Efecto del gradiente oceanográfico zonal y vertical sobre la estructura comunitaria del zooplancton en el Pacífico Sur Oriental.

Abstract

El Pacífico Sur Oriental (PSO), caracterizado por su dinámica en la circulación y surgencia costera, exhibe una alta variabilidad hidrográfica en sus condiciones, tanto horizontal como verticalmente. Esta región es una de las más productivas del mundo. La temperatura, salinidad y clorofila-a son variables clave que reflejan la complejidad de las corrientes y la influencia climática. El zooplancton desempeña un papel esencial en el ecosistema marino, siendo un eslabón clave en la cadena alimentaria y contribuyendo significativamente al ciclo del carbono. En este grupo, el espectro de tamaño es una representación gráfica de la distribución de biomasa en diferentes clases de tamaño y es crucial para comprender la estructura y dinámica de las comunidades planctónicas. Este seminario evalúa los efectos de los gradientes zonales y verticales sobre la estructura comunitaria del zooplancton en el Pacifico Sur Subtropical, a través de muestras obtenidas en el crucero EPIC que se realizó en el verano del 2019 entre Caldera frente a Chile y Papeete. Para el análisis, se empleó el enfoque RAPID, utilizando imágenes digitalizadas del zooplancton usando el ZooScan Hydroptic. Se aplicó el programa ZooProcess para analizar los datos y se calculó la biomasa de clases de tamaño del zooplancton mediante una relación entre Carbono orgánico vs tamaño. Se estimó un índice de diversidad de tamaños mediante Shannon-Weaver, y un índice de tamaño de comunidad. Se generó un espectro de tamaño mediante el paquete “sizeSpectra” en R, y se realizaron diversos análisis estadísticos, como ANOVA, GLM, PERMANOVA y GAM, para examinar la biomasa, diversidad y tamaño de la comunidad en diferentes estratos y estaciones. También se exploró la asociación entre la pendiente del espectro y variables ambientales. El análisis multivariado y la formación de "clúster" se utilizaron para identificar relaciones de proximidad entre estratos y estaciones. En el gradiente zonal se obtuvieron diferencias significativas en la biomasa y en la diversidad, las pendientes se hacen más negativas y ocurre una disminución significativa en el tamaño de comunidad hacia la región oceánica. Para el gradiente vertical, no se evidencia un cambio significativo total, dependiendo la zona epipelágica y mesopelágica en las pendientes, pero si, un cambio en la diversidad y una disminución en el tamaño de la comunidad y en la biomasa. Las condiciones oceanográficas, reflejaron la complejidad del Pacifico Sur Subtropical indicando que la diversidad del zooplancton estuvo relacionada positivamente con la temperatura superficial del mar, y la zonación ecológica mostro cambios significativos desde la costa hacia la región oceánica.

The Eastern South Pacific (ESP), characterized by its circulation dynamics and coastal upwelling, exhibits a high hydrographic variability in its conditions, both horizontally and vertically. This region is one of the most productive of the world ocean. Temperature, salinity, and chlorophyll-a are key variables reflecting the complexity of currents and climatic influence in the ESP. The zooplankton plays an essential role in the marine ecosystem, acting as a key link in the food chain and contributing significantly to the carbon cycle. In this group, the size spectrum is a graphical representation of the biomass distribution across different size classes, which is crucial for understanding the structure and dynamics of planktonic communities. This seminar evaluates the effects of zonal and vertical gradients on the community structure of zooplankton in the Subtropical Southeast Pacific, using samples obtained during the EPIC cruise conducted in the Summer 2019 between Caldera (27° S) at the coast of Chile and Papeete, Tahiti. For the analysis, the RAPID approach was employed, using digitized images of zooplankton through the ZooScan Hydroptic. The ZooProcess program was applied to analyze the data, and zooplankton biomass was calculated using an Organic Carbon vs. Size relationship. A size diversity index was estimated using the Shannon-Weaver index, along with a community size index. A size spectrum was generated using the "sizeSpectra" package in R, and various statistical analyses, such as ANOVA, GLM, PERMANOVA, and GAM were performed to examine biomass, diversity, and community size across different strata and stations. The association between the spectrum slope and environmental variables was explored. Multivariate analysis and cluster formation were used to identify proximity relationships between strata and stations. In the zonal gradient, significant differences were observed in biomass and diversity, with slopes becoming more negative and a significant decrease in community size toward the oceanic region. For the vertical gradient, no overall significant change was evident, with the epipelagic and mesopelagic zones showing differences in slopes but changes in diversity and a decrease in community size and biomass. Oceanographic conditions reflected the complexity of the Subtropical South Pacific, indicating a positive relationship between zooplankton diversity and sea surface temperature, with ecological zonation showing significant changes from the coast to the oceanic region.