ABSTRACT
RESUMEN Las actividades de producción piscícola en el Lago de Tota, Boyacá aumentan las concentraciones de amonio y de nitrato, nutrientes que están acelerando los procesos de eutrofización. Entre las comunidades microbianas que regulan la entrada de nitrógeno alóctono figuran las bacterias nitrificantes y la determinación de su abundancia en los ecosistemas es una medida de bioindicación de contaminación. El objetivo del estudio fue cuantificar y caracterizar bioquímicamente las bacterias nitrificantes cultivables de la zona limnética del lago. Para medir la abundancia, se usó la técnica de número más probable (NMP). Las muestras fueron tomadas en los sectores Lago Chico y Lago Grande, en zonas limnéticas, con actividad piscícola y sin intervención. Se midieron variables físicas y químicas in situ y se determinó la concentración de nutrientes en el laboratorio. Las mayores cuantificaciones de bacterias nitrificantes, se registraron en el periodo de baja precipitación y en el área de influencia de piscicultura. El grupo de bacterias oxidantes de amonio (BOA) y oxidantes de nitritos (BON) fue menor en la zona central de lago Grande respecto a zonas de piscifactorías de Hato Laguna y El Túnel. Se obtuvieron 14 aislamientos de bacterias nitrificantes, identificando los géneros Nitrosomonas spp. y Nitrobacter spp. Los cambios en la abundancia de BOA, se relacionaron con la alcalinidad, mientras que los valores de BON, se correlacionaron con la conductividad eléctrica y el nitrógeno inorgánico disuelto. Una mayor abundancia de bacterias nitrificantes, se registró en las zonas limnéticas del lago, afectadas por la actividad piscícola, asociado al aumento de nutrientes disuelto en la columna de agua.
ABSTRACT Fish production activities in Lake Tota, Boyacá are increasing concentrations of ammonium and nitrate, nutrients that are accelerating eutrophication processes. Some of the microbial communities that regulate the entry of allochthonous nitrogen are nitrifying bacteria, and the determination of their abundance in ecosystems is a measure of pollution bioindication. The objective of the study was to quantify and biochemically characterize the cultivable nitrifying bacteria of the limnetic zone of Lake Tota. The most probable number technique (MPN) was used to measure abundance. The samples were taken in the Lago Chico and Lago Grande sectors, in limnetic areas with fish activity and without intervention. Physical and chemical variables were measured in situ and the concentration of nutrients in the laboratory was determined. The highest quantifications of nitrifying bacteria were recorded in the area of influence of fish farming. The group of ammonium oxidizing bacteria (BOA) and nitrite oxidants (BON) was smaller in the central area of Lago Grande compared to fish farms in Hato Laguna and El Túnel. 14 isolates of nitrifying bacteria were obtained, genera Nitrosomonas spp. and Nitrobacter spp. Changes in BOA abundance were related to alkalinity, while BON values correlated with electrical conductivity and dissolved inorganic nitrogen. A greater abundance of nitrifying bacteria was recorded in the lake's limnetic areas affected by fish farming activity, associated with the increase in nutrients dissolved in the water column.
ABSTRACT
ResumenLa morfología funcional corresponde a las respuestas de adaptación a los cambios en el medio ambiente. En fitoplancton, rasgos como el desarrollo de mucílago, vesículas de aceite, filamentos y variación en la relación superficie/ volumen, permiten enfrentar la sedimentación, optimizar la captación lumínica y de nutrientes. El objetivo del presente estudio fue evaluar la relación entre los rasgos y la variación de las condiciones físicas y químicas en el lago de Tota (Boyacá, Colombia). Para esto, se realizaron diez muestreos mensuales entre octubre 2013 y julio 2014. Se midieron el pH, conductividad eléctrica, temperatura, oxígeno disuelto, saturación de oxígeno, alcalinidad y dureza total del agua. Además se recolectaron muestras para la cuantificación en laboratorio de Nitrógeno Total Kjeldahl y Fósforo Total. Las algas se obtuvieron en diferentes profundidades según la transparencia Secchi. Se caracterizó la composición taxonómica y se estimó la abundancia por el método de sedimentación en cámaras. Se midieron los rasgos morfológicos de cada taxa según la correspondencia a modelos geométricos, se clasificaron en grupos funcionales basados en morfología (GFBM) y se calculó su biomasa expresada como biovolumen. Las variables fueron evaluadas mediante Análisis de Componentes Principales, que incluyó el efecto espacio-temporal y fue interpretado según la variación en el nivel del agua. Mediante Análisis de Correspondencia Canónica se estableció la relación entre el biovolumen del fitoplancton acumulado en categorías de forma y las variables ambientales. La ordenación mostró que las condiciones limnológicas son influenciadas por cambios estacionales, principalmente representadas por el porcentaje de saturación de oxígeno, la transparencia Secchi, el NTK, la dureza y la alcalinidad. Se encontraron cuatro GFBM: IV, V, VI y VII, siendo los GFBM IV y VII, los más representativos. El ACC fue significativo (Test de Monte-Carlo, p<0.05). En conclusión, la respuesta morfológica y funcional del fitoplancton del lago de Tota esta condicionada principalmente por la variabilidad a corto plazo, en la transparencia, el fósforo, el nitrógeno, la dureza y la conductividad eléctrica, que son afectados por los cambios estacionales en el nivel del lago.
