Caracterización limnológica de un ambiente eutrófico: el embalse Paso de las Piedras, Argentina. Bioecología del fitoplancton

Abstract

Este estudio comprende investigaciones ecológicas y taxonó-micas del fitoplancton del embalse Paso de las Piedras (38-39 S y 61-62 O) única fuente de provisión de agua para las ciudades de Bahía Blanca y Punta Alta, durante el período enero de 2004junio de 2005 y tuvo como objetivo general valorar las características limnológicas y las condiciones bioe-cológicas del fitoplancton del embalse Paso de las Piedras, evaluar el estado trófico actual e identificar a las poblaciones de algas causantes de proliferaciones masivas. El trabajo se fundamenta en la vital importancia de este recurso de agua y trata de aportar elementos de juicio fundados para la imple-mentación de estrategias de manejo, tanto del lago como de su cuenca de drenaje, tendientes a mejorar la calidad del mis-mo y/o prevenir situaciones que en un futuro podrían dificultar la utilización de dicho recurso para consumo humano. Se reali-zaron muestreos con una frecuencia semanal y/o quincenal, intensificados a dos veces por semana entre enero y abril de 2004. Las variaciones en la estructura de la comunidad fueron analizadas sobre la base de datos de densidad, biovolumen, riqueza específica, diversidad, dominancia, equitatividad, es-tructura de tamaños y estructura funcional, en relación con las principales variables climáticas y fisicoquímicas. El estado trófico del embalse se determinó mediante el empleo de los esquemas de clasificación de la Organización para la Coopera-ción y el Desarrollo Económico, el índice de Carlson y los coefi-cientes de Nygaard. Se observaron diferencias espaciales en algunos parámetros fisicoquímicos que influyeron sobre ciertos atributos biológicos y que estarían relacionados con diferen-cias en la calidad de agua aportada por los dos afluentes prin-cipales al embalse: Río Sauce Grande y arroyo El Divisorio. Las variaciones estacionales en los parámetros fisicoquímicos y biológicos por su parte estuvieron relacionadas con cambios en las condiciones ambientales e hidrológicas. Si se conside-ran los datos de fósforo total el reservorio puede ser conside-rado dentro de la categoría hipertrófico, mientras que si se tie-nen en cuenta las restantes variables así como la composición del fitoplancton el embalse puede ser clasificado dentro de la categoría de eutrófico. Se registraron un total de 162 taxones pertenecientes a 9 grupos taxonómicos; las clases Chlorophy-ceae (43%), Cyanoprocariota (22%) y Bacillariophyceae(21%) presentaron el mayor número de especies. Microcystis natans, Synechocystis aquatilis y Microcystis flos-aquae dominaron en términos de densidad; Staurastrum gracile, Aulacoseira granu-lata y Cryptomonas ovata en términos de biovolumen y Cyclo-tella meneghiniana, Microcystis aeruginosa, Anabaena circina-lis y Stephanodiscus sp. dominaron tanto en términos de den-sidad como de biovolumen. La estructura de la comunidad fito-planctónica estuvo altamente correlacionada con las variables ambientales; durante el año 2004 se identificaron seis estados sucesionales que coincidieron con el modelo del Plankton Eco-logy Group. Se registraron 19 grupos funcionales y el análisis temporal de la clasificación funcional resultó ser una herra-mienta útil para reconstruir la estructura del fitoplancton. La temperatura del agua y la concentración de fósforo, junto con el nivel del lago y el pH explicaron una proporción altamente significativa de la variación en los grupos funcionales tanto en términos de densidad como en términos de biovolumen. Du-rante el período de estudio ocurrieron dos proliferaciones su-perficiales de cianobacterias, los organismos que dominaron correspondieron a los órdenes Chroococcales (Microcystis spp.) y Nostocales (Anabaena circinalis). Cuando se estudió la sucesión del fitoplancton y la diversidad de la comunidad en términos de densidad se observaron diferencias importantes con respecto a cuando se lo hizo en términos de biovolumen. Diferentes especies de algas fitoplanctónicas se observaron parasitadas por hongos, siendo las más frecuentes la infec-ción de Closterium aciculare por Rhizophydium couchii y la de Oocystella parva y Oocystella lacustris por un organismo con características morfológicas similares a Chytridium deltanum.

This study includes taxonomic and ecological investigations of the phytoplankton from Paso de las Piedras Reservoir (38-39 S y 61-62 O), the unique source of drinking water for the cities of Bahía Blanca and Punta Alta, from January 2004 to June 2005. The general aims were to analyze the limnological characteristics and the bioecological conditions of the phyto-plankton of Paso de las Piedras Reservoir, to evaluate the pre-sent trophic status and to identify algal populations that may cause water blooms. The study is based on the vital importan-ce of this water resource and it is an attempt to give judgment elements for the implementation of management strategies, both in the lake as in the catchment area, to improve the water quality and/or to prevent consequences that in the future could make difficult the use of this resource for human consumption. Samplings were made weekly and/or bi-weekly, and the frequency was increased to two times per week from January to April 2004. Community variations were analyzed in relation to density, biovolume, specific richness, diversity, equitability, dominance, size structure and func-tional grouping, in relation to the main physical, chemical and climatic variables. The trophic status was determined applying the classification system from the Organisation for Economic Co-operation and Development, the Carlsons index and the Nygaards coefficients. Spatial differences in some physicoche-mical parameters were observed and they had influences on some biological attributes. Such differences would be related to differences in the quality of the water provided by the two main tributaries to the reservoir: Sauce Grande River and El Divisorio Stream. On the other hand, physicochemical sea-sonal variations of biological parameters were related to chan-ges in climatic and hydrological conditions. Taking into consi-deration the total phosphorus data the reservoir is classified within the hypertrophic category, whereas considering the remaining variables as well as the phytoplankton composition, the reservoir would be classified within the eutrophic catego-ry. A total of 162 taxa were registered belonging to 9 taxono-mic groups. Chlorophyceae (43%), Cyanoprocariota (22%) and Bacillariophyceae (21%) were the classes that presented the highest number of species. Microcystis natans, Synecho-cystis aquatilis and Microcystis flos-aquae were dominant species in terms of density; Staurastrum gracile, Aulacoseira granulata and Cryptomonas ovata were dominant species in terms of biovolume and Cyclotella meneghiniana, Microcystis aeruginosa, Anabaena circinalis and Stephanodiscus sp. were dominant both in terms of density as biovolume. The commu-nity structure had high correlation with environmental varia-bles. During 2004 there were identified six succesional stages that agreed with the Plankton Ecology Group model. A total of 19 functional groups were registered. The temporal analysis of the functional classification was a useful tool to the recons-truction of the phytoplankton structure. Water temperature and phosphorus concentration, along with the level of the lake and the pH, explained a highly significant proportion of the variation in functional groups, both in terms of density as in terms of biovolume. During the period of study, two cyano-bacterial proliferations happened; the dominant species belon-ged to the orders Chroococcales (Microcystis spp.) and Nosto-cales (Anabaena circinalis). When phytoplankton succession and diversity were studied in terms of density , differences with respect to the same studies in terms of biovolume were observed. Some phytoplankton microalgae were observed to be parasitized by fungi, being the most ubiquitous Rhizophy-dium couchii on Closterium aciculare and Chytridium deltanum on Oocystella parva and Oocystella lacustris.