Metabolismo de carbono y flujos de carbono orgánico disuelto (COD) en comunidades de angiospermas marinasdependencia del estadío de colonización, eutrofización y factores relacionados con el cambio global

Resumen

Las comunidades de macrófitos costeros son consideradas como uno de los ecosistemas más productivos del planeta. Su papel en el ciclo global del carbono y como ellos luchan contra el cambio global podría ser más relevante de lo que hasta ahora se creía. Exportan grandes cantidades de materia en forma particulada y disuelta hacia comunidades adyacentes. Los flujos de carbono orgánico disuelto (COD) juegan un papel esencial en el ciclo del carbono marino como un importante mecanismo de transferencia de la producción primaria a otros compartimentos de la cadena trófica. A pesar de que la investigación de la dinámica de COD en el océano abierto ha sido extensamente estudiada, el papel de los ecosistemas costeros en el ciclo global del COD es aún poco conocido, pese a que éstos hábitats tienden a acumular grandes cantidades de COD. Pocos estudios han examinado los flujos de COD en comunidades de macrófitos marinos (macroalgas y angiospermas marinas) bajo un enfoque in situ para determinar la contribución del sistema completo y el consecuente intercambio con comunidades adyacentes. Además, las comunidades de macrófitos costeros, especialmente las angiospermas marinas, son actualmente consideradas como uno de los ecosistemas más amenazados de la Tierra debido a las presiones antropogénicas, incluyendo el incremento de nutrientes y el cambio climático. Por ello, el objetivo principal de esta Tesis fue evaluar el metabolismo de carbono y flujos de COD en comunidades de angiospermas marinas y elucidar los efectos producidos por las presiones antropogénicas en la dinámica del carbono de la comunidad. Los resultados de esta Tesis mostraron que las comunidades de macrófitos costeros son altamente autotróficas, con una gran y variable contribución de los diferentes componentes de la comunidad, siendo una fuente de COD que refuerza la comunidad planctónica. El aumento en la concentración de nutrientes dio lugar a que las comunidades dominadas por la macroalga Caulerpa prolifera y la angiosperma marina Cymodocea nodosa pasaran de autotrofia a heterotrofia en determinadas temporadas del año además de aumentar o disminuir la liberación de COD. La respuesta de las comunidades de angiospermas marinas sometidas a una disminución de pH fue compleja y mostró ser especifica de la especie. La disminución del pH provocó un aumento significativo de la producción primaria bruta (PPB) y la respiración de la comunidad (R) en angiospermas marinas lo que se tradujo en un aumento de sacarosa en la biomasa subterránea, en lugar de aumentar la liberación de COD. La temperatura fue el factor de estrés que tuvo el mayor efecto positivo en el metabolismo del carbono, dando lugar a una mayor productividad de las angiospermas marinas, crecimiento y liberación de COD. Una relación directa entre el aumento de la productividad y el incremento de la liberación de COD fue encontrada en las comunidades de angiospermas marinas. Además, se demostró una alta correlación entre la liberación de COD y la temperatura del agua y las condiciones hidrodinámicas (velocidad de corriente). Por lo tanto, esta Tesis demuestra que el cambio climático y en cierta medida el enriquecimiento de nutrientes en las zonas costeras puede no ser tan perjudicial como hasta ahora se creía, al menos para angiospermas marinas de latitudes templadas, e incluso podría beneficiar a la productividad y resistencia de la especie de angiosperma marina C. nodosa en el futuro. Los resultados de esta Tesis subrayan la alta productividad de los ecosistemas de macrófitos costeros a nivel local, lo que apoya nuevas ideas en el papel de la producción primaria marina como sumidero oceánico de carbono, así como el ciclo costero de carbono en el ciclo global del carbono. Finalmente, esta Tesis subraya que el papel de las praderas de angiospermas marinas en el ciclo costero del carbono será mayor en el futuro, debido a la mayor captación de carbono y liberación de COD que puede ocurrir bajo las condiciones previstas de cambio global.