Distribución del meroplancton en el Estrecho de Bransfield, Antártida

Abstract

Tradicionalmente se ha pensado que los invertebrados antárticos marinos habían desarrollado una serie de estrategias adaptativas para responder al frío y a la fuerte estacionalidad en un medio donde la producción primaria se reduce a un corto periodo durante el verano austral. Entre ellas, la supresión de la fase larvaria pelágica fue considerada como una de las principales adaptaciones de los invertebrados bentónicos a las duras condiciones ambientales de la Antártida. Sin embargo, recientes investigaciones han revelado una cierta abundancia y diversidad de formas larvarias de invertebrados bentónicos, algunas de las cuales son planctotróficas. Además, algunas de las especies bentónicas más abundantes se reproducen estacionalmente, normalmente a finales de invierno y principios de primavera para sincronizar la emisión larvaria con el pulso fitoplanctónico de verano. Asociado a esto, surge el problema de explicar la existencia de larvas planctotróficas en un medio con una disponibilidad de carbono en forma de fitoplancton por debajo de la necesaria para el desarrollo de dichas larvas por lo que se propusieron otras fuentes de alimentación como bacterias, detritos y materia orgánica disuelta. Durante su fase pelágica, las larvas de los invertebrados bentónicos que conforman el meroplancton están expuestas a la variación de números factores físico-químicos como la temperatura, la salinidad y la luz así como de factores bióticos como la disponibilidad de alimento y la depredación que influyen en sus probabilidades de supervivencia, desarrollo y dispersión. Aunque de forma general se ha pensado que la capacidad de estos organismos para nadar era irrelevante frente a la turbulencia de la columna de agua, siendo por tanto consideradas como una partícula pasiva que deriva con las corrientes, se ha constatado que el comportamiento larvario en función de determinados estímulos juega un papel fundamental en el transporte larvario al influir en su distribución vertical y, por lo tanto en la horizontal. Sin embargo, son pocos los estudios que han tratado de explicar la distribución del meroplancton en el Océano Sur donde, al igual que en otras regiones, existe un claro acoplamiento entre las características físicas y la comunidad planctónica. Por lo anteriormente expuesto, el objetivo de la presente memoria es conocer la diversidad de las larvas de invertebrados bentónicos en el Estrecho de Bransfield, y estudiar sus patrones de distribución en relación a las características físico-químicas y biológicas de la columna de agua. La hidrografía del Estrecho de Bransfield se caracteriza por dos sistemas frontales bien definidos: el Frente Peninsular que separa el agua bien estratificada, relativamente cálida y de baja salinidad procedente del Mar de Bellingshausen del agua más homogénea, fría y salada procedente del Mar de Weddell; y el Frente de Bransfield que está relacionado con la Corriente de Bransfield y que discurre en dirección noreste a lo largo del talud de las Islas Shetland del Sur. Entre estos dos frentes se ha observado un sistema de remolinos anticiclónicos. Durante la campaña interdisciplinar BREDDIES 03, realizada a bordo del BIO Hespérides, se recolectaron 184 muestras de plancton mediante una red múltiple de plancton (BIONESS) en cinco intervalos de profundidad desde los 300 m hasta la superficie a lo largo de cuatro transectos en el Estrecho de Bransfield entre diciembre y enero de 2003. Además en cada estación, se realizaron perfiles de CTD y se recogieron muestras de agua a distintas profundidades utilizando una Roseta acoplada al CDT. Las muestras de zooplancton fueron separadas, determinadas y cuantificadas en los distintos tipos larvarios de los grupos zoológicos. Se recogieron casi 7.800 larvas de invertebrados bentónicos identificándose 28 unidades taxonómicas operacionales, correspondientes a 10 filos, siendo las braquiolarias de asteroideos y las nectoquetas de poliquetos los tipos más abundantes, seguidos por las velígeras de moluscos y pilidio de nemertinos. Además se encontraron larvas de sipuncúlidos, picnogónidos, ascidias, cirrípedos, briozoos y turbelarios. Entre ellas, las braquiolarias de asteroideos podrían ser identificadas como larvas de estrella de mar del género Odontaster; la mayoría de las larvas de poliquetos fueron asignadas a la familia Spionidae. Algunas de las larvas de nemertino fueron identificadas como Parborlasia corrugatus. Se encontró que los patrones de distribución larvaria estaban explicados por las condiciones hidrográficas. Así, la máxima concentración del meroplancton estaba asociada al Frente de Bransfield, disminuyendo hacia el continente donde el agua fría de Weddell discurre paralela a la Península Antártica. Asimismo se describió transporte de larvas por la Corriente de Bransfield, además de mezcla o hundimiento provocado por la presencia de remolinos anticiclónicos asociados al frente que pueden estar acumulando las larvas de especies costeras de las Shetland del Sur. En relación a lo anterior, se observó una fuerte dependencia de las larvas a las masas de agua, de forma que las larvas de asteroideos aparecieron fundamentalmente en la parte central del Estrecho de Bransfield por encima de los 100 m en el Agua Transicional de Bellingshausen mientras que las larvas de poliquetos se encontraron a mayor profundidad en el Agua Transicional de Weddell. Por otro lado, la abundancia y distribución de las larvas braquiolarias de asteroideos exhibieron una correlación positiva con el fitoplancton que puede ser ingerido por las larvas, es decir, al menor de 20 µm, principalmente con las criptofíceas, lo que puede llevar a pensar que las braquiolarias podrían estar modificando su posición en la columna de agua con el fin de concentrarse en las zonas con una elevada cantidad de alimento con el fin de satisfacer sus necesidades metabólicas, ya que contrariamente a lo que se creía de que la ausencia de larvas planctotróficas en el Océano Sur se debía a la reducida disponibilidad de alimento de forma que las larvas no podrían sobrevivir, se observó que el fitoplancton presente en el Estrecho de Bransfield en el mes de enero, es suficiente casi todas las profundidades y estaciones para que una larva de Odontaster pueda cubrir sus requerimientos energéticos y desarrollarse hasta las fases larvarias finales previas al reclutamiento como parecen demostrar la presencia de larvas con rudimento de juvenil. Sin embargo, por el contrario, resultó sorprendente que en el resto de las larvas planctotróficas (nectoquetas de poliquetos, pilidio de nemertinos y velígeras de moluscos) no se encontrara ninguna relación con el fitoplancton que puede ser ingerido, por lo que se puede pensar que estas larvas están utilizando otras fuentes de alimentación como bacterias, detritos y materia orgánica disuelta, o bien que gracias a las tasas metabólicas tan bajas registradas en zonas polares, éstas larvas puedan sobrevivir durante varios meses utilizando las reservas energéticas del vitelo del huevo antes del pulso fitoplanctónico.