El ecosistema pelágico de la costa de A Coruña

1. El ecosistema pelágico de la costa de A Coruña Preparado por: A. Bode - 2000 Sobre datos obtenidos por: M. Alvarez-Ossorio, S. Barquero, A. Bode, B. Castro, A. Cid, I. González, J. Lorenzo, A. Louro, F. Martín, E. Rey, J. Valencia, M. Varela Grupo de Investigación en Ecología Planctónica. Centro Oceanográfico de A Coruña. Instituto Español de Oceanografía

2. La red trófica pelágica femtoplancton (0.02 - 0.2 m) picoplancton (0.2 - 2 m) nanoplancton (2 - 20 m) microplancton (20 - 200 m) mesoplancton (200 - 2000 m) Proclorófitos Cianobacterias Microalgas flageladas Diatomeas Dinoflagelados Sistema trófico herbívoro Diatomeas Dinoflagelados otros flagelados Zooplancton (Crustáceos, Moluscos, Cnidarios,...) Virus Materia Orgánica Disuelta Bacterias heterótrofas Flagelados heterótrofos Ciliados Flagelados heterótrofos Sistema trófico microbiano El ecosistema pelágico se organiza según dos sistemas tróficos principales: el sistema de los herbívoros, en el que la producción primaria del fitoplancton es transmitida a los consumidores mediante consumo de células de fitoplancton por el zooplancton herbívoro, y el sistema microbiano, en el que la producción primaria es aprovechada a partir de la materia orgánica disuelta que procede de la excreción o rotura de células de fitoplancton. El sistema microbiano permite la retención de materia orgánica en el ecosistema, a la vez que supone una concentración de materia orgánica desde la fase disuelta a organismos que pueden ser consumidos por predadores de mayor tamaño (como los peces). Estos dos sistemas principales tienen distinto peso en las distintas fases por las que pasa el ecosistema pelágico.

3. Condiciones oceanográficas Las principales variaciones oceanográficas se relacionan con el ciclo anual de estratificación termica superficial debido al incremento de radiación solar durante la primavera y el verano, y la mezcla invernal por efecto de la homogeneidad térmica de las aguas por enfriamiento de la capa superficial y el efecto de los temporales. Este patrón general se interrumpe de forma pulsante por el afloramiento de aguas frias profundas causado por los vientos dominantes del NE entre marzo y noviembre, y la acumulación y hundimiento de agua superficial contra la costa a finales de verano. Se indican los momentos de afloramiento con flechas hacia arriba y los de hundimiento con flechas hacia abajo. La profundidad de la capa superficial de mezcla por efecto del viento se indica mediante una lína discontínua.

4. Fitoplancton: biomasa y producción Zona afótica El fitoplancton responde a las variaciones ambientales desarrollando proliferaciones muy marcadas a lo largo del año. Los máximos de biomasa (indicada por la concentración de clorofila) se producen durante la primavera (como consecuencia del incremento en las horas de luz y en la estratificación superficial) y a lo largo del verano (como consecuencia del enriquecimiento de nutrientes que suponen los pulsos de afloramiento). La producción primaria ocurre en la parte iluminada de la columna de agua (zona eufótica). Los principales pulsos de afloramiento y hundimiento de aguas se indican mediante flechas.

5. Fitoplancton menor de 10 µm: Fitoflagelados Muchos organismos del fitoplancton menor de 10 µm son flagelados. Debido a la dificultad para identificarlos al microscopio óptico, se suelen clasificar por rangos de tamaño. En este caso se han considerado: picoflagelados (menores de 2 µm), nanoflagelados pequeños (entre 2 y 5 µm) y nanoflagelados grandes (de 5 a 10 µm). Debido a su pequeño tamaño presentan valores de abundancia muy elevados, con máximos generalmente coincidentes con las proliferaciones generales de fitoplancton.

6. Composición del fitoplancton mayor de 10 µm Los principales grupos del fitoplancton mayor de 10 µm son las diatomeas, dinoflagelados y otros grupos de flagelados que pueden aparecer en ocasiones con cierta abundancia (como algunas Primnesiofíceas y otros grupos de cromófitas). Las diatomeas eneralmente dominan en número durante todo el año, debido a que están muy adaptadas a las condiciones de riqueza de nutrientes de esta zona de afloramiento. Por ello, no se suelen observar situaciones de dominancia de dinoflagelados, que en otras zonas costeras templadas pero sin afloramiento dominan los estados avanzados de sucesión durante el verano.

