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Modelización de la productividad primaria fitoplanctónica en sistemas costeros
Models for estimating primary production of phytoplankton in coastal systems
Martín Alejandro Montes Hugo
Saul Alvarez Borrego
Acceso Abierto
Atribución
Fitoplancton Marino, Modelos, Productividad primaria, Lagunascosteras, Marine phytoplankton, Models, Primary production, Coastal lagoons
Se desarrollaron modelos estadísticos y mecanísticos para la estimación de la concentración de clorofila a (chl) y producción primaria del fitoplancton (P) en dos lagunas costeras subtropicales (Estero de Punta Banda o EPB, y Bahía San Quintín o BSQ), y una polar (Bahía Paraíso o BP). La biomasa Fitoplanctónica (chl) fue el parámetro que explicó la mayor variabilidad de la P en todas las lagunas. En la escala espacial, la magnitud de chl fue modulada en la parte externa de las lagunas por los nutrientes, y en la parte interna por la intensidad de luz y la fotoaclimatación del fitoplancton. En la escala temporal horaria y diaria, la disponibilidad de luz fue un factor relevante además de la biomasa. La radiación en superficie, fotosintéticamente activa (PAR), fue controlada por el grado de nubosidad, mientras que la PAR submarina estuvo principalmente afectada por la marea y la intensidad del viento. Los parámetros fotosintéticos del fitoplancton tuvieron una importancia menor en la determinación de la P en diferentes escalas de tiempo, excepto en BP en variaciones quincenales. No se hallaron diferencias en los parámetros fotosintéticos entre diferentes tamaños de fitoplancton y a diferentes latitudes. La intensidad de las surgencias fue el principal forzamiento en la escala estacional en la tasa de crecimiento fitoplanctónica y la P de BSQ, a pesar que en la escala interanual puede existir un enmascaramiento debido a eventos de largo plazo como El Niño. Las surgencias aportan nutrientes y estimulan la acumulación de biomasa, lo cual define un ciclo de producción unimodal centrado en primavera en BSQ. En el EPB, el ciclo de producción es bimodal y está controlado fundamentalmente por un forzamiento biológico (pastoreo) debido a un menor efecto de las surgencias y a una mayor temperatura promedio del agua. Los modelos de P aquí presentados no son estrictamente comparables a los propuestos para estuarios, donde el aporte de agua dulce y la profundidad de la columna de agua son significativamente mayores. El error de las predicciones de chl y P en la escala mensual y anual es aún bastante grande, especialmente en la BSQ debido la falta de resolución en las mediciones de los parámetros fotosintéticos y la parametrización del pastoreo. Aunque en la actualidad se están desarrollando nuevos modelos mecanicistas de chl y P que pueden diferenciar entre grupos taxonómicos o funcionales, los resultados obtenidos en esta tesis sugieren que la mejor aproximación en lagunas costeras es la determinación de chl y P a partir de relaciones empíricas.
Statitistical and mechanistic models for estimating chlorophyll a concentration (chl) and phytoplankton primary production (P) in two sub-tropical coastal lagoons (Estero Punta Banda or EPB, San Quintin Bay or BSQ), and in a polar lagoon-like (Bahia Paraiso or BP), were developed. Biomass, measured as chl, was the parameter that explained most of the P variability in all lagoons. In the spatial scale, the magnitude of chl was modulated in the outer part of the lagoons by nutrient concentration, and in the inner part by PAR andthe photoacclimation of phytoplankton. In the hourly and daily scales, the availability of light wasa very important factor besides chl. Surface PAR was controlled by cloudiness, while underwater photosynthetically active radiation (PAR) was mainly affected by tidal currents and wind intensity. The photosynthetic parameters of phytoplankton had a minorrole in controlling P, at different time scales, except in BP during fortnightly variations. Significant differences in the photosynthetic parameters between different phytoplankton fractions, and different latitudes were not found. At BSQ, upwelling was the main forcing on P and phytoplankton growth rate in the seasonal scale, even though El Nijfio effect can mask this pattern in the interannual scale. Upwelling events transport nutrients to the surface and stimulate the increase of chl, which defines an unimodal production cycle centered in springtime at BSQ. In EPB, the production cycle is bimodal and grazing and higher temperatures controlit, with a smaller influence of upwelling events. The P models presented here are not strictly comparable to that proposed for estuaries, due to greater freshwater input and deeper waterin the latter. Predictions for chl and P in the monthly and annualscalesarestill unprecise, especially in BSQ. This is due to the lack of resolution in the measurements of photosynthetic parameters and grazing. Although, there are new mechanistic models for chl and P which can resolve taxonomy or functional groups, the results in this thesis suggest that the application of empirical relationships are a better approximattion to reality in coastal lagoons.
CICESE
2001
Tesis de doctorado
Español
Montes Hugo, M. A.2001.Modelización de la productividad primaria fitoplanctónica en sistemas costeros.Tesis de Doctorado en Ciencias.Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.286 pp.
PECES Y FAUNA SILVESTRE
Aparece en las colecciones: Tesis - Ecología Marina

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