Descripción del fitoplancton de la Bahía de Mayagüez, Puerto Rico y el estudio de la distribución espacial y temporal.

1. Distribución y variación temporal
de las microalgas plantónicas de la
Bahía de Mayagüez, Puerto Rico
Claudia M. Tapia Larios
Departamento de Biología RUM-UPR

2. Alexandrium catanella
Rhopalodia spDiploneis sp
Chaetocero lorenzianus
Pleurosigma angulatumSenedesmus sp
Pyrodinium bahamense
Cerataulus smithii

3. INTRODUCCIÓN
Importancia del fitoplancton
 manejo y ordenamiento de los recursos naturales
 control de la calidad ambiental
 primer eslabón en la cadena alimenticia
Distribución
 factores ambientales (composición química del
medio en que viven)

4.  modificación en la concentración natural de
los compuestos químicos del agua de mar
Efectos de la contaminación del agua
costera y marina
•Eutrofización
-estructura taxonómica
-abundancia de su biota
-tasa de producción

5. Efectos de la sedimentación
(Reinolds, 1997)
Nutrientes
en forma
particulada
Acumulación
dentro del
organismo
Aumento de
la biomasa
microalgal
Aumento
de la
turbidez
Reemplazo
de especies
Alta
acumulación
de biomasa
Especies
persistentes
Baja presión
en la
depredación
Estructuras de
resistencia

6. Bahía de Mayagüez
 Sistema altamente
impactado
 Alta concentración
de MSP
 Fluctuaciones en
salinidad y turbidez

7. Estudios realizados en la
Bahía de Mayagüez
 Patrones de circulación de la bahía
 Alfonso 1995; Capella y Grove 2002; Cruise y Miller 1994
 Distribución del material sólido suspendido y
propiedades bio-ópticas
 Grove 1998; Gilbes et al. 1996; Rosado 2000
 Distribución del fitoplancton (clorofila-a)
 Alfaro 2002; Gilbes 1992; Lee-Borges 2003; Parrilla 1996

8. Objetivos
 Determinar la abundancia y la diversidad de las
microalgas planctónicas en la Bahía de
Mayagüez
 Establecer si existía una variación espacio-
temporal en estas poblaciones con respecto a
los parámetros fisicoquímicos de interés

9. Materiales y Métodos
Área de estudio
 Localización
latitud 18° 10’ y 18° 16’ N
longitud 67° 10’ y 67° 14’
W
 Área aprox. 100 Km2
Bahía de Mayagüez

10. Variables físico-químicas
CTD (Seabird SBE-19)
 Temperatura
 Salinidad
Caribbean Atmospheric Research
Center
 Precipitación
U.S.G.S.
 Descarga
Nutrientes
 nitrato, nitrito, fosfato y silicato
Clorofila-a (Welschmeyer, 1994)

11. Muestras de fitoplancton
Análisis cualitativo (Balech, 1977)
 Manual de Fitoplancton Marino de la UNESCO
Análisis cuantitativo
 Bilge Pump 360 GPH; 12 volts, 2.5 amp.
 V1= 4 litros a través (malla de 20)
 V2= 50 ml
 Nomarsky (40x)
 MER
Estimado de abundancia (Sournia, 1978)
 Cámara Neubauer 1/10mm
Identificación:
 Balech, 1988
 Dodge, 1982
 Komárek, 2005.
 Navarro , 1981; 1982; 1983
 Navarro y Torres, 1987
 Taylor, 1942
 Taylor, 1963-1964
 Tomas, 1997

12. Análisis estadístico
 Pruebas de Shapiro-Wilks y de Leveane
 para determinar distribución normal de los datos
 ANOVA
 Kruskall-Wallis
 Índice de Correlación de Spearman
 Índices biológicos:
 riqueza
 diversidad Shannon-Weaver
 dominancia de Simpsom
 similitud de Bray-Curtis

13. Resultados
y
discusión

14. 24.0
25.0
26.0
27.0
28.0
29.0
30.0
31.0
32.0
jul ago sep oct dic mar abr
Meses de estudio
Temperatura(o
C)
A1
A2
AAA
Y1
G1
G2
31.5
32.0
32.5
33.0
33.5
34.0
34.5
35.0
35.5
36.0
36.5
jul ago sep oct dic mar abr
Meses de estudio
Salinidad(UPS)
A1
A2
AAA
Y1
G1
G2
0
50
100
150
200
250
300
350
Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr
Meses de estudio
Lluvia(mm)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Jul Ago Sep Oct Nov Dic Ene Feb Mar Abr
Descarga(m3
s-1
)
Río Añasco
Río Guanajibo
Meses de estudio

