadístico H), dado que no se cumplieron los supuestos para la aplicación de una prueba paramétrica. Se realizó un análisis de correlación no paramétrica (Spearman, estadístico r s ) para evaluar la relación entre la Clo a y las variables biológicas y ambientales. Se realizaron ajustes de curvas no lineales para modelar la relación entre la Clo a y BVt, T, Z eu /Z m y PT, y se seleccionaron los modelos significativos con mejor ajuste, utilizando el programa SigmaPlot (11.0). Para analizar cuanta variación de la concentración de Clo a podía ser explicada a partir de las variables ambientales seleccionadas T, Log 10 (Z eu /Z m +1) y Log 10 (PT +1) se construyó un modelo de regresión lineal múltiple. Se verificó que se cumplieran los supuestos de la regresión múltiple (relación linear y normalidad de las variables, y homocedasticidad). Variación estacional y por tipo de ecosistema Para analizar la relación entre las variables ambientales y la biomasa de cianobacterias se utilizó una combinación de análisis. Se utilizó la prueba de medias no paramétrica de Kruskal-Wallis para analizar las diferencias entre las variables continuas (biológicas y ambientales) en relación a la variable categórica estación del año (niveles: primavera, verano, otoño, invierno) y la variable categórica tipo de sistema (niveles: lago, laguna, río y embalse), analizando además las diferencias entre los distintos niveles de cada variable categórica con análisis post hoc. Biovolumen de cianobacterias y variables ambientales indicadoras Se aplicó un análisis de correlación no paramétrica (Spearman, r s ) para evaluar el grado de variación conjunta de las variables biológicas (BVsp, BVt, BVciat) y ambientales (T, Z eu /Z m y PT). Se construyó un modelo de regresión lineal múltiple para determinar en qué 17

medida las variables ambientales T, Log 10 (Z eu /Z m +1) y Log 10 (PT +1) explicaron la varianza del BVsp. Para describir las diferencias entre especies se realizaron diagramas box-plots del BVsp, %BVsp y Clo a, y variables ambientales indicadoras (T, Z eu /Z m, PT) correspondientes a cada especie de cianobacteria, basados en la mediana y los percentiles 25 y 75%. Dado que no se contó con suficientes datos por especie de cianobacterias dominantes, no fue posible realizar un análisis estadístico para determinar diferencias significativas entre especies respecto a las variables biológicas y ambientales. Todos los análisis mencionados anteriormente fueron realizados con el programa STATISTICA (6.0). Clasificación de las especies de cianobacterias Se clasificaron las especies de cianobacterias planctónicas según grupos taxonómicos a nivel de Orden (Komárek & Anagnostidis 2005; Komárek & Anagnostidis 1999; Anagnostidis & Komárek 1985), ecoestrategias (UNESCO 2009) y grupos funcionales basados en morfología (GFBM) (Kruk et al. 2010). La clasificación en ecoestrategias se realizó a partir del tipo de floración descrita para cada especie en Uruguay (UNESCO 2009). El GFBM asignado a cada especie se realizó con una clave para clasificar fitoplancton en GFBM (Kruk 2010), utilizando medidas de los organismos tomadas de la literatura (UNESCO 2009) y de otras fuentes no publicadas. Se analizó la existencia de grupos de especies según las variables ambientales T, Log 10 (Z eu /Z m +1) y Log 10 (PT +1), utilizando un análisis de clasificación o agrupación (cluster). Se utilizó el programa PAST (Hammer et al. 2001) aplicando el método de agrupación de grupos pareados y distancia Euclidiana. Para distinguir las agrupaciones de especies más probables que el azar se eligió el valor de bootstrap 70% como nivel de corte, que es generalmente aceptado como significativo (Nemec & Brinkhurst 1988). Se examinó si todas las especies correspondientes a un mismo grupo filogenético, ecológico o funcional aparecían en un mismo grupo de los obtenidos en el cluster construido, en base a las variables ambientales. 18

