Estructura y organización de huirales submareales de Lessonia Trabeculata

Abstract

En ambientes submareales someros de fondos duros, entre Arica y Chiloé, Lessonia trabeculata es el alga más importante en cobertura y biomasa. Este trabajo estudia la estructura de poblaciones locales y algunos mecanismos relevantes en la organización de una comunidad dominada por esta macroalga. Los muestreos y manipulaciones experimentales se realizaron entre agosto de 1'385 y diciembre de 1'387, mediante buceo aut6nomo, en 6 localidades costeras entre Los Molles (320 14'5-710 33'0) Y Carrizal Bajo (280 04'5-710 0'3'0). Evaluaciones de la densidad, estado reproductivo y de variables morfo16gicas, muestran que k. trabeculata tiene patrones irregulares de distribución tanto temporal como espacialmente. El movimiento de agua y la abundancia de pastoreadores determinan la morfología de los individuos y la densidad de las poblaciones locales de esta especie. La abundancia de herbivoros bénticos, morfología del alga, el espaciamiento entre plantas, la el movimiento de agua (corr~entes de fondo) y las posturas reproductivas de Elasmobranquios, constituyen eventos eco16gicos determinantes en la persistencia y la estabilidad de un huiral de k. trabeculata. El pastoreo de los erizos modifica la morfologia algal, produciendo dos morfos que son afectados diferencial mente por movimiento de agua. Estas modificaciones morfo16gicas, tienen consecuencias relevantes en la persistencia de poblaciones locales. El menor espaciamiento (altas densidades) entre los individuos de L. trabeculata, constituye un mecanismo que impide el acceso de los pastoreadores a la base de fijación de las plantas. El efecto "latigo" de frondas y estipes (propiedad aditiva en función de la densidad>, que genera el movimiento de agua, mantiene a distancia a los herbivoros bénticos. Estacionalmente, ovoposiciones de cápsulas reproductivas de Elasmobranquios sobre L. trabeculata. producen pérdida de biomasa alga1. Las cápsulas "amarran" los estipes de las plantas, disminuyen el efecto de" látigo" 'y favorecen el pastoreo de los erizos. Al mismo tiempo, el aumento de peso y la reducción de la flexibilidad de las plantas afectadas, maximiza la remoción por las corrientes de fondo. La comunidad submareal dominada por L. trabeculata, presenta múltiples estados estables alternativos, generando un mosaico de parches submareales. La manipulación experimental de la diversidad y densidad de herbivoros bénticos en estos parches, mostró que estos estados corresponden a secuencias de cambio entre si. Los resultados de los experimentos de manipulación, sugieren que la progresión de fondos dominados por algas crustosas calcáreas a fondos dominados por Lessonia y viceversa, 'no se produce a través de una via ecológica directa. Por otro lado, los cambios de uno a otro estado alternativo son un proceso natural, predecible y sin consecuencias catastróficas para la comunidad. Movimiento de agua (corrientes de fondo) y depredación, parecen ser los la regulación poblacional de mecanismos más importantes en los pastoreadores asociados a L. trabeculata. Tres especies de peces y un asteroideo, constituyen un gremio de carnivoros que incluyen en su espectro trófico a I. niger y a T. 'tridentata, los herbivoros más abundantes en el área de estudio. Por otro lado, corrientes de fondo favorecen la concentración local de erizos negros, aumentando en estas áreas la presión de pastoreo y generando sustratos dominados por algas crustosas calcáreas. Los resultados, demuestran la importancia del estudio de la interacción entre factores biológicos y físicos para entender la estructura y organización de comunidades submareales de macroalgas.

Lessonia trabeculata, is the most important alga in terms oi biomass and cover in shallow subtidal hard bottoms, between Arica and Chiloé. The present study examines the structure oi some oi local populations oi L. trabeculata, as well as so me oi the mechanisms relating to the organization oi communities dominated by this seaweed. Sampling and iield experiments were carried out between August 1985 and December 1987 localities between Los Molles Carrizal Bajo (280 04'5-710 09'W). by SCUBA diving in (320 14'5~71° 33'W) six and Evaluations oi density, reproductive sta te and morphological variables show that k. trabeculata has irregular patterns oÍ distribution, both spatially and temporally. Water movement and abundance oÍ grazers determine the morphology of individuals and density oi local population oÍ this species. Abundance oi benthic herbivores, morphology oí the algae, spacing between plants, water movement (bottom currents), and attachment of Elasmobranch egg capsules, constitute ecological events which determine the persistence and stability oÍ k. trabeculata kelp Íorest. Grazing by sea urchins modiÍies algal morphology, producing morphs which are afiected differentially by water movement. These morphological types are relevant to the persistence oÍ local populations. Minimum spacing (high density) between individuals oÍ Lessonia constitutes a mechanism which impedes access oi benthic grazers to holdiasts oi these algae. The whisplash eiiect of fronds and stipes (a property proportional to density) produced by water movement helps to keep benthic grazers away irom the plants. Seasonal deposition oÍ Elasmobranch egg capsules on Lessonia trabeculata causes loss oÍ algal biomass. The capsules bind the stipes oi diiierent plants, decreasing the wisplash thus favoring grazing by sea urchins. At the same time, increasing weight oi the plants due to loading and loss oi ilexibility maximizes loss oÍ plants irom the substrate. The subtidal community dominated by Lessonia trabeculata presents multiple alternate steady states, producing a subtidal mosaic oi patches. Experimental manipulation oi diversity and density oi benthic herbivores in these patches suggests that these states represent sequential changes between states. Experimental results show that the progression irom . bottoms dominated by calcareous crustose red algae to bottoms dominated by Lessonia and viceversa does not proceed through a direct ecological succession. On the other hand, change from one state to an alternative state is a natural process which is predictable, and has no catastrophic consequences for the community. Water movement (bottom currents) and predation appear to be the most important mechanisms regulating grazers populations associated with Lessonia trabeculata. Three species oÍ Íishes and an astero id constitute a guild oí carnivores which include the most abundant herbivores Tetrapyqus niger and Tegula tridentata, in their trophic spectrum. On the other hand, bottom currents favor local aggregation oÍ black sea urchins, increasing grazing pressure and generating substrates dominated by crustose coralline red algae. The results demonstrate the importance oÍ studying the interaction oÍ biological and physical Íactors to understand the structure and organization oÍ subtidal kelp communities.