ANALES DEL CENTRO DE CIENCIAS DEL MAR Y LIMNOLOGÍA


FITOPLANCTON EN TRES ECOSISTEMAS DE MANGLAR DE LA BAHÍA DE LA PAZ, B.C.S., MÉXICO. II. PRODUCCIÓN PRIMARIA BRUTA, NETA Y RESPIRACIÓN

Trabajo recibido el 15 de marzo de 1984 y aceptado para su publicación el 26 de septiembre de 1985.

NOTA CIENTÍFICA

J.J. BUSTILLOS-GUZMAN y E. OLIVARES-GONZÁLEZ

Centro de Investigaciones Biológicas de Baja California Sur, A.C., Apartado Postal 128, la Paz, B.C.S., 23000 México.

RESUMEN

En este trabajo son descritas la producción primaria bruta (PPB), neta (PPN) y respiración (R) del fitoplancton en tres áreas de manglar de la bahía de La Paz, B.C.S. durante el período de un año. PPN es baja en comparación con otras áreas de manglar y diferente entre las áreas aquí estudiadas. Aunque PPB fue muy parecida en las tres zonas, el balance de PPN fue negativo en Enfermería debido principalmente a la mayor R en ésta. El promedio anual de PPB estuvo entre 62 y 78 mg cm -³h-¹ para las tres zonas y de 54.6, 57.4 y 87.8 mg cm -³h -¹ de R para Balandra, Zacatecas y Enfermería respectivamente. Se discute la participación dei fitoplancton en el balance energético de estas zonas y la posibilidad de que el estado evolutivo en que se encuentra cada zona determine las diferencias entre las zonas estudiadas.


ABSTRACT

Respiration (R) and gross (GP) and net photosynthesis (NP) of the phytoplankton from three mangrove zones during a year cycle are described. NP was lower when compared with data from other mangrove zones. In spite of the similatiry of GP among the three zones, the result of NP was negative in Enfermeria due to its highest R. The year averages values of GP followed between 62 and 78 mg cm - ³ h -¹ in the three areas. Mean respiration rates were 54.6. 57.4 and 87.8 mg cm -³h-¹ for Balandra, Zacatecas and Enfermeria respectively. The phytoplankton role in the energy budget of these ecosystems is discussed, together with the possibility that the particular evolutive stage of each reflects the differences observed.


INTRODUCCIÓN

En las revisiones bibliográficas de Walsh (1974), Lugo y Snedaker (1914) sobre manglares y recientemente en la de Odum et al. (1982) para el sur de Florida, se nota una gran falta de estudios relacionados al fitoplancton. Esta ausencia de trabajos va desde estudios de la abundancia estacional hasta los de producción primaria. Cierto que el manglar es el principal aporte de material orgánico al ecosistema, pero las fuentes de pastos marinos, macroalgas y fitoplancton en algunas áreas pueden ser importantes (Odum et al., 1982).

En este trabajo se trata la variación anual de la Producción Primaria Bruta (PPB), Respiración (R) y Producción Primaria Neta (PPN) de tres zonas de manglar de la bahía de La Paz, B.C.S. con el objetivo de dar un bosquejo de la dinámica energética del fitoplancton en estos ecosistemas. Asimismo se discute la posibilidad de que el estado evolutivo natural en que se encuentra cada zona, determine las diferencias entre las zonas estudiadas.


ÁREA DE ESTUDIO

Las áreas de estudio están localizadas en el litoral oeste del Golfo de California específicamente en la Bahía de La Paz (Fig. 1). La profundidad de las áreas es menor de 2 m. El canal de mareas Zacatecas está localizado en la parte noroeste de la Ensenada de Aripes (Fig. 1A). Tiene un área de 22.4 ha de manglares y 6.4 ha del cuerpo de agua. En esta zona sólo las especies R. mangle y A. germinans están presentes. Los sedimentos están compuestos de arenas medias y limos (Espinosa y Díaz, 1979); la boca de intercambio de agua tiene 36 m de ancho.

