Uribe, Roberto

DESARROLLO COMUNITARIO MODULADO POR BOSQUES DE MACROALGAS Y
FONDOS
BLANQUEADOS:
ESPECIES
MÓVILES
Y
SÉSILES
COMO
CONDUCTORES DE LAS VIAS SUCESIONALES
R.A. Uribe1,2, M. Ortiz1,3, E.C. Macaya4 y A.S. Pacheco3,5
1
Laboratorio de Modelamiento de Sistemas Ecológicos Complejos-LAMSEC, Instituto Antofagasta, Universidad de
Antofagasta, Chile; 2Programa de Doctorado en Ciencias Aplicadas Mención SMC, Universidad de Antofagasta,
Chile; 3Instituto de Ciencias Naturales Alexander von Humboldt, Universidad de Antofagasta, Chile; 4Laboratorio de
Estudios Algales ALGALAB, Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas, Universidad de Concepción,
Concepción, Chile; 5Climate Change Ecology Group, CENSOR laboratory, Antofagasta, Chile.
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Introducción
Las comunidades marinas costeras son desestabilizadas por diferentes combinaciones no linear de
los factores ambientales, interacciones biológicas, disturbios naturales y efectos cascadas
inducidos por pesquerías (Knowlton 2004). La dinámica espacio-temporal de los bosques de
macroalgas y los fondos blanqueados son fuertemente influenciados por estos disturbios (Steneck
et al., 2002), sin embargo poco es conocido acerca de cómo estos sistemas se desarrollan a través
de la sucesión. Ni sus trayectorias, ni sus putativos estadios serales son bien conocidos. Previos
estudios focalizados en el entendimiento de interacciones biológicas y ambientales que conducen
el cambio entre bosques a fondos blanqueados y viceversa, solo consideran la interacción de
algunas pocas especies dominantes como las algas laminariales y los erizos (Scheibling et al.,
1999; Vásquez et al., 2006). Sin embargo, es posible que esta alternancia bosques-fondos
blanqueados sea conducida por la interacción de todas las especies que componen cada uno de
estos sistemas. Las tempranas comunidades modifican el ambiente creando condiciones que
causan su reemplazo o acumulación mientras favorecen la formación de comunidades de un
estado tardío de la sucesión. En ese sentido, un mejor entendimiento del combinado efecto de la
biota móvil y sésil durante la sucesión es importante para improvisar un actual conocimiento
científico de sistemas marinos pobremente entendidos tales como los bosques de macroalgas y
fondos blanqueados. El objetivo de este estudio fue investigar simultáneamente el desarrollo
sucesional de las comunidades bentónicas en un bosque de Lessonia trabeculata y un fondo
blanqueado.
Materiales y métodos
Se realizó un experimento de sucesión en Caleta Bolsico (23º28’ S; 70º36’ W), cara expuesta de
la península de Mejillones al norte de Chile. Se utilizaron 90 placas de cerámica (15x15cm) como
sustrato artificial ancladas sobre 18 marcos de PVC (100x50cm) instalados mediante buceo a 1012 m de profundidad en cada sistema ecológico (bosque de Lessonia trabeculata y fondo
blanqueados) (Fig. 1). Durante 14 meses de experimento cinco placas fueron colectadas
mensualmente por sistema. En el laboratorio cada placa fue fotografiada para estimar el
porcentaje de cobertura de las macroalgas. Posteriormente todos los organismos móviles fueron
removidos con agua corriente y colocados en una bandeja. El sobrenadante fue filtrado a través
de una malla de 1 mm para recuperar el total de la biota móvil. Todos los organismos fueron
identificados hasta el nivel taxonómico más bajo posible.
Se comparó la densidad, riqueza taxonómica, cobertura (univariado) y la estructura comunitaria
(multivariado) entre sistemas y entre tiempo de exposición de las placas. Los análisis estadísticos
comparativos utilizados fueron realizados a través análisis de varianza basado en permutaciones
(PERMANOVA). Los cambios temporales en la estructura del ensamble fueron explorados
mediantes análisis de ordenación (nMDS). Se seleccionó el sub-set de especies que muestran la
misma variabilidad en disimilaridad del total de los datos mediante la rutina BVSTEP. Un
análisis SIMPER fue utilizado para identificar las especies responsables de los cambios en
disimilaridad durante la sucesión entre sistemas. Adicionalmente se tomaron datos de intensidad
de luz y temperatura durante los 14 meses.
