Multiple stressors acting on the algal-bacterial interaction in mediterranean oligotrophic systems

Resumen

El propósito de esta tesis doctoral fue el estudio de los efectos interactivos de factores de estrés asociados al cambio global (radiación ultravioleta [UVR], temperatura, entradas de nutrientes, régimen de mezcla) sobre el fitoplancton y bacterioplancton, así como sobre la relación entre ambos, en ecosistemas acuáticos oligotróficos de la región mediterránea. Para ello se realizaron experimentos multifactoriales in situ considerando diferentes combinaciones de factores de estrés, diferentes escalas temporales (desde horas a semanas) y distintos ecosistemas (Ej. Lagos de alta montaña, sistemas costeros). Los resultados obtenidos a partir de dichos experimentos mostraron diferente sensibilidad de los organismos ante cambios en la intensidad de UVR y régimen de mezcla vertical dependiendo de la transparencia a UVR de las masas de agua. Así, el fitoplancton y bacterioplancton de los ecosistemas menos transparentes sufrió una mayor fotoinhibición de la producción por UVR que el de ecosistemas más transparentes. Sin embargo, la acción conjunta de un régimen de mezcla vertical y una entrada de nutrientes intensificó el patrón de respuesta encontrado en el bacterioplancton, pero revirtió el del fitoplancton, con una mayor fotoinhibición en los ecosistemas menos transparentes. La temperatura y las entradas de nutrientes también se evidenciaron como importantes moduladores de la respuesta de los organismos a UVR. La temperatura fue especialmente relevante en lagos de alta montaña, y concretamente en aquellos más cálidos, en donde acentuó el efecto fotoinhibidor de UVR sobre los organismos. En el caso de los nutrientes, éstos interaccionaron de forma distinta con UVR dependiendo de la escala temporal y del tipo de organismos. Así, la entrada de nutrientes acentuó el efecto inhibidor de UVR sobre el fitoplancton independientemente de la escala temporal, mientras que sobre el bacterioplancton solo produjo una respuesta consistente entre ecosistemas a medio y largo plazo, cuando dio lugar a un efecto estimulador de UVR. Del mismo modo, encontramos distinta sensibilidad del fitoplancton y bacterioplancton bajo la acción simultánea de un pulso de nutrientes y un incremento de temperatura. A corto plazo, en presencia de nutrientes, el incremento de temperatura redujo el efecto inhibidor de UVR sobre la producción primaria, pero por el contrario resultó en un incremento en el daño de UVR sobre la producción bacteriana heterotrófica. Sin embargo, tras una exposición más prolongada al efecto de una entrada de nutrientes, atenuando el efecto de UVR. En todos los ecosistemas modelo de esta tesis se evidenció una relación comensalista alga-bacteria, la cual se debilitó tras perturbaciones simultáneas en el régimen de exposición a UVR y entradas de nutrientes en lagos menos transparentes a UVR. En lagos más transparentes, sin embargo, este debilitamiento se produjo por perturbaciones simultáneas de la temperatura y la disponibilidad de nutrientes.