AbstractFunctional morphology corresponds to adaptive responses to changes in the environment. In phytoplankton, traits such as the development of mucilage, oil vesicles, filaments and variation in the surface/volume ratio, allow algae to deal with sedimentation, optimizing light and nutrient uptake. The aim of this research was to evaluate the relationship between traits and variation in physical and chemical conditions in Tota Lake (Boyacá, Colombia). For this, ten samplings were undertaken in a monthly basis between October 2013 and July 2014. We measured water pH, conductivity, temperature, dissolved oxygen, oxygen saturation, alkalinity and total hardness; we also quantified Total Kjeldahl nitrogen and Total phosphorus. Algae were collected at different depths according to Secchi transparency. Taxonomic composition and abundance were estimated by the chamber sedimentation method. Morphological traits were measured for each taxa according to geometric models, allowing traits classification into morphologically based functional groups (MBFG) and having algae biomass expressed as biovolume. The variables were evaluated through Principal Components Analysis, which included time-space effect and it was interpreted according to variation in water level. Through Canonical Correspondence Analysis we established the relationship between phytoplankton biovolume accumulated in form categories and environmental variables. The ordination showed that limnological conditions are influenced by seasonal changes, which are mainly represented by oxygen saturation percentage, Secchi transparency, TKN, hardness and alkalinity. Four MBFG were found: IV, V, VI and VII, being MBFG IV and VII the most representatives. ACC was significant (Monte-Carlo Test, p<0.05). In conclusion, the morphological and functional response of phytoplankton in Tota Lake is driven by short-term variability in transparency, phosphorus, nitrogen, hardness, and electrical conductivity, which are all affected by seasonal changes in the lake level.
ABSTRACT
Los procesos de transformación ambiental que se dan en la actualidad en un marco de cambio climático, generan modificaciones en los ecosistemas y comunidades biológicas, ?cómo responden las poblaciones a estos factores de tensión?, ?qué efectos se darían sobre la diversidad taxonómica y ecológica? Se analizó la variación de la composición taxonómica y estructura del zooplancton en función de los cambios ambientales en un reservorio tropical ubicado a 6° 02' 18" N y 73° 29' 16" O. Semanalmente se realizaron muestreos en la zona limnética del sistema durante cuatro meses que abarcaron los periodos seco, de transición y de alta precipitación. Se estableció un alto grado de variabilidad temporal asociada al poco tiempo de retención hidráulica estimado en ocho días. Se registraron nueve especies en el zooplancton, entre ellas Keratella tropica tropica y Thermocyclops decipiens que fueron las más abundantes y constantes. Los valores de diversidad H' y riqueza S hallados se consideran bajos, lo que corresponde a una comunidad poco madura vinculada a un ambiente físico fluctuante, evidenciado en los elevados coeficientes de variación de la conductividad eléctrica y la transparencia Secchi. La fluctuación del volumen del sistema en lapsos cortos de tiempo, genera cambios significativos en la expresión física del sistema con efecto directo sobre la composición y estructura del zooplancton. En general el modelo de respuesta del zooplancton en este reservorio, se ajusta a los supuestos de la hipótesis de disturbio intermedio.
Processes of environmental transformation that currently occur in the climatic change context generate changes in ecosystems and biological communities. ?how populations respond to these stressors? ?what effects could occur on taxonomic and ecological diversity? The taxonomic composition and structure of the zooplankton was analyzed with relationship to environmental changes in a tropical water reservoir located at 6° 02' 18" N and 73° 29' 16" W. During four months, samples were taken weekly covering stations of low, medium, and high precipitation. A high degree of temporal variability was established, it associated with a short hydraulic retention time estimated at eight days. Nine species of zooplankton were collected, of which Keratella tropica tropica and Thermocyclops decipiens were the two most abundant and constant species. Found values of H' diversity and S richness were considered low, corresponding to a little mature community associated with a fluctuating physical environment and supported by high variation coefficients of electrical conductivity and Sechhi disk transparency. Drastic variations on the system volume in short time lapses generate important changes in the physical expression of system with a direct effect on composition and structure of the zooplankton. In general, the response model of the zooplankton in the reservoir according to the statement by the intermediate disturbance hypothesis.
ABSTRACT
Se realizó un seguimiento a la población de Boeckella gracilis Daday, 1902 en el lago de Tota, Boyacá, Colombia , durante seis meses con periodicidad quincenal a partir de mayo de 2004. La densidad poblacional fue de 11.968 Ind.m-3 en promedio y expresó un incremento progresivo hasta el final del estudio que corresponde a época de fuertes lluvias en la zona y aguas altas en el lago. Los machos adultos dominaron en densidad y biomasa, constituyendo el 32,5% y el 35,8% de la población, respectivamente. La fecundidad promedio se estimó en 0,32 huevos por hembra. En la época de aguas altas se presentó un aumento de la actividad reproductiva evidenciado por el incremento de la fecundidad y el mayor número de copepoditos. Con base en el análisis de componentes principales, la transparencia, el pH y el oxígeno disuelto fueron las variables determinantes de la expresión temporal del hábitat. El comportamiento de la biomasa de la población se asoció positivamente con la variación de la densidad de los adultos y copepoditos y negativamente con la concentración de oxígeno disuelto en el lago.
The population of Boeckella gracilis Daday, 1902 of the lago de Tota, Boyacá, Colombia , was studied during a period of six months forthnightly starting in May 2004. The population density with a mean of 11.968 nd.m-3 showed a progressive increase to the end of the period of study corresponding to high values of rain intensity in the region and high water level of the lake. Mature males dominated in density and biomass, achieving 32.5% and 35.8% respectively. Fecundity indicated a mean of 0.32 eggs for female. In the period of high water level an increase of the reproductive activity occured and was evidenced by the increment on fecundity and the highest copepodite density. The analysis of main components showed that transparency, pH and dissolved oxygen were the decisive variables for the temporal expression of the habitat. Biomass variation was positively associated to adult and copepodit density variation and negatively related to oxygen dissolved concentration in the lake.