Para estudiar las diferencias entre las especies agrupadas por grupos taxonómicos, GFBM y ecoestrategias se aplicó la prueba de medias no paramétrica de Kruskal-Wallis para las variables T, Z eu /Z m, PT y BVsp. Además se analizaron las diferencias en los distintos niveles de cada variable categórica con análisis post hoc. Se utilizó el programa STATISTICA (6.0). RESULTADOS A partir del relevamiento realizado se seleccionaron 48 casos que cumplieron con la condición de concentración de Clo a 10 µgl -1 y %BVsp 30%. Se registraron 18 especies de cianobacterias dominantes que pertenecieron a los tres Ordenes, tres ecoestrategias y tres GFBM (Tabla 5). Tabla 5. Especies de cianobacterias registradas, clasificadas según Ordenes (C, Chrooccocales; N, Nostocales; O, Oscillatoriales), ecoestrategias (D, dispersivas; A, acumulativas; SA, semiacumulativas) y GFBM (III, IV, VII). Se muestran los ecosistemas donde fueron registradas, la región del país (Centro, C; Este, E; S, Sur; N, Norte) y el Nivel Guía (NG). SG indica Salto Grande. Especie Orden ecoest. GFBM ecosistema región NG Aphanocapsa delicatissima C D VII Pajarera E 1 Gomphosphaeria aponina C A VII Rodó S 2 Merismopedia tenuissima C A VII Rivera S 2 Microcystis aeruginosa C A VII Blanca, Rodo, SG E, S, N 1 y 2 Microcystis tenuissima C A VII Rodó S 2 Rhabdoderma lineare C A VII Techera S 1 Aphanizomenon gracile N D III Rodó S 2 Cylindrospermopsis raciborskii N D III Chica, Javier S 1 y 2 Dolichospermum cf. spiroides N SA III SG N 1 Dolichospermum planctonicum N SA III Bonete C 1 Nodularia baltica-spumigena N SA III Castillos E 1 y 2 Raphidiopsis mediterranea N D III Rodó S 2 Leptolyngbya cf. thermalis O D IV Blanca E 1 Limnothrix redekei O D III Rodó S 2 Planktolyngbya limnetica O D IV Bonete C 1 Planktothrix agardhii O D III Rodó S 1 Pseudanabaena catenata O D IV Blanca E 1 Pseudanabaena cf. moniliformis O D IV Rocha E 1 y 2 19

Los casos seleccionados correspondieron a 11 ecosistemas límnicos de distintas zonas del Uruguay incluyendo lagos, embalses y lagunas. La mayoría fueron ambientes artificiales (areneras, embalses y lagos urbanos) y principalmente ubicados al sur del país. Hubo 15 casos correspondientes al NG 1 y 33 casos al NG 2. La estación del año más representada fue verano (28 casos) y la menos representada primavera (2 casos), invierno y otoño fueron representados en 6 y 12 casos respectivamente. Debido a que el BVt, BVsp y BVciat presentaron una misma tendencia en todos los análisis, en la interpretación de los resultados se hará referencia únicamente al BV para representar a las tres variables mencionadas, especificando desvíos a la tendencia general si fuera necesario. El %BVsp y %BVciat también mostraron tendencias muy similares por lo tanto haremos referencia solo al %BVsp. Comparación de los Niveles Guía basados en clorofila a Tabla 6. Prueba de Kruskal Wallis (estadístico H) entre NG 1 y 2 para variables biológicas y ambientales indicadoras. Valores significativos de H se indican en gris (p<0,05); categorías distintas representadas con letras, (+) y (-) indican mayor y menor mediana respectivamente. Abreviaciones y unidades se muestran en texto. H NG1 NG2 BVsp 17,39 b- a+ BVt 10,62 b- a+ BVciat 13,39 b- a+ %BVciat 0,08 %BVsp 1,03 Clo a 30,31 b- a+ T 6,77 a+ b- Z eu /Z m 2,66 PT 9,08 b- a+ Las floraciones de cianobacterias divididas según los dos NG se diferenciaron en la mayoría de las variables biológicas (BV y Clo a) y ambientales (T, PT), excepto %BVsp, Z eu /Z m, ph, OD y Z m (Tabla 6 y Anexo 2). Como se esperaba la Clo a y el BV fueron mayores en el NG 2 (Tabla 6, Fig.1A). Este ocurrió a menor T y mayor PT que el NG 1 (Fig.1 B y D; Tabla 6). Aunque la Z eu /Z m no mostró diferencias entre los NG, dicho cociente tuvo mayor variación para el NG 1, estando restringido a bajos valores en el NG2 (Fig.1C). Además de la categorización en NG, se analizó la relación entre el gradiente de Clo a con el BVt y los gradientes de las variables ambientales indicadoras (T, Z eu /Z m y PT). Para la función Clo a- BVt se seleccionó una regresión lineal por tramos lineales, que presentó un mejor ajuste significativo (R 2 = 0,35; p < 0,001) en comparación con una regresión lineal, permitiendo identificar un valor umbral (Toms & Lesperance 20