15. Variación de los nutrientes
NO3
-
dic y abr (0.80 y 0.47 mg/L)
oct (0.12 mg/L)
NO2
-
dic y abr (0.18 y 0.11 mg/L)
oct (0.037mg/L)
PO4
3-
ago y sep (0.92 mg/L)
mar (0.53 mg/L)
SiO4
4-
sep (1.90 mg/L)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
Jul Ago Sep Oct Dic Mar Abr
Concentracióndenutrientes(mg/L)
NO2
NO3
PO4
SiO4
Meses de estudio
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
Jul Ago Sep Oct Dic Mar Abr
Abundancia
Cocolitoforidos
Cloroficeas
Cianobacterias
Dinoflagelados
Diatomeas
Cocolitofóri
dos
Clorofíceas
Cianofíceas
Dinofíceas
Bacilarofícea

16. Añasco 1
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
Jul Agos Sept Oct Dic Mar Abr
mg/L
Añasco 2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
Jul
A
gos
S
ept
O
ct
D
ic
M
ar
A
br
mg/L
AAA
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
Jul Agos Sept Oct Dic Mar Abr
mg/L
Yagüez
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
Jul Agos Sept Oct Dic Mar Abr
mg/L
Guanajibo 1
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Jul Agos Sept Oct Dic Mar Abr
mg/L
Guanajibo 2
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
Jul Agos Sept Oct Dic Mar Abr
mg/L

17. Variación espacial de los nutrientes
NO3
-
AAA (0.90 mg/L) y G1 (0.61 mg/L)
NO2
-
AAA (0.19 mg/L)
A2 (0.04 mg/L)
PO4
3-
A1 y A2 (0.87mg/L) AAA (0.86mg/L)
A2 (0.60 mg/L)
SiO4
4-
G1 (1.70 mg/L) y AAA (1.48 mg/L)
A2 (0.70 mg/L)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
A1 A2 AAA Y1 G1 G2
Concentracióndenutrientes(mg/L)
NO2
NO3
PO4
SiO4
Estaciones

18. ANOVA para probar diferencias temporales y espaciales de clorofila-
a y nutrimentos en la Bahía de Mayagüez (σ=0.05)
Fuente Valor
F
Valor P
Clorofila-a
Mes 137.14 <0.0001*
Estación 1167.61 <0.0001*
Mes* Estación 78.92 <0.0001*
Nitrato
Muestreo 14.35 <0.0001*
Estación 5.56 0.0002*
Muestreo*Estación 4.02 <0.0001*
Nitrito
Muestreo 14.36 <0.0001*
Estación 3.73 0.0045*
Muestreo*Estación 3.65 <0.0001*
Fosfato
Muestreo 26.05 <0.0001*
Estación 11.85 <0.0001*
Muestreo*Estación 7.64 <0.0001*
Silica
Muestreo 20.72 <0.0001*
Estación 9.14 <0.0001*
Muestreo*Estación 3.57 <0.0001*

19. Concentración de clorofila-a
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
Jul Ago Sep Oct Dic Mar Abr
Chl-a(ug/L)
A1
A2
AAA
Y1
G1
G2
Meses de estudio
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
jul ago sep oct dic mar abr
Meses de estudio
clorofila-a(ug/L)
0.0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
A1 A2 AAA Y1 G1 G2
Estaciones
Clorofila-a(ug/L)
24.0
25.0
26.0
27.0
28.0
29.0
30.0
31.0
32.0
jul ago sep oct dic mar abr
Meses de estudio
Temperatura(o
C)
A1
A2
AAA
Y1
G1
G2
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
Jul Ago Sep Oct Dic Mar Abr
Abundancia
Cocolitoforidos
Cloroficeas
Cianobacterias
Dinoflagelados
Diatomeas
Meses de estudio
Cocolitofóri
dos
Clorofíceas
Cianofíceas
Dinofíceas
Bacilarofícea
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Abundancia(cel/mL)
Jul Ago Sep Oct Dic Mar Abr
Meses de estudio

