Estudio de las variaciones diarias temporales y espaciales en las poblaciones

Foto: Phil Hart (Tomada de la página del autor: http://philhart.com/) Estudio de las variaciones diarias, temporales y espaciales en las poblaciones de Pyrodinium bahamense y Ceratium furca en la Bahía Bioluminiscente, La Parguera

Arriba: Pyrodinium bahamense var. bahamense. Fotografía tomada con microscopio electrónico de rastreo. Aumento 1,500x. Abajo: Ceratium furca var. hircus. Fotografía tomada con microscopio electrónico de rastreo. Aumento 1,000x.

Por: Brenda M. Soler Figueroa, MS y Ernesto Otero Morales, PhD La Bahía Bioluminiscente en La Parguera, en Lajas, conocida geográficamente como Bahía Fosforescente, es uno de los principales atractivos turísticos en el suroeste de Puerto Rico. Esta se caracteriza por la bioluminiscencia emitida por el dinoflagelado Pyrodinium bahamense var. bahamense. En Puerto Rico, contamos con otros dos sistemas bioluminiscentes adicionales: Puerto Mosquito en Vieques y Laguna Grande en Fajardo, en donde P. bahamense es también el organismo responsable de la bioluminiscencia. Las altas concentraciones de dinoflagelados, en estos sistemas, han sido atribuidas a las características fisiográficas (por ejemplo: tamaño, profundidad, conexión con el mar, tasa de intercambio con el agua de mar) de los mismos y a los patrones de circulación del agua. Los sistemas bioluminiscentes son relativamente pequeños, de aguas llanas (profundidad máxima alrededor de 4 metros), poseen conexiones estrechas con el mar y están bordeados por sistemas de bosques de manglar. En otras palabras, puesto que la entrada de la bahía es relativamente estrecha, las tasas de intercambio de agua con el exterior son bajas, lo que favorece el mantenimiento de altas concentraciones de organismos dentro de las mismos. En combinación con lo anterior, y en el caso de Bahía Bioluminiscente de La Parguera, el patrón de viento, principalmente del sureste, promueve la entrada de agua superficial desde mar afuera. A su vez, las altas tasas de evaporación y de transpiración promueven que el agua se vuelva más salada, se hunda y regrese mar afuera como corriente cerca del fondo. Los organismos bioluminiscentes son positivamente fototácticos, es decir, responden a estímulos de luz y se orientan hacia ella. Es por esto que buscan la luz y se mantienen cercanos a la superficie de la bahía durante el día sin ser arrastrados por la corriente de fondo. En general, la interacción de estos procesos es lo que promueve la presencia de altos niveles de

Brenda Soler recolecta varias muestras en la Bahía Bioluminiscente. bioluminiscencia en la Bahía Bioluminiscente en

Lajas.

En años recientes, se ha reportado una disminución en la bioluminiscencia observada en la Bahía

Bioluminiscente, en Lajas, debido a reducciones en los números de P. bahamense. En su lugar, se ha observado un mayor número de otros dinoflagelados no bioluminiscentes, como por ejemplo Ceratium furca var. hircus. Aún son inciertas las razones de dichos cambios y el porqué de las fluctuaciones observadas en los números de dichos organismos. Se piensa que puede deberse al resultado de cambios en el estado del ecosistema ocasionados por el tráfico de embarcaciones y la contaminación asociada a estos, a la sedimentación proveniente de escorrentías y a cambios en la entrada de nutrientes. Para entender el futuro de la Bahía Bioluminiscente, son necesarios estudios que evalúen cómo dichos factores interactúan con las poblaciones de los organismos bioluminiscentes. En el pasado, los estudios relacionados a la dinámica poblacional de dinoflagelados, en la Bahía Bioluminiscente, se han basado en muestreos mensuales. Si se considera que la velocidad de crecimiento, es decir, la tasa de generación de estos organismos es de días, lo que refleja posiblemente los cambios en su medioambiente, es necesario expandir nuestro conocimiento respecto a periodos a corto plazo más afines a la realidad biológica y ambiental de los organismos bioluminiscentes, así como de sus posibles competidores. Por tal motivo, se comenzaron recientemente estudios de las variaciones diarias, espaciales y temporales en los números de P. bahamense y C. furca en la Bahía Bioluminiscente, conjunto con evaluaciones de sus relaciones con varios factores ambientales. En resumen, durante una investigación preliminar se tomaron muestras de agua superficial durante cinco días consecutivos y en seis estaciones dentro de la bahía, en las épocas de sequía (marzo) y de lluvia (noviembre). Se determinó la abundancia de P. bahamense y C. furca y se llevaron a cabo medidas de la concentración de nutrientes (por ejemplo, fosfatos, silicatos, amonio, nitritos + nitratos), temperatura y salinidad. Además, se obtuvieron datos de precipitación y de viento de la estación meteorológica ubicada en el Laboratorio de

Poblado La Parguera .

Bio-Óptica de Isla Magueyes, Ciencias Marinas en UPRM. Los resultados de este estudio demostraron que existen cambios diarios y espaciales en la distribución y en el número de las poblaciones de ambos organismos. Durante la época de sequía, las mayores concentraciones de P. bahamense se obtuvieron en las estaciones 1 y 2 con un promedio de 17,000 y 13,000 células/L respectivamente. Estos resultados confirman lo que se ha observado en estudios previos: debido al viento del sureste, los organismos tienden a concentrarse en el noroeste de la bahía. Sin embargo, C. furca no siguió el mismo patrón, lo que podría responder a su fototaxis negativa (responden a estímulos de luz orientándose en contra de ella) sugerida por otros autores. Por otro lado, no se encontraron correlaciones entre la abundancia de los organismos y los factores ambientales. Durante la época de lluvia, se observó un patrón completamente diferente. El viento provenía, principalmente, del noreste, por lo que se esperaría que los organismos fueran arrastrados fuera de la bahía. Sin embargo, se hallaron altas concentraciones de organismos dentro de la bahía y condiciones de “florecimiento” para P. bahamense con un promedio de 117,000 células/L en la estación 3. Se encontraron, además, correlaciones positivas entre P. bahamense y C. furca, y entre P. bahamense y la temperatura y la salinidad. Por otro lado, se establecieron correlaciones negativas entre P. bahamense y la concentración de fosfatos, silicatos y nitritos + nitratos.

Bahía bioluminiscente .

Estaciones de muestreo en la Bahía Bioluminiscente.

Se observaron, además, diferencias temporales en la abundancia de ambas especies. En general, C. furca fue el organismo más abundante durante la época de sequía, mientras que P. bahamense dominó durante la época de lluvia. Estos resultados demuestran lo que se ha observado en otros estudios sobre la dinámica poblacional de P. bahamense: los afloramientos de esta especie ocurren luego de eventos de lluvia, los cuales traen consigo fósforo y nitrógeno, sustancias esenciales para su crecimiento y desarrollo. Los resultados de este estudio sugieren la importancia de examinar escalas espaciales pequeñas y temporales cortas para poder entender la dinámica de los dinoflagelados en la bahía. Por tal motivo, se extenderá la investigación por un periodo de 30 días durante ambas épocas. Se incluirán medidas de corrientes y otros factores ambientales (tales como: materia orgánica disuelta, pH y oxígeno disuelto), y se instalará una estación meteorológica en áreas cercanas a la bahía. Finalmente, se realizarán experimentos de mesocosmos (ecosistema artificial de tamaño mediano) para determinar cómo la entrada de nutrientes, en el sistema, regula las poblaciones de dinoflagelados.