La influencia de la zona de mínimo oxígeno sobre el macrobentos sublitoral en el sistema de Corrientes Humboldt.

Abstract

Se estudió la influencia de la zona de mínimo oxígeno (ZMO; <0,5 ml L-1) sobre los patrones de distribución batimétrica y la estructura de tamaños del macrobentos, y se evaluó además, las respuestas morfológicas y fisiológicas de la especie de poliqueto bentónico Paraprionospio pinnata (Ehler, 1901) a las condiciones de hipoxia. Las muestras provinieron de testigos obtenidos en cinco transectos ubicados a lo largo del margen continental de Chile (21º – 42 ºS), en un rango de profundidad de 100 y 2000 m. Se encontró una ZMO entre los 100 y 450 m de profundidad, la cual disminuyó en su extensión vertical e intensidad hacia el sur. En el presente estudio, los valores de densidad del macrobentos se encuentran entre los más altos reportados para aquellas regiones donde existe una ZMO. Sin embargo, los resultados no muestran una clara relación entre la concentración de oxígeno y las densidades, pero si con las biomasas. El macrobentos registró una disminución de sus biomasas en las estaciones asociadas a la ZMO, sugiriendo un efecto negativo de las bajos niveles de oxígeno sobre el macrobentos. No obstante, este patrón no fue observado en todas las estaciones estudiadas. De hecho, en la plataforma continental frente a Concepción se registraron altos valores de biomasas (60,9 –96,3 g. p.hum.·m-2), asociados a su vez con altas concentraciones de pigmentos en el sedimento (85,3 – 313,4 μg g-1). Una posible explicación estaría relacionado con el denominado “efecto de borde” de mínima de oxígeno. En esta región, el borde superior de la ZMO se encuentra sujeto a la influencia de las aguas SubAntárticas Superficiales a través de cortos períodos de hundimiento que estarían produciendo intensos gradientes cruzados de oxígeno disuelto y materia orgánica de alta calidad, estimulando el desarrollo del macrobentos. En contraste, en el transecto de Chiloé, donde no existe una ZMO, la distribución batimétrica de las densidades declinan continuamente con la profundidad, ajustándose a lo descritonormalmente para el bentos. En tanto, la estructura de tamaños del macrobentos en el área de estudio se ve afectada por la presencia de la ZMO. Las pendientes de los espectros normalizado de tamaño-biomasas oscilaron entre –0,481 y –0,908. Se encontraron diferencias significativas (p<0,05) entre las pendientes de las estaciones ubicadas en la ZMO (b = –0,837) y aquellas localizadas fuera de la ZMO (b = –0,463). Esto indica que el macrobentos en la ZMO consiste en animales de pequeño tamaño corporal. Este patrón se explica por las restricciones fisiológicas que imponen las bajas concentraciones de oxígeno, siendo los animales de pequeño tamaño corporal capaces de satisfacer mejor sus demandas metabólicas bajo tales condiciones. Las pendientes derivadas de los modelos de regresión presentaron una positiva correlación con la concentración de oxígeno disuelto (r = 0,57; p<0,05), confirmando su influencia en la estructura de tamaños del macrobentos. El poliqueto bentónico P. pinnata ocurre en altas densidades en la ZMO frente a Chile central. Los resultados indican que esta especie tiene una alta capacidad aeróbica y anaeróbica para sobrevivir y explotar las condiciones ambientales presentes en el área de estudio. En el transecto de Concepción, especímenes provenientes del centro de la ZMO (206 m) exhibieron un incremento en el número de pínnulas en sus branquias, y por consiguiente, un incremento en la superficie para el intercambio de oxígeno (18,38 cm-2g-1 peso seco). En contraste, especímenes del borde superior de la ZMO (120 m) registraron una menor superficie para el intercambio de oxígeno (12,65 cm-2g-1 peso seco)(p<0,05). Estas diferencias intra-específicas estarían relacionadas con una respuesta fenotípica a las permanentes condiciones de hipoxia en el centro de la ZMO. Las tasas de respiración (qO2) fluctuaron entre los valores de 0,25 y 1,28 ml O2 h-1g-1 peso seco, exhibiendo oxígeno-conformidad entre los 104 mm Hg (14 kPa) y 30 mm Hg (4 kPa) de tensión de oxígeno ambiental (pO2). P. pinnata es una especie oxígeno-conformadora, que es capaz de tolerar muy bajas condiciones de oxígeno disuelto. Además, se encontró una alta actividad enzimática anaeróbica de la alanopina (ALPDH) y estrombina dehidrogenasas (STRDH), indicando que P. pinnata presenta una alta capacidad metabólica anaeróbica que le permitiría sobrevivir bajo condiciones de hipoxia.