Regulación de la biomasa fitoplanctónica en el Lago Chungará : control de la eutroficación mediante pastoreo de copépodos

Abstract

El lago Chungará ubicado en el Altiplano chileno a 4.500 msnm, ha presentado históricamente alta abundancia de zooplancton y alta concentración de nutrientes, sin que se haya observado una respuesta biológica en términos de la clorofila a; basado en esto se postuló que el control de la biomasa fitoplanctónica estaría regulada en mayor medida por efectos descendentes (Pastoreo). Esta hipótesis se evaluó determinando la magnitud de los efectos ascendentes y descendentes en distintos periodos del año en el lago Chungará. Además, para evaluar los posibles cambios estacionales se caracterizó durante un año, la distribución y abundancia de fitoplancton y zooplancton en el lago Chungará, junto con la variación térmica del lago. Finalmente, con esta información se establecieron las relaciones empíricas que explicarían la biomasa de fitoplancton. De las variables analizadas, la temperatura resulto ser el factor principal en la regulación de la biomasa de fitoplancton del lago; debido a que la tasa de crecimiento del fitoplancton estuvo directamente relacionada con la temperatura; el control descendente ejercido por los copépodos pastoreadores se verificó sólo cuando la temperatura del agua fue inferior a 10,2°C; mientras que no se registró control ascendente por nutrientes, lo que puede ser atribuido a que existe alta disponibilidad de nutrientes, y por lo tanto el fitoplancton no sería capaz de responder a cambios en la concentración de fósforo y/o nitrógeno. El rol de los nutrientes en el lago, estaría restringido al establecimiento del valor máximo que puede alcanzar la biomasa de fitoplancton (Capacidad de carga), y actuaría cuando la temperatura es mayor a 10,2°C, y la relación entre crecimiento y pastoreo permite el crecimiento del fitoplancton. La estrecha dependencia entre la biomasa de fitoplancton y la temperatura, hacen suponer que éste respondería abruptamente al cambio climático global. Por lo que el lago Chungará y específicamente la concentración de clorofila en el lago, podrían ser utilizados como sensores de cambio climático en el altiplano.

Chungará lake located on the Chilean Altiplano at 4,500 masl, show historically high abundance of zooplankton and high concentration of nutrients, without a biological response in terms of chlorophyll; based on this a grazing mediated top-down control of the phytoplankton biomass was postulated. This hypothesis was tested by determining the magnitude of the top-down and bottom-up effects in different periods of the year in Chungará lake. In addition, to assess possible seasonal changes during a year, the distribution and abundance of phytoplankton and zooplankton in the Lake Chungará was evaluated, together with the thermal variation of the Lake. Finally, this information was used to establish empirical relations that can explain phytoplankton biomass. Of the analyzed variables, temperature was the principal factor in the regulation of the lake phytoplankton biomass; because phytoplankton growth rate was directly related to temperature; the top-down control exert by grazing copepods was verified only when the water temperature was below 10.2 °C; while bottom-up control by nutrients was not observed, that can be attributed to high availability of nutrients, and therefore phytoplankton would not be able to respond to changes in the concentration of phosphorus and/or nitrogen; then the role of nutrients in the Lake, would be restricted to the establishment of the maximum value that can reach the biomass of phytoplankton (carrying capacity) and act when temperature is greater than 10.2 °C and the relationship between growth and grazing lets phytoplankton growth. The close dependency between of phytoplankton biomass and temperature, suggest that it can abruptly respond to global climate change. So Chungará lake and specifically the concentration of chlorophyll in Lake, could be used as sensors of climate change in the Altiplano.