PT (µgl -1 ) BVsp (mm 3 BV sp L -1 ) T ( C) 2003). La concentración de Clo a aumentó conjuntamente con el BVt en el primer tramo, mientras que en el segundo tramo la relación cambió y tendió a ser inversa (Fig.2A). La concentración de Clo a disminuyó con la T (Fig.2B). 200 150 A 35 30 B 25 100 T 20 50 15 10 0 3 C 1 2 NG NS 5 400 D 1 2 NG NS 2 300 Z eu /Z Zeu/Zmix m 1 PT 200 100 0 1 2 NS NG 0 1 2 NS NG Fig. 1. Variación del BVsp, T, Z eu /Z m y PT en relación a los NG 1 y 2 (concentración de Clo a NG 1 entre 10 y 50 µgl -1, NG 2 > 50 µgl -1 ). El punto y el box corresponden a la mediana y al 25 y 75 % respectivamente, las barras representan el rango mín-máx (sin outliers). No se pudo ajustar una curva entre la Clo a y la Z eu /Z m, relación que mostró una gran variabilidad entre 0 y 1, habiendo una correlación negativa entre ambas variables (Fig.2C, Tabla 10). La Clo a aumentó con el PT, aunque tampoco se pudo ajustar una curva significativa a su relación (Fig.2D, Tabla 10). Con excepción de Z max y Z m, la Clo a estuvo correlacionada con el resto de las variables ambientales, reflejando las mismas tendencias observadas para las tres variables indicadoras seleccionadas (Anexo 4). El modelo de regresión lineal múltiple explicó el 36 % de la variación de la Clo a, que disminuyó con log 10 (Z eu /Z m +1) y aumentó con log 10 (PT+1), con aportes similares de ambas variables (0,38 y 0,46 respectivamente) (Tabla 7). 21

Log Clo a (µgl -1 ) Log 10 Clo a (µgl -1 ) Log 10 Clo a (µgl -1 ) Log 10 Clo a (µgl -1 ) 1000 100 Log 10 Clo a (µgl -1 ) A 1000 B Log Clo a (µgl -1 ) 100 10 10 1000 1 10 100 1000 10000 C Log 10 BVt (mm 3 L -1 ) Log BVt (mm 3 L -1 ) 5 10 15 20 25 30 35 T( T ( C) C) 1000 D Log Clo a (µgl -1 ) 100 Log Clo a (µgl -1 ) 100 10 10 0 1 2 3 4 5 ZZeu/Zmix m 10 100 1000 10000 Log Log PT (µgl -1 10 PT (µgl ) -1 ) Fig. 2. Log 10 Clo a en función de Log 10 BVt (A), T (B), Z eu /Z m (C) y Log 10 PT (D). Los puntos en gris indican el NG 1 (Concentración de Clo a entre 10 y 50 µgl -1 ), en negro NG 2 (Clo a > 50µgL -1 ). En A se muestra la regresión lineal por tramos, valor umbral de Clo a = 190 µgl -1 ; en C se indica la coincidencia de la zona eufótica con la de mezcla con línea punteada. Tabla 7. Modelos de regresión lineal múltiple para Clo a y BVsp (Log 10 BVsp); se muestran los coeficientes de regresión significativos para las variables independientes T, Log 10 (Z eu /Z m +1) y Log 10 (PT+1). Variables dependientes Coeficientes de regresión significativos R 2 p Clo a (µgl -1 ) Log 10 [(Z eu /Z m +1)]= -0,38 Log 10 (PT+1)= 0,46 0,36 < 0,001 constante (intercepto)= 52,5 Log 10 (BVsp+1) (mm 3 L -1 ) T= -0,29 Log 10 [(Z eu /Z m +1)]= -0,38 Log 10 (PT+1)= 0,36 0,34 < 0,001 constante (intercepto)= 1,8 22

