Undergraduate presentation Universidad de Valparaiso, December 2001

Vertical distribution of microzooplankton in relation to environmental conditions in Valparaiso Bay

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1. Distribución vertical del microzooplancton en relación a variables ambientales en la bahía de Valparaíso Tesis para optar al Título de Biólogo Marino Javier Atalah Beresi
2. Introducción  La dimensión vertical en los océanos  La distribución del zooplancton en relación a la profundidad  Migraciones circadianas: causas, factores que la regulan, explicaciones.
3.  La bahía de Valparaíso antecedentes generales.  Area de desove y crianza de peces.  Primera alimentación.
4. Determinar los patrones de distribución vertical de los principales componentes del microzooplancton y su relación con variables ambientales Objetivo General
5. Objetivos específicos  Determinar la existencia de migraciones verticales circadianas.  Determinar las variaciones de los perfiles verticales del microzooplancton en relación a la temperatura, salinidad, oxígeno disuelto, fitoplancton e intensidad del viento.  Determinar variaciones temporales en las abundancias microzooplanctónicas.
6. Hipótesis de Trabajo  La distribución vertical del microzooplancton varía según un patrón definido en un ciclo diurno-nocturno.  La distribución vertical del microzooplancton está limitada por los factores oceanográficos de la columna de agua.
7. Materiales y Método  Estación fija a 4 m.n. frente a la Facultad de Ciencias del Mar de la U. De Valparaíso.  Muestreo verticales estratificados a 6 profundidades : 0, 10, 30, 50, 70 y 90 m.  Embarcaciones “Chungungo”, “Abuelita Luisa” y “Pililo”.
8.  Botellas Niskin 4L: Microzooplancton (tamiz de 37 μm) Fitoplancton Oxígeno disuelto CTD y botellas Nansen  Faro punta Angeles: intensidad y dirección de vientos
9. Fecha Mañana Tarde Noche Madrugada 3 - 4/11/99 14:00 21:00 5:00 16 - 17/11/99 9:00 15:00 21:00 3:00 3/12/99 0:00 26/10/00 16:00 3 - 4/11/00 8:00 15:00 23:00 5:00 08/12/00 0:00 5:00 Total 2 4 5 4 Muestreos realizados según fecha y horario
10. Análisis de las muestras  Microzooplancton: Microscopio invertido WILD M 40 Cámaras de 50 ml Grupos: Huevos de invertebrados Nauplii Copépodos Otros (tintínidos, radiolarios y foraminíferos) Total  Expresado ind·L-1
11.  Fitoplancton: Análisis bajo microscopio invertido WILD M 40 método de Utermöl (24 h de decantación) cámaras de 10 ml expresado en cél·L-1  Oxígeno Disuelto Método volumétrico de Winkler expresado en cm3 · dm-3
12. Para la variación en la distribución vertical se calculó el centro de masa ZCM (Röpke 1993):       6 1 i i i cm Z P Z        6 1 / i i i i i i H C H C P Donde Pi : proporción de microzooplancton Zi :profundidad promedio Ci :concentración de microzooplancton Hi :amplitud del estrato de profundidad i. Análisis de datos
13.           k i i k i i i Z P Z PP 1 1 / Donde: PP promedio ponderado por estrato de pesca Zi profundidad Pi valor de la variable oceanográfica k número total de datos en el estrato de pesca. Para relacionar la abundancia microzooplanctónica con las variables oceanográficas se calculó:
14. Análisis Estadístico  Tests de normalidad K - S y Shapiro Wilk  Test no paramétricos:  Kruskal-Wallis  Mann-Whitney  Matriz de correlación de Sperman  Regresiones múltiples
15. Resultados  Hidrografía 1999 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10 12 14 16 (ºC) Profundidad (m) T 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 33.5 34.0 34.5 35.0 (psu) S 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 2 4 6 8 10 (cm3 * dm-3) O2
16. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 10 12 14 16 (ºC) Profundidad (m) T 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 33.5 34.0 34.5 35.0 (psu) S 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 2 4 6 8 10 (cm3* dm-3) O2  Hidrografía 2000
17. -4 -2 0 2 4 6 8 10 01 06 11 16 21 26 31 05 10 15 20 25 30 05 10 15 20 25 30 Componente N-S (m/s) Octubre Noviembre Diciembre Dirección hacia el norte Serie de tiempo de los vientos registrados durante 1999
18. -4 -2 0 2 4 6 8 10 01 06 11 16 21 26 31 05 10 15 20 25 30 05 10 15 20 25 30 Componente N-S (m/s) Octubre Noviembre Diciembre Dirección hacia el norte Serie de tiempo de los vientos registrados durante 2000
19. Distribución vertical de la abundancia fitoplanctónica ± D . E . ± E . E . . P r o m e d io P r o f u n d i d a d ( m ) abundancia fitoplanctónica (cél · L -1) - 5 e 5 0 5 e 5 1 e 6 1 , 5 e 6 2 e 6 2 , 5 e 6 0 1 0 3 0 5 0 7 0 9 0
20. 41% 38% 16% 5% Huevos Nauplii Copépodos Otros Composición porcentual del microzooplancton
21. Distribución vertical del microzooplancton 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 0 5 10 15 20 25 30 Abundancia (ind∙L-1) Profundidad (m) Huevos Nauplii Copépodos Otros Total
22. M i n - M a x 2 5 % - 7 5 % M e d i a n a P r o f u n d i d a d ( m ) (ind·L -1) - 1 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 0 1 0 3 0 5 0 7 0 9 0 Distribución vertical de la abundancia de huevos de invertebrados
