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Ciencias marinas
versión impresa ISSN 0185-3880
Cienc. mar vol.42 no.1 Ensenada mar. 2016
https://doi.org/10.7773/cm.v42i1.2585
Artículos
Diversidad de copépodos en aguas costeras de la Patagonia en el Atlántico a lo largo de un ciclo anual
1 Laboratorio de Zooplancton Marino, Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Argentina.
2 Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Universidad de Buenos Aires, Intendente Güiraldes 2160, Pabellón 2, 4to. piso, Ciudad Universitaria, C1428EGA, Buenos Aires, Argentina.
3 Consejo Nacional de Investigación Científicas y Técnicas (CONICET), Argentina.
4 Estación de Fotobiología Playa Unión, Juan Manuel de Rosas y Martín Rivadavia, Playa Unión, Rawson, Chubut, Argentina. Casilla de correos 15 (9103).
El objetivo de este estudio es analizar la sucesión anual del zooplancton en una estación costera en la Patagonia (Argentina), con especial énfasis en copépodos y sus posibles presas, en relación con la radiación solar y la temperatura como factores ambientales. El ciclo anual del plancton mostró dos periodos, otoño/invierno y primavera/verano. Durante el periodo otoño/invierno, la baja temperatura y la radiación se correlacionaron con la mayor abundancia de diatomeas y la mayor diversidad de copépodos. Este periodo se caracterizó por la dominancia de la cadena clásica herbívora, y el copépodo grande Calanoides carinatus dominó la comunidad. Por el contrario, durante el periodo de primavera/verano, con alta radiación y mayores niveles de temperatura, los flagelados fueron el alimento disponible para el zooplancton y se correlacionaron con las especies pequeñas de copépodos como el harpacticoideo Euterpina acutifrons. Además, la reproducción intensiva de los copépodos pequeños E. acutifrons y Paracalanus parvus se llevó a cabo principalmente en verano. Por otro lado, se encontró una alta diversidad de especies en invierno, cuando la radiación ultravioleta fue baja. El patrón temporal de los copépodos observado en nuestro estudio fue explicado por la disponibilidad de alimento y los factores ambientales (temperatura y radiación solar), aunque otros factores tales como la abundancia de los depredadores pueden ser también importantes en la modulación de la comunidad. Nuestros resultados muestran la importancia de la dinámica de la abundancia de copépodos y destaca su papel clave en las cadenas tróficas pelágicas de las aguas costeras de la Patagonia norte.
Palabras clave: zooplancton; copépodos harpacticoideos; mar Argentino; fitoplancton
The aim of this study is to analyze the annual zooplankton succession at a coastal station in Patagonia (Argentina), with special emphasis on copepods and their potential preys, using solar radiation and temperature as environmental factors. The annual plankton cycle exhibited autumn/winter and spring/summer phases. During the autumn/winter phase, low temperature and radiation were correlated with higher diatom abundance and copepod diversity. This period was characterized by a dominant classical herbivorous food web in which the large copepod Calanoides carinatus dominated the community. On the contrary, during the spring/summer period, with high radiation and temperature levels, flagellates were the dominant food available for zooplankton and correlated with smaller species of copepods such as the harpacticoid Euterpina acutifrons. Also, intensive reproduction of the small copepods E. acutifrons and Paracalanusparvus occurred mainly in summer. On the other hand, high species diversity was found in winter when the ultraviolet radiation was low. The temporal pattern of the copepods observed in our study was explained by food availability and environmental factors (temperature and solar radiation), although other factors such as predator abundance may also be important in modulating the community. Our results show the importance of copepod abundance dynamics and highlights their key role in the pelagic food web in northern Patagonian coastal waters.
Key words: zooplankton; harpacticoid copepods; Argentinean Sea; phytoplankton
Introducción
Los estudios sobre los ciclos estacionales de zooplancton (e.g., Loots et al. 2009, Eloire et al. 2010, Grigor et al. 2014) proporcionan información crítica acerca de la dinámica del ecosistema, como cambios en la biomasa, la estructura de tallas, la composición de las especies, la distribución, el crecimiento y la reproducción (e.g., Mackas y Beaugrand 2010, Overland et al. 2010). También abordan cuestiones clave como los efectos del cambio climático en las comunidades de plancton (Drinkwater et al. 2010, Perry et al. 2010). Las características demográficas del mesozooplancton marino lo vuelven especialmente adecuado para examinar la variabilidad de los ecosistemas marinos (Mackas y Beaugrand 2010). Esto es particularmente relevante en las zonas costeras, por su gran importancia ecológica, económica y social (Calbet et al. 2001). En particular, los mares polares y templados se caracterizan por su pronunciada estacionalidad de la radiación, temperatura, y abundancia y composición de especies de fitoplancton, factores que influyen directa o indirectamente en la tasa de crecimiento y producción de copépodos (Kiørboe y Nielsen 1994, Madsen et al. 2001).
Los factores físicos tales como la salinidad y la temperatura también regulan la sucesión estacional del plancton; la radiación solar, en particular la radiación ultravioleta (RUV, 280-400 nm), tiene efectos negativos en muchos organismos acuáticos, incluyendo el zooplancton (Bancroft et al. 2007). Se sabe que la RUV afecta a las tasas de comportamiento y de mortalidad en las comunidades del zooplancton (Gonçalves y Hylander 2014), y éstas a su vez estructuran las interacciones tróficas (Williamson et al. 2001, Gonçalves et al. 2010). En particular, muchas especies de copépodos son conocidas por ser susceptibles de la exposición a la RUV, que se refleja en una baja reproducción y una mayor mortalidad de adultos y juveniles (Zagarese et al. 1994), entre otros efectos.