7. Bacterias heterótrofas y Cianobacterias x 106 cel ml-1 x 104 cel ml-1 En el bacterioplancton dominan en abundancia las bacterias heterótrofas (HB), cuyas variaciones en abundancia siguen en general a las del fitoplancton, de cuyos exudados se alimentan. También existen procariotas fotosintéticos como las cianobacterias (CB), que alcanzan abundancias mucho menores y que son más abundantes en general en verano.

8. Bacterias heterótrofas Las bacterias heterótrofas presentan las mayores acumulaciones cerca de los momentos de proliferación del fitoplancton y tambien durante el verano (debido al incremento de la temperatura). Las variaciones estacionales de la producción bacteriana (medida como incorporación de Leucina) están menos relacionadas con la biomasa y se han encontrados grandes variaciones en los valores alcanzados para la misma época en distintos años. Las flechas indican los principales pulsos de afloramiento y hundimiento de aguas.

9. Flagelados heterótrofos Los pirncipales consumidores de las bacterias planctónicas son los flagelados heterótrofos (aunque algunos también pueden realizar la fotosíntesis). Al igual que los fitoflagelados, se suelen clasificar por rangos de tamaño. Su abundancia es tambien muy elevada, con máximos cerca de las proliferaciones de fitoplancton y al final del verano.

10. Flagelados y Ciliados Los flagelados y bacterias, al igual que el fitoplancton de pequeño tamaño, son presa del microzooplancton, como los ciliados. Sus variaciones no siempre están acopladas, aunque siempre hay un incremento de todos los microorganismos planctónicos en los momentos de proliferación del fitoplancton. Las mayores abundancias de ciliados se observan durante el verano.

11. Mesozooplancton: biomasa y abundancia 1995 1996 1997 1995 1996 1997 El mesozooplancton (organismos heterótrofos mayores de 200 µm) presenta generalmente dos máximos de abundancia al año: en primavera y otoño, con incrementos de menor valor absoluto durante el verano. Los organismos más abundantes son los copépodos herbívoros, que pueden alcanzar elevadas densidades en momentos de afloramiento.

12. Mesozooplancton: consumo herbívoro 1996 1997 Además de su elevada abundancia, los copépodos son importantes en el ecosistema por ser los principales consumidores directos del fitoplancton de mayor tamaño, principalmente diatomeas y flagelados. Son los principales responsables de la transferencia de la producción primaria a los consumidores secundarios, principalmente peces. Las mayores tasas de consumo se observan en verano y otoño, en el primer caso debido a la rápida respuesta de los copépodos pequeños al incremento de fitoplancton en pulsos de afloramiento, y en el segundo caso debido al incremento en la abundancia de los individuos de mayor tamaño.

13. Flujos de Carbono 0.2 12 Alta Producción Copépodos pequeños 0.9 0.3 96 3696 Copépodos medianos En los momentos de alta producción y biomasa de fitoplancton (durante las proliferaciones de primavera y las producidas en los pulsos de afloramiento), el exceso de producción primaria no es aprovechado directamente por los herbívoros. La mayor parte de la producción primaria es exportada del ecosistema por sedimentación directa o advección hacia otras zonas de la plataforma. Los organismos del sistema microbiano, aunque consumen una cantidad de carbono orgánica más de tres veces superior a la de los copépodos herbívoros, sólo utilizan una cantidad equivalente al 3 % de la producción primaria. Los valores dentro de las cajas indican la biomasa en mg C m-2 y los valores sobre las flechas los flujos de carbono en mg C m-2 h-1. Los valores son promedios integrados en la zona eufótica durante las horas centrales del dia. 0.3 120 Copépodos grandes 309 Mesozooplancton Total 329 10 463 Fitoplancton Bacterias 199 5045 Flagelados 3269 Ciliados Seston Microheterótrofos 3931

14. Flujos de Carbono 0.5 115 Baja Producción Copepodos pequeños 3 1.4 219 1212 Copepodos medianos 1.0 219 Copepodos grandes En los momentos de baja producción y biomasa de fitoplancton (durante la relajación del afloramiento y en la fase de mezcla de aguas invernal), hay un mayor aprovechamiento de la producción primaria por los herbívoros. En promedio, los heterótrofos dan cuenta de un tercio de la producción primaria, siendo el resto exportado o disipado en la respiración del plancton. Los valores dentro de las cajas indican la biomasa en mg C m-2 y los valores sobre las flechas los flujos de carbono en mg C m-2 h-1. Los valores son promedios integrados en la zona eufótica durante las horas centrales del dia. Mesozooplancton Total 576 48 9 350 Fitoplancton Bacterias 140 2028 Flagelados 1600 Ciliados Seston Microheterotrofos 2090