Las interacciones depredatorias y la variabilidad ambiental como mecanismos de control de la abundancia y diversidad de eufáusidos en el Sistema de Corrientes de Humboldt = The role of predatory interactions and environmental variability as control mechanisms of euphausiid abundance and diversity in the Humboldt Current System.

Abstract

Los eufáusidos (krill) son crustáceos mesozooplanctónicos claves para la transferencia de energía y el funcionamiento de sistemas temperados y fríos, como los sistemas de surgencia de borde oriental (EBUS). En el Sistema de Corrientes de Humboldt (SCH), los eufáusidos son un componente esencial de las tramas tróficas, ya que depredan sobre el fito- y microzooplancton, y son presa de múltiples grupos de niveles tróficos superiores, incluyendo diversos peces de importancia comercial. Las comunidades de eufáusidos en EBUS son susceptibles a los cambios en las condiciones hidrográficas asociados a la dinámica local de la surgencia costera y las forzantes climáticas regionales. Además, se ha estipulado que la depredación puede ejercer control “top-down” sobre los eufáusidos, disminuyendo su abundancia y/o biomasa en escalas locales. El objetivo de esta tesis fue determinar el efecto de la surgencia costera, la Oscilación del Sur El Niño (ENSO), la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO), y la abundancia de la anchoveta Engraulis ringens (uno de los principales depredadores), sobre la abundancia de los estadios de vida y la estructura comunitaria de las comunidades de eufáusidos del norte de Chile. Se analizaron 234 muestras nocturnas de mesoozoplancton obtenidas en 16 cruceros científicos (8 en primavera austral, 8 en otoño austral) desde 2010-2017, en el norte de Chile. Se cuantificaron los estadios de vida (huevos+estadios naupliares, calyptopis, furcilia, y juveniles+adultos), y se cuantificaron e identificaron los adultos a nivel taxonómico más preciso posible. Se exploró la variabilidad interanual (2010-2017), estacional (primavera-otoño), climática (asociada a ENSO y PDO), transversal a la costa (1, 5, 10, 20 y 40 mn), y latitudinal, (grupos 1-5 desde norte a sur, definidos según características topográficas y batimétricas). Se perfiló la columna de agua con un CTD-O, y se obtuvieron datos satelitales de viento (y transporte de Ekman derivado de ellos), temperatura y clorofila-a. En el Capítulo 1 se exploró la asociación entre las oscilaciones climáticas y la oceanografía local con las abundancias de los estadios de vida de los eufáusidos, durante la primavera austral de 2010-2017. Durante la fase positiva de ambas oscilaciones (periodo 2014- 2016) se observó un aumento en la temperatura, salinidad, y oxígeno disuelto de la columna de agua, lo cual generó una disminución en las abundancias de todos los estadios de vida. Los gradientes hidrográficos derivados de la surgencia costera determinaron la distribución transversal a la costa. Los estadios tempranos (desde huevos hasta furcilia) presentaron mayores ii abundancias en las estaciones más alejadas de la costa, sugiriendo que son transportados costa afuera a través de la capa de Ekman, proceso que ha sido previamente descrito en el Sistema de Corrientes de California (SCC). Los adultos y juveniles, en cambio, presentaron mayores abundancias cerca de la costa, puesto que su distribución vertical más profunda, junto a las migraciones verticales diarias, les permiten evitar la advección superficial. El Análisis Canónico de Correspondencia Parcial indicó que las variables que más influyeron en la distribución y abundancia de los estadios de vida fueron la concentración de oxígeno disuelto, la profundidad del fondo marino, y la temperatura de la columna de agua (MeanTemp). En el Capítulo 2 se describió la variabilidad temporal y espacial en la estructura comunitaria asociada a la dinámica de la surgencia costera y las oscilaciones climáticas. Se identificaron un total de 17 especies. Euphausia mucronata, E. eximia, E. tenera, S. affine, y Nematoscelis spp. sumaron el 98% de la abundancia total. La diversidad de la comunidad aumentó significativamente con la distancia a la costa y la latitud. Los taxa analizados presentaron máximos de abundancia a 20 mn de la costa, excepto por E. mucronata, especie endémica y numéricamente dominante, cuyos máximos se encontraron a 5 mn. El principal cambio interanual en la comunidad se observó en el evento El Niño de 2015-2016, producto de la disminución en la abundancia de E. mucronata y E. eximia. E. mucronata fue la única especie que mostró mayores abundancias a menor temperatura y salinidad. Tanto la distancia a la costa, como la latitud, el año, y la estación de muestreo tuvieron un efecto significativo sobre la estructura comunitaria, cuyas fluctuaciones estuvieron moduladas principalmente por la profundidad del límite superior de la zona de mínimo oxígeno (dOMZ), y MeanTemp. En el Capítulo 3 se exploró el efecto de las condiciones ambientales y de la densidad acústica de la anchoveta, uno de los principales depredadores de los eufáusidos en el SCH, sobre la abundancia de los eufáusidos, aplicando Modelos Aditivos Generalizados Jerárquicos (HGAM). Los resultados de los modelos coincidieron con los encontrados en el Capítulo 2, ya que mostraron que el principal predictor de la abundancia de todos los taxa fue dOMZ, seguido de MeanTemp. E. mucronata fue el único taxa que se relacionó negativamente con ambos predictores, evidenciando su asociación a condiciones de surgencia. La densidad hidroacústica de la anchoveta tuvo un efecto negativo y no lineal sobre la abundancia de E. mucronata, aunque de menor relevancia que los predictores ambientales. Se observó que ambas especies tienen patrones de distribución similar, con altas abundancias sobre la plataforma costera, sin embargo, iii 2 de los 3 principales núcleos de agregación de E. mucronata se encontraron desacoplados a los “hotspots” de anchoveta, sugiriendo un potencial efecto depredatorio local. Por otro lado, no se observó un efecto significativo de la concentración de clorofila-a sobre ningún taxa. La concentración de clorofila-a superficial se mantuvo en niveles altos durante todo el periodo de muestreo, incluso durante el evento El Niño de 2015-2016. Esto, sumado a los hábitos de alimentación principalmente omnívoros de los eufáusidos, sugieren que no existiría limitación por alimento en este sistema. Los resultados proveen evidencia que respaldan las 3 hipótesis planteadas, demostrando que la abundancia de todos los estadios de vida, y la diversidad de los adultos está controlada en la escala espacial por la dinámica de la surgencia costera, y en la escala interanual por las oscilaciones climáticas que modifican las condiciones oceanográficas. Además, se comprueba que existe un efecto negativo de la anchoveta sobre E. mucronata. Si bien se requiere aumentar la disponibilidad y la resolución, espacial y temporal, de las bases de datos disponible sobre abundancia y distribución de eufáusidos para mejorar el ajuste de los modelos, los resultados sugieren que las interacciones tróficas son un factor adicional que debe incorporarse al estudiar las comunidades de zooplancton costero, las cuales responden a múltiples factores externos, actuando a diversas escalas temporales y espaciales.