A pesar de la importancia económica de la Patagonia como zona de cría de Merluccius hubbsi, Engraulis anchoita y Pleoticus muelleri (Hansen et al. 2001, Pájaro et al. 2004, De Carli et al. 2012), el área está todavía poco explorada en cuanto a los ciclos anuales de las comunidades de plancton. Por lo tanto, hay una necesidad de entender la dinámica temporal y espacial de los niveles tróficos inferiores que pueden ayudar a explicar la abundancia y distribución de tales especies de importancia comercial. Aunque hay diversos trabajos sobre los ciclos anuales de fitoplancton (e.g., Villafañe et al. 2004, Halac et al. 2011, Villafañe et al. 2013), no existen estudios sobre los ciclos estacionales de copépodos pequeños u otros grupos del zooplancton. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo es proporcionar datos sobre la sucesión estacional de las especies de copépodos (calanoideos, ciclopoideos y harpacticoideos) en relación con las diferentes fracciones de alimento disponible durante todo el año, y con las fluctuaciones de las variables ambientales.
Materiales y métodos
Área de estudio
Este estudio se realizó en bahía Engaño (43°21'S, 65°01'W), Chubut, Argentina (Fig. 1), de agosto de 2010 a febrero de 2012. El sitio se localiza cerca de la desembocadura del río Chubut. El estuario recibe nutrientes (de actividades antropogénicas) por la corriente del río, lo que genera una alta biomasa de fitoplancton (Helbling et al. 1992, 2010). Tiene una gran diversidad de especies de fitoplancton (Villafañe et al. 2004, 2008) y se caracteriza por presentar una floración en invierno (Barbieri et al. 2002, Villafañe et al. 2004) . Esta floración de microplancton (>20 μm) parece estar favorecida por las condiciones de poco viento que prevalecen en esta época del año (Villafañe et al. 2004, Helbling et al. 2005) , en contraste con la temporada de viento (primavera y verano) cuando el plancton de la fracción pico y nano (<20 μm) domina en términos de abundancia (Barbieri et al. 2002; Villafañe et al. 2004, 2008).
Recolección y análisis de las muestras
Las muestras de zooplancton fueron tomadas cada ~30 días en la parte exterior del estuario (~5 km de la costa) realizando arrastres superficiales (tiempo de remolque: 2 min; velocidad: 60 m min-1) con una red de plancton (67 μm de luz de malla, 30 cm de diámetro de abertura). El tamaño de la malla fue elegida para optimizar la retención de los adultos y estados inmaduros del zooplancton (Di Mauro et al. 2009, Antacli et al. 2010). Los arrastres se realizaron desde una pequeña embarcación neumática con la observación cuidadosa del operador. No se observó obstrucción o reflujo durante el arrastre de la red. El volumen de agua filtrada se estimó por medio de un flujómetro mecánico (General Oceanics). Las muestras se conservaron en forma-lina al 5% con agua de mar para la estimación y análisis de la abundancia. La densidad de zooplancton (ind m-3) se cuanti-ficó para cada clase u orden a partir del volumen de agua de mar filtrada. Los diferentes taxones/grupos fueron separados bajo un microscopio estereoscópico (Zeiss 475052-9901) y las muestras con >300 individuos se fraccionaron en alícuotas de 20 mL. Para los taxones menos abundantes, se analizó la muestra completa. Los copépodos fueron identificados a nivel de especie según Bradford-Grieve et al. (1999). Las etapas de desarrollo (nauplio, copepoditos I-III y IV-V) también se diferenciaron, y el largo del prosoma de 1,223 individuos de las tres especies dominantes se midió con un microscopio óptico (Olympus BHS) equipado con un micrómetro ocular. Los taxones restantes se identificaron a nivel de clase según Boltovskoy (1999).
Para la estimación de la abundancia y la identificación de fitoplancton, 50 mL de la muestra de agua fueron preservados con formalina neutralizada (0.4% de concentración de formaldehído final en la muestra) y analizados usando la técnica de ütermohl (1958), en un microscopio invertido (Leica DM IL). También se recolectaron muestras de agua para la determinación de la Chla. En el laboratorio, la concentración de Chla se determinó mediante el filtrado de 500 mL de agua recolectada en un filtro Whatman GF/F (25 mm) y la extracción de los pigmentos fotosintéticos en metanol absoluto (Holm-Hansen y Riemann 1978). La concentración de Chla se determinó mediante técnicas fluorométricas utilizando un fluorómetro (TD-700, Turner Designs). La fracción de Chla del pico y nanoplancton (2-20 μm) se estimó mediante la diferencia entre la Chla total y aquella obtenida de la filtración (filtro de 20 μm) de una alícuota de 500 mL de agua.
La temperatura y la salinidad del agua se registraron utilizando una sonda multiparamétrica (YSI 600 XLM, Yellow Spring Instruments, Inc., EUA). La radiación solar ultravioleta se midió continuamente con un radiómetro de banda ancha (Eldonet, Real Time Computers, Inc., Alemania) que mide radiación ultravioleta B (UVB, 280-320 nm), radiación ultravioleta A (UVA, 320-400 nm) y radiación fotosintéticamente activa (RFA, 400-700 nm) con una frecuencia de un dato por minuto.
