Para determinar la tasa de captación de nitrato se recolectaron 20

EVALUACIÓN DE LA TASA DE CAPTACIÓN DE NITRATO EN
POBLACIONES EXPUESTAS Y PROTEGIDAS AL OLEAJE DE
MACROCYSTIS PYRIFERA EN EL SUR DE CHILE.
Fernández1, P.A.; Varela2, D.A.; Leal1, P.P.; Henríquez2, L.; Buschmann2, A.H.;
Hernandez2, M.C.
1
Dpto. de Acuicultura, Universidad de Los Lagos, Casilla 933, Osorno. P.ferná[email protected]
Centro i-mar, Universidad de los Lagos, Casilla 557, Puerto Montt.
2
RESUMEN
Los antecedentes en la lituratura indican que existen diferencias en los patrones de
abundancia entre poblaciones de M. pyrifera en áreas expuestas y protegidas al oleaje,
diferencias que pueden estar influenciadas por la limitación de nitrógeno en el ambiente.
Por ello se procuró evaluar si la tasa de captación de nitrato tiene alguna relación con
estas diferencias. Para ello se recolectaron frondas de individuos provenientes de
localidades expuestas (B-Mansa y Pucatrihue) y protegidas (Dalcahue y Metri) del Sur
de Chile, en las cuales se evalúo la tasa de captación de nitrato bajo tres intensidades
luminosas y dos tratamientos de temperatura, observándose diferencias significativas
entre las intensidades luminosas entre poblaciones, siendo las más óptima para la
determinación de la captación de nitrato la correspondiente a los 40 µmol fotón m-2 s-1.
Definida esta intensidad se determinó la tasa de captación de nitrato bajo los dos
tratamientos de temperaturas (10ºy 15ºC), donde existieron diferencias significativas
entre las poblaciones de ambientes protegidos con los expuestos, apreciándose además,
un efecto significativo de la temperatura sobre la tasa de captacion de nitrato sólo para
las poblaciones protegidas.
INTRODUCCIÓN
A lo largo de su distribución M. pyrifera muestra patrones distintos en relación a su abundancia
y reproducción (Buschmann et al., 2004): (1) en áreas protegidas, se ha podido observar
notables bajas en su abundancia, comenzando a declinar en época de primavera-verano,
desapareciendo finalmente en época de otoño, presentando un claro patrón estacional de
reproducción (2) sin embargo, en hábitat más expuestas, no muestran una clara variación
estacional en su abundancia y reproducción. Algunos autores sugieren que el declinamiento en
el crecimiento resultan de la limitación de nitrógeno (Hernández-Carmona et al., 2001). El NO3disuelto es la mayor fuente de nitrógeno para las poblaciones de M. pyrifera (Gerard, 1982) y
las reservas internas de nitrógeno son usadas para el soporte del crecimiento cuando la
disponibilidad externa de NO3- es baja. La acumulación y utilización de estas reservas internas
dependen de la tasa de captación de NO3- y asimilación. No obstante, la tasa de captación de
nitrógeno depende de factores ambientales tales como la irradianza, temperatura y movimiento
del agua, siendo proporcional a la concentracuión de nitrato presente. Por ello, el conocimiento
de las tasas de captación y de los factores que la influencian, son esenciales para el
entendimiento de la dinámica del nitrógeno y para las consecuencias ecológicas que puede
traer para las poblaciones de M. pyrifera (Gerard, 1982).
Asi, el objetivo de este estudio es poder observar diferencias significativas en la captacion de
nitrato entre las poblaciones expuestas y protegidas de M. pyrifera
MATERIAL Y MÉTODOS
Para determinar la tasa de captación de nitrato se colectaron 20 ejemplares juveniles de M.
pyrifera de 4 poblaciones distribuidas entre las coordenadas 40°28’S, 73º02’W y 43°33’S,
73º46’W considerando distinto grado de exposición al oleaje (expuetas y protegidas). Con estas
muetras se realizó el experimento, el primer experimento fue una prueba a priori para
determinar la intensidad luminosa mas adecuada para la capatacion de nitrato, y el segundo
experimento fue la estimación de la tasa de captación de nitrato bajo distintos tratamientos de
temperatura. Para ambos experimentos se usó un disco de 0.6 g., cada uno de estos disco fue
puesto en un matraz con 250 ml de agua de mar filtrada (filtro de 0.45 µM) enriquecida con 30
µM de NO3- con cinco réplicas por muestra. Para el ensayo a priori se incubaron bajo tres
intensidades luminosas: una saturante (120 µmol fotón m -2 s-1), y dos no saturante (20 µmol
fotón m-2 s-1) (40 µmol fotón m -2 s-1); todos a una temperatura de 15ºC, fotoperíodo de 16 :8 h.
