Variabilidad espacio-temporal de la producción primaria en la plataforma continental de Chile central (36ºS-73ºW); Causas y consecuencias.

Abstract

Los sistemas de surgencia de borde oriental son considerados como las zonas más productivas del océano global, aunque con una gran variabilidad latitudinal influenciada por el ancho de la plataforma continental y la fisiografía de la línea de costa y las fluctuaciones de las descargas fluviales. Particularmente, el sistema costero de Chile central, situado en la parte más ancha de la plataforma continental, aunque ha sido previamente bien estudiado desde el punto de vista oceanográfico, las dinámicas de Productividad Primaria Neta (PPN) no han sido comprendidas adecuadamente. En este trabajo analizamos la variabilidad espacio-temporal de la PPN utilizando mediciones in situ en la capa fótica con frecuencia mensual (estimadas con 13C), junto con variables bio-oceanográficas, en una estación fija ubicada en la plataforma continental (36º30,8’S-73º07,75’W) y estimaciones satelitales de PPN (del modelo Vertically Generalized Productivity Model, VGPM) a lo largo de una década (2006-2015). Las tasas de PPN in situ variaron entre 0,03 y 18,29 g C m-2 d-1. La PPN se relacionó de una manera significativa con los valores entregados por el modelo VGPM (r2 = 0,61), los cuales oscilaron entre 0,45 y 9,07 g C m-2 d-1. Ambos indican una clara señal estacional, con tasas máximas entre noviembre y enero, sincrónico con la máxima inyección de nutrientes subsuperficiales vía surgencia costera y la elevada Radiación Fotosintéticamente Activa (PAR, por sus siglas en inglés). Durante la temporada de invierno se observó una productividad basal de ~0,5 g C m-2 d-1; ésta coincidió con bajos valores de PAR y altas descargas fluviales que incrementan la estratificación de la columna de agua y favorecen un cambio en la comunidad fitoplanctónica, con dominancia de nano y picofitoplancton. Las tasas de asimilación de carbono, junto con la distribución vertical de temperatura, salinidad, estratificación, PAR y nutrientes, sugieren que existen tres periodos distintos en el ciclo anual de PPN (alta productividad-activación de la surgencia, productividad intermedia-decaimiento de la surgencia, productividad basal-estación húmeda), i.e. de octubre a enero aumenta la PPN en conjunto con promedios mensuales entre 1,81 y 6,43 g C m-2 d-1, de febrero a abril disminuye a valores promedios entre 0,73 y 1,81 g C m-2 d-1 y de Junio a Agosto se mantiene a niveles basales (entre 0,24 y 0,84 g C m-2 d-1). La comparación estacional entre los flujos de nutrientes oceánicos y continentales reveló que durante la temporada de surgencia (septiembre-abril) los nutrientes introducidos a la capa fótica vía surgencia costera son de un orden de magnitud superior a los fluviales, mientras que en invierno los ríos actúan como la principal fuente de nutrientes a la zona de la plataforma continental. La variabilidad semanal parece jugar un rol importante en las estimaciones de PPN, sobre todo en periodo de surgencia. Además, observamos eventos puntuales (“hot moments”) con elevadas mediciones de PPN, hasta de 18,3 g C m-2 d-1. Estos eventos, así como la variabilidad diaria y parte de la sinóptica de PPN introducen gran variabilidad al sistema, incluso mayor que la señal estacional. Además, se observó una moderada variabilidad interanual de PPN, en parte debido a El Niño Southern Oscillation, como El Niño (EN) y La Niña (LN), los cuales podría afectar la PPN en Chile central, con estimaciones menores (-6,4 %) durante EN con respecto a eventos LN. Por otro lado, la distribución espacial de PPN en la zona costera de Chile central parece estar regulada en principal medida por el ancho de la plataforma continental y la fisiografía de la línea de costa. Utilizando una década de mediciones de PPN, este es el primer trabajo que corrobora por primera vez que esta área es una de las más productivas a nivel mundial.