Fitoplancton en la Reserva de Producción de Fauna Manglares El Salado, Guayaquil-Ecuador

Phytoplankton in the El Salado Mangrove Fauna Production Reserve, Guayaquil- Ecuador.

Tapia, María Elena; Troccoli-Ghinaglia, Luis; Narea, Richard; Naranjo, Christian

María Elena Tapia

maria.tapia@inocar.mil.ec

Instituto Oceanográfico y Antártico de la Armada. Ecuador

Luis Troccoli-Ghinaglia

luis.troccoli@gmail.com

Universidad de Oriente, Venezuela. Venezuela

Richard Narea

richard.narea@inocar.mil.ec

Instituto Oceanográfico y Antártico de la Armada Ecuador

Christian Naranjo

christian.naranjo@inocar.mil.ec

Instituto Oceanográfico y Antártico de la Armada Ecuador

ACTA OCEANOGRAFICA DEL PACÍFICO

Instituto Oceanográfico y Antártico de la Armada, Ecuador

ISSN: 1390-129X

ISSN-e: 2806-5522

Periodicidad: Semestral

vol. 5, núm. 1, 2023

acta.oceanografica@inocar.mil

Recepción: 11 Noviembre 2022

Aprobación: 08 Diciembre 2022

URL: http://portal.amelica.org/ameli/journal/648/64837426483742005/

DOI: https://doi.org/10.54140/raop.v3i1.55

Modelo de publicación sin fines de lucro para conservar la naturaleza académica y abierta de la comunicación científica

ePub generado a partir de XML JATS4R

Resumen: Durante mayo a noviembre de 2018 en el estero Salado de Guayaquil, se efectuaron muestreos superficiales de fitoplancton, clorofila a, mediciones de temperatura, salinidad y pH superficial. Así también se recolectaron muestras de agua para los análisis de nutrientes inorgánicos (Fosfatos y Silicatos). Las variables biológicas y ambientales fueron realizadas durante los dos estados de mareas en cuatros zonas ubicadas dentro de la Reserva de producción Faunística Manglares de El Salado. Se determinó la mayor concentración de clorofila en la zona suroeste (Puente Portete), en flujo con un núcleo de 18.7 mg/m3 a nivel superficial durante septiembre y caracterizando como la concentración más alta de toda el área de estudio. La composición de la comunidad de fitoplancton en muestras en redes presentó mediante el índice de similaridad similitud entre las zonas 2, 3 y 4, en tanto que en la zona 1 ubicadas al norte (Estaciones Miraflores y Bellavista) fue diferente en un 73 % su composición en comparación a las otras tres zonas de estudio. Las variables ambientales salinidad, pH, nutrientes y clorofila no presentaron diferencias significativas en función a las diferentes zonas, estados marea y meses durante la época seca de 2018, a excepción de la variable temperatura presentó diferencias significativas observadas en la zona 1 ubicada al norte del área de estudio debido a la mayor temperatura superficial registrado en mayo en comparación a las zonas noroeste, suroeste y sur. Mediante un análisis de correspondencia canónica (ACC), se determinaron relaciones de correspondencia ortogonal de las especies dominantes de cada sector y las variables ambientales, se presentaron fuertes correlaciones entre Chorococcus limneticus y la temperatura, favorecido por la alta disponibilidad de fosfatos y silicatos durante la época seca, noviembre de 2018 en la zona norte del área de estudio. Así también otras especies de fitoplancton mostraron una relación de correspondencia con otras variables ambientales en otras zonas de estudio de la reserva de producción faunística El Salado.

Palabras clave: Fitoplancton, área protegida, clorofila, abundancia, especies.

Abstract: During May to November 2018 in the Salado de Guayaquil estuary, surface sampling of phytoplankton, chlorophyll a, temperature, salinity and surface pH measurements were carried out. Water samples were also collected for analysis of inorganic nutrients (phosphates and silicates). The biological and environmental variables were carried out during the two tidal states in four zones located within the Manglares de El Salado Faunal Production Reserve. The highest chlorophyll concentration was determined in the southwest zone (Puente Portete), in flow with a core of 18.7 mg/m3 at surface level during September and characterized as the highest concentration in the entire study area. The composition of the phytoplankton community in net samples showed similarity between zones 2, 3 and 4 by means of the similarity index, while in zone 1 located to the north (Miraflores and Bellavista Stations) its composition was 73% different compared to the other three study zones. The environmental variables salinity, pH, nutrients and chlorophyll did not present significant differences according to the different zones, tidal states and months during the 2018 dry season, except for the temperature variable, which presented significant differences observed in zone 1 located to the north of the study area due to the higher surface temperature recorded in May compared to the northwest, southwest and south zones. By means of a canonical correspondence analysis (CCA), orthogonal correspondence relationships of the dominant species in each sector and environmental variables were determined, strong correlations were presented between Chorococcus limneticus and temperature, favored by the high availability of phosphates and silicates during the dry season, November 2018 in the northern zone of the study area. So also other phytoplankton species showed a correspondence relationship with other environmental variables in other study areas of the El Salado faunal production reserve.