La laguna costera Balandra tiene un área de 22.5 ha de manglar y 30.0 ha del cuerpo de agua (Fig. 1B). Las especies de mangle encontradas son Rhizophora mangle y A. germinans. La boca de la laguna es de aproximadamente 140 m y el sedimento está compuesto de arenas medias y limos gruesos (Espinosa y Díaz, 1979).

La laguna costera Enfermería (Fig. 1C) tiene un área de 5.0 ha de manglar y 2.5 ha de cuerpo de agua la boca del canal de intercambio de agua fue obstruido por la construcción de la carretera La Paz-Pichilingue en 1964 y fue reducida a 8 m. Las especies de mangle en esta área son las mismas que en Balandra, Los sedimentos son más homogéneos y están compuestos de limos medios y gruesos (Espinosa y Díaz, 1979).

Las áreas de Enfermería han sido descritas desde el punto de vista geológico por Díaz et al. (en prensa).

Finalmente cabe mencionar que los manglares del Golfo de California en general corresponden a los límites septentrionales de su distribución (Chapman, 1970). En particular, los de la costa oeste del Golfo de California pertenecen a un ambiente árido (250 mm precipitación pluvial). Las áreas aquí mencionadas corresponden a las "de borde" (fringing mangrove), de acuerdo a la clasificación de Lugo y Snedaker (1974).


METODOLOGÍA

La estimación de la Producción Primaria Bruta (PPB), neta (PPN) y Respiración (R) fue hecha por el método de evolución de oxígeno descrito por Strickland y Parsons (1972). Para minimizar el efecto de la respiración por zooplancton, se filtró la muestra a través de una red de 250 micras de luz de malla, antes de efectuar las incubaciones.

Los errores introducidos por bacterias y por los altos niveles de oxigeno desarrollado en períodos de incubación largos (Fernández, et al. 1979), fueron disminuídos dividiendo el tiempo de radiación solar diario en períodos de incubación de dos horas.

Los muestreos se realizaron mensualmente en cada una de las tres zonas, incubando duplicados de botellas claras y oscuras en la capa superficial de agua (25 cm).


RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los resultados de PPB para las tres zonas de estudio se muestran en la figura 2. En Balandra y Zacatecas se presenta un valor máximo durante el verano mientras que en Enfermería la PBB se mantiene más o menos dentro de un mismo rango sin picos claramente definidos de valores máximos. Aunque los reportes de abundancia de diatomeas en Balandra y Zacatecas (Bustillos, en preparación), los de abundancia fitoplanctónica en general de zonas aledañas (Nienhuis, 1980; Signoret y Santoyo, 1980) y los de PPN de la Ensenada de La Paz (Lechuga, 1977) muestran una variación anual con valores altos durante el verano e invierno, el segundo pico no se registró en las zonas aquí estudiadas.

Los valores de PPB (Fig. 2) fueron muy semejantes en las tres áreas (promedio anual entre 62 y 78 mg cm -³ h-¹) mientras que R fue más variable durante el período de irradiación solar (desviación estándar de figura 3) y mayor en Enfermería.

Una explicación a estos resultados se hace bastante difícil dado el dinamismo propio que presentan estos ecosistemas. Sin embargo, las diferencias en los resultados encontrada en las tres zonas de estudio pueden asociarse al proceso cíclico natural al que están sometidas (Lugo, 1980). En Enfermería, además de presentar valores relativamente mayores de PPB y R también presenta diferencias con respecto a Balandra y Zacatecas, en la composición específica y abundancia de diatomeas (Bustillos, en preparación), en la densidad y diversidad de peces (Maeda, 1981), en las tasas de degradación de Rhizophora mangle (Espinosaet al., 1981), en la abundancia de organismos macroinvertebrados (Llinas, 1983; Amador Com. pers) y en la composición de los sedimentos (Espinosa y Díaz et al., 1981). Estas diferencias pueden deberse a que el proceso cíclico natural se aceleró en Enfermería como una consecuencia del aumento del aporte sedimentario, causado por la disminución artificial del canal de intercambio de agua con la Bahía de La Paz. Paralelamente, al disminuir las corrientes dentro de la laguna se permitió una mayor depositación de material orgánico proveniente principalmente del mangle, generando así condiciones propicias para el desarrollo de comunidades fitobentónicas. Es probable, entonces, que en el caso de la PP fitoplanctónica, las diferencias de PPB y R con respecto a Balandra y Zacatecas sean debidas principalmente a esta comunidad fitobentónica. Por otro lado, Balandra y Zacatecas pueden considerarse como ecosistemas que continuan con su proceso cíclico gradual e inalterado, que son reflejados en su semejanza de comunidades de peces (Maeda, 1981) macroinvertebrados (Llinas y Amador, Com. pers.) y diatomeas (Bustillos, en preparación).

