Los efectos de factores naturales y antropogénicos en fanerógamas marinas
- Autores: Laura Guerrero Meseguer
- Directores de la Tesis: Carlos Sanz Lázaro (dir. tes.), Arnaldo Aitor Marín Atucha (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Murcia ( España ) en 2018
- Idioma: español
- Número de páginas: 225
- Títulos paralelos:
- The effects of natural and anthropogenic drivers on seagrasses
- Tribunal Calificador de la Tesis: Jorge Miguel Terrados Muñoz (presid.), Josefa Velasco García (secret.), Laura L. Govers (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biodiversidad y Gestión Ambiental por la Universidad de Murcia
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: DIGITUM
- Resumen
- español
Las fanerógamas marinas destacan por ser uno de los ecosistemas más importantes del planeta, ya que forman extensas praderas submarinas con una gran biodiversidad y numerosas funciones ecosistémicas. A pesar de su importancia, las fanerógamas marinas están desapareciendo globalmente, principalmente debido a la presión de las actividades humanas y del cambio climático. La variabilidad genética que proporciona la reproducción sexual permite a estas especies desarrollar caracteres resistentes a futuras perturbaciones ambientales. Sin embargo, el estudio y monitoreo de frutos y semillas de fanerógamas marinas es dificultoso, lo que provoca un escaso conocimiento en esta área. Esto limita la conservación efectiva de las fanerógamas marinas. Además, estas especies cuentan con numerosos cuellos de botella durante el reclutamiento sexual, especialmente durante el crecimiento de las plántulas, lo que conlleva bajas tasas de colonización y también, problemas de anclaje de los trasplantes en programas de restauración ambiental. Con el fin de aumentar nuestro conocimiento en estas áreas, el objetivo principal de esta tesis es incrementar el conocimiento en el reclutamiento sexual y en la influencia de factores naturales y antropogénicos en las fanerógamas marinas. Para ello, se realizaron experimentos con distinto enfoque y en distintas especies y etapas de crecimiento de fanerógamas marinas, resultando en cinco capítulos cuya metodología, resultados y conclusiones se explican a continuación. En el primer capítulo se estudia el reclutamiento sexual de la especie Posidonia oceanica. Para ello, se analiza previamente la morfología de frutos y semillas recolectados en las costas de la Región de Murcia. Posteriormente, se realizan experimentos para comprobar la influencia de la luz y el tipo de sustrato en el desarrollo de la semilla. Los resultados demuestran que las semillas de P. oceanica pasan a través de tres etapas desde su dispersión en el interior de los frutos hasta su asentamiento sobre el fondo marino. En el Capítulo 2, se evalúa los efectos de la consolidación del sustrato y del enterramiento de la semilla en plántulas de P. oceanica. Para ello, las semillas son cultivadas en acuarios con un sustrato duro y otro sustrato no consolidado. Posteriormente, esas mismas plántulas se trasplantan a arena bajo tres niveles diferentes de enterramiento de la semilla. Los resultados muestran que la arena beneficia el crecimiento de las plántulas, sobre todo a nivel del sistema radicular. El enterramiento de la semilla no mostró influencia en el desarrollo. En el Capítulo 3 se estudian las respuestas de las plántulas de P. oceanica al incremento de temperaturas debido a las olas de calor. Los resultados indican que las temperaturas actuales y pronosticadas para finales de este siglo en el Mediterráneo afectará la capacidad de colonización de esta especie. En el Capítulo 4 también se evalúa los efectos de las olas de calor en las plántulas de P. oceanica pero en combinación de otros factores ambientales: enterramiento de semilla y sobrepastoreo. Los resultados muestran que la combinación de varios factores ambientales limitan el desarrollo de las plántulas más intensamente que cuando ambos factores actúan por separado. Además las olas de calor tienen un efecto más negativo en las plántulas que los otros factores ambientales. En el último capítulo, se estudian los efectos de la acidificación oceánica en praderas de H. wrightii y R. maritima. Los resultados indican que, al contrario de lo esperado, el aumento de CO2 en los estuarios no beneficia a las fanerógamas marinas a corto plazo. La información recopilada en esta tesis acerca de la reproducción sexual y efectos de los factores naturales y antropogénicos en fanerógamas marinas es fundamental para mejorar el manejo y la conservación de estos importantes ecosistemas en el futuro.
- English
Seagrasses are considered one of the most important organisms in the world, since they form extensive meadows which provide high biodiversity and a wide variety of ecological services. Despite its importance, seagrass meadows are globally declining, especially due to anthropogenic pressures and climate change. The sexual reproduction of the seagrasses is responsible of the genetic variability of the species and therefore, it is the principal way to develop characters to resist future environmental perturbations. However, due to the difficulties of monitoring the dispersion of the fruits and seeds of seagrasses in the field, the sexual reproduction is poorly understood. This limits the effective conservation of the seagrass meadows. In addition, seagrasses have numerous bottlenecks during the sexual recruitment, especially during the development of the seedlings. These bottlenecks affect its rates of colonization and also lead in the uprooting of the transplants in environmental restoration projects. To increase our understanding in these areas, the general aim of this thesis is to shed light on sexual recruitment strategies, and also on the effects of natural and anthropogenic drivers on seagrasses. Different approaches, species and development stages of seagrasses are used to achieve this aim, resulting in five different chapters whose methodology, results and conclusions are exposed below. In the first chapter of the thesis is evaluated the sexual recruitment of the seagrass Posidonia oceanica. To do so, the morphology of fruits and seeds collected in the beaches of the Murcia Region are studied. Subsequently, mesocosm experiments to test the influence of the light and substrata type in the seed development are tested. The results show that the seeds of this seagrass go through three essential stages from its dispersion in the interior of fruits over the sea surface until its settlement in the sediment. In the Chapter 2 are tested the effects of the substrate hardness and seed burial in P. oceanica seedlings. To do so, seeds are cultured in aquaria by using hard and unconsolidated substrata and thus, root and leaf development are compared between treatments. Subsequently, these seedlings are transplanted to sand with three levels of seed burial. The results show that the seedlings which are previously cultured in sand have a greater development than the cultured in hard substrata. In addition, seed burial do not affect the development of P. oceanica. In the Chapter 3 are evaluated the responses of P. oceanica seedlings to the increase of temperatures due to heat waves. The results show that the current and forecasted temperatures expected for the end of the century in the Mediterranean will compromise the colonization capacity of this seagrass. In the Chapter 4 also is evaluated the effects of heat waves in P. oceanica seedlings but in combination of other environmental stressors: seed burial and grazing. The results show that the combination of severe environmental stressors limits the development of P. oceanica seedlings in a more intensive level than when the factors separately occur. In addition, the effects of the heat waves override the effects of both environmental stressors. In the last chapter is studied the effects of ocean acidification in homospecific and heterospecific beds of H. wrightii and R. maritima. The results show that, contrary to expectations, the increase in CO2 availability will not benefit the seagrasses of the estuarine system of the Gulf of Mexico. The information compiled in this thesis about the sexual recruitment and influence of natural and anthropogenic drivers on seagrasses is essential to improve the management and conservation of these important habitat-forming species.
- español