Keywords: Phytoplankton, protected area, chlorophyll, abundance, species.

Introducción

El Golfo de Guayaquil, es el estuario más grande y productivo del Pacífico Sur, concentrando aproximadamente el 81% del sistema de manglares del Ecuador, y alberga en su área interna el estero Salado catalogado como Reserva de Producción Faunística Manglares El Salado (RPFMS), parte del Sistema Nacional de Áreas Protegidas del Ecuador (SNAP) y está localizada al noroeste del estuario del Golfo de Guayaquil y al suroeste del puerto principal.

El papel de los estuarios en el aporte de nutrientes a la zona costera ha sido ampliamente estudiado debido a su importancia en la transferencia de energía y la producción pesquera (Alpine & Cloern, 1992). Esta carga de nutrientes se genera principalmente por el aumento de las poblaciones humanas y sus actividades en la zona costera, que cuando son excesivas pueden conducir a una eutrofización afectando la calidad y uso de los recursos de estos ecosistemas (Nixon, 1995).

En Ecuador el 70 % de los cuerpos de agua continentales desembocan en la zona costera (Rendón et al., 1983), destacándose el Golfo de Guayaquil, donde se concentra la mayor parte de la actividad pesquera y acuícola del país (San Martín, 2009). Sin embargo, la carga de nutrientes que proviene de las aguas residuales sin tratamiento de origen agrícola, pecuario, doméstico, industrial y de acuacultura, le otorgaría características tróficas que podrían afectar la calidad del agua y la diversidad de recursos que en él se desarrollan.

Debido a la importancia de esta reserva que radica no solamente en ser el espacio vital para la flora y fauna nativa del golfo interior, sino también por el gran valor paisajístico, estético y recreativo que tiene, más aún al estar dentro de la ciudad más grande y poblada del país.

El objetivo de este estudio fue determinar la composición de las especies del fitoplancton y su relación con los parámetros ambientales en los esteros ubicados en la Reserva de Producción de Fauna Manglares El Salado del cantón Guayaquil.

Materiales y métodos

El estero Salado está localizado al noroeste del estuario del Golfo de Guayaquil y al suroeste del puerto de la ciudad, se encuentra compuesto por áreas salitrales, remantes del bosque seco tropical, el bosque de manglares y los esteros; Plano Seco, Salado y Mogollón según (Carvajal et al., 2005). Está dividido por una barrera natural de islas y diferentes canales que separa el estero Salado del río Guayas, lo que hace que las aguas marinas ingresen directo al canal del Morro hacia el estero, recibiendo el aporte de agua dulce del río mediante el canal de Cascajal y las corrientes de marea.

Comprende los distintos esteros que conforman la Reserva de Producción de Fauna Manglares El Salado, dentro de esta área se monitorearon 7 estaciones, las mismas que se establecieron en cuatro zonas y que se muestran en la (Tabla 1).

Tabla 1

Ubicación de las áreas y estaciones de estudio localizadas en la Reserva de Producción de Fauna Manglares El Salado de Guayaquil durante la época seca del 2018

Los muestreos en el estero Salado se realizaron a bordo de la lancha hidrográfica en las estaciones indicadas en la (Tabla 1), a excepción dela estación 2 ubicada en la zona norte que se efectuó el muestreo por vía terrestre y el posicionamiento de las estaciones de muestreo se la obtuvo empleando un GPS a fin de colectar las muestras de agua para las variables fisicoquímicas y biológicas.

Las variables fisicoquímicas fueron colectadas empleando una botella Van Dorn y las muestras de agua fueron analizadas siguiendo los descritos en los protocolos APHA (2005), método estándar para la medición de aguas y aguas residuales.

Para el análisis de muestras de clorofila se recolectaron 1 litro de agua y se empleó el método de Fluorometría descrito en el Manual Scor-Unesco Wolking Group 17 (1966).

Para la recolección de las muestras de fitoplancton se efectuaron lances superficiales, empleando una red cilindro cónica simple de 30 cm de diámetro de la boca de red, provista de flujómetro, con una abertura de malla de 50 µ para recolectar muestras de fitoplancton durante los dos estados de mareas. Las muestras fueron preservadas con solución de formaldehido al 4% previamente neutralizado con tetraborato de sodio.

Resultados

Zona Norte del Estero Salado

Las variables ambientales mostraron durante la época seca de 2018, en la reserva de Manglares del estero Salado, que la salinidad tiene un patrón incrementar su valor durante la época seca, a partir de agosto hasta noviembre, en tanto que la temperatura mostró una diferencia significativa, presentando su máximo valor en mayo, disminuyendo su promedio a partir de junio hasta noviembre de 2018. Los parámetros nutrientes de fosfatos presentaron sus máximos valores promedios en julio y noviembre de 2018, en tanto que los silicatos se presentó el máximo valor en agosto de 2018. Con relación a la clorofila a no mostraron diferencias significativas durante el período de estudio, presentado los máximos valores promedios durante los meses junio y septiembre, disminuyendo para los meses de octubre y noviembre de 2018.

Los valores de potencial de hidrógeno estuvieron ligