Coexisting ecosystem states in a tropical coastal lagoon under progressive eutrophication in the northern Cuban keys

• Autores: Roberto González de Zayas, Martín Merino Ibarra, Patricia M. Valdespino Castillo, Yunier Olivera, Sergio F. Castillo Sandoval
• Localización: Scientia Marina, ISSN 0214-8358, Vol. 82, Nº. 3, 2018, págs. 139-146
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Estados ecosistémicos coexistentes en una laguna costera tropical bajo eutrofización creciente en la cayería norte de Cuba
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• Resumen
  • español

    Mediante la conjunción de una diversidad de métodos y observaciones, se contrasta la coexistencia de diferentes estados ecosistémicos en Laguna Larga, una laguna costera tropical sometida a una eutrofización creciente entre 2007 y 2009. La temperatura media en la laguna fue de 27.4°C y mostró una ligera tendencia positiva en este periodo. La salinidad mostró alta variabilidad espacial y temporal alrededor de una media de 35.0±6.2 y también tuvo una tendencia temporal positiva. En contraste, el oxígeno disuelto mostró una sustancial tendencia negativa (–0.83 ml L–1 y–1; –13.3% y–1) en el mismo periodo, al tiempo que los nutrientes se incrementaron drásticamente, en particular el fósforo total, a una tasa de 2.6 µM y–1, respaldando ambas tendencias el incremento de la eutrofización a lo largo de los tres años observados. El índice trófico de Karydis, basado en las cargas de nutrientes, mostró un patrón espacial de incremento de la eutrofización desde el mar hacia el sector exterior (oligotrófico-mesotrófico), el sector central (mesotrófico) y el sector interior (mesotrófico-eutrófico). Se identificaron dos estados ecosistémicos dentro de la laguna. En el oligotrófico sector exterior, los productores primarios dominantes fueron macroalgas, pastos marinos y diatomeas bénticas, en tanto que las asociaciones de moluscos fueron altamente diversas. En los sectores central e interior (incrementándose el estatus trófico hacia este último), se encontró un estado ecosistémico dominado por el fitoplancton y en el que las asociaciones de moluscos son menos diversas. A pesar del incremento de la eutrofización, estos dos ecosistemas distintos coexistieron y permanecieron sin cambios durante el periodo estudiado. En Laguna Larga, el efecto del tiempo de residencia del agua, que se incrementa dramáticamente hacia el interior de la laguna, domina aparentemente sobre el de la carga externa de nutrientes, que está distribuida de manera relativamente más homogénea a lo largo de la laguna. Por ello, consideramos que las acciones dirigidas a disminuir el tiempo de residencia del agua son probablemente las más efectivas en esta laguna y otras similarmente aisladas.

  • English

    Through a nested suite of methods here we contrast the coexistence of different ecosystem states in a tropical coastal lagoon, the Laguna Larga, with increasing eutrophication stress between 2007 and 2009. Water temperature averaged 27.4°C in the lagoon and showed a slight positive trend during the study period. Salinity averaged 35.0±6.2, exhibiting high spatial and temporal variability, and also a slight positive trend in time. In contrast, dissolved oxygen showed a substantial decreasing trend (–0.83 ml L–1 y–1; –13.3% y–1) over the period, while nutrients increased dramatically, particularly total phosphorus (2.6 µM y–1), in both cases sustaining the progression of eutrophication in the lagoon during the three years we sampled. The Karydis nutrient load-based trophic index showed that the lagoon has a spatial pattern of increasing eutrophication from the sea and the outer sector (oligotrophic-mesotrophic) to the central (mesotrophic) and the inner sector (mesotrophic-eutrophic). Two ecosystem states were found within the lagoon. In the outer oligotrophic sector, the dominant primary producers were macroalgae, seagrasses and benthic diatoms, while mollusc assemblages were highly diverse. In the inner and central sectors (where trophic status increased toward the inner lagoon) a phytoplankton-dominated ecosystem was found where mollusc assemblages are less diverse. In spite of the progression of eutrophication in the lagoon, these two different ecosystems coexisted and remained unchanged during the study period. Apparently, the effect of water residence time, which increases dramatically toward the inner lagoon, dominated over that of nutrient loadings, which is relatively more homogeneously distributed along the lagoon. Therefore, we consider that actions that reduce the water residence time are likely the most effective management options for this and other similarly choked lagoons.