Estructura de la comunidad picoplanctónica y producción heterotrófica bacteriana en la plataforma continental asturiana

Resumo

En esta memoria se presentan diversos trabajos relacionados con la distribución y actividad de la comunidad picoplanctónica (<2 µm) en aguas costeras del Cantábrico central. En un primer paso (Capítulo I) se describe la variabilidad espacial y temporal de los componentes autótrofos (cianobacterias y eucariotas) y heterótrofo en la plataforma continental situada frente a la costa de Xixón/Gijón durante un ciclo anual completo (abril de 2002-abril de 2003), lo que pone de manifiesto la existencia de un fuerte componente estacional ligado a las condiciones hidrográficas de la zona. En otro de los capítulos (II), el estudio continuado durante cuatro años (abril de 2002-abril de 2006) ha revelado una alternancia temporal muy consistente entre los grupos procarióticos y eucarióticos, con predominancia de cianobacterias en verano-otoño y de picoeucariotas en invierno-primavera. En un conjunto, el picofitoplancton contribuye entre el 10 y el 50% a la clorofila a total en esta agua, con máximos en otoño-invierno. La estructura y actividad de diversos grupos fisiológicos del bacterioplancton heterotrófico se estudiaron de forma exhaustiva en 2006 (Capítulo III) mediante la utilización simultánea de sondas específicas para la discriminación de células con membrana celular intacta o vivas (mediante la técnica de doble tinción de ácidos nucleicos o NADS), células con respiración activa (capaces de reducir el 5-ciano-2,3-ditolil tetrazolio CTC en sales de formazán, insolubles, a través de la capacidad reductora de la cadena de transporte de electrones) y células con alto (HNA) y bajo (LNA) contenido relativo en ácidos nucleicos (tras la tinción con el fluorocromo Syto-13 o SybrGreen) en muestras analizadas mediante citometría de flujo. De manera paralela, se estimaron las tasas de crecimiento específico y de incorporación de leucina como medidas de actividad total de la comunidad. A pesar de la fuerte variabilidad estacional de la contribución de células vivas, HNA y CTC+ a la abundancia total, los tres grupos supusieron fracciones consistentemente distintas (60-100% vivas, 30-84% HNA y 0,2-12% CTC+) con diferentes relaciones con otras variables ambientales. La comparación entre las medidas de actividad individual o single-cell y las de toda la comunidad sugieren una fuerte relación entre la producción de biomasa bacteriana y el grupo de bacterias respirando activamente. Finalmente, la estimación de la producción bacteriana a lo largo del mismo ciclo anual nos sirvió para evaluar el papel del bacterioplancton heterotrófico en los flujos de carbono de estas aguas costeras. Debido a que la producción bacteriana no puede ser medida directamente, si no que se estima habitualmente a partir de la incorporación de un sustrato necesario para la síntesis de proteína, realizamos una serie de experimentos de dilución con periodicidad bimensual para determinar los factores de conversión empíricos de la incorporación del aminoácido (leucina) a la producción de biomasa bacteriana (carbono). En este trabajo (Capítulo IV) encontramos una estacionalidad muy marcada (0,49-1,92 kg C mol leucina-1) y una relación inversa de los factores de conversión leucina-carbono con las tasas de incorporación del aminoácido. Los resultados sugieren por último la posibilidad de estimar los factores de conversión a partir de otras variables de medición rutinaria en series temporales. El uso del llamado factor teórico de la literatura (3,1 kg C mol leucina-1) habría supuesto una sobreestimación del 78% de la producción bacteriana total en el Cantábrico central. Este estudio metodológico nos permitió posteriormente ahondar en el conocimiento del papel del bacterioplancton en los ecosistemas costeros templados, con especial énfasis en los factores reguladores del crecimiento del bacterioplancton heterotrófico (capítulo V). Coincidente con la transición primavera-verano en estas aguas se observó un cambio en el modo de control principal del crecimiento bacteriano, sustituyéndose la temperatura por la disponibilidad de sustrato, patente especialmente durante los meses de junio a octubre.