OBSERVACIONES PRELIMINARES EN LAS NUEVAS ÁREAS LIBRES DE HIELO ANTÁRTICAS ¿ESTÁN SIENDO COLONIZADAS POR MACROALGAS?

GUSTAVO EDGAR JUAN LATORRE; DOLORES DEREGIBUS; MARIA LILIANA QUARTINO

Buenos Aires

Congreso; III Congreso Internacional Sobre Cambio Climático y Desarrollo Sustentable; 2011

Universidad Nacional de la Plata

Resumen ExpandidoIntroducciónLa Antártida es una de las regiones más seriamente afectadas por los fenómenos asociados al cambio global, tales como el incremento estacional de la radiación ultravioleta B (Whitehead et al., 2000) y el calentamiento climático (Clarke et al., 2007). Muchos de los cambios ambientales asociados principalmente a los efectos del cambio climático ya han sido detectados y se espera que tengan una fuerte influencia sobre la estructura y función de las comunidades marinas bentónicas de la región (Barnes and Conlan, 2007; Smale and Barnes, 2008). Los sistemas glaciarios del oeste de la Península manifiestan una respuesta directa al incremento de la temperatura con un marcado retroceso (Cook et al., 2005; Turner et al., 2010) lo que ha originado nuevas áreas libres de hielo, aptas para la colonización por organismos bentónicos (Clarke et al., 2007). Sin embargo, es esperable que en estas nuevas áreas libres de hielo se produzca simultáneamente, una serie de perturbaciones determinadas por la disminución del grado de penetración de la luz, asociada al incremento en la carga de sedimento de origen terrestre así como una disminución de la salinidad, debido al ingreso de agua de deshielo (Barnes and Conlan, 2007). Un caso de estudio es el que se observa en caleta Potter (62o14´S, 58o 40´O). Esta caleta es pequeño fiordo tributario de la Bahía Guardia Nacional de la Isla 25 de Mayo (Shetland del Sur) ubicada en el oeste de la Península Antártica (Fig. 1) y está caracterizada por presentar dos áreas bien definidas: los sectores interno y externo. Estudios previos han demostrado que el sector externo está colonizado por una abundante biomasa de macroalgas (Klöser et al., 1996; Quartino et al., 2005; Quartino and Boraso de Zaixso, 2008) mientras que la caleta interna presenta una de las mayores concentraciones de filtradores bentónicos encontradas en áreas costeras antárticas (Tatián et al., 2002). En los últimos años se ha observado un marcado retroceso del glaciar Fourcade en el sector que rodea la caleta interna (Braun & Gossmann, 2002), lo que ha originado áreas rocosas libres de hielo en las zonas costeras muy próximas al glaciar. Asimismo se registró también un aumento en la carga de material particulado en suspensión asociado al mismo derretimiento (Schloss et al., 2008). Surgieron entonces una serie de cuestiones acerca de si estos nuevos sitios libre de hielo, ubicados en el sector interno de la caleta, son aptos para ser colonizados por macroalgas. Como consecuencia de esto se ampliaría entonces la distribución espacial de las macroalgas en la caleta Potter. En el presente estudio se realizó un extenso relevamiento en las nuevas áreas libre de hielo con el objetivo de conocer la actual distribución espacial y vertical de las macroalgas de caleta Potter en este nuevo escenario de cambio climático. MétodoEl trabajo de campo se realizó durante los meses de invierno de Abril a Agosto 2008 en caleta Potter (Fig. 1). Se seleccionaron seis diferentes nuevas áreas libre de hielo (Áreas 1-6) de acuerdo a la información suministrada por Braun and Grosmann (2002) y observaciones realizadas en los últimos años. Figura 1: Ubicación de Caleta Potter (Base Científica Jubany), Isla 25 de Mayo, Archipiélago de las Shetland del Sur. Los números 1 a 6 corresponden a los sitios de muestreo ubicados en el sector interno de la caleta.En cada sitio de estudio se realizó un muestreo no destructivo mediante fotografía digital y video, utilizando equipo de buceo autónomo (Scuba o EBAAC ). Se realizaron transectas de videos perpendiculares , desde la línea de la costa hasta los 10 m de profundidad. La longitud de las