Análisis de los datos
Se calcularon los índices de diversidad ecológica para estimar los cambios en la composición taxonómica de los copépodos. Se utilizó el índice de diversidad de Shannon-Weaver (H') (Shannon y Weaver 1949) para la estimación de la diversidad de la comunidad. La riqueza de especies se calculó con el índice de Margalef (d) (Margalef 1958), y se estimó la equitatividad de las muestras utilizando el índice de Pielou (J') (Pielou 1969). Se aplicó el análisis de componentes principales (PCA, por sus siglas en inglés) para evaluar las relaciones entre la abundancia de cada grupo de fitoplancton (diatomeas, dinoflagelados y flagelados), la concentración de Chla (total y <20 μm), la abundancia de especies de copépodos, los índices de diversidad (H', d y J') y las variables abióticas (temperatura y RUV [UVB + UVA] y RFA). Se utilizó un análisis multivariado de clasificación numérica para definir grupos de acuerdo con la abundancia de las especies de copépodos (agrupación). Los datos se transformaron usando log (x + 1). Se aplicó un análisis de conglomerados por el método jerárquico utilizando el índice de similitud de Bray-Curtis (Bray y Curtis 1957). Los grupos que resultaron del análisis de similitud (índice de distancia euclidea) de las variables ambientales seleccionadas se analizaron mediante un análisis de escalamiento multidimensional (MDS) no métrico. Para examinar la contribución de cada taxón a la similitud dentro de un grupo y disimilitud entre los grupos, se aplicó un análisis de porcentaje de similitud (SIMPER) utilizando el índice de similitud de Bray-Curtis. Los programas PRIMER 5.0 (Clarke y Warwick 1994) e InfoStat (Di Rienzo et al. 2013) se utilizaron para el análisis de datos.
Resultados
Durante el periodo de estudio, las dosis diarias de la RUV solar variaron entre 45 y 2,200 kJ m-2 y la RFA entre 350 y 13,900 kJ m-2, ambas con valores máximos en verano, principalmente en diciembre y enero (Fig. 2). La columna de agua se consideró mezclada a lo largo del periodo de estudio, y la temperatura y la salinidad siempre fueron homogéneas. La temperatura superficial del agua varió entre 7 y 17 °C, mientras que la salinidad osciló entre 30.0 y 32.4 (datos no mostrados).
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Figura 2: (a) Dosis (kJ m-2) de la radiación solar ultravioleta (UVR, 280-100 nm, diamantes negros) y la radiación fotosintéticamente activa (PAR, 400-700 nm, cruces negras) y (b) temperatura (°C) superficial del agua en el sitio de estudio durante el periodo agosto 2010-febrero 2012.
La concentración de Chla total (Fig. 3) presentó los valores más altos en invierno, particularmente en agosto de 2010 y 2011 (6.2 y 6.6 mg L-1, respectivamente). La concentración de Chla de la fracción <20 μm fue alta en primavera y verano, ya que representó alrededor del 80% de la Chla total. Los flagelados fueron el grupo más abundante durante el periodo estudiado, sobre todo en verano de 2011 (~1,400 cél mL-1) y 2012 (1,900 cél mL-1, ~90% de las células), excepto en agosto de 2011 cuando la abundancia de diatomeas fue más alta (~2,000 cél mL-1, 83% de las células). La abundancia de dinoflagelados fue muy baja durante todo el periodo estudiado, con un valor máximo de 67 cél mL-1 en diciembre de 2010, lo que correspondió al 3.5% de la abundancia total.
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Figura 3: Concentración (ug L-1) de clorofila a (Chla; fracción total [triángulos negros]; y pico y nanoplancton [<20 μm, triángulos blancos]) y el porcentaje de abundancia de flagelados (en blanco), dinoflagelados (en negro) y diatomeas (en gris) a partir de las muestras recolectadas en el periodo agosto 2010-febrero 2012 en la estación costera en Patagonia norte. Datos no disponibles para septiembre, octubre y diciembre de 2011.
Los copépodos (juveniles y adultos) fueron el grupo más abundante (Tabla 1) (>72% del total del zooplancton en todas las muestras, excepto en julio y agosto de 2011). La abundancia de copépodos varió entre 380 ind m-3 (julio de 2011) y 20,700 ind m-3 (febrero de 2012) para adultos y de 90 ind m-3 (agosto de 2011) a 73,000 ind m-3 (febrero de 2012) para nauplios. Las larvas de poliquetos fueron abundantes principalmente en los meses de invierno y primavera, con la abundancia máxima en octubre de 2010 (3,150 ind m-3). Las apendicularias solamente se encontraron en mayo de 2012 con una densidad de 57 ind m-3. La abundancia de larvas de cirripedios fue alta principalmente en otoño e invierno y máxima en abril de 2011 (460 ind m-3), mientras que los cladóceros generalmente fueron escasos, con una abundancia máxima en septiembre de 2010 (100 ind m-3). Se encontraron otros grupos (larvas de decápodos, anfípodos y ostrácodos) en unas pocas muestras y en abundancias muy bajas.
Table 1: Abundancia (ind m-3) de mesozooplancton durante el periodo agosto 2010-febrero 2012 en una estación costera en Patagonia norte (43°21'S, 65°01'W), Chubut, Argentina.
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Entre los copépodos, los harpacticoideos y los calanoideos fueron más abundantes que los ciclopoideos (Fig. 4). Los calanoideos estuvieron presentes durante todo el ciclo, sin embargo, los harpacticoideos dominaron en los meses de verano y sus densidades fueron más altas que las de los cala-noideos. En particular, durante enero, los adultos fueron más abundantes que los copepoditos, mientras que en febrero las densidades de ambos fueron similares. Se registraron un total de 9 especies (Tabla 2) cuya abundancia mostró una marcada tendencia a lo largo del ciclo estacional. En invierno se encontraron más especies, principalmente los calanoideos Paracalanus parvus, Calanoides carinatus, Drepanopus forcipatus, Centropages brachiatus, Ctenocalanus vanus y Acartia tonsa, y los ciclopoideos Oithona nana y Oithona helgolandica. En verano se observaron A. tonsa, P. parvus y Euterpina acutifrons, siendo esta última la dominante (90%). En otoño, A. tonsa y P. parvus fueron las especies dominantes. Los valores más altos de la riqueza (índice de Margalef, d) y el índice de Shannon-Wiener (H') se registraron en los meses de invierno y primavera, mientras que los valores más bajos se determinaron en los meses de verano; el índice de equitatividad (J') mostró un patrón similar.
