Factores y mecanismos que modulan la estructura comunitaria del mesozooplancton marino Efecto de la estratificación vertical de la columna de agua.

Abstract

El zooplancton es un indicador del impacto de la variabilidad ambiental sobre la estructura y funcionamiento de los ecosistemas marinos. La estratificación de la columna de agua es una de las variables afectadas por el cambio climático y también es un factor relevante para la producción biológica y la dinámica del zooplancton. El calentamiento global en gran parte del océano inhibe la mezcla vertical de la columna de agua y en ciertas regiones puede producir aumento de los vientos, generando un enfriamiento de las aguas por aumento de la surgencia. El objetivo general del estudio se enfocó en la comprensión del forzamiento de procesos físicos, derivados de la variabilidad climática/oceanográfica, sobre la estructura de comunidades del mesozooplancton. Los efectos de los procesos que modifican la estratificación vertical sobre los organismos pelágicos no han sido estudiados. Se propone la hipótesis general que los cambios en la estratificación vertical de la columna de agua alteran las proporciones de clases de tamaño del espectro comunitario y la composición taxonómica del zooplancton. Los cambios en la estructura del mesozooplancton se determinaron mediante análisis automático de imágenes digitalizadas de zooplancton (Zooimage) y la identificación de las especies más abundantes de copépodos. Se estudiaron dos sistemas contrastantes: la surgencia costera subtropical de Chile centro sur (Océano Pacífico Oriental) y un ecosistema tropical al norte de Colombia (Mar Caribe). En el primero se analizó la variabilidad estacional e interanual, usando los datos de la Serie de Tiempo 2002-2012 de la Estación 18 frente a Concepción (36°30’S). En el segundo se estudió la variabilidad espacial sobre un transecto de ~ 800 km durante dos periodos climáticos (transición y lluviosa). En ambos sistemas se analizó la abundancia, pendiente del espectro de tamaño y diversidad de taxa y tamaños. Se examinó la asociación de todos los descriptores comunitarios con la estratificación y otras variables oceanográficas implicadas. En el sistema de surgencia del centro/sur de Chile la columna de agua fue menos estratificada, más salina y fría, la capa de mezcla fue más profunda y la zona mínima de oxígeno más somera durante el segundo periodo de la serie de tiempo (2008-2012). La estructura de tamaños y la composición del zooplancton se asociaron significativamente con los cambios oceanográficos. La diversidad de taxa y tamaños de la comunidad de zooplancton aumentaron en el periodo más reciente. Durante el segundo periodo, los copépodos de menor tamaño (<1 mm) disminuyeron en abundancia y fueron reemplazados por copépodos de tamaño mayor (>1.5 mm) y medio (1-1.5 mm). También aumentó la abundancia de eufáusidos, larvas de decápodos, apendicularios y ostrácodos. Esto indica que la estructura de la comunidad de zooplancton estuvo fuertemente influenciada por la variabilidad del proceso de surgencia. Entonces, el cambio de la surgencia inducido por el clima puede alterar la comunidad del zooplancton en esta región con potenciales consecuencias para la trama trófica. El mar Caribe colombiano mostró alta heterogeneidad espacial. En la zona suroccidental se presentó mayor estratificación, mientras que la zona nororiental mostró mayor mezcla. Esto se relacionó con el forzamiento de procesos oceanográficos en cada sector (p.e. vientos, descargas continentales, orientación de la línea de costa y características de la plataforma continental). La estructura del zooplancton fue similar entre las zonas estudiadas (nororiental, centro y suroccidental) y es típica de las masas de agua encontradas entre la superficie y los 200 m, como resultado del transporte efectuado por las principales corrientes y la advección por la actividad de mesoescala. A nivel temporal, los cambios de la estructura de taxa y tamaños del zooplancton se relacionaron con la actividad de mesoescala y el proceso de surgencia moderado. La estratificación, el oxígeno y la clorofila-a presentaron relación con la abundancia, pendientes del espectro de tamaño e índices de diversidad. Los resultados de este estudio permiten aceptar la hipótesis general planteada, siendo la estratificación una variable importante en el entendimiento de la comunidad zooplanctónica, actuando en conjunto con otras forzantes oceanográficas. Se plantea que estos organismos y la estratificación de la columna de agua pueden ser utilizados como indicadores de cambios globales, como la variabilidad climática y el cambio climático global sobre el ecosistema pelágico.