Alejandra Calvo-Díaz, Xosé Anxelu G. Morán

Presentación del tema: "Alejandra Calvo-Díaz, Xosé Anxelu G. Morán"— Transcripción de la presentación:

1 Alejandra Calvo-Díaz, Xosé Anxelu G. Morán
Distribución superficial de la comunidad picoplanctónica en la plataforma continental N-NO de la Península Ibérica Alejandra Calvo-Díaz, Xosé Anxelu G. Morán Instituto Español de Oceanografía (IEO), Centro Oceanográfico de Xixón, Camín de L’Arbeyal, s/n, E Xixón, Spain; Los organismos del picoplancton (<2 mm) juegan un papel importante en la estructura y funcionamiento de los ecosistemas pelágicos, llegando a ser la fracción dominante en aguas estratificadas y oligotróficas (Zubkov et al., 2000): Aunque su distribución es universal se han observado cambios en la estructura de su comunidad asociados a variaciones hidrográficas (Zubkov et al., 1998, Li y Harrison, 2001). La plataforma continental del N y NO de la Península Ibérica presenta regímenes hidrográficos bien diferenciados a lo largo del ciclo anual. A las condiciones favorables al hundimiento o downwelling desde noviembre a marzo le sucede un período en el que predomina el afloramiento o upwelling (Blanton et al. 1984). Aquí se muestran los resultados de un muestreo extenso sobre la estructura de la comunidad picoplanctónica en esta región entre finales de invierno y principios de primavera, época de transición entre las condiciones hidrográficas mencionadas. Introducción B LDNA HDNA Estándar interno A Synechococcus Prochlorococcus Picoeucariotas Figura 2B: Picoplancton heterotrófico. Las bacterias heterotróficas con alto contenido en ADN (HDNA) presentan mayor señal de fluorescencia verde (FL1) que las bacterias con bajo contenido en ADN (LDNA). Bolitas fluorescentes (beads), usadas como estándar interno para determinar las abundancias. Figura 2: Detección de grupos picoplanctónicos de una muestra recogida en las Rías Baixas. Figura 2A: Picoplancton autotrófico. Synechococcus, detectado por presentar una señal de fluorescencia naranja (FL2); Prochlorococcus, con una menor señal de fluorescencia roja (FL3) y sin FL2; picoplancton eucariótico, con mayor señal de FL3 que Synechococcus. Diferenciamos dos grupos de eucariotas según su señal de SSC. La fijación de las muestras (1.8 ml) se realizó inmediatamente después de su toma con 1% de paraformaldehído y 0.05% de glutaraldehído (concentración final), congelándose posteriormente en nitrógeno líquido. La determinación de abundancia de organismos picoplanctónicos se llevó a cabo mediante análisis en el laboratorio con un citómetro de flujo FACSCalibur (Becton & Dickinson) equipado con un láser de emisión a 488 nm. La separación e identificación (Figura 2) del picoplancton autotrófico –dos grupos diferenciados de algas eucarióticas (pequeñas y grandes) y dos tipos de cianobacterias: Synechococcus sp. y Prochlorococcus sp.- se realizó en base a su fluorescencia y dispersión lateral de la luz (SSC) como aproximación de tamaño relativo, al igual que para la identificación de bacterias heterotróficas. La bacterias se tiñeron previamente con el fluorocromo SYTO-13 (Molecular Probes). Para los mapas de distribución se utilizaron algoritmos de análisis espacial objetivo. El muestreo se realizó a bordo del B/O Thalassa durante la campaña PELACUS 0302 llevada a cabo entre el 14 de marzo y el 2 de abril de Las muestras de agua superficial (5 m) se recogieron en 171 estaciones situadas en transectos perpendiculares a la costa (Figura 1). Los datos de temperatura, salinidad y fluorescencia se obtuvieron mediante CTD SeaBird 25 equipado con fluorómetro SeaPoint. Material y métodos 1 2 3 4 Figura 1: Situación espacial de las estaciones muestreadas. Figura 3: Temperatura, salinidad y clorofila a en superficie y a 50 (temperatura y salinidad) y a 20 m de profundidad (clorofila). La distribución espacial de las características termohalinas permite distinguir cuatro zonas. Zona 1: el área de las Rías Baixas se caracteriza por un marcado gradiente costa-océano asociado a los aportes continentales de agua dulce de las rías. Zona 2: una zona con marcada influencia de la corriente sur-norte denominada Portugal coastal counter current (PCCC) (Álvarez-Salgado et al., 2003) donde se registran los valores más altos de salinidad ( ) y temperatura ( ºC). Zona 4: la región de giro anticiclónico del sur del Golfo de Vizcaya, con baja salinidad (<35.6) y temperatura (<12.6 ºC). Zona 3: entre la zona 2 y la 4 se sitúa el área de confluencia de los dos patrones anteriores, al oeste e incluyendo el Cabo Peñes (~6º O), con salinidades de y temperaturas de ºC. La concentración de clorofila a promedio para toda la región es 1.3 ± 0.8 mg l-1 y difiere en las zonas definidas anteriormente. De las dos zonas con influencia de la PCCC la zona 2 presenta los menores valores (<0.6 mg l-1) mientras que en