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Figure 4: Abundance (ind m-3) of adults (black bars) and copepodites IV-V (gray bars) and I-III (white bars) of harpacticoids (a), calanoids (b), and cyclopoid copepods (c) during August 2010-February 2012 at the northern Patagonian coastal station. Note the different scales on the y axis for cyclopoids.
Table 2: Abundancia de las especies de copépodos (ind m-3) e índices ecológicos de Margalef (d), Pielou (J') y Shannon-Wiener (H') durante el periodo agosto 2010-febrero 2012 en una estación costera en Patagonia norte (43°21'S, 65°01'W), Chubut, Argentina.
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Euterpina acutifrons, P. parvus y A. tonsa fueron las especies dominantes durante el periodo estudiado. La longitud media del prosoma de E. acutifrons varió entre 170 y 950 um (526 ± 200; n = 355) (Fig. 5), y los individuos más grandes fueron encontrados en verano (individuos maduros, principalmente hembras con huevos). Del mismo modo, las tallas de P. parvus variaron entre 190 y 1,190 μm (540 ± 234; n = 380), y las tallas de A. tonsa (copepoditos y adultos) oscilaron entre 150 and 1700 μm (688 ± 293; n = 488), siendo mayores en invierno.
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Figura 5: Estructura de tallas (μm) de Euterpina acutifrons (a), Paracalanus parvus (b) y Acartia tonsa (c) durante agosto 2010-febrero 2012 en la estación costera en Patagonia norte. Las líneas sobre la media (cuadros negros) indican la desviación estándar.
Los resultados del ACP (Fig. 6) mostraron que las abundancias de los copépodos C. vanus, D. forcipatus, C. brachiatus, A. tonsa y O. helgolandica se correlacionaron, principalmente en los meses de invierno. La abundancia de C. carinatus se correlacionó positivamente con la concentración de diatomeas (r = 0.73, P < 0.05) y negativamente con la temperatura superficial del mar y RUV (r = -0.77 y r = -0.73, respectivamente; P < 0.05,). Por otro lado, la abundancia de E. acutifrons se correlacionó positivamente con las dosis de RUV y RAF, la temperatura y la concentración de flagelados (r = 0.61, r = 0.58, r = 0.64 y r = 0.72, respectivamente; P < 0.05). Además, la abundancia de P. parvus se correlacionó positivamente con la concentración de flagelados (r = 0.67; P < 0.05) y con la abundancia de E. acutifrons (r = 0. 71; P < 0.05). Los índices de diversidad (d, J' y H') se correlacionaron negativamente con la temperatura (r = -0.73, r = -0.69 y r = -0.82, respectivamente; P <0.05). El ACP demostró que la RUV, RAF y la temperatura se correlacionaron principalmente con el componente principal 1 (Tabla 3), que separa las muestras de acuerdo con las estaciones del año. Con un 80% de similitud, se determinaron 4 grupos, que correspondieron al invierno, primavera, verano y otoño (Fig. 7a). El análisis MDS confirmó los mismos resultados con un valor de stress de 0.11 (Fig. 7b). En verano y primavera (grupos 2 y 3), E.acutifrons y A. tonsa fueron las especies dominantes, siendo la primera la más abundante (86%) principalmente en enero, febrero y marzo (verano). Las especies dominantes en el grupo 1 (invierno: julio y agosto) fueron C. carinatus y P. parvus (62% y 30%, respectivamente), y en el grupo 4 (otoño: abril y mayo) las especies dominantes fueron A. tonsa y P. parvus (59.60% y 40.40%, respectivamente). Sin embargo, al considerar las variables abióticas (temperatura y RUV), el MDS separa los conjuntos en dos grupos (otoño/invierno y primavera/verano), principalmente porque hay un gradiente muy pronunciado de estas variables durante estos dos periodos del año (Fig. 7c).
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Figura 6: Análisis de componentes principales (PCA) entre las especies de copépodos, grupos de fitoplancton (diatomeas, flagelados y dinoflagelados), clorofila a (Chla, fracción total y de pico y nanoplancton), variables abióticas (temperatura, radiación ultravioleta [UV] y radicación fotosintéticamente activa [PAR]) y los índices de diversidad (d, J y H) registrados durante agosto 2010-febrero 2012 en la estación costera en Patagonia norte.
Tabla 3: Resultados del ánalisis de componentes principales. Autovector (EV), autovalores, porcentaje de la varianza explicada por el set de datos (r2) y correlación (r) con las variables originales con los dos primeros componentes (PC1 y PC2).
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Figura 7: Análisis de similitud analizados entre las fechas de muestreo. Análisis de agrupación (índice Bray-Curtis) (a), y escalamiento multidimensional de las muestras utilizando variables (b) biológicas (índice de distancia euclidea) y (c) abióticas. Se indican con flechas las especies de copépodos representativas de cada uno de los grupos según el análisis de SIMPER (d).
Discusión
Los copépodos fueron el grupo de metazooplancton dominante en el sitio estudiado, como se ha observado en otras regiones costeras templadas (Hopcroft et al. 2001, Aguirre et al. 2012). Los copépodos juegan un papel clave en el flujo de carbono pelágico debido a su capacidad para tomar la energía de la red trófica microbiana y transferirla a los niveles tróficos superiores (Turner 2004, Viñas et al. 2013). Todas las especies de copépodos que encontramos durante el estudio han sido registradas previamente para la península Valdés, provincia de Chubut (Sabatini y Martos 2002, Spinelli et al. 2012), a excepción de E. acutifrons. Esta especie es un pequeño harpacticoideo pelágico que a menudo domina numéricamente la comunidad mesoplanctónica de los ecosistemas costeros y de estuario (Sautour y Castel 1995, Eskinazi-Sant'Anna y Björnberg, 2006).