23. Distribución vertical de la abundancia de nauplii M i n - M a x 2 5 % - 7 5 % M e d i a n a P r o f u n d i d a d ( m ) (ind·L -1) - 1 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 0 1 0 3 0 5 0 7 0 9 0
24. Distribución vertical de la abundancia de copépodos M i n - M a x 2 5 % - 7 5 % M e d i a n a P r o f u n d i d a d ( m ) ind·L -1 - 5 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0 5 5 0 1 0 3 0 5 0 7 0 9 0
25. M i n - M a x 2 5 % - 7 5 % M e d i a n a P r o f u n d i d a d ( m ) (ind·L -1) - 2 0 2 4 6 8 1 0 1 2 1 4 1 6 0 1 0 3 0 5 0 7 0 9 0 Distribución vertical de la abundancia del grupo Otros
26. Profundidades de centro de masa para el grupo nauplii M i n - M a x M e d i a n a H O R A R I O Zcm (m ) 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 m a ñ a n a t a r d e n o c h e m a d r u g a d a
27. Profundidades de centro de masa del grupo copépodos M i n - M a x M e d i a n a H O R A R I O Z cm (m ) 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 m a ñ a n a t a r d e n o c h e m a d r u g a d a
28. Comparación temporal de las medianas de las abundancias de microzooplancton 0 10 20 30 40 50 60 03./11 16/11 3/12 26/10 3/11 8/12 Fechas de muestreo Abundancia (ind∙L-1) Huevos Nauplii Copepodos Otros Total 1999 2000
29. Comparación de las medianas de la abundancia de microzooplancton para 1999 y 2000 1999 2000 Copépodos Otros Huevos Nauplii Total 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Abundancia (ind/l)
30. Matriz de correlación entre el microzooplancton y variables ambientales. Fitoplancton O2 disuelto Salinidad Temperatura Huevos 0,38 0,23 -0,15 0,43 Nauplii 0,54 0,33 -0,18 0,24 Copépodos 0,07 -0,01 -0,05 0,13 Otros 0,01 -0,20 0,08 -0,08 Total 0,46 0,29 -0,17 0,38 Los coeficientes de correlación que se muestran en negrita son significativos al 0,05.
31. Modelos de regresión múltiple huevo = -1937,01 + 0,71 * fitoplancton – 0,40 * O2 + 0,44 * S + 0,78 * T r2 = 0,49 nauplii = -203,75 + 0,51 * fitoplancton – 0,19 * O2 + 0,94 * S + 0,07 * T r2=0,39 total = -2674,85 + 0,67 * fitoplancton – 0,23 * O2 + 0,45 * S + 0,70 * T r2 = 0,52 donde O2 es el oxígeno disuelto, S la salinidad y T la temperatura.
32. Discusión  Las condiciones oceanográficas correspondieron a las características de la masa de agua Subantártica (Sievers & Vega 2000).  Proceso de surgencia.  Eventos “Lasker” y mezcla inducida por vientos.  Bailey et al. 1995 relaciona distribución vertical del microzooplancton con la intensidad del viento.
33.  Concentraciones fitoplanctónicas correspondieron al máximo de primavera.  La distribución vertical del microzooplancton esta determinada por la profundidad de la capa de mezcla y la capa de máxima clorofila a.  Viñas & Ramírez 1996 en el Atlántico sur.  Paul et al 1991 y Bailey et al 1995 en la bahía de Alaska.  La distribución vertical de los huevos de invertebrados fue en función de la temperatura y la abundancia fitoplanctónica, lo que puede ser una estrategia reproductiva.
34.  En la bahía de Concepción (Castro et al 1991) los copépodos se agregaban en la capa de máxima clorofila a, ni la termoclina, ni la oxíclina determinaban su distribución.  En el Atlántico norte (Hillgruber & Kloppmann 2000) se observó que la distribución de los huevos de copépodos era uniforme y las nauplii se concentraban a los 10 y 30 m.  No se detectaron patrones de migraciones circadianas los que concuerda con observaciones en el Atlántico sur (Viñas & Ramírez 1996) respecto a las nauplii.
35.  En el caso de los copépodos se han demostrado marcados ciclos nictimerales, la tendencia encontrada en este estudio corresponde a una migración inversa (Ohman et al 1983).  La abundancia de hembras adultas de copépodo, incluyendo la sobrevivencia de estas al período de invierno y la temperatura, determinarían la producción de nauplii y las variaciones interanual e intraanuales. Raramente están limitados por el alimento durante el bloom fitoplanctónico de primavera (Paul et 1991).
36.  La composición y la abundancia de microzooplancton encontradas en este estudio concuerdas con aquellas observadas por Llanos entre diciembre de 1995 y mayo de 1996 en la bahía de Valparaíso.  En un estudio paralelo a éste se encontró que las nauplii y los copépodos eran los principales ítems alimentarios de las larvas de peces y que constituían una oferta alimentaria suficiente para la alimentación larval.
37. Conclusiones Los huevos de invertebrados y nauplii se concentraron en los estratos de 0 y 10 m, los grupos copépodos y Otros (radiolarios, tintínidos y foraminíferos) se distribuyeron de manera homogénea en la columna de agua. No se detectó un patrón de migración nictimeral para ninguno de los grupos estudiados.
38. Se observó una correlación entre la distribución vertical del microzooplancton y factores ambientales de la columna de agua: temperatura, oxígeno disuelto y abundancia fitoplanctónica, excepto para el grupo copépodos y Otros. La estratificación de la columna de agua característica de la época estival favorece la concentración de los componentes más abundantes del microzooplancton en los estratos superficiales, dentro de la capa de mezcla.
39. Agradecimientos Al Pepe y la Kiki