la 1, con marcada estratificación halina debido al aporte continental, los valores varían entre 1.0 y 1.4 mg l-1. Las zonas 3 y 4 presentan mayores concentración de clorofila a (>1.4 mg l-1) posiblemente asociadas a una mayor estratificación de la columna de agua. Figura 4: Distribución superficial de cianobacterias y picoeucariotas. Se observa una dominancia de los grupos de picoplancton autotrófico de menor tamaño en las zonas situadas bajo la influencia de la PCCC, con máximas abundancias de Synechococcus (105 cél ml-1) al oeste del Cabo Peñes. La distribución de Prochlorococcus, con bajas concentraciones (<2 103 cél ml-1), queda limitada a la zona más occidental del área de estudio, coincidiendo con el núcleo de la PCCC donde la salinidad es más elevada. Las concentraciones más altas de células picoeucariotas se sitúan en las zonas 3 y 4., donde son los organismos picofitoplantónicos más abundantes ( cél ml-1). . Figura 5: Distribución superficial de las bacterias heterotróficas y porcentaje de bacterias HDNA. La abundancia de bacterias heterotróficas no varió excesivamente a lo largo de la zona de estudio (8.9 ± cél ml-1). El porcentaje de bacterias HDNA, que representa la fracción activa de la comunidad (Gasol et al., 1999), presenta diferencias geográficas encontrándose los valores más altos en la zona este del Cantábrico (>80%), presumiblemente asociados a los aportes continentales de los ríos Adour y Gironde de la costa francesa. Figura 7: Variación longitudinal en el tamaño relativo (SSC) de las células picoeucariotas pequeñas, lo que da lugar a una reducción de su biomasa a medida que se avanza hacia el este. Los puntos diferenciados como mesoescala fueron muestreados los dos últimos días de la campaña. Figura 6: Valores medios ± SE (error típico) de abundancia de los organismos picoplanctónicos para las cuatro zonas mencionadas. Se aprecian patrones de estructura de la comunidad diferenciados. Nótese la relativa constancia de concentración de bacterias heterotróficas y la variación en la proporción de bacterias metabólicamente activas (%HDNA) (Lebaron et al., 2002). Queremos agradecer al capitán y tripulación del B/O Thalassa, y a E. Nogueira, A. Bode, M. Varela, R. Revilla y J. Lorenzo su ayuda durante el muestreo. Esta investigación fue financiada por el proyecto PELASSES del Instituto Español de Oceanografía (IEO). Agradecimientos Álvarez-Salgado, X. A., Figueiras, F. G., Pérez, F. F., Groom, S., Nogueira, E., Borges, A. V., Chou, L., Castro, C. G., Moncoiffé, G., Ríos, A. F., Miller, A. E. J., Frankignoulle, M., Savidge, G., Wollast, R. (2003) The Portugal coastal counter current off NW Spain: new insights on its biogeochemical variability. Progress in Oceanography (in press) Gasol, J. M., Zweifel, U. L., Peters, F., Fuhrman, J. A., Hagström, Å. (1999) Significance of size and nucleic acid content heterogeneity as measured by flow cytometry in natural planktonic bacteria. Applied and Environmental Microbiology, Lebaron P., Servais P., Baudoux A.-C., Bourrain M., Courties C., Parthuisot, N Variations of bacterial-specific activity with cell size and nucleic acid content assessed by flow cytometry Aquatic Microbial Ecology 28: Li, W. K. W., Harrison, W. G. (2001) Chlorophyll, bacteria and picophytoplankton in ecological provinces of the North Atlantic. Deep-Sea Research Part II, 48: Zubkov, M. V., Sleigh, M. A., Tarran, G. A., Burkill, P. H. (1998) Picoplankton community structure on an Atlantic transect from 50ºN to 50ºS. Deep-Sea Research Part I, 45: Zubkov, M. V., Sleigh, M. A., Burkill, P. H., Leakey, R. J. G. (2000) Picoplankton community structure on the Atlantic Meridional Transect: a comparison between seasons. Progress in Oceanography 45: Referencias - Es posible definir una zonación de la costa N-NO de la Península Ibérica basada en la distribución de características termohalinas durante la época de estudio -Se observan distribuciones diferenciadas de los diversos grupos de picoplancton en las cuatro zonas propuestas, con una clara dominancia de cianobacterias y células pequeñas en las zonas con marcada influencia de la PCCC, mientras que en el giro anticiclónico y área de confluencia predominan las células eucarióticas. -Presencia de Prochlorococcus asociada a las zonas más salinas de la PCCC, lo que sugiere su posible uso como trazador biológico de la presencia y límites de la corriente. -Los máximos de la abundancia relativa de las bacterias heterotróficas con alto contenido en ADN pueden estar relacionados con las mayores concentraciones de materia orgánica disuelta que se encuentran habitualmente en la proximidad de los principales ríos de esta costa. -Clara disminución longitudinal en el tamaño de las células picoeucarióticas pequeñas posiblemente asociado al avance de la estratificación estacional. Conclusiones preliminares