Nuestros resultados ponen de manifiesto una fuerte variación temporal en la composición y abundancia de las especies de copépodos. Se encontraron dos periodos diferentes a lo largo del ciclo, primavera/verano y otoño/invierno, con diferencias claramente señaladas tanto en variables bióticas como abióticas. La mayor diversidad de especies de copépodos y la mayor abundancia de larvas de poliquetos se encontraron en invierno, probablemente relacionado con la alta concentración de Chla total (i.e, periodo de inicio de floración) que favoreció la coexistencia de más especies de copépodos. En el periodo primavera/verano, se registraron altos niveles de radiación y de temperatura, y dominaron en términos de abundancia los flagelados (presa potencial de copépodos); por lo tanto, las poblaciones de especies pequeñas, como el harpacticoideo E. acutifrons fueron más abundantes. En coincidencia con nuestros resultados, Villafañe et al. (2004, 2013) encontraron valores máximos de Chla en invierno; nosotros no recolectamos datos de la estratificación (perfiles de CTD) durante el invierno, pero estos autores han observado una floración de fitoplancton asociada con condiciones favorables a la estratificación, y la menor radiación y temperatura. Por otro lado, E. acutifrons, A. tonsa y P. parvus se asociaron con los flagelados, lo cual concuerda con la observaciones realizadas por Uye y Shibuno (1992) y Guisande et al. (2000). Además, resultados similares fueron observados experimentalmente por Vargas y González (2004). Ellos han detectado que A. tonsa se alimenta de diatomeas y flagelados y que P. parvus se alimenta de flagelados. La abundancia de C. carinatus se correlacionó positivamente con la de diato-meas y se sabe que esta especie se ha asociado típicamente con este grupo de fitoplancton (Lopes et al. 1999). Tomando en cuenta que las especies de calanoideos que se encontraron fueron principalmente herbívoros, se puede sugerir que existe una cadena trófica clásica en invierno en la cual los copépodos grandes como C. carinatus están asociados con una alta concentración de diatomeas.
Resultados similares fueron encontrados en aguas costeras del norte del mar Argentino (estación EPEA, 38°28'S, 57°41'W), donde la sucesión de zooplancton exhibió también dos periodos principales durante todo el año: un periodo de invierno/primavera caracterizado por una red trófica clásica herbívora (con altas concentraciones de Chla) y un periodo cálido de verano, con predominio de picofitoplancton, en el cual las especies más pequeñas como O. nana y Paracalanus spp. estuvieron presentes (Viñas et al. 2013). Sin embargo, la variación temporal de la abundancia de copépodos no se podría explicar sólo por la disponibilidad de fitoplancton (mecanismo de abajo a arriba [bottom up]), sino también por la depredación. En el área de estudio, los potenciales depredadores, tales como ctenóforos y quetognatos, son muy abundantes (Mianzán y Guerrero 2000), y también se ha registrado una alta abundancia de larvas de anchoíta (Hansen et al. 2001, Spinelli et al. 2012). Por otro lado, Calbet et al. (2001) estudiaron la sucesión estacional de copépodos en la zona costera de Blanes (Mediterráneo noroeste) y hallaron diferencias en la sucesión cuando se comparó con otras zonas costeras del Mediterráneo. Estos autores atribuyen las diferencias a la particularidad de las zonas costeras. Los ambientes costeros son muy variables y complejos y están expuestos a diferentes intensidades de influencias antropogénicas y de la tierra (descargas de aguas residuales, ríos, etc.). Las condiciones particulares de cada lugar (corrientes oceánicas, el grado de aislamiento, la presencia de cañones submarinos, remolinos, etc.) pueden influir fuertemente en la distribución anual del fitoplancton y zooplancton (Calbet et al. 2001 y referencias allí citadas).
La temperatura y la cantidad y calidad de los alimentos, son algunos de los factores más importantes que afectan a las tasas de producción de huevos de copépodos marinos (Hirst y Bunker 2003, Gislason et al. 2008). Una reproducción intensa de los copépodos pequeños E. acutifrons y P. parvus ocurrió en verano, según lo evidenciado por la alta abundancia de nauplios. Esto está probablemente relacionado con el ya conocido ciclo reproductivo de las pequeñas especies de copépodos en los mares templados (Pittois et al. 2009), el cual es controlado de manera positiva por la temperatura. La tasa de producción de huevos aumenta exponencialmente con un aumento de la temperatura (Vidal 1980, Uye y Shibuno 1992). Además, la alta abundancia de copepoditos de E. acutifrons encontrado en nuestro estudio durante el verano indica la reproducción activa en esta temporada del año, en coincidencia con Viñas y Gaudy (1996) quienes observaron organismos maduros en el periodo de mayor temperatura en el golfo de San Matías (también en el norte de la Patagonia). A bajas temperaturas, los adultos de esta especie se mantienen en un estado de quiescencia (D'Apolito y Stancyk 1979, Viñas y Gaudy 1996), lo que explicaría las abundancias bajas durante el invierno. Esto muestra que incluso una pequeña variación en la temperatura puede afectar considerablemente la dinámica de las poblaciones de E. acutifrons. Por otro lado, las tallas más grandes de A. tonsa se encontraron cuando la temperatura del mar fue más baja. Esto es consistente con las observaciones de otros estudios en los que la longitud del prosoma se correlacionó negativamente con la temperatura (Chinnery y Williams 2004, Hansen et al. 2010).
