Diversidad y abundancia de fitoplancton del embalse Abreus (Cienfuegos, Cuba) Item Type Thesis/Dissertation Authors Peraza Escarrá, Rosely Publisher Universidad de La Habana Download date 27/09/2021 04:09:48 Link to Item http://hdl.handle.net/1834/10996 Centro de Investigaciones Marinas de la Universidad de La Habana Y Centro de Estudios Ambientales de Cienfuegos "Diversidad y abundancia de fitoplancton del embalse Abreus (Cienfuegos, Cuba)" Tesis presentada en opción al Título Académico de Máster en Biología Marina y Acuicultura con Mención en Ecología Marina Autora: Lic. Rosely Peraza Escarrá* Tutor: Dr. Augusto A. Comas González* *Centro de Estudios Ambientales de Cienfuegos (CEAC) Calle 17 esq. Ave 46 s/n. Reparto Reina, Cienfuegos 55100, Cuba. [email protected] Noviembre de 2017 Resumen El embalse Abreus es una de las principales fuentes de abastecimiento de agua de la provincia Cienfuegos y en los últimos años se han detectado florecimientos de cianobacterias potencialmente tóxicas, lo que ha despertado interés en el estudio del fitoplancton de este ecosistema. En esta investigación se determinó la variación temporal de la diversidad y abundancia de las comunidades de fitoplancton del embalse y su relación con el estado trófico del sistema. Se realizaron 17 muestreos en el período de 2010 a 2016, en diferentes meses del año. Las muestras se tomaron a nivel subsuperficial (0.5 m) para el análisis cualitativo y cuantitativo de fitoplancton. Además se midieron temperatura, pH, transparencia y en algunas colectas las concentraciones de clorofila a, oxígeno disuelto y nutrientes. Se identificaron 177 taxones infragenéricos de fitoplancton, que se clasificaron en ocho phyla, 14 clases, 27 órdenes y 49 familias. Ocurrió una disminución de la riqueza de especies en el período, con la pérdida de aproximadamente una especie por cada evento sucesivo de muestreo. La composición varió también temporalmente al aumentar a partir del 2014 la frecuencia de aparición de especies características de ambientes hipertróficos. La abundancia total de fitoplancton osciló generalmente por encima de 1000 cél. mL-1 y los grupos predominantes fueron las cianobacterias, criptófitas, clorófitas y bacilariófitas. En Julio de 2016 se observó el florecimiento de la clorófita Binuclearia lauterbornii, aunque sin reportarse efectos dañinos. Las correlaciones sugieren una tendencia temporal al aumento de la temperatura que causa un aumento de la abundancia del fitoplancton, que a su vez incrementa la concentración de oxígeno disuelto. Según el coeficiente trófico Qco se clasificó el embalse de politrófico e hipertrófico. La evidencia apoya la hipótesis de una disminución de la diversidad y el aumento de la abundancia de especies indicadoras ante los efectos de la eutrofización en el embalse debido a la generación de residuales por las actividades antrópicas en la cuenca. Palabras claves: fitoplancton, diversidad, abundancia, eutrofización, embalse Abreus. Índice 1 Introducción 1 2 Revisión bibliográfica 5 2.1 Generalidades del fitoplancton 5 2.1.1 Grupos taxonómicos del fitoplancton de agua dulce en Cuba 6 2.1.2 Importancia del fitoplancton 11 2.2 Especies bioindicadoras 11 2.3 Características de los acuatorios lénticos 13 2.4 Eutrofización 14 2.5 Clasificación trófica de acuatorios empleando el fitoplancton 15 3 Materiales y métodos 17 3.1 Descripción del área de estudio 17 3.2 Muestreo 18 3.3 Análisis de variables físico-químicas del agua 19 3.4 Análisis de fitoplancton 20 3.4.1 Identificación de las especies de fitoplancton 20 3.4.2 Determinación de la abundancia de especies 20 3.5 Análisis de datos 21 3.6 Evaluación del estado trófico del agua por coeficiente Qco 22 4 Resultados 23 4.1 Factores abióticos 23 4.2 Lista taxonómica 25 4.3 Riqueza de especies 35 4.4 Composición por especies 37 4.5 Abundancia de fitoplancton 40 4.6 Estado trófico del sistema 43 5 Discusión 44 5.1 Factores abióticos 44 5.2 Lista taxonómica 46 5.3 Diversidad y abundancia de especies 51 5.4 Coeficiente trófico 56 6 Conclusiones 58 7 Recomendaciones 59 1. Introducción Las algas son contribuyentes importantes a la biodiversidad global pues cada especie posee una combinación única de rasgos. Sus relaciones con otros organismos ya sean en asociaciones simbióticas, tramas tróficas o ciclos bioquímicos son de significativa importancia. En la actualidad, las algas producen cerca de la mitad del oxígeno atmosférico por medio de la fotosíntesis, además influyen en el ciclo de elementos como el carbono, nitrógeno, fósforo y sílice por lo que afectan a otros organismos (Graham et al., 2016). Las microalgas se han adaptado a diversas condiciones ambientales y por esto han sido encontradas en cavernas, suelos desérticos, hielos o nieves perpetuas, lagos hipersalinos, acídulos, alcalinos