Efecto del retroceso glaciario inducido por el cambio climático sobre la comunidad de macroalgas en nuevas áreas libres de hielo en un ecosistema costero antártico (Caleta Potter,...

• Autores: Deregibus, Dolores
• Año de publicación: 2017
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Quartino, María Liliana
• Materia: MACROALGAS; CAMBIO CLIMATICO; RETROCESO GLACIARIO; SEDIMENTACION; NUEVAS AREAS LIBRES DE HIELO; CALETA POTTER; MACROALGAE; CLIMATE CHANGE; GLACIER RETREAT; SEDIMENTATION; NEWLY ICE-FREE AREAS; POTTER COVE; ANTARCTICA
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En el oeste de la Península Antártica se ha registrado un retroceso de los sistemas glaciarios como consecuencia de un incremento de la temperatura, de aproximadamente 2°C, en los últimos 50 años. Este proceso ha originado “nuevas áreas libres de hielo” (NALH) las cuales son aptas para la colonización de algas marinas bentónicas, como ocurre en el caso de estudio de Caleta Potter en donde se ha observado un notable retroceso del Glaciar Fourcade. Simultáneamente, estas áreas presentan distinto grado de perturbaciones asociadas al retroceso glaciario como es incremento en la descarga de sedimento, que genera un menor grado de la penetración de la luz. Se realizaron mediciones de variables ambientales tales como Radiación Fotosintéticamente Activa (400-700nm) (PAR), temperatura, salinidad y turbidez en la columna de agua (de 0 a 30 m de profundidad) en cuatro NALH con distinto grado de influencia glaciaria y en un área control no afectada por el glaciar (Peñón de Pesca) durante los años 2010 y 2014 inclusive. Se llevó a cabo un muestreo fotográfico de 0.5 a 30 m de profundidad durante el verano de 2013 en Peñón de Pesca y en tres NALH. Se caracterizó la distribución espacial y vertical de las comunidades de macroalgas presentes en cada área. A su vez, se compararon temporalmente los resultados obtenidos con estudios previos realizados en las mismas áreas durante el año 2008 (Quartino et al. 2013). Por otro lado, se realizaron estudios ecofisiológicos con cinco especies de macroalgas (Desmarestia anceps, Himantothallus grandifolius, Ascoseira mirabilis, Iridaea cordata y Palmaria decipiens) durante el verano 2010 y la primavera 2011 en Peñón de Pesca y en tres NALH. Se determinaron curvas de fotosíntesis vs irradiancia obteniéndose los valores de los parámetros fotosintéticos y el balance diario metabólico de carbono (BC). Por último, se analizó el proceso de colonización y sucesión en dos NALH; se instalaron placas sucesionales (46 sustratos artificiales) a 5 m de profundidad que fueron analizadas entre los años 2010 y 2014. El aporte de sedimento aumentó en relación directa con el aumento de las temperaturas del aire. Los valores de PAR resultaron significativamente menores en las NALH con mayor influencia glaciaria. Se reveló la permanencia y continuidad de las comunidades de algas en las NALH, y una composición de especies de algas diferentes entre áreas con diferente influencia glaciaria y entre profundidades. Luego de cinco años se identificó la presencia de especies nuevas de macroalgas en cada área, y un aumento en el % cobertura de algas en NALH. Los resultados ecofisiológicos revelaron un BC significativamente menor en áreas con menor penetración de la luz, mientras que no se registraron signos de foto aclimatación reflejados en la falta de variación de los parámetros fotosintéticos de las especies en estudio. Asimismo, la colonización y la sucesión resultaron diferentes en NALH con las condiciones de influencia glaciaria diferentes. En un contexto de cambio climático, es esperable que continúen los procesos de colonización y expansión de las macroalgas y se produzcan cambios significativos en la productividad primaria en sistemas costeros antárticos. Estos estudios, sumados a estudios que incluyan el efecto de otros factores como el sustrato, el disturbio de hielo, la duración del mar congelado, la herbivoría y la competencia entre otros también son fundamentales para predecir la evolución de las comunidades macroalgales antárticas en el contexto del cambio global.
The West Antarctic Peninsula has been experiencing marked glacier retreat as a consequence of increased temperatures, of approximately 2°C, in the last 50 years. This process has originated “newly ice-free areas” (NIFA) with are available for macroalgal colonization, as it is the case of Potter Cove where a significant retreat of glacier Fourcade has been observed. Simultaneously, these areas present different degree of glacial disturbance associated with glacier retreat, as the increase of sediment run off, which diminishes a lower degree of light penetration. Environmental factors have been measured as Photosynthetically Active Radiation (400-700nm) (PAR), temperature, salinity and turbidity in the water column (from 0 to 30 m depth) in four NIFA with different degree of glacial influence, and in a control area not affected by the glacier (Peñón de Pesca) between the years 2010 and 2014. A photographic sampling was performed from 0.5 to 30 m depth during summer 2013 in Peñón de Pesca and three NIFA. The spatial and vertical distribution of the macroalgal communities were characterized in each area. At the same time, the results were compared temporally against previous studies performed in the same areas during the year 2008 (Quartino et al. 2013). On the other hand, ecophysiological studies were carried out with five macroalgal species (Desmarestia anceps, Himantothallus grandifolius, Ascoseira mirabilis, Iridaea cordata y Palmaria decipiens) during summer 2010 and spring 2011 in Peñón de Pesca and in three NIFA. Photosynthetic vs. Irradiance curves were obtained, and photosynthetic parameters and the daily metabolic carbon balance (CB) were calculated. Finally, colonization and succession processes were analyze in two NIFA; artificial substrates were installed (46 artificial tiles) at a 5 m depth with were analyzed between the years 2010 and 2014. The sediment input increased directly with the increases of air temperature. PAR was significantly lower at NIFA with more glacier influence. It was revealed the permanence and continuity of algae at the NIFA, and different composition of algal species was found associated to the increased degree of glacier impact in each area. After five years, the presence of new macroalgal species was identified in each área, and an increase in the macroalgal percent cover in the NIFA. The ecophysiological results indicated a CB significantly lower in areas with lower light penetration, while no signs of photoacclimation were registered reflected by the lack of variation of photosynthetic parameters of the studied species. Likewise, the complexity of the colonization and successional states were also found to be related to the conditions of glacial influence in each area. In a climate change scenario, it is expected that the processes of colonization and expansion of the macroalgal community will continue, and significant changes in primary productivity are predicted in Antarctic coastal systems. These studies, together with the study of other factors such us substrate, ice scouring, fast ice duration, herbivory and competition among others are fundamental to predict the fate and evolution of macroalgal communities in this context of global change.
Fil: Deregibus, Dolores. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.