Para el segundo experimento, discos semegantes fueron incubados bajos dos tratamientos de
temperatura (10º y 15ºC) , manteniendo la intensidad luminosa determinada en el experimento
a priori, con un fotoperíodo de 16 :8 h . Para ambos experimentos la captación de nitrato se
estimó por la desaparición de nitrato en el medio, según la metodología de Strickland &
Parsons (1972).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Ensayo a priori de la captación de nitratoa diferentes intensidades luminosas : En este
ensayo se observaron difrencias significativas (ANCOVA, p<0,05) entre las intensidades
luminosas. La intensidad más alta (120 µmol fotón m-2 s-1) difirió significativamente de la más
baja (20 µmol fotón m-2 s-1) (test-Duncan); presentando la menor reducción de nitrato en el
tiempo. Sin embargo ambas intensidades mostraron un comportamiento irregular, apreciándose
una fuerte disminución de la concentración de NO 3- durante las dos primeras horas, pero,
posteriormente se generó un aumento de la concentración de NO3- , para luego de la sexta hora
declinar nuevamente. Con respecto a la intensidad luminosa de 40 µmol fotón m-2 s-1, si bién no
existieron diferencias significativas con las otras dos intensidades, presentó un comportamiento
más regular y una disminución más rápida del nitrato en el tiempo (Fig 1). Ésta intensidad
luminosa de incubación fue escogida para el experimento de comparación de ambientes
expuestos y protegidos. La intensidad luminosa ha sido descrita como un factor físico
importante en la regulación de la captación de nitrato. Wheeler (1978) determinó, bajo
condiciones de laboratorio, que la captación de NO3- por discos de láminas de frondas de M.
pyrifera fue saturada con una luz sobre 100 µE m -2 s-1, nivel típico de irradianza a 1m de
profundidad. Sin embargo, las intensidades de luz subsaturantes, al parecer, causan una
tendencia de decrecimiento en la las tasas de captación de NO 3- para los tejidos localizados a
grandes profundidades (Gerard, 1982a). En este estudio se observó que la intensidad
subsaturante de 20 µmol fotón m -2 s-1 provocó una disminución en la captación de nitrato. Sin
embargo, la intensidad de 40 µmol fotón m-2 s-1, presentó un patrón de decrecimiento más
rápido en el tiempo, y un comportamiento más regular. Aunque sin presentar diferencias
significativas con la intensidad más alta.
Experimento para comparar entre poblaciones: A través de éste experimento se pudo
observar diferencias significativas (ANCOVA, p<0,0001) entre los ambientes expuestos y
protegidos al oleaje. A los 15ºC la mayor tasa de captación de nitrato se observó en las
poblaciones protegidas (Dalcahue y Metri), durante las primeras horas del experimento. Sin
embargo, a los 10ºC este patrón no fue evidente. Los resultados también evidenciaron
diferencias significativas (ANCOVA, p<0,0001) entre las poblaciones dentro de los ambientes
protegidos como expuestos. En este último ambiente, se pudo observar que la población de B.
Mansa mostró una mayor captación de nitrato que Pucatrihue, en ambos tratamientos de
temperatura. Sin embargo, para estas poblaciones no se observaron diferencias significativas
(ANCOVA, p>0,05) entre los tratamientos de temperatura (10º y 15ºC). No obstante los
ambientes protegidos no mostraron un patrón similar. Si bién existen diferencias significativas
(ANCOVA, p<0,0001) entre los tratamientos de temperatura, se observó que la mayor
captacion de nitrato, para las poblaciones de Metri y Dalcahue, ocurrió a temperaturas distintas
(10º y 15ºC respectivamente) (Fig. nº2 a y b). Diferentes estudios han demostrado la fuerte
influencia de la temperatura en la captación de nutrientes (Pedersen et al., 2004) En general, la
temperatura óptima para la captación coincide con el óptimo de la temperatura para el
crecimiento (Pedersen et al., 2004). Por ejemplo, en M. integrifolia la tasa de captación de
nitrato incrementa con temperaturas de 17°C, y que a temperatura superiores comienza a
declinar,observándose además que a temperaturas inferiores a los 17ºC la tasa de captación
es menor (Wheeler & Srivastava, 1984).
Concentracion NO3
-
30
25
20
15
10
5
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Tiempo (h)
120 uM
20 uM
40 uM
Fig nº1: Concentración de nitrato v/s tiempo, bajo tres intensidades luminosas.
a
b
Fig nº2: Rate uptake NO3- bajo dos Tº, 15ºC y 10ºC (a y b respectivamente) para
ambientes protegidos (Dalcahue y Metri) y expuestos (B. Mansa y Pucatrihue)
CONCLUSIONES
Se observó un efecto significativo de la intensidad luminosa sobre la tasa de captación de
nitrato , apreciándose una disminución a una intensidad luminosa de 20 µmol fotón m-2 s-1.
También se pudo observar que la tasa de captación de nitrato es influenciada por la
temperatura sólo en los ambientes protegidos, estimando que este parámetro puede ser un
buen indicador para reflejar las diferencias entre poblaciones con distinto grado de exposición
al oleaje.
BIBLIOGRAFÍA
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GERARD, V. 1982. In situ rates of nitrate uptake by giant kelp, Macrocystis pyrifera (L.,)
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Mar. Biol. Ecol., Vol. 62: 211-224.
HERNÁNDEZ-CARMONA, G., ROBLEDO, D.; & SERVIERE-ZARAGOZA,
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PEDERSEN, A.; KRAEMER, G. & YARISH, C.. 2004. The effects of
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