Las variaciones de PPB durante el período de irradiación solar en las tres áreas, posiblemente se deban a características fisiológicas (periodicidad fotosintética, fotoadaptación, fase de crecimiento, etc.) ocasionadas por la influencia de los parámetros ambientales sobre la comunidad dominante en cada área y en cada muestreo, y solamente con estudios que incluyan la medición de estos parámetros será posible la interpretación de este fenómeno.





Fig. 1. Área de estudio y estaciones de muestreo.









Fig. 2. Variación de la producción primaria bruta en la zona SW Balandra (A)., Zacatecas (B) y Enfermería (C). Se incluye la desviación estandar.









Fig. 3. Variación de la respiración fitoplanctónica en la zona de Balandra (A), Zacatecas (B) y Enfermería (C). Se incluye la desviación estandar.





Haciendo un balance del material orgánico aportado por el fitoplancton en estas zonas y tomando a la PPN =PPB-R, entonces se tiene que ésta es baja comparándola con otras zonas de manglar (Tabla 1). Se ha encontrado con la PPN en lagunas del Golfo de California está relacionada directamente con la taza de intercambio de agua 'Flushing Index" (Gilmartin y Revelante, 1978), fenómeno que probablemente sucede en estas pequeñas lagunas ya que es la zona de Enfermería la que tiene más reducida la boca y también la PPN.

Interesantemente, es la respiración la que principalmente afecta la PPN ya que la PPB es semejante en las tres áreas mientras que R es mayor en Enfermería, lo que determina la menor PPN en relación con las otras 2 áreas.

Otro aspecto importante que sugieren los resultados de este trabajo es el relacionado a la hipótesis propuesta por Odum et al. (1982) acerca de la importancia relativa de los productos primarios en zonas de manglar. Estos autores proponen que los consumidores en ciertos manglares dependen en mayor proporción del carbón derivado del mangle, mientras que en otras, las algas y el fitoplancton son más importantes. En la zona de Enfermería, la participación del fitoplancton en el balance énergético es casi nulo, mientras que la fuente primaria es el carbón derivado del mangle lo que se confirma por la mayor tasa degradación (Espinosaet al., 1981) y mayor densidad de detritívoros (Maeda, 1980; Llinas, 1983, Amador com. pers.) comparado con Balandra y Zacatecas. En estas últimas zonas, y dado el balance positivo de PPB, el carbón de fitoplancton tiende a una mayor participación en estos dos ecosistemas, principalmente como un subsidio en las dietas de filtroalimentadores, peces y zooplancton.





TABLA 1. PROMEDIO DE PPN FITOPLANCTÓNICO PARA ZONAS DE MANGLAR.* = PRODUCCIÓN PRIMARIA NETA.** = DATO COMPARABLE DEBIDO A LO SOMERO DE EL ÁREA. *** = CONVERTIDA DE mgO2 1-¹ h -¹ a mg cm -³h -¹, TOMANDO EL COCIENTE FOTOSINTÉTICO = 1.2.






Conclusiones

1. La PPN fitoplanctónica es baja en comparación con otras áreas de manglar (Tabla 1).

2. La participación de fitoplancton como fuente organica es más importante en Balandra y Zacatecas.

3. Las diferencias de PPB y R en las zonas aquí estudiadas pueden deberse a las diferentes caracteristicas ocasionadas por el diferente estado evolutivo en que se encuentra cada zona.


Agradecimientos

Para Carlos Lechuga Devese y Julio Espinoza de la revisión y críticas del manuscrito.


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