transectas varió de acuerdo a la inclinación del fondo (20 m a 100 m). Las transectas de video fueron realizadas a 0.50 m por encima del fondo utilizando una cámara digital SONY (mini DV format) equipada con lentes de 35 mm. Se utilizó luz artificial para evitar el efecto de sombreado y la solapación de pequeños objetos. El uso de un método no destructivo como es el fotográfico para el análisis de comunidades bentónicas someras representa una gran ventaja por permitir un gran número de muestras, disponibilidad de réplicas y una rápida adquisición de las mismas sobre todo tipo de sustrato. Esto resulta sumamente importante debido a las limitaciones para el buceo en Antártida, causadas tanto por las bajas temperaturas del agua, la logística, el clima adverso para las navegaciones y el tiempo limitado disponible durante las campañas.Para el estudio de la estructura de las comunidades se tomaron al azar cuadrados muestrales de 50 x 50 cm ubicados sobre la línea de cada transecta. Se cuantificó la cobertura de las especies presentes. Resultados y discusiónLos relevamientos realizados en las seis áreas de estudio registraron la presencia de algas marinas bentónicas. Durante los meses de estudio (invierno) se identificaron 23 especies de macroalgas, este número corresponde aproximadamente a la mitad de las especies registradas para toda caleta Potter (Quartino et al., 2005).El sustrato rocoso provisto por las áreas libres de hielo proporcionó ambientes aptos para el crecimiento de las macroalgas. Se diferenciaron notablemente los sitios ubicados más próximos a la boca de la caleta (A1 y A2) de aquellos ubicados en el sector interno (A5 y A6) en donde la incidencia del glaciar Fourcade es mucho más acentuada.Las comunidades de macroalgas ubicadas en las áreas mas próximas a la boca de la caleta como son las áreas 1 y 2 mostraron mayor complejidad que aquellas expuestas a una mayor carga de sedimento como por ej. Área 5. En las Áreas 1 y 2 se registró un mayor número de especies cuya distribución vertical fue similar a la zonación característica de las comunidades maduras de la caleta externa (Fig. 2), en donde las grandes algas pardas (Orden Desmarestiales) se ubican a mayores profundidades.Una notable característica fue la registrada en el Área 4 en donde se observó la presencia de grandes Desmarestiales creciendo a poca profundidad. Por ej. la especie Himantothallus grandifolius que suele habitar debajo de los 7m de profundidad (Wiencke and Clayton, 2002) fue registrada en esta Area a ~3 m. La alta carga de sedimento/menor disponibilidad de luz en este sitio podría estar condicionando el cambio de la distribución vertical de esta especie a aguas más someras.El Área 5 correspondió a una gran abertura de roca expuesta ubicada en el sector mas interno de la caleta. Esta Área se presentó como un sitio altamente disturbado por el impacto de los hielos y la alta carga de sedimento. El alga roja Palmaria decipiens fue la única especie registrada colonizando sustrato duro de tamaño variable (Fig. 3). Figura 2: Cobertura macroalgal en Área 2, una de las áreas más próximas a la caleta externa. Comunidades más complejas con la presencia de grandes algas pardas del Orden Desmarestiales Figura 3: Cobertura macroalgal en el Área 5. El alga roja Palmaria decipiens creciendo en un ambiente con alta carga de sedimentoPor otra parte el Área 6 (una pequeña isla que surgió a raíz del retroceso glaciario), se observó una densa comunidad de macrofauna (invertebrados sésiles). Las macroalgas se ubicaron principalmente dominando los primeros 5 m de profundidad (Fig. 4). A mayor profundidad se registró una densa comunidad de macrofauna caracterizada principalmente por Ascidias, sobre todo por las especies Molgula pedunculata y Cnemidocarpa verrucosa (Sahade et al., 2010).La zonación bentónica de esta pequeña isla está claramente diferenciada, en donde las macroalgas dominan los primeros metros (0-5 m) y los invertebrados cubren las laderas rocosas a mayores