20. Correlación entre clorofila-a y los principales
grupos poblacionales
rs = 0.81
0
200
400
600
800
1000
1200
1.0 2.5 4.0 5.5 7.0 8.5
Chl-a (ug/L)
Abundanciadinoflagelados
(cel/L)
rs = 0.63
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50
Chl-a (ug/L)
Abundanciadiatomeas(Cel/mL)
Dinoflagelados Diatomeas

21. 0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
A1 A2 AAA Y1 G1 G2
Abundancia
Cocolitoforidos
Cloroficeas
Cianobacterias
Dinoflagelados
Diatomeas
Cocolitofórido
sClorofíceas
Cianofíceas
Dinofíceas
Bacilarofícea
Estaciones
Estructura de la comunidad de microalgas planctónicas
en la Bahía de Mayagüez
73 % por diatomeas
17 % dinoflagelados
8 % cianofíceas
2 % clorofíceas y cocolitofóridos
Densidad:
1872 cel/mL
4685 cel/mL
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
Jul Ago Sep Oct Dic Mar Abr
Abundancia
Cocolitoforidos
Cloroficeas
Cianobacterias
Dinoflagelados
Diatomeas
Meses de estudio
Cocolitofórido
s
Clorofíceas
Cianofíceas
Dinofíceas
Bacilarofícea
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
A1 A2 AAA Y1 G1 G2
Concentracióndenutrientes(mg/L)
NO2
NO3
PO4
SiO4
Estaciones

22. Diatomeas
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Abundancia(cel/mL)
Jul Ago Sep Oct Dic Mar Abr
Meses de estudio
• Asterionella glacialis
• Chaetoceros decipiens
• Chaetoceros didymus
• Cylindrotheca closterium
• Guinardia striata
• Pseudosolenia calcar-avis
• Rhizosolenia imbricata
• Skeletonema costatum

23. Asterionella glacialis
(a=célula, b= cadena)
Guinardia striata
a
Pseudosolenia calcar-avis
Pseudonitzschia delicatissima
b
Cylindrotheca closterium

24. Género Rhizosolenia

25. Skeletonema costatum

26. a
b
c d
Género Chaetoceros

27. Thalassiosira sp.

28. Distribución espacial de diatomeas
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Abndancia(cel/ml)
A1 A2 AAA Y1 G1 G2
Estaciones
Nitzschia sp.
Amphora sp.

29. Diatomeas
Periodo seco (abril)
rs = 0.94
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 30.5
Temperatura o
C
Diatomeas(Cel/mL)
Periodo de lluvia
rs = -0.50
0
100
200
300
400
500
26 27 28 29 30 31 32
Temperatura oC
Diatomeas(Cel/mL)

30. Dinoflagelados
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Abundancia(cel/mL)
Jul Ago Sep Oct Dic Mar Abr
Meses de estudio
• Alexandrium sp.
• Ceratium furca
• Gonyaulax sp.
• Protoperidinium depressum
• Protoperidinium steinii
• Pyrodinium bahamense

31. 500x 15kv 1μm
Género Protoperidinium

32. Géneros Ceratium y Gonyaulax

33. Ornithocercus
magnificus
Pyrodinium bahamense
Alexandrium
catanella

34. 0
200
400
600
800
1000
1200
Abundancia(cel/mL)
A1 A2 AAA Y1 G1 G2
Estaciones
Distribución espacial de dinoflagelados
Prorocentrum micans

35. rs = 0.94
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
26 27 28 29 30 31 32
Temperatura (o
C)
Abundanciadinoflagelados
(Cel/mL)
Dinoflagelados
rs = 0.60
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0.0000 0.1000 0.2000 0.3000 0.4000
Concentración de Nitrato (mg/L)
Abundanciadinoflagelados
(Cel/mL)

36. Cianobacterias
 Tricodesmium sp., Spirulina sp., Nostoc sp. y
Lyngbya sp.
 Julio (692 cel/mL) Tricodesmium sp.
 Abril (504 cel/mL) Lyngbya sp.
Clorofíceas
• Chlorosarcinopsis sp., Senedesmus sp. y Ulotrix
sp.
• agosto y abril con 125 y 118 cel/mL

37. Mes Diversidad Dominancia
julio 2.76 0.07
agosto 2.808 0.065
septiembre 2.722 0.073
octubre 2.598 0.087
diciembre 2.843 0.061
marzo 2.774 0.068
abril 2.759 0.071
Estacion Diversidad Dominancia
A1 2.855 0.065
A2 2.839 0.068
AAA 2.911 0.059
Y1 2.935 0.058
G1 3.00 0.052
G2 2.84 0.066
Diversidad y dominancia

