Resumen de Planktonic metabolism in a Mediterranean reservoir during a near-surface cyanobacterial bloom

Enrique Moreno Ostos, Roberto L. Palomino Torres, Carmelo Escot Muñoz, José María Blanco Martín

• español

  Las proliferaciones masivas (blooms) estivales de cianobacterias filamentosas de gran tamaño, fijadoras de nitrógeno y potencialmente productoras de toxinas constituyen episodios frecuentes y estables en numerosos embalses productivos de régimen monomíctico cálido en la región Mediterránea. La acumulación de cianobacterias con flotabilidad positiva en las capas superficiales de la columna de agua favorece –entre otros factores– la interceptación de los flujos de luz, carbono inorgánico y nitrógeno molecular desde la atmósfera, lo que proporciona a estos procariotas una ventaja competitiva frente a otros grupos de organismos fitoplanctónicos. Los blooms de cianobacterias pueden inducir, además, efectos negativos sobre la calidad del agua y los servicios ecosistémicos de los embalses. Aunque es bien conocida la estructura de la comunidad planctónica en los embalses durante episodios de bloom de cianobacterias, hay pocos estudios sobre sus características funcionales. En este artículo usamos un sistema de monitoreo automático de alta resolución para investigar los cambios de pequeña escala temporal en la producción primaria bruta (GPP), producción ecosistémica neta (NEP) y respiración de la comunidad (R) en las aguas superficiales de un embalse mediterráneo durante un intenso bloom estival de cianobacterias.

  Nuestros resultados demuestran que durante la ocurrencia del bloom las capas superficiales del embalse presentaron un metabolismo planctónico bien equilibrado, con valores medios de la razón GPP:R no significativamente diferentes a 1 e intensa correlación positiva entre GPP y R. Además, encontramos relación directa entre la radiación incidente diaria y la razón NEP:GPP, mientras que la profundidad de la capa de mezcla y la razón NEP:GPP se correlacionaron negativamente, lo que sugiere un papel clave de los procesos físicos en el control de las características metabólicas de la comunidad planctónica y en la persistencia del bloom. Se discuten implicaciones para la estabilidad del bloom y la relevancia de estos aspectos para la gestión de la calidad del agua embalsada

• English

  Summer blooms of large, filamentous, nitrogen-fixing and potentially toxic cyanobacteria are characteristic of many productive, warm monomictic reservoirs in the Mediterranean region, where they constitute stable assemblages. The accumulation of positively buoyant cyanobacteria at the surface layers of the water column favours – among others – the interception of light, inorganic carbon and nitrogen fluxes from the atmosphere, giving these prokaryotes a competitive advantage over other phytoplankton groups. Cyanobacterial blooms can cause deleterious effects to water quality and reservoir ecosystem services.

  Although the structure of the plankton community in reservoirs during cyanobacterial blooms is a well-known limnological issue, few studies have been undertaken on its functional characteristics. In this study, we used a high-resolution autonomous monitoring system to investigate the short-term changes in gross primary production (GPP), net ecosystem production (NEP) and community respiration (R) in the near-surface waters of a Mediterranean reservoir during a dense summer cyanobacterial bloom. Our results demonstrate that during the bloom, the surface waters of the reservoir showed a well-balanced planktonic metabolism, with a mean GPP:R ratio not significantly different than 1 and therefore close positive correlations between GPP and R. Additionally, we found a positive correlation between the daily integrated incident light and the NEP:GPP ratio, while the mixed-layer depth and NEP:GPP ratio were negatively correlated, suggesting a central role for physical processes in the control of community metabolism and the persistence of the cyanobacterial bloom. The implications for the bloom stability and relevance for reservoir water quality management are noted.