Reconstruction of trophic pathways between plankton and the North Iberian sardine (Sardina pilchardus) using stable isotopes

• Autores: Antonio Bode
• Localización: Scientia Marina, ISSN 0214-8358, Vol. 68, Nº. 1, 2004, págs. 165-178
• Idioma: inglés
• Enlaces
  • Texto completo
• Resumen
  • español

    A partir de las medidas de la abundancia natural de isótopos estables de carbono y nitrógeno se reconstruyó la alimentación de juveniles (< 1 año de edad) y adultos de sardina (Sardina pilchardus) a partir de fito- y zooplancton en el noroeste de la península Ibérica. Las muestras de plancton y sardinas fueron tomadas al comienzo de la época de afloramiento y durante el máximo de freza de la sardina. Previamente a las determinaciones isotópicas, el plancton fue fraccionado por tamaños a través de tamices de 20, 200, 500, 1000 µm de luz de malla y, en el caso de las sardinas, se tomaron muestras de la proteína muscular. A partir de las modas en las distribuciones de frecuencias de la abundancia isotópica se identificaron hasta 6 componentes tróficos del plancton y dos tipos de alimentación en las sardinas. Además, se analizaron las conexiones más probables para los flujos de carbono y nitrógeno entre los compartimentos considerados. La red trófica resultante mostró que tanto los compartimentos planctónicos como las sardinas tenían un elevado grado de omnivoría. Esto confirma que en los ecosistemas pelágicos de afloramiento también ocurren interacciones tróficas complejas. Las sardinas jóvenes presentaron una distribución unimodal de frecuencias de los valores de abundancia isotópica, mientras que las sardinas adultas tenían una distribución bimodal. Estas modas se interpretaron como la expresión de dos tipos de alimentación: por una parte la captura individual de presas de zooplancton y por otra la filtración no selectiva de plancton. Mediante ambos tipos de alimentación las sardinas pueden capturar micro- (20-200 mm) y mesozooplancton (200-2000 mm) pero la captura de fitoplancton parece hacerse principalmente a través de la filtración. En cualquier caso, las sardinas estudiadas deben ser predominantemente zoófagas para explicar el enriquecimiento isotópico observado teniendo en cuenta los conocimientos actuales sobre la acumulación de isótopos pesados en distintos niveles tróficos. La ingesta de fitoplancton parece contribuir más a la incorporación de carbono por las sardinas que la de zooplancton, que proporcionaría principalmente nitrógeno, según las diferencias observadas en las conexiones tróficas reconstruidas a partir de uno u otro elemento. Estas interpretaciones concuerdan con la información disponible sobre los contenidos estomacales y la anatomía del aparato filtrador de la sardina.

  • English

    Feeding on phyto- and zooplankton by juvenile (< 1 year old) and adult sardines (Sardina pilchardus) was inferred from analyses of natural abundance of stable carbon and nitrogen isotopes in samples from the northwestern Iberian Peninsula (Spain) collected at the beginning of the upwelling season and peak spawning period of sardine. Plankton samples were fractionated through nets of 20, 200, 500, 1000 and 2000 mm mesh-size and the muscle protein of individual sardines was isolated before isotopic determinations. Up to six planktonic components and two sardine feeding types were identified from the modes in the frequency distributions of isotope abundance values. Also, the most probable pathways for carbon and nitrogen flows between compartments were analysed. The resulting food web revealed a relatively large degree of omnivory, both in plankton and sardine components, which confirms that complex trophic interactions could also occur in pelagic upwelling ecosystems. Young sardines had isotope abundance values clustered around a single mode in the frequency distribution, while adult sardines displayed two main modes. These modes are interpreted as representative of two extreme feeding types: one related to the individual capture of zooplankton prey and the other to unselective filter-feeding. Although both types of feeding could include micro- (20-200 mm) and mesozooplankton (200-2000 mm) prey, phytoplankton appears to be ingested mainly by filter-feeding. However, even adult sardines must be mainly zoophagous to achieve the observed isotopic abundance values, taking into account current assumptions on stable isotope enrichment through trophic levels. From the differences in the resulting pathways using either carbon or nitrogen isotopes, we interpreted that sardines acquire most of the protein nitrogen from zooplankton while a substantial fraction of their carbon would derive from phytoplankton. These interpretations agree with the information available for this species on the gut contents and the anatomy of the filtering apparatus.