El papel de las comunidades bentónicas del mar menor (se de españa) en el procesado de nutrientes y la resistencia del ecosistema al proceso de eutrofización

Zusammenfassung

El Mar Menor constituye una de las mayores lagunas costeras del Mediterráneo, y está sometida a una fuerte intensificación de las prácticas agrícolas y un marcado incremento de las actividades turísticas que han provocado el aumento en las entradas de nutrientes a la laguna. Como resultado de las mayores entradas, fundamentalmente a través de la rambla de El Albujón, las aguas del Mar Menor han experimentado un incremento en los niveles de nutrientes, los cuales han originado ciertos cambios en el estado trófico de la laguna. Sin embargo, la aparición de eventos de eutrofización severos, como proliferaciones masivas de fitoplancton y algas flotantes o eventos distróficos, no ha sido constatada, a pesar de que las entradas de nutrientes al sistema son del mismo orden de magnitud que las observadas en otras lagunas costeras con aportes similares. La presente tesis doctoral abarca el estudio del reciente proceso de eutrofización en la laguna costera del Mar Menor como consecuencia del incremento en las entradas de nutrientes y material particulado. En este contexto, los principales objetivos de esta tesis pretenden: i) evaluar las transformaciones en el ambiente físico-químico y biológico como consecuencia del incremento en las entradas terrígenas, ii) aumentar el conocimiento acerca de los mecanismos implicados en el procesado de los nutrientes de origen externo en el ecosistema, el papel desempeñado por sus distintos componentes y las principales amenazas a este servicio del ecosistema en un contexto actual y bajo las consecuencias del futuro cambio climático global, y iii) determinar la importancia del bentos de la laguna del Mar Menor y el papel ecológico de los macrófitos y la comunidad de macroinvertebrados asociada en la retirada de los excesos de nutrientes. Los resultados demuestran que la rambla de El Albujón constituye la fuente más importante de nutrientes y material particulado que alcanzan la laguna y han originado ciertos cambios tróficos en sus aguas, favoreciendo un cierto incremento en las densidades de fitoplancton. Estos cambios se manifiestan en un descenso general en la transparencia de las aguas, lo cual ha favorecido el desplazamiento de la fanerógama C. nodosa de los fondos y su confinamiento en las zonas más someras de la laguna. Si bien la colonización de la laguna por la macroalga C. prolifera fue originalmente causada por el ensanchamiento del canal de El Estacio y la modificación de los rangos de temperatura y salinidad; el aumento de las entradas de nutrientes y material particulado han favorecido su expansión y su éxito colonizador en áreas previamente pobladas por C. nodosa. Tras un corto periodo intermedio de coexistencia y desarrollo de praderas mixtas de la fanerógama y la macroalga, C. nodosa fue desplazada hacia las zonas someras de la laguna, donde recibe suficiente luz para su fotosíntesis y donde la presencia de C. prolifera se encuentra limitada debido a procesos de fotoinhibición, estrés de emersión y temperaturas extremas, a los cuales la fanerógama está mejor adaptada. Sin embargo, la colonización de la laguna por la macroalga C. prolifera ha modificado la respuesta del Mar Menor al incremento en las cargas de nutrientes. C. prolifera es capaz de mantener una elevada biomasa y un balance de carbono positivo a lo largo de todo el año, favoreciendo la fijación y retención de los nutrientes, y reduciendo su disponibilidad para otros autótrofos, como el fitoplancton o las macroalgas flotantes, incrementando de esta forma la transparencia de las aguas y por tanto la producción bentónica, favoreciendo de este modo la respuesta lagunar al proceso de enriquecimiento en nutrientes. No obstante, la importancia de C. prolifera en los ciclos de nutrientes en el Mar Menor no es solo debida a su enorme productividad y captación de nutrientes. El denso lecho de esta macroalga y el complejo ambiente que soporta incrementan todavía más la retención de nutrientes dentro del sistema bentónico. Por un lado, los fondos de C. prolifera en el Mar Menor constituyen el hábitat para una comunidad de macrofauna muy diversa y abundante que también lleva a cabo una importante función frente al incremento en las entradas de nutrientes. Las cadenas tróficas bentónicas, principalmente basadas en el material detrítico del alga y el microfitobentos evitan temporalmente que los nutrientes previamente retenidos por la producción bentónica sean remineralizados y devueltos a la columna de agua. Además, la incorporación de fitoplancton y otro material particulado por los suspensívoros incrementa aún más el flujo neto de nutrientes desde la columna de agua hacia los sedimentos. Por otro lado, la densa cobertura de C. prolifera, la compleja red de sus rizoides y la existencia de una película de microfitobentos en la superficie de los sedimentos de la laguna evitan la resuspensión y favorecen la aparición de condiciones reducidas, lo cual promueve la acumulación de materia orgánica y el secuestro de nutrientes en la matriz del sedimento. Los fondos de C. prolifera en la laguna costera del Mar Menor constituyen un filtro muy efectivo para los nutrientes. Además, las diferencias espaciales y temporales en la biomasa algal y las distribuciones y dominancias de su macrofauna asociada refuerzan aún más el funcionamiento de este filtro, promoviendo, no sólo una traslocación de nutrientes en el eje vertical desde la columna de agua hacia los sedimentos, sino también un transporte neto desde las zonas someras a las zonas más profundas de la laguna donde los nutrientes son retenidos más eficientemente. No obstante, el funcionamiento de este filtro de nutrientes en el Mar Menor, claramente vinculado a la 'buena salud' del lecho de C. prolifera y las comunidades que soporta, no está exento de amenazas. Las consecuencias de un cambio climático global, con incrementos significativos de la temperatura de las aguas en la laguna y la reducción de la cantidad de luz que alcanza el fondo, constituyen una de las mayores amenazas para la supervivencia de la macroalga y su capacidad para absorber el impacto de las entradas de nutrientes, y podrían dar origen a un grave mecanismo de deterioro ambiental en la laguna que podría acabar con el colapso del ecosistema y la aparición de eventos de eutrofización severos. Este estudio ha demostrado que las comunidades bentónicas de las lagunas costeras dominadas por macrófitos bentónicos constituyen un filtro de nutrientes muy efectivo que determina en alto grado la resiliencia del ecosistema y favorece la resistencia lagunar a los procesos de eutrofización. La regresión de las praderas de fanerógamas marinas y otros macrófitos bentónicos en muchas lagunas costeras podrían acelerar y agravar las consecuencias de la eutrofización en estos sistemas con graves consecuencias para la biodiversidad y también para las economías locales.