Abundancia y diversidad zooplanctónica y fitoplanctónica en relación a los cambios en las variables físicas y químicas del agua, entre los años 2014 - 2015, antes y después de la lluvia altiplánica en la Laguna del Negro Francisco, III región, Chile

Abstract

Los sistemas acuáticos de altura en el Norte de Chile son ecosistemas claves en cuanto a las dinámicas ecológicas de algunas especies vegetales y animales. En este estudio se estudió La Laguna del Negro Francisco, sistema dulceacuícola de altura, que conforma un sitio RAMSAR, dentro del Parque Nacional Nevado tres Cruces en la III Región, Región de Atacama, Chile. Existe escasa información acerca de las variables físicas y químicas del agua de la Laguna del Negro Francisco (27°28'S / 69°14'W, 4125 msnm), así como también de las dinámicas ecológicas de las especies planctónicas que habitan este sistema. Este cuerpo de agua es de baja profundidad y recibe lluvia una vez al año, evento conocido como lluvia altiplánica, aquí radica la necesidad de conocer aún más este sistema en relación con su ubicación geográfica y las dinámicas ecológicas en relación a las especies que habitan este ecosistema. Esta investigación se centra en determinar los cambios en la abundancia y diversidad planctónica de la Laguna del Negro Francisco, dependiendo de los cambios en las variables físicas y químicas del agua antes y después de la lluvia altiplánica. Para cumplir con los objetivos propuestos, se tomaron muestras de agua, muestras biológicas y se midieron algunas variables físicas y químicas in situ, en el año 2014 - 2015, luego se identificaron y cuantificaron los organismos zooplanctónicos y fitoplanctónicos, se calcularon los índices de diversidad y se relacionaron las variaciones en la estructura comunitaria planctónica, en cuanto a su abundancia y diversidad, respecto de los cambios en las variables físicas y químicas desde muestras recolectadas entre los años 2014 – 2015, antes y después de la lluvia altiplánica en la Laguna del Negro Francisco, III Región, Chile. Como resultados se obtuvo que durante el año 2014 en el periodo previo a la lluvia (sequía), hay una mayor diversidad y abundancia de taxa en la comunidad planctónica, pero esta en general disminuía su abundancia después de los eventos de lluvia, lo que se aprecia de mayor manera en el año 2015 debido al fenómeno del Niño y al congelamiento de la laguna (previo a la intensificación del fenómeno del Niño), donde tanto la temperatura como la precipitación aumentaron y en consecuencia, disminuyó la diversidad y abundancia planctónica. Una excepción a esta regla es el fitoplancton, el cual aumentó su índice de Shannon luego del evento post lluvia 2015 (una mayor diversidad de especies), pero disminuyó su abundancia, a pesar de esto el índice de Simpson muestra valores altos, lo que indica que el fitoplancton aumentó su abundancia y por ende, algunos taxa tienen una mayor dominancia y disminuye la diversidad. Esta discrepancia entre ambos índices también se repitió para el zooplancton y podría deberse en sus objetivos donde el índice de Shannon es sensible a la presencia de especies, mientras que el índice de Simpson responde a la dominancia de especies, por lo que se tendría que elegir otro tipo de índice que pueda unificar estos dos tipos de mediciones.

High altitude aquatic systems in northern Chile are key ecosystems in terms of the ecological dynamics of some plant and animal species. In this study we studied the Laguna del Negro Francisco, a high altitude freshwater aquatic system, which is a RAMSAR site, within the Nevado tres Cruces National Park in III Region, Atacama Region, Chile. There is scarce information about the physical and chemical variables of the water of the Laguna del Negro Francisco (27°28'S / 69°14'W, 4125 m asl), as well as the ecological dynamics of the planktonic species that inhabit this system. This body of water is shallow and has rainfall once a year, an event known as altiplanic rain, hence the need to learn more about this system in relation to its geographical location and the ecological dynamics in relation to the species that inhabit this ecosystem. This research focuses on determining the changes in the abundance and planktonic diversity of the Negro Francisco Lagoon, based on the changes in the physical and chemical variables of the water before and after the altiplanic rain. To meet the proposed objectives, water was sampled, biological samples were taken and some physical and chemical variables were measured in situ, during the years 2014 - 2015, then zooplanktonic and phytoplanktonic organisms were identified and quantified, diversity indices were calculated and the variations in planktonic community structure, in terms of abundance and diversity, were related to changes in physical and chemical variables from samples collected between 2014 - 2015, before and after the altiplanic rain in the Laguna del Negro Francisco, III Region, Chile. The results showed that during 2014, in the period before the rain (drought), there is a greater diversity and abundance of taxa in the planktonic community, but this generally decreased its abundance after the rain events, which is more noticeable in 2015 due to the El Niño phenomenon and the freezing of the lagoon (prior to the intensification of the El Niño phenomenon), where both temperature and precipitation increased and consequently, planktonic diversity and abundance decreased. An exception to this rule is phytoplankton, which increased its Shannon index after the 2015 post rainfall event (higher species diversity), but decreased in abundance, despite this, Simpson's index shows high values, indicating that phytoplankton increased in abundance and therefore some taxa have a higher dominance resulting in a decrease in diversity. This discrepancy between the two indices was also repeated for zooplankton and could be due to their objectives where Shannon's index is sensitive to the presence of species, while Simpson's index responds to species dominance, so another type of index that can unify these two types of measurements would have to be chosen.