profundidades. La coexistencia de ambas comunidades (macroalgas e invertebrados) es más relevante en profundidades intermedias (7-15 m). Figura 4: Cobertura macroalgal en el Área 6 (Isla). Rocas colonizadas por gran densidad de invertebrados sésiles y macroalgas. Si bien la presencia de macroalgas ha sido documentada en todos los sitios de muestreo, es conveniente continuar profundizando en el estudio de las nuevas areas libre de hielo a fin de determinar, si efectivamente a largo plazo, estos sitios serán aptos para el desarrollo de comunidades bentónicas que puedan sobrevivir y adaptarse a estas nuevas condiciones ambientales. Perspectivas futurasActualmente se está trabajando con la información obtenida mediante las transectas fotográficas y de video (cobertura macroalgal) y se está analizado la estructura de la comunidad a través de índices ecológicos: riqueza específica (S), diversidad (H) y equitatividad (J). Mediante estos datos se analizarán las variaciones que presenten las comunidades tanto en una escala espacial como temporal. Asimismo con el objeto de mejorar el entendimiento acerca de la respuesta de las macroalgas en este nuevo escenario de cambio climático se instalaron placas sucesionales de sustrato artificial a fin de conocer los patrones de colonización y sucesión en tres de las nuevas áreas libre de hielo a lo largo del año. Los estudios se iniciaron en el año 2009 y se continuarán durante tres años más. Por otra parte actualmente se están realizando estudios fisiológicos en los cuales se analiza el límite de distribución vertical de macroalgas bentónicas a partir de la determinación del balance metabólico de carbono de especies dominantes en diferentes áreas libres de hielo. Los estudios pertenecientes a la estación estival fueron realizados en el año 2010, mientras que los estudios correspondientes a la primavera se realizarán en el año 2011. AgradecimientoEste estudio fue financiado con el proyecto PICTA7-2008-2011 y por el Instituto Antártico Argentino (IAA). Agradecemos al personal de la Base Científica Jubany por su colaboración y apoyo logístico en la Antártida. BibliografíaBarnes, D.K.A. and K.E. Conlan. 2007. Disturbance, colonization and development of Antarctic benthic communities. Phil. Trans. R. Soc. B 362: 11-38.Clarke, A., E.J. Murphy, M.P. Meredith, J.C. King, L.S. Peck, D.K.A. Barnes and R.C. Smith. 2007. Climate change and the marine ecosystem of the western Antarctic Peninsula. Phil. Trans. R. Soc. B 362: 149-166 Cook, A.J., A.J. Fox, D.G. Vaughan and J.G. Ferrigno. 2005. Retreating glacier fronts on the Antarctic Peninsula over the past half-century. Science 308: 541-544.Klöser, H., M.L. Quartino and C. Wiencke, 1996. Distribution of macroalgae and macroalgal communities in gradients of physical conditions in Potter Cove, King George Island, Antarctica. Hydrobiologia 333: 1-17.Quartino, M.L., H.E. Zaixso and A.L. Boraso de Zaixso. 2005. 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Sahade, R., Abele, D., Acosta, S., deAranzamendi, C., Demarchi, M., Deregibus, D., Fuentes, V., Graeve, M., Lagger, C., Mercuri, G., Momo, F., Quartino, L., Rodriguez, E., Schloss, I., Servetto, N., Tarantelli, S., Tatián, M., Torre, L., Wiernes, P. and Zamboni, N. 2010. Coastal ecosystem responses to global warming : a small case at Potter Cove. 4th. Open Science Conference SCAR .CD-ROM. Abstract number 673Tatian M., R. Sahade, J. Kowalke, S.C. Kivatinitz and G.B. Esnal. 2002. Food availability and gut contents in the ascidian Cnemidocarpa verrucosa at Potter Cove, Antarctica. Polar Biol., 25: 58-64.Turner,J., R. Bindschadler, P.Convey, , G. di Prisco, E. Fahrbach, J. Gutt, P. Mayewski and C. Summerhayes. 2010. Antarctic climate change and the environment. A contribution to the International Polar Year 2007-2008. Scientific Committee Antarctic Research (SCAR) 526 p.Wiencke, C. and M.N. Clayton. 2002. Antarctic Seaweeds. Synopses of the Antarctic benthos, 9. A.R.G. 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