y con elevadas temperaturas (Luna, 2007). Aquellas especies que no están directamente relacionadas a un sustrato, cuya evolución ha conllevado a la aparición de estructuras que les permiten flotar o nadar en la columna de agua, se denominan fitoplancton (Graham et al., 2016) y constituyen el primer nivel trófico de la trama alimentaria en ecosistemas acuáticos. Las comunidades de fitoplancton se encuentran en interacción con condiciones bióticas y abióticas. Las variables abióticas más relevantes en el desarrollo de las especies de fitoplancton son iluminación solar, temperatura, pH, salinidad y disponibilidad de nutrientes. Estos factores varían según las características de los acuatorios, y a ellos se encuentran asociados una composición específica de microalgas (Comas et al., 2009). Los cambios de las condiciones físico-químicas del agua pueden ser detectados tempranamente a través de la composición y abundancia de las comunidades de fitoplancton (Vásquez et al., 2006). En función de esta peculiaridad se ha podido determinar el estado trófico de un sistema acuático a partir del estudio de la ecología del fitoplancton. La contaminación del agua por actividades antropogénicas ha propiciado el desarrollo excesivo de algunas especies hasta formar florecimientos algales (Otten y Paerl, 2015). Los florecimientos también pueden ocurrir naturalmente estimulados por la lluvia, el afloramiento de aguas ricas en nutrientes o por temperaturas cálidas (Suthers y Rissik, 2009). Los florecimientos han ido apareciendo más frecuentemente en los últimos años y según los expertos se puede esperar el incremento de incidencias de estos eventos con el cambio climático (Graham et al., 2016). Dichos crecimientos masivos de fitoplancton pueden ser beneficiosos o 1 1. Introducción dañinos para el ecosistema, por lo que es importante conocer las condiciones que lo provocaron y las especies que lo componen. Aunque en muchas ocasiones solo se trata de cambios en la coloración del agua, otras veces estos crecimientos llegan a ser tan extensos que causan la muerte de peces, indirectamente porque afectan la disponibilidad de oxígeno disuelto, o de forma directa por daños mecánicos en las branquias. También es común que algunas especies productoras de toxinas formen florecimientos que resultan nocivos tanto para los animales acuáticos como para el hombre. Todos los florecimientos de microalgas que tienen el potencial de causar efectos negativos se conocen como florecimientos algales dañinos (en inglés, HABs: harmful algal blooms) (Suthers y Rissik, 2009). En la actualidad existe un interés creciente en encontrar técnicas de monitoreo y prevención de este fenómeno (Otten y Paerl, 2015) que se desarrolla en ambientes marinos, salobres y de agua dulce. A nivel mundial se estudian las comunidades de fitoplancton en los reservorios dulciacuícolas, especialmente en los embalses que brindan servicios importantes a la sociedad. En España, por ejemplo, en la cuenca hidrográfica del Tajo se ha trabajado en más de setenta presas haciendo énfasis en el estudio cualitativo y cuantitativo del fitoplancton como un elemento de calidad fundamental para el establecimiento del estado ecológico y del potencial de esos ecosistemas. Se presta atención a los taxones potencialmente tóxicos, y en función del biovolumen fitoplanctónico y de las concentraciones de clorofila a se ha evaluado el grado de eutrofización a través de categorías tróficas (Garza y Orío, 2012). Otro ejemplo es Estados Unidos, donde los géneros Microcystis, Anabaena, Aphanizomenon, Pseudanabaena, Synura, Mallomonas y Dinobryon causan comúnmente sabor y olor desagradable en aguas de suministro público. También pueden causar problemas las diatomeas, dinoflagelados e incluso algunas algas verdes (APHA, 1992). América Latina presenta problemáticas similares, según González et al. (2003) cuatro embalses venezolanos empleados en el suministro de agua potable se encuentran eutrofizados y en ellos predominan cianobacterias y criptofíceas como consecuencia de la entrada excesiva de nutrientes desde sus cuencas de drenaje altamente erosionadas e intervenidas. Colombia también se destaca en estudios de limnología y eutrofización de embalses (Roldan, 2002). 2 1. Introducción En Cuba, la primera contribución al conocimiento limnológico de lagunas y embalses fue publicada por Straškřaba et al. (1969) quienes abarcaron principalmente acuatorios de la región occidental. En 1990, Quiñones et al. realizaron investigaciones sobre fitoplancton y zooplancton en varias presas de todo el país y brindan una clasificación trófica de esos ecosistemas. Específicamente en la provincia de Cienfuegos los estudios del fitoplancton han sido publicados por Comas (1992; 2009), Comas y Moreira (2010; 2013), Comas