Por último, en nuestro estudio se encontró una alta diversidad de especies en invierno, cuando la RUV fue baja. La RUV tiene efectos negativos sobre el fitoplancton ya que puede alterar la cantidad y calidad del alimento, lo que a su vez puede reducir la supervivencia, el crecimiento y la reproducción de zooplancton (Hessen et al. 1997). Recientemente, se ha descubierto que las tasas de mortalidad de zooplancton en el mar rojo se incrementaron en gran medida bajo la RUV, pero disminuyeron cuando la RUV se eliminó (Al-Aidaroos et al. 2015). En el área de estudio se realizaron investigaciones previas sobre los efectos de la RUV pero sólo en larvas de cangrejo (Hernández-Moresino et al. 2011, 2014; Gonçalves et al. 2014). Nuestro trabajo es el primer estudio que considera la comunidad de zooplancton, especialmente de los copépodos, y sus variaciones naturales con los factores ambientales. Esto pone de relieve la importancia potencial de los efectos de la radiación solar en el zooplancton marino de esta zona, y la necesidad de llevar a cabo estudios a largo plazo tomando en cuenta las comunidades naturales y las variaciones estacionales de la radiación solar. Por lo tanto, la baja diversidad encontrada en verano podría deberse a los efectos específicos de la radiación solar sobre las especies. En particular, nuestros resultados son los primeros sobre un ciclo anual del zooplancton en esta área productiva, y nuestras observaciones sobre la variación de las especies de copépodos en esta estación costera de la Patagonia norte sugieren diferentes estrategias de vida para esta zona. Evidentemente, se requieren más estudios con una mejor resolución temporal para obtener una comprensión más profunda sobre la variabilidad interanual de esta comunidad, lo que a su vez ayudará a interpretar los efectos del cambio climático global particularmente relevantes en ambientes de altas latitudes.
Agradecimientos
MLS recibió una beca de doctorado del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET, Argentina) y este artículo fue sometido como requisito parcial para su titulación doctoral. Este trabajo fue financiado por UBACYT 20020100200048 y CONICET PIP 112201 10100351. Macarena Valiñas y Sebastian Strauch ayudaron durante el muestreo. Agradecemos a Walter Helbling el ase-soramiento y apoyo, también a Sergio Fernández (Estación Marítima), quien nos proporcionó la logística en el momento del muestreo. También se agradece a la Cooperativa Eléctrica y de Servicios de Rawson por proporcionar la infraestructura del edificio. Este trabajo es la contribución 157 de la Estación de Fotobiología Playa Unión.
REFERENCIAS
Aguirre GE, Capitanio FL, Lovrich GA, Esnal GB. 2012. Seasonal variability of metazooplankton in coastal sub-Antarctic waters (Beagle Channel). Mar. Biol. Res. 8: 341-353. [ Links ]
Al-Aidaroos AM, El-Sherbiny MMO, Satheesh S, Mantha G, Agusti S, Carreja B, Duarte CM. 2014. High mortality of Red Sea zooplankton under ambient solar radiation. PLOS One. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0108778.\ [ Links ]
Antacli JC, Hernández D, Sabatini ME. 2010. Estimating copepods' abundance with paired nets: Implications of mesh size for population studies. J. Sea Res. 67: 71-77. [ Links ]
Barbieri ES, Villafañe VE, Helbling EW. 2002. Experimental assessment of UV effects upon temperate marine phytoplankton when exposed to variable radiation regimes. Limnol. Oceanogr. 47: 1648-1655. [ Links ]
Bancroft BA, Baker NJ, Blaustein AR. 2007. Effects of UVB radiation on marine and freshwater organisms: A synthesis through meta-analysis. Ecol. Lett. 10: 332-345. [ Links ]
Boltovskoy D. 1999. South Atlantic Zooplankton. Backhuys Publishers, Leiden, Netherlands, 1706 pp. [ Links ]
Bradford-Grieve JM, Markoseva EL, Rocha CEF, Abichi B. 1999. Copepoda. In: Boltovskoy D (ed.), South Atlantic Zooplankton. Backhuys Publishers, Leiden, Netherlands, pp. 869-1098. [ Links ]
Bray RJ, Curtis JT. 1957. An ordination of the upland forest communities of southern Wisconsin. Ecol. Monogr. 27: 325-349. [ Links ]
Calbet A, Garrido S, Saiz E, Alcaraz M, Duarte CM. 2001. Annual zooplankton succession in coastal NW Mediterranean waters: The importance of the smaller size fractions. J. Plankton Res. 23: 319-331. [ Links ]
Chinnery FE, Williams JA. 2004. The influence of temperature and salinity on Acartia (Copepoda: Calanoida) nauplii survival. Mar. Biol. 145: 733-738. [ Links ]
Clarke K, Warwick R. 1994. Change in marine communities: An Approach to Statistical Analysis and Interpretation. Natural Environment Research Council, Plymouth Marine Laboratory, Plymouth, 144 pp. [ Links ]
D'Apolito LM, Stancyk SE, 1979. Population dynamics of Euterpina acutifrons (Copepoda: Harpacticoida) from North Inlet, South Carolina, with reference to dimorphic males. Mar. Biol. 54: 251-260. [ Links ]
De Carli P, Braccalenti J, García de León FJ, Acuña-Gómez, EP. 2012. La pesquería del langostino argentino Pleoticus muelleri (Crustacea: Penaeidae) en Patagonia. ¿Un único stock? An. Inst. Patagonia 40: 103-112. [ Links ]
