ANII | Agencia Nacional de Investigación e Innovación

Producción primaria (P) y respiración comunitaria (R) son flujos fundamentales del metabolismo ecosistémico. Su balance (cociente P:R) es un poderoso descriptor del comportamiento autótrofo, heterótrofo o neutro. En términos del ciclo del carbono, la autotrofía (vs. heterotrofía) implica captura de carbono desde sistemas adyacentes. Esto tiene implicaciones sobre el rol del océano en la regulación del clima, por lo que resulta de interés comprender los forzantes de P, R y P:R. De ambos flujos R es el menos conocido. En el océano P y R son dominados por organismos pequeños, y en particular R es dominado por bacterias. Trabajos previos extendieron el marco de la Teoría Metabólica de la Ecología para inferir P y R incorporando la regulación de P por recursos, generando predicciones concretas acerca del cambio en P:R frente a aumentos de temperatura. Sin embargo, las estimaciones aún presentan alta incertidumbre. Un aspecto poco explorado que podría mejorar las estimaciones de R y P:R es la incorporación formal de la limitación por recursos en la formulación de R. Sabemos que el metabolismo bacteriano es limitado por la materia orgánica disuelta (MOD). La hipótesis a contrastar es que R y P:R están determinados por el tamaño de los organismos, la temperatura y la disponibilidad de recursos representados por la MOD lábil. Esta hipótesis se contrastará generando un set de datos nuevos de alta calidad en la zona marina costera del Parque Nacional Cabo Polonio, donde se realizarán mediciones menusales durante un año y con alta frecuencia en períodos específicos dentro de cada estación del año. Los resultados contribuirán al conocimiento del funcionamiento de los ecosistemas marinos y su respuesta a cambios ambientales. Localmente, contribuirán al conocimiento de una zona marina en un área protegida que permanece desconocida en muchos aspectos básicos de su ecología.

El metabolismo oceánico es un componente crítico en el ciclado global del Carbono y en la regulación climática. Este puede ser descrito a través de los flujos fundamentales: producción primaria y respiración, y su balance (cociente P:R). La investigación se orientó a caracterizar el ambiente pelágico costero, el plancton, los flujos metabólicos fundamentales y el balance metabólico a escala anual mediante observaciones mensuales en una estación fija 1 mn fuera de la costa. La temperatura y en menor medida la salinidad evidenciaron patrones estacionales de acuerdo a lo esperado en latitudes medias. La irradiancia, fluorescencia de clorofila-a y turbiedad no evidenciaron patrones temporales claros. Temperatura y salinidad mostraron gradientes verticales, pero esta variabilidad fue marginal respecto a la temporal. Variaciones verticales importantes se registraron en la fluorescencia (máxima en superficie o región intermedia) y turbiedad (máxima en fondo). El plancton (rango de tamaños entre nano y macro) se caracterizó por alta abundancia y diversidad. Entre los componentes menores dominaron diatomeas y dinoflagelados, y entre el mesozooplancton los copépodos. Se registró también una presencia importante de ictioplancton -especialmente entre primavera y otoño- incluyendo especies relevantes como fuente de alimento humano. La tasa de producción primaria total o bruta (PPB mg O2 L-1 d-1) fue alta y variable, vertical y temporalmente (mayor en meses más cálidos, en superficie y media agua). Esta se asoció a la Temperatura y Biomasa fitoplanctónica (positivamente) y Nitrógeno Inorgánico Disuelto (negativamente). La respiración ( R ) mostró una clara variabilidad a escala anual asociada a Temperatura, clorofila y PPB. El Balance Metabólico (tanto volumétrico como verticalmente integrado) fue positivo la mayor parte del año excepto en Invierno cuando alternaron condiciones autótrofas y hetrótrofas. El balance a escala anual fue netamente positivo, sugiriendo un potencial rol del sistema pelágico costero en el secuestro de Carbono atmosférico.