Resumen:
La producción y degradación por bacterias heterótrofas son procesos importantes en
el reciclamiento de la materia orgánica y en el comienzo de las tramas tróficas microbianas.
Las tramas tróficas microbianas, principalmente las bacterias heterótrofas, son importantes
en el traspaso de materia orgánica y energía en todo tipo de ambientes. Estos ambientes
incluyen sistemas de alta productividad como áreas costeras dominadas por los eventos de
surgencia con altos valores de producción primaria (PP), y áreas de baja productividad
como giros oceánicos o a grandes profundidades, donde las bacterias son uno de los
componentes dominantes del plancton. Este trabajo, analiza la variabilidad espacial (costa
vs océano) y temporal (períodos de surgencia vs períodos de baja productividad) de la
materia orgánica (COD, clorofila-a, PP) como sustrato para microorganismos. Con este
propósito se analiza la variabilidad de la abundancia, biomasa y producción de bacterias
heterótrofas. Además se determina el control de las bacterias por sus principales
consumidores (flagelados heterótrofos) estimando su biomasa y consumo, y los principales
procesos de degradación bacteriana sobre la materia orgánica disuelta a nivel celular.
El sistema de corrientes de Humboldt (SCH) frente a Chile posee numerosas
características locales y de mesoescala definidas para los márgenes orientales de los
continentes, encontrándose fuertemente afectado por el efecto de la surgencia costera y
mayores procesos a una diferente escala espacial y temporal. En este trabajo se analizan los
sistemas asociados a las costas y zonas oceánicas adyacentes frente a Antofagasta,
Coquimbo y Concepción. Frente a Antofagasta (23ºS), durante el período pre-El Niño y El
Niño (1997-98), la producción bacteriana (PB) y la proporción del carbono fotosintético
incorporado por las bacterias fue mayor (ca. 5 g C m-2 d
-1
, con más de un 50% incorporado)
sugiriendo que el efecto del evento El Niño puede intensificar los flujos de carbono
bacteriano y la importancia de las tramas microheterotróficas. Coquimbo (30ºS) presentó la
más baja PP y PB, al contrario de lo observado frente a Concepción (36ºS). En Concepción,
la alta PP en primavera está fuertemente correlacionada con la PB (p < 0,01), observando
un alto porcentaje de traspaso de carbono desde los productores primarios hacia las
bacterias (10 – 24%). Durante este período, solo ~5% del stock de bacterias es consumido
por nanoflagelados heterótrofos (NFH). Estacionalmente, es posible que los NFH puedan
ejercer un control sobre la abundancia bacteriana (invierno) consumiendo sobre un 100%
del stock de bacterias. Las variables ambientales (e.g. temperatura, oxígeno disuelto) no
están correlacionadas con los procesos microbianos en las zonas de estudio, así las bacterias
estarían controladas principalmente por la concentración de sustratos disueltos. De esta
forma, en este estudio se estimaron altas tasas de degradación desde experimentos con
concentraciones saturadas de sustrato (COD). En estos experimentos no se observaron
diferencias entre diferentes concentraciones de oxígeno. Las tasas de degradación fueron de
12 a 123 μmol C L-1
h
-1
y entre 13 a 112 C L-1μmol
h
-1
(óxico y subóxico,
respectivamente). A nivel celular, la hidrólisis de péptidos fue mayor o similar a la
incorporación de aminoácidos, sugiriendo que la hidrólisis de macromoléculas no es
limitante en la remineralización de la materia orgánica y posiblemente la labilidad del
substrato controla las tasas de degradación.
En el SCH las comunidades microbianas, principalmente bacterias heterótrofas,
parecen estar limitadas por la concentración y labilidad de sustratos. Estas bacterias y los
microorganismos asociados a las tramas tróficas microbianas serían importantes agentes en
la remineralización de la materia orgánica en los sistemas de surgencia a lo largo de la costa
de Chile.