Patrones de sucesión durante las primeras etapas de desarrollo de un sistema de bosques de macroalgas (Lessonia trabeculata) y un fondo blanqueado en el submareal del norte de Chile.
Uribe, R. A.
https://biblioimarpe.imarpe.gob.pe/handle/20.500.12958/3161
Los lechos de kelp (macroalgas grandes pertenecientes al orden Laminariales) y los fondos desnudos son hábitats dominantes en áreas intermareales y sublitorales poco profundas en ubicaciones templadas alrededor del mundo. La perturbación biótica y abiótica reduce el bosque de kelp y su biodiversidad asociada, lo que resulta en la formación de fondos desnudos sin alterar la condición del sistema, donde el lecho de kelp puede recuperarse en ausencia de perturbaciones. Desde otra perspectiva de análisis, estudios previos utilizando indicadores sistémicos sugieren que el bosque de kelp está mejor estructurado que el fondo desnudo, pero es más vulnerable a las perturbaciones. La pregunta que surge es cómo se desarrollan estos sistemas al integrar todos sus componentes (es decir, micro y macro-organismos). Este estudio probó la hipótesis sobre la autonomía de cada sistema, es decir, tanto el bosque de kelp como los fondos desnudos mostrarían procesos ecológicos independientes. El objetivo fue determinar los procesos de colonización temprana y el desarrollo de la comunidad en un bosque de kelp de Lessonia trabeculata y en un fondo desnudo adyacente dominado por algas encrustantes y erizos de mar, utilizando sustratos artificiales en Bolsico, Antofagasta, norte de Chile. Se realizó un experimento de colonización utilizando placas de cerámica instaladas a 10-12 metros de profundidad. El experimento se dividió en dos etapas; la primera consistió en estudiar la formación y sucesión del biofilm. Para esto, las placas se expusieron para la colonización y se tomaron muestras después de 1, 2, 4, 6, 8 y 14 días en ambos sistemas. Se identificaron y cuantificaron bacterias totales y viables, diatomeas, protozoos y micro-eucariotas. La segunda etapa del experimento consistió en estudiar la sucesión de macro-organismos, que fueron muestreados mensualmente, colonizando también placas de cerámica durante 14 meses. Los resultados mostraron diferencias significativas en densidades, riqueza taxonómica, cobertura de organismos sésiles y estructura de la comunidad durante la colonización de microperifiton y macro-organismos. El desarrollo de la comunidad en cada sistema siguió un patrón determinista a lo largo de las etapas de sucesión temprana, media y tardía. Las placas en el bosque de kelp fueron colonizadas por esporofitos de Lessonia trabeculata y todas las placas en el fondo desnudo fueron cubiertas por algas encrustantes. En general, los resultados de estos experimentos sugieren que desde el asentamiento de procariotas, ambos sistemas forman comunidades específicas hasta la llegada de macro y mega-organismos. Las tasas de sedimentación, la intensidad de la luz y la temperatura fueron significativamente diferentes entre los sistemas. El contenido de materia orgánica y la velocidad de la corriente no mostraron diferencias significativas entre ambos sistemas, aunque se detectaron valores más altos en el bosque de kelp. En conclusión, la sucesión en ambos sistemas es diferente y única en cada uno. La trayectoria sucesional es independiente del asentamiento bacteriano hasta la llegada de los colonizadores macro, lo que significa que cada sistema es capaz de auto-organizarse.
Kelp beds (large macroalgae belonging to the order Laminariales) and barren grounds are dominant habitats in intertidal and shallow sublittoral areas throughout temperate locations around the world. Biotic and abiotic disturbance reduce the kelp forest and its associated biodiversity resulting in the formation of barren grounds without altering the system condition where the kelp bed may recovery in absence of disturbance. From another perspective of analysis, previous studies using systemic indicators suggest that the kelp forest is better structured than barren ground, but more vulnerable to disturbance. The question that rises is to know how these systems develop bringing together all its components (i.e., micro and macro-organisms). This study tested the hypothesis about the autonomy of each system, that is, both kelp forest and barren grounds would show independent ecological processes. The objective was to determinate the early colonization processes and the development of the community in a Lessonia trabeculata kelp forest and an adjacent barren ground dominated by encrusting algae and sea urchin using artificial substratum at Bolsico, Antofagasta, northern Chile. A colonization experiment was conducted using ceramic plates installed at 10-12 meters depth. The experiment was divided in two stages; the first consisted in studying of the formation and succession of biofilm. For this, plates were exposed for colonization and sampled after 1, 2, 4, 6, 8 and 14 days at both systems. Total and viable bacteria, diatoms, protozoa, and micro-eukaryote were identified and quantified. The second stage of the experiment consisted in studying the succession of macro-organisms, which were sampled monthly also colonizing ceramic plates during 14 months. The results showed significant differences on densities, taxonomic richness, cover of sessile organisms and community structure during the colonization of microperiphyton and macro-organisms. The community development on each system followed a deterministic pattern throughout early, middle and late succession stages. The plates at the kelp forest were colonized by Lessonia trabeculata sporophytes and all the plates at the barren ground were covered by encrusting algae. Overall, the results of these experiments suggest that since the settlement of prokaryotes, both systems form specific communities until the arrival of macro and mega-organisms. Sedimentation rates, light intensity and temperature were significant different between systems. The organic matter content and current speed did were not significantly different between both systems, although higher values were detected at the kelp forest. In conclusion, succession in both systems is different and unique on each one. The successional trajectory is independent from the bacterial settlement until the arrival of macro colonizers which means that each system is able to self-organize.