Variación estacional y por tipo de ecosistema Las variables biológicas y ambientales no mostraron diferencias según las estaciones del año, con excepción de la T y la K. El verano tuvo mayores T y el invierno menores (Tabla 8), mientras que la K fue mayor en otoño y menor en verano (Anexo 3). Los tipos de ecosistema (lago, embalse y laguna) se diferenciaron en todas las variables biológicas excepto %BVsp (Tabla 8), y en la mayoría de las variables ambientales excepto T (Tabla 8), ph, OD y Alc (Anexo 3). Los lagos presentaron los mayores valores de BV y de Clo a, en comparación con las lagunas y los embalses estudiados (Fig.3A, Tabla 8). Las lagunas presentaron la mayor Z eu /Z m y con un rango principalmente mayor a 1, mientras que en lagos y embalses Z eu /Z m fue menor a 1 (Fig.3B, Tabla 8). Los lagos fueron más pequeños (menor Area) (Tabla 8) y se caracterizaron por una mayor concentración de nutrientes (PT y NT) y una menor trasparencia (Z eu ) en relación a lagunas y embalses (Fig.3C, Anexo 3). Tabla 8. Prueba Kruskal Wallis (estadístico H) para variables biológicas, ambientales indicadoras y Area según las estaciones del año (V, verano; O, otoño; I, invierno; P, primavera) y tipo de ecosistema (L, lago; E, embalse; LA, laguna); las categorías distintas se muestran con letras (a, b); (+) y (-) indican respectivamente mayor y menor mediana; en gris valores significativos (p<0,05). Abreviaciones y unidades se muestran en texto. Estacion año Tipo ecosistema H V O I P H L E LA BVsp 4,24 16,21 a+ ab b- BVt 5,08 16,52 a+ ab b- BVciat 4,82 14,22 a+ ab b- %BVciat 3,80 1,25 %BVsp 3,21 0,91 Clo a 5,21 22,07 a+ b- b T 30,08 b+ a a- ab 2,53 Z eu /Z m 3,85 19,79 a a- b+ PT 2,73 14,83 a+ b- b Area 1,30 30,58 a- b+ b 23

200 150 BV sp 4 3 PT (µgl -1 ) BVsp (mm 3 L -1 ) A 100 50 0 L LA E B Zeu/Zmix Z eu /Z m 2 1 0 400 C L LA E 300 PT 200 100 0 L LA E Tipo de ecosistema Fig. 3. Variación del BVsp, Z eu /Z m y PT según tipo de ecosistema (L, lago; LA, laguna; E, embalse). El punto y elbox corresponden a la mediana y al 25 y 75 % respectivamente, las barras representan el rango mín-máx (sin outliers). 24

Biovolumen de cianobacterias y variables ambientales El modelo de regresión lineal múltiple para BVsp incluyó las variables seleccionadas: T, Log 10 (Z eu /Z m +1), Log 10 (PT +1), explicando el 34 % de la varianza del Log 10 (BVsp+1), que disminuyó con la T y la Z eu /Z m, y aumentó con el PT (Tabla 7). El BV no varió según las estaciones del año y fue mayor en lagos (ecosistema con mayor PT que lagunas y embalses) (Tabla 8). El %BVsp no mostró diferencias según las estaciones ni tipo de ecosistema (Tabla 8) y tampoco se correlacionó con las variables biológicas (Tabla 9). El BV presentó una correlación positiva con el PT y negativa con la T y Z eu /Z m (Tabla 10). La única relación clara del %BVsp con el ambiente fue la disminución del %BVsp con la zona de mezcla (Z m ) (Anexo 4). No se obtuvo un modelo significativo para %BVsp utilizando las variables ambientales indicadoras T, Log 10 (Z eu /Z m +1), Log 10 (PT +1). Tabla 9. Análisis de correlación (Spearman, r s ) entre variables biológicas entre sí. En gris se indican valores de r s significativos (p<0,05). BVsp BVt BVciat %BVciat %BVsp Clo a BVsp 1,00 0,93 0,98 0,16 0,24 0,72 BVt 0,93 1,00 0,96-0,10-0,03 0,63 BVciat 0,98 0,96 1,00 0,11 0,16 0,66 %BVciat 0,16-0,10 0,11 1,00 0,75 0,00 %BVsp 0,24-0,03 0,16 0,75 1,00 0,05 Clo a 0,72 0,63 0,66 0,00 0,05 1,00 Tabla 10. Análisis de correlación (Spearman, r s ) entre variables biológicas (BVsp, BVt, BVciat y Clo a) y ambientales (T, Z eu /Z m, PT), y entre variables ambientales entre sí. Valores de r s indicados en gris son significativos (p< 0,05). Las unidades se indican en texto. BVsp BVt BVciat Clo a T Z eu /Z m PT T -0,35-0,31-0,35-0,33 1-0,20-0,21 Z eu /Z m -0,61-0,61-0,59-0,45-0,20 1-0,34 PT 0,49 0,46 0,49 0,61-0,21-0,34 1 Los mayores valores de BVsp (mediana y rango) correspondieron a las especies Gomphosphaeria aponina y Merismopedia tenuissima (Orden Chrooccocales) (Fig.4A). Respecto al %BVsp, las especies Merismopedia tenuissima, Microcystis aeruginosa (Orden Chrooccocales), Nodularia spumigena (Orden Nostocales) y Planktolyngbya 25