Di Mauro R, Capitanio F, Viñas MD. 2009. Capture efficiency for small dominant mesozooplankters (Copepoda, Appendicularia) off Buenos Aires Province (34°S, 41°S), Argentine Sea, using two plankton mesh sizes. Braz. J. Oceanogr. 57: 205-14. [ Links ]
Di Rienzo JA, Casanoves F, Balzarini MG, Gonzalez L, Tablada M, Robledo CW. 2013. InfoStat versión 2013. Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina [cited August 2013]. Available from: Available from: http://www.infostat.com.ar . [ Links ]
Drinkwater KF, Beaugrand C, Kaeriyama M, Kim S, Ottersen G, Perry RL, Potner HO, Polovina JJ, Takasuka A. 2010. On the processes linking climate to ecosystem changes. J. Mar. Syst. 79: 374-388. [ Links ]
Eloire D, Somerfield PJ, Conway DVP, Halsband-Lenk C, Harris R, Bonnet D. 2010. Temporal variability and community composition of zooplankton at Station L4 in the Western Channel: 20 years of sampling. J. Plankton Res. 32: 657-679. [ Links ]
Eskinazi-Sant'Anna EM, Björnberg TKS. 2006. Seasonal dynamics of mesozooplankton in Brazilian coastal waters. Hydrobiologia 563: 253-268. [ Links ]
Gislason A, Gaard E, Debes H, Falkenhaug T. 2008. Abundance, feeding and reproduction of Calanus finmarchicus in the Irminger Sea on the northern Mid-Atlantic Ridge in June. Deep-Sea Res. (II) 55: 72-82. [ Links ]
Gonçalves RJ, Hernández-Moresino RD, Spinelli ML. 2014. Short-term effect of UVR on vertical distribution of Cyrtograpsus altimanus and Alexandrium tamarense from Atlantic Patagonia. Lat. Am. J. Aquat. Res. 42: 963-997. [ Links ]
Gonçalves RJ, Hylander S. 2014. Marine copepods and solar radiation. In: Seuront L (ed.), Copepods: Diversity, Habitat and Behavior. Nova Science Publishers, pp. 101-120. [ Links ]
Gonçalves RJ, Souza S, Aigo J, Modenutti B, Balseiro E, Villafañe VE, Cussac V, Helbling EW. 2010. Responses of plankton and fish from temperate zones to UVR and temperature in a context of global change. Ecol. Austral 20: 129-153. [ Links ]
Grigor JJ, Soreide JE, Varpe O. 2014. Seasonal ecology and life-history strategy of the high-latitude predatory zooplankter Parasagitta elegansMar. Ecol. Prog. Ser. 499: 77-88. [ Links ]
Guisande C, Riveiro I, Maneiro I. 2000. Comparisons among the amino acid composition of the females, eggs and food to determine the relative importance of food quantity and food quality to copepod reproduction. Mar. Ecol. Prog. Ser. 202: 135-142. [ Links ]
Halac SR, Villafañe VE, Gonçalves RJ, Helbling EW. 2011. Long-term UVR effects upon phytoplankton natural communities of Patagonian coastal waters. In: Atazadeh I (ed.), Remote Sensing of Biomass: Principles and Applications. Intech Open Access Publishers, pp. 229-248. [ Links ]
Hansen BW, Drillet G, Kozmer A, Madsen KV, Pedersen MF, Sorensen TF. 2010. Temperature effects on copepod egg hatching: Does acclimatization matter? J. Plankton Res. 32: 305-315. [ Links ]
Hansen JE, Martos P, Madirolas A. 2001. Relationship between spatial distribution of the Patagonian stock of Argentine anchovy, Engraulis anchoita, and sea temperatures during late spring to early summer. Fish. Oceanogr. 10: 193-206. [ Links ]
Helbling EW, Santamarina JM, Villafañe VE. 1992. Chubut River estuary (Argentina): Estuarine variability under different conditions of river discharge. Rev. Biol. Mar. Oceanogr. 27: 73-90. [ Links ]
Helbling EW, Barbieri ES, Marcoval MA, Gonçalves RJ, Villafañe VE. 2005. Impact of solar ultraviolet radiation on marine phytoplankton from Patagonia. Photochem. Photobiol. Sci. 81: 807-818. [ Links ]
Helbling EW, Pérez DE, Medina CD, Lagunas MG, Villafañe VE. 2010. Phytoplankton distribution and photosynthesis dynamics in the Chubut River estuary (Patagonia, Argentina) throughout tidal cycles. Limnol. Oceanogr. 55: 55-65. [ Links ]
Hernández-Moresino RD, Gonçalves RJ, Helbling EW. 2011. Effects for UVR on sensitivity and motility in different stages of crab larvae from coastal Patagonia (Argentina). J. Exp. Mar. Biol. Ecol. 407: 363-369. [ Links ]
Hernández-Moresino RD, Gonçalves RJ, Helbling EW. 2014. Direct and indirect acquisition of photoprotective compounds in crab larvae of coastal Patagonia (Argentina). J. Plankton Res. 36: 877-882. [ Links ]
Hessen DO, de Lange HJ, van Donk E. 1997. UV-induced changes in phytoplankton cells and its effects on grazers. Freshwat. Biol. 38: 513-524. [ Links ]
Hirst AG, Bunker AJ. 2003. Growth of marine planktonic copepods: Global rates and patterns in relation to chlorophyll a, temperature, and body weight. Limnol. Oceanogr. 48: 1988-2010. [ Links ]
Holm-Hansen O, Riemann B. 1978. Chlorophyll a determination: Improvements in methodology. Oikos 30: 438-447. [ Links ]
Hopcroft RR, Roff JC, Chavez FP. 2001. Size paradigms in copepod communities: A re-examination. Hydrobiologia 453: 133-141. [ Links ]
Kiørboe T, Nielsen TG. 1994. Regulation of zooplankton biomass and production in a temperate, coastal ecosystem. Limnol. Oceanogr. 39: 493-507. [ Links ]