38. Diversidad y dominancia

39. Riqueza
 La elevada similitud
entre estaciones
evidencia cierta
regularidad en las
características de la
bahía.
0.7
0.8
0.9
1
G1 Y1 AAA A1 A2 G2
S
i
m
i
l
i
t
u
d

40. Abundancia total
Periodo de lluvia
rs = -0.60
0
200
400
600
800
1000
26 27 28 29 30 31 32
Temperatura (oC)
Abundanciatotal
(Cel/mL)
Periodo seco (abril)
rs = 0.89
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
26.5 27 27.5 28 28.5 29 29.5 30 30.5
Temepratura (o
C)
Abundanciatotal(Cel/mL)
epoca de lluvia
rs= -0.94
34.40
34.60
34.80
35.00
35.20
35.40
0.000 0.500 1.000 1.500 2.000
Clorofila-a (ug/L)
Salinidad
Clorofila

41. Referencia Localización Método de muestreo Abundancia
Ochoa y Tarazona (2003) Bahía Independencia
Perú
Cámaras Utermöhl 16549 Cel/50mL
(Diatomeas pequeñas)
Avaria et. al., (2003) Golfo Corcovado
Chile
Cámaras Utermöhl y Camara
Nageotte
400000 Cel/L
(Skeletonema costatum)
Salbatier y Sánchez (2000) Bahía Ferrol
Perú (*ind. pesquera, metalurgia)
Cámara Neubauer 1.79 x 105 Cel/mL
(S. costatum, Thalassionema subtilis)
Salbatier y Sanchez (2000) Bahía Samanco
Perú
Cámara Neubauer 2301 x 102Cel/mL
(Protoperidinium obtusum)
Licea y Santoyo (1990) Bahía Campeche
México
Cámaras Utermöhl 20300 Cel/mL
(Diatomeas pequeñas)
Hernandez- Becerril et al.,
(2000)
Golfo de México
(sureste)
Campos ópticos 7.2 x 103Cel/L
Peña y Pinilla (2002) Ensenada de Utría
Colombia
Cámaras Utermöhl 1471 Cel/mL
Leal et al., (2001) Región nororiental de Cuba Cámara Rigosha 2040 Cel/mL
Pérez y Spiniello Bahía Morrocoy
Venezuela (Costa occidental)
Cámara Neubauer 3079 Cel/mL
Santander et al., (2003) Costa de Iquique
Chile
Cámaras Utermöhl 2,08 x 103 Cel/mL
Estudio presente Bahía de Mayagüez Cámara Neubauer 4685 Cel/mL

42. CONCLUSIONES
 Las microalgas planctónicas de la Bahía de
Mayagüez están fuertemente influenciadas por
 interacciones climáticas y biológicas
 actividades antropogénicas

43.  Durante la época de lluvia la entrada de
nutrientes y MPS:
poca abundancia
altas concentración de clorofila-a
 En la época seca prevalecen:
población diversificada y abundante
eventos de resuspensión y cambios en la
temperatura
CONCLUSIONES

44. CONCLUSIONES
 El fitoplancton nerítico fue más rico que el
oceánico, excepto, en la estación AAA
 Población de la Estación AAA
 poco diversificada de diatomeas
 alta en cianobacterias
 limitada para dinoflagelados

45. CONCLUSIONES
 La estación G1 fue la de mayor abundancia,
seguida por la estación A1
 Diciembre
 mayor diversidad de microalgas
 Octubre
 mayor índice de dominancia
Asterionella glacialis
Protoperidinium steiini

46. CONCLUSIONES
 Algunas de los dinoflagelados encontrados
son considerados de alto potencial
toxicológico y formadores de mareas rojas.
 Oscillatoria
 Scenedesmus
 Navicula
 Nitzschia
 Protoperidinium

47. AGRADECIMIENTOS
 Dr. Fernando Gilbes
 Grant: NOAA-CREST
 Dr. Juan González Lagoa
 Centro de Recursos para Ciencias e Ingeniería
 Dr. Nelson Navarro
 Pontificia Universidad Católica de Puerto Rico
 Dra. Maribel Vargas Montero
 Universidad de Costa Rica
 Sr. José Almodóvar y el centro de
microscopía de la UPR-RUM
 Patrick Reyes y Vilmaliz Rodríguez

48. PREGUNTAS