limnetica (Orden Oscillatoriales) alcanzaron dominio total (100%), mientras que el rango más amplio de %BVsp correspondió a Gomphospaeria aponina y Cylindrospermopsis raciborskii (Orden Nostocales) (Fig.4B). Se observó que el mayor rango de Clo a coincidió con la presencia de Pseudanabaena limnetica, y la mayor mediana a Limnothrix redekei (Fig. 4C). 1000 600 BVsp (mm 3 L -1 ) 400 200 0 % BVsp 100 A.delicatissima G.aponina Meris.tenuissima M.aeruginosa M.tenuissima R.lineare A.gracile C.raciborskii D.spiroides D.planctonicum N.spumigena R.mediterranea L.thermalis L.redekei P.limnetica P.agardhii 75 Especie 50 P.catenata P.moniliformis Clo a (µgl -1 ) 25 A.delicatissima G.aponina Meris.tenuissima M.aeruginosa M.tenuissima R.lineare A.gracile C.raciborskii D.spiroides D.planctonicum Especie N.spumigena R.mediterranea L.thermalis L.redekei P.limnetica P.agardhii P.catenata P.moniliformis A.delicatissima G.aponina Meris.tenuissima Clo a (µgl -1 ) M.aeruginosa %BVsp BVsp (mm 3 L -1 ) Chrooccocales Nostocales Oscillatoriales A B 400 350 250 200 150 100 C 50 0 M.tenuissima R.lineare A.gracile C.raciborskii D.spiroides Especie Fig. 4. Box plots representando los rangos del BVsp, %BVsp y Clo a por especie. Las líneas verticales separan las especies en los tres Ordenes. El punto y el box corresponden a la mediana y al 25 y 75 % respectivamente, las barras representan el rango mín-máx (sin outliers). D.planctonicum Especie N.spumigena R.mediterranea L.thermalis L.redekei P.limnetica P.agardhii P.catenata P.moniliformis 26

PT (µgl -1 ) T ( C) Las especies ocurrieron en condiciones ambientales (T, Z eu /Z m y PT) que presentaron rangos solapados entre Ordenes (Fig. 5). C. raciborskii se desarrolló a la mayor T (32 C) mientras que G. aponina ocurrió con la menor T (10 C) (Fig.5A). Las especies que crecieron en altas biomasas en un mayor rango de T fueron Microcystis aeruginosa (11-29 C) y G. aponina (10-22 C). Nodularia spumigena fue la especie que ocurrió a mayor Z eu /Z m (7,7) (Fig.5B). Microcystis aeruginosa y Planktothrix agardhii (Orden Oscillatoriales) correspondieron con los mayores rangos de PT (56-333 y 145-400 µgl -1 respectivamente). Merismopedia tenuissima ocurrió con el máximo valor de PT (1379 µgl -1 ) (Fig.5C). 35 30 Chrooccocales Nostocales Oscillatoriales A 25 T ( C) 20 15 10 Z eu /Z m Zeu/Zmix 55 8 5 4 A.delicatissima G.aponina Meris.tenuissima M.aeruginosa M.tenuissima R.lineare A.gracile C.raciborskii D.spiroides D.planctonicum N.spumigena R.mediterranea L.thermalis L.redekei P.limnetica P.agardhii P.catenata Especie 3 2 P.moniliformis B 1 PT (µgl -1 ) 0 1400 1300 400 A.delicatissima G.aponina Meris.tenuissima M.aeruginosa M.tenuissima R.lineare A.gracile C.raciborskii D.spiroides D.planctonicum N.spumigena R.mediterranea L.thermalis L.redekei P.limnetica P.agardhii P.catenata 300 Especie 200 P.moniliformis C 100 0 A.delicatissima G.aponina Meris.tenuissima M.aeruginosa M.tenuissima R.lineare A.gracile C.raciborskii D.spiroides D.planctonicum N.spumigena R.mediterranea L.thermalis L.redekei P.limnetica P.agardhii P.catenata P.moniliformis Especie Especie Fig. 5. Box plots representando los rangos de T, Z eu /Z m y PT para cada especie de cianobacteria según Ordenes. El punto y el box corresponden a la mediana y al 25 y 75 % respectivamente, las barras representan el rango mín-máx (sin outliers). 27