Loots C, Swadling KM, Koubbi P. 2009. Annual cycle of distribution of three ice-associated copepods along the coast near Dumont d'Urville, Terre Adelie (Antarctica). J. Mar. Syst. 78: 599-605. [ Links ]
Lopes RM, Brandini FP, Gaeta SA. 1999. Distribution patterns of epipelagic copepods off Rio de Janeiro (SE Brazil) in summer 1991/1992 and winter 1992. Hydrobiologia 411: 161-174. [ Links ]
Mackas DL, Beaugrand G. 2010. Comparison of zooplankton time series. Mar. Syst. 79: 286-304. [ Links ]
Madsen SD, Nielsen TG, Hansen BW. 2001. Annual population development and production by Calanus finmarchicus, C. glacialis and C. hyperboreus in Disko Bay, western Greenland. Mar. Biol. 139: 75-93. [ Links ]
Margalef R. 1958. Information theory in ecology. Int. J. Gen. Syst. 3: 36-71. [ Links ]
Mianzán HW, Guerrero RA. 2000. Environmental patterns and biomass distributions of gelatinous macrozooplankton. Three study cases in the Southwestern Atlantic Ocean. Sci. Mar. 64: 215-224. [ Links ]
Overland JE, Alheit J, Bakun A, Hurrell JW, Mackas DL, Miller AJ, 2010. Climate controls on marine ecosystems and fish populations. Mar. Syst. 79: 305-315. [ Links ]
Pájaro M, Macchi GJ, Martos P. 2004. Reproductive pattern of the Patagonian stock of Argentine hake (Merluccius hubbsi)Fish. Res. 72: 97-108. [ Links ]
Perry RI, Cury P, Branker K, Jennings, S, Möllmann C, Planque B, 2010. Sensitivity of marine systems to climate and fishing: Concepts, issues and management responses. J. Mar. Syst. 79: 427-435. [ Links ]
Pielou EC. 1969. An Introduction to Mathematical Ecology. Wiley-Interscience, John Wiley, New York, pp. 385. [ Links ]
Pittois SG, Shaw M, Fox CJ, Frid CL. 2009. A new fine-mesh zooplankton time series from the Dove sampling station (North Sea). J. Plankton Res. 31: 337-343. [ Links ]
Sabatini M, Martos P. 2002. Mesozooplankton features in a frontal area off northern Patagonia (Argentina). Sci. Mar. 66: 215-232. [ Links ]
Sautour B, Castel J. 1995. Comparative spring distribution of zooplankton in three macrotidal European estuaries. Hydrobiologia 311: 139-151. [ Links ]
Shannon CE, Weaver W. 1949. The Mathematical Theory of Communication. Univ. Illinois Press, Urbana, USA. [ Links ]
Spinelli ML, Pájaro M, Martos P, Esnal GB, Sabatini M, Capitanio FL. 2012. Potential zooplankton preys (Copepoda and Appendicularia) for Engraulis anchoita in relation to early larval and spawning distributions in the Patagonian frontal system (SW Atlantic Ocean). Sci. Mar. 76: 39-47. [ Links ]
Turner JT. 2004. The importance of small planktonic copepods and their roles in pelagic marine food webs. Zool. Stu. 43: 255-266. [ Links ]
Uye S, Shibuno N. 1992. Reproductive biology of the planktonic copepod Paracalanus sp. in the Inland Sea of Japan. J. Plankton Res. 14: 343-358. [ Links ]
Utermöhl H. 1958. Zur Vervollkommnung der quantitativen Phytoplankton Methodik. Mitt. Int. Ver. Theor. Angew. Limnol. 9: 1-38. [ Links ]
Vargas CA, González HE. 2004. Plankton community structure and carbon cycling in a coastal upwelling system. I. Bacteria, microprotozoans and phytoplankton in the diet of copepods and appendicularians. Aquat. Microbiol. Ecol. 34: 151-164. [ Links ]
Vidal J. 1980. Physioecology of zooplankton. I. Effects of phytoplankton concentration, temperature, and body size on the growth rate of Calanus pacificus and Pseudocalanus sp. Mar. Biol. 56: 111-134. [ Links ]
Villafañe VE, Banaszak AT, Guendulain-García SD, Strauch SM, Halac SR, Helbling EW. 2013. Influence of seasonal variables associated with climate change on photochemical diurnal cycles of marine phytoplankton from Patagonia (Argentina). Limnol. Oceanogr. 58: 203-214. [ Links ]
Villafañe VE, Barbieri ES, Helbling EW. 2004. Annual patterns of ultraviolet radiation effects on temperate marine phytoplankton off Patagonia, Argentina. J. Plankton Res. 26: 167-174. [ Links ]
Villafañe VE, Janknegt PJ, Graaff M, Visser RJW, van de Poll WH, Buma AGJ, Helbling EW. 2008. UVR-induced photoinhibition of summer marine phytoplankton communities from Patagonia. Mar. Biol. 154: 1021-1029. [ Links ]
Viñas MD, Gaudy R. 1996. Annual cycle of Euterpina acutifrons (Copepoda: Harpacticoida) in the Gulf of San Matías (Argentina) and in the Gulf of Marseilles (France). Sci. Mar. 60: 307-318. [ Links ]
Viñas MD, Negri RM, Cepeda GD, Hernández D, Silva R, Daponte MC, Capitanio FL. 2013. Seasonal succession of zooplankton in coastal waters of the Argentine Sea (Southwest Atlantic Ocean): Prevalence of classical or microbial food webs. Mar. Biol. Res. 9: 371-382. [ Links ]
Williamson CE, Olson GE, Walker ND, Engstro DR, Hargreaves BR. 2001. Ultraviolet radiation and zooplankton community structure following deglaciation in Glacier Bay, Alaska. Ecology 82: 1748-1760. [ Links ]
Zagarese HE, Williamson CE. 1994. Modeling the impacts of UV-B radiation on ecological interactions in freshwater and marine ecosystems. In: Biggs RH, Joyner MEB (eds.), Stratospheric Ozone Depletion/UV-B Radiation in the Biosphere. Springer-Verlag, Berlin, pp. 315-328. [ Links ]
Recibido: Septiembre de 2015; Aprobado: Febrero de 2016