Resultados
69 invertebrados y 16 macroalgas fueron registrados durante todo el experimento en el bosque de
Lessonia, mientras que, en el fondo blanqueado 57 invertebrados y 10 macroalgas colonizaron las
placas de cerámica. La densidad y riqueza taxonómica siguieron un similar patrón de cambio
durante el tiempo, incrementando hasta el 5to mes seguido por un decline hasta el 8vo mes, y un
progresivo incremento hasta el fin del experimento. El porcentaje de cobertura tuvo valores de
hasta el 45% y 30% para el bosque y fondo blanqueado respectivamente (Fig. 2). PERMANOVA
mostró diferencias significativas entre sistemas para todos estos patrones durante la sucesión.
nMDS mostró en ambos sistemas un progresivo incremento en disimilaridad a través del tiempo,
sugiriendo consecutivos cambios entre temprano, medio y avanzado estadios de sucesión (Fig. 3).
PERMANOVA indicó que el desarrollo de la comunidad muestra diferencias significativas entre
sistemas.
El Análisis de variabilidad temporal del total de especies reveló tres grandes patrones en cada
sistema: (1) especies con alta densidad durante tempranos estadios (e.g. Isopodos, Serolidae 2 y
algas verdes incrustantes en el bosque; y el copépodo Oncaea media, Ulva sp. y Ectocarpaceae en
el fondo blanqueado) , (2) especies mostrando ligero incremento desde tempranos y medios
estadios hasta alcanzar altas densidades durante avanzados estadios (e.g. Lithophyllum sp. 2, alga
roja incrustante en el bosque; y Tetrapygus niger, Antithamnionella ternifolia y Lithophyllum sp.
2 en el fondo blanqueado) y (3) especies que aparecen con altas densidades durante avanzados
estadios de la sucesión (e.g. L. trabeculata en el bosque; ostracodos (Sarsiellidae), algas rojas
(Rhodymenia corallina), anfípodos (Dulichiidae) en el fondo blanqueado. El análisis SIMPER
mostró que la disimilaridad entre sistemas a través del tiempo fue por consecuencia de especies
sésiles, sin embargo hacia un avanzado estadio de sucesión las especies móviles fueron las que
estuvieron más comprometidas con la disimilaridad. Las variables ambientales fueron diferentes
entre sistemas.
Conclusiones
Los resultados sugieren que aunque las especies sésiles fueron importantes en tempranos estadios
de sucesión, la contribución de especies móviles fue de mayor importancia en estadios avanzados
de la sucesión sobre las placas experimentales. En ambos sistemas la riqueza taxonómica
incrementó a través del tiempo, aunque pocas especies colonizaron las placas en el fondo
blanqueado. Muchas de esas especies fueron colonizadores comunes en ambos sistemas, sin
embargo la estructura fue divergente cuando diferentes especies fuero colonizando la comunidad,
sugiriendo que los patrones de sucesión en bosques de macroalgas y fondos blanqueados son
específicos del hábitat. Nuestro estudio sugiere que los patrones de colonización (i.e. organismos
móviles y sésiles) conducen los cambios de la estructura comunitaria durante la sucesión y que
esas especies son también responsables en la disimilaridad entre los bosques de macroalgas y
fondos blanqueados.
Referencias
Knowlton, N., 2004. Multiple ‘‘stable’’ states and the conservation of marine ecosystems.
Progress in Oceanography. 60, 387–396.
Konar, B., Edwards, M., Estes, J. 2014. Biological interactions maintain the boundaries
between kelp forest and urchin barrens in the Aleutian Archipielago. Hydrobiologia: 724, 91–
107.
Scheibling, R., Hennigar, A., Balch, T., 1999. Destructive grazing, epiphytism, and disease: the
dynamics of sea urchin–kelp interactions in Nova Scotia. Canadian Journal of Fisheries and
Aquatic Sciences. 56, 2300–2314.
Steneck, R., Graham, M., Bourque, B., Corbett, D., Erlandson, J., Estes, J., Tegner, M.,
2002. Kelp forest ecosystems: Biodiversity, stability, resilience and future. Environmental
Conservation. 29, 436–459.
Vásquez, J., Vega, J., Buschmann, A., 2006. Long term variability in the structure of kelp
communities in northern Chile and the 1997–98 ENSO. Journal of Applied Phycology. 18, 505–
519.
A
B
100
cm
50
cm
15
cm
C
DD
Fig. 1. Instalación del experimento, placas de cerámica fijadas en marcos de PVC en A) bosque de macroalgas B)
fondo blanqueado. C) esporofitos juveniles y adultos de L. trabeculata en el bosque de macroalgas y D) dominancia
de algas crustosas en el fondo blanqueado durante una etapa avanzada de la sucesión.
Fig. 2. (A) Riqueza taxonomica, (B) densidad total (prom. ± SD) y (C) Porcentaje de cobertura. Las barras negras
corresponden al bosque de macroalgas y las blancas al fondo blanqueado.
Fig. 3 Anñalisis de ordenación (nMDS) de la estructura de la comunidad durante los meses de estudio A) Bosque de
macroalgas y B) fondo blanqueado.