Acoplamiento físico-biológico en las Islas Shetland del Sur (Antártida)dinámica, distribución y estructura de tamaños de la comunidad planctónica

Resumen

Los factores que controlan la comunidad planctónica antártica son muchos y de diversa naturaleza a lo largo de la escala espacio-temporal. El archipiélago de las Shetland del Sur (Antártida) ha sido objeto de estudio desde hace décadas debido a la compleja interacción entre procesos físicos y biológicos que se dan en esta zona; sin embargo, los estudios con una resolución espacial alta son escasos, en especial en la cara norte del archipiélago. Fenómenos como la estabilidad, la mezcla y la dinámica vertical y horizontal de las masas de agua, afectan a la disponibilidad de luz y nutrientes y a las interacciones predador-presa, factores clave para el desarrollo de la cadena trófica antártica. En este sentido, a lo largo de la presente memoria de Tesis se ha pretendido explorar qué procesos controlan la dinámica, distribución y estructura de tamaños de la comunidad planctónica durante el verano austral. Los resultados obtenidos demuestran que, la distribución de los grupos fitoplanctónicos, se encuentra ligada a la hidrodinámica de la zona, siendo la Corriente de Bransfield un nexo de unión entre la cara norte y sur del archipiélago. En la cara norte se ha descrito un nuevo frente, Frente de las Shetland, que actúa como límite tanto en la distribución de los grupos fitoplanctónicos como en la producción primaria y la eficiencia fotosintética, debido a una limitación por hierro hacia el Estrecho de Drake. En este contexto dominaron las diatomeas nanoplanctónicas mostrando una mayor adaptación a altas condiciones lumínicas en contraposición con las células microplanctónicas que predominaron en ambientes turbulentos. En cuanto al bacterioplancton heterotrófico, la comparación entre dos campañas con condiciones físico-químicas distintas ha revelado un control diferencial (procesos top-down vs. bottom-up) entre los dos grupos de bacterias detectados a medida que el verano avanza en la zona de estudio. Las bacterias con un alto contenido en ADN parecen ser un grupo más plástico y oportunista capaz de adaptarse a las condiciones del medio haciéndolas más vulnerables a los depredadores cuando no existe limitación por recursos. En cuanto al análisis del espectro de tamaños de la comunidad planctónica, éste reveló un marcado gradiente metabólico a ambos lados del archipiélago. Al norte del Frente de las Shetland el balance neto fue heterotrófico, debido no sólo a un descenso en la producción primaria sino a un aumento en las tasas de respiración de toda la comunidad. La compilación de información sobre la distribución de los grupos mayoritarios de predadores antárticos así como de su espectro de selectividad de dietas nos ha llevado a concluir que el acoplamiento trófico está fuertemente ligado al gradiente en la clorofila superficial, desvelando distintas vías productivas. El estudio más detallado de las anomalías de biomasa reveló un patrón constante entre anomalías positivas y negativas bajo condiciones de baja y alta concentración de clorofila, patrones que se han comparado con otros ecosistemas extremos para observar similitudes/diferencias según el depredador dominante. En la actualidad, la región de estudio se ve fuertemente influida por procesos derivados del cambio climático cuyos efectos a medio-largo plazo pueden provocar grandes cambios tanto a nivel físico-químico como biológico, modificando la cadena trófica pelágica, por lo que es de especial interés llevar a cabo estudios multidisciplinares como el que se presenta en esta memoria de Tesis.