Resumen de Benthic nitrogen fixation in Zostera marina meadows in an upwelling-influenced coastal lagoon

Julieta Hernández López, Víctor F. Camacho Ibar, Alfonso Macías Tapia, Karen J McGlathery, Luis Walter Daesslé Heuser, Jose M Sandoval Gil

• español

  Se determinaron las tasas de fijación de nitrógeno molecular (N2) en la filosfera y en sedimentos con y sin presencia de pastomarino (Zostera marina) en bahía San Quintín, una laguna costera del Pacífico nororiental influenciada por surgencias. Se recolectaron muestras durante el invierno de 2015 en 4 sitios a lo largo de un gradiente de influencia oceánica y con diferente grado de impacto por laostricultura. Las tasas de fijación de N2 se determinaron con el método de reducción de acetileno. Las tasas de fijación en los tratamientos con luz y en oscuridad, y en los tratamientos con y sin molibdato de sodio fueron similares, lo que sugiere que las bacterias heterótrofas no sulfatoreductoras fueron las principales contribuyentes a la fijación de N2, mientras que las sulfatoreductoras presentaron baja actividad de fijación en la mayoría de los sitios. Las tasas de fijación de N2 presentaron un intervalo de 7 a 12 mol m–2 h–1 y fueron similares a las reportadas para otros estuarios dominados por praderas de pastos marinos en zonas templadas. Las condiciones ambientales de invierno probablemente determinaron las pequeñas diferencias en las tasas de fijación de N2 a lo largo de la laguna, incluso entre sitios con y sin vegetación o entre las diferentes secciones de los núcleos de sedimento. Durante el invierno, las tasas de crecimiento y las biomasas deZ. marina son bajas, lo que resulta en una liberación baja y poco variable de carbono orgánico lábil, sustrato importante para los diazótrofos. Las tasas de fijación de N2 más bajas se midieron en el sitio donde aparentemente se presentan altas tasas de desnitrificación, lo que probablemente refleja una competencia entre diazótrofos y desnitrificadores. Las tasas de fijación más altas se midieron en la estación másinterna, donde es escaso el aporte de nitrato oceánico. Las bacterias epífitas contribuyeron alrededor del 7% de la fijación total de N2, con tasas<0.5 mol m–2 h–1. La fijación de N2 potencialmente abasteció entre el 5% y 10% del N requerido por Z. marina y podría abastecer ~30% del N que se pierde vía la desnitrificación en invierno.

• English

  Dinitrogen (N2) fixation rates were determined in the phyllosphere and in sediments with and without the presence of eelgrass(Zostera marina) in San Quintín Bay, an upwelling-influenced coastal lagoon in the NE Pacific. Samples were collected during winter 2015 at4 sites with a gradient of oceanic influence and contrasting impact from oyster aquaculture. N2 fixation rates were determined with theacetylene reduction assay. Treatments under light and in the dark, and with and without sodium molybdate resulted in similar fixation rates,suggesting that heterotrophic nonsulfate-reducing bacteria made the largest contribution to N2 fixation, while sulfate-reducing bacteria had lowfixation activity at most stations. N2-fixation rates in sediments ranged from 7 to 12 mol m–2 h–1 and were similar to those in other temperateseagrass-dominated estuaries. Winter conditions were likely responsible for small spatial differences in N2 fixation rates throughout the lagoon,even between vegetated and unvegetated sites andamong depth sections of sediment cores. During winter, Z. marina growth rates and biomassare low, resulting in low and less variable release of labile organic carbon, which acts as substrate for diazotrophs. The lowest N2 fixation rateswere measured at a site where high denitrification rates have been observed, probably reflecting a competition between diazotrophs anddenitrifiers. The highest fixation rates were measured at the innermost station where oceanic nitrate is scarce. Epiphytic bacteria contributed~7% of the total N2 fixation, with rates of <0.5 mol m–2 h–1. N2 fixation potentially supplied 5–10% of Z. marina N requirements and couldsupply ~30% of the N loss via denitrification in winter.