Resumen de Limited importance of primary production in the deep chlorophyll layer for macro-zooplankton in an oligotrophic karst lake: A whole-lake 15N experiment

Wayne A. Wurtsbaugh, María Rosa Miracle, Antonio Camacho, Xavier Armengol Díaz, Eduardo Vicente Pedrós

• español

  En lagos oligotróficos los máximos profundos de clorofila (Deep-chlorophyll layers, DCL) contribuyen significativamente a la producción primaria, pero se desconoce la importancia relativa que tiene esta producción para el conjunto de la red trófica y para otros estratos lacustres. En la laguna del Tejo, una laguna cárstica española de 1,7 ha de superficie, encajada en una dolina que la protege del viento; los valores de clorofila fueron < 2 μg/L en el epilimnion alcanzando valores de 10 μ g/L en el metalimnion y en la parte superior del hipolimnion, donde el picoplancton, formado por picocianobacterias, era dominante. Los valores de nitrógeno particulado fueron entre 2 y 14 veces superiores en el metalimnion que en el epilimnion, dándose el 56 % de la producción primaria en los estratos profundos donde se localizaba el DCL. Para investigar la importancia trófica de la elevada biomasa y producción primaria de este máximo profundo de clorofila, inyectamos 15NH4+ y rodamina en un estrato de 0.5-m en el metalimnion (entre 15-16 m). El 15NH4+ tomado por el fitoplancton (que estaba limitado por N), nos permitió medir la relevancia del transporte biológico; mientras que la rodamina nos permitió trazar la difusión pasiva por causas físicas. Tras 28 días, el destino del 55 % del 15N fue: el 71 % permaneció en el seston metalimnético (11-18 m), el 10 % fue localizado en el hipolimnético (18-20 m), el 11 % más arriba, en el seston del epilimnion, y un 8 % había sedimentado en la capa anóxica, por debajo de 20 m. Únicamente cantidades insignificantes de rodamina (corregida por su degradación) se desplazaron más allá de los 14-18 m en el lago, pero la biodifusividad del 15N fue 3 veces mayor que la difusividad física de la rodamina. Un modelo mixto indicó que el máximo profundo de clorofila contribuyó tan sólo al 1-2 % de la dieta del zooplancton epilimnético, sin embargo, contribuyó al 14-33 % de la del zooplancton meta-hipolimético. Los datos indican la importancia general que para la producción primaria y la captación de nutrientes tiene el DCL, pero también su relativamente limitada importancia para el macrozooplancton en este lago en su conjunto.

• English

  Deep-chlorophyll layers (DCL) in oligotrophic lakes contribute significantly to primary productivity, but the importance of this production for the rest of the food web and for other strata is unknown. In Laguna El Tejo, a sheltered 1.7-ha Spanish karst lake, chlorophyll levels were < 2 μg/L in the epilimnion but reached 10 μg/L in the metalimnion and upper hypolimnion where cyanobacterial picoplankton dominated. Particulate nitrogen levels were 2-14 times higher in the metalimnion than in the epilimnion and 42 % of the primary productivity occurred in the deeper strata where the DCL was located. To address the trophic importance of the high biomass and production in the deep chlorophyll layer, we injected 15NH4+ and rhodamine into a 0.5-m strata (15-16 m) in the metalimnion of the lake. The 15NH4+ taken up by the nitrogen-limited phytoplankton allowed us to measure the importance of biologically mediated transport whereas the rhodamine traced physical eddy diffusion. After 28 days 55 % of the 15N could be accounted for: 71 % remained in the metalimnetic seston (11-18 m), 10 % was in the hypolimnetic seston (18-20 m), 11 % was found above in the epilimnetic seston, and only 8 % had sedimented into the anoxic layer below 20 m. Only negligible amounts of rhodamine (corrected for degradation) moved beyond the 14-18 m strata in the lake, but bio-diffusivity of 15N was 3 times greater than the physically induced diffusivity of rhodamine. A mixing model indicated that the deep chlorophyll layer contributed only 1-2 % of the diet of epilimnetic macrozooplankton but 14-33 % of the diet of the meta-hypolimnetic zooplankton. The data indicate the overall importance for primary production and the sequestration of nutrients in the DCL, but relatively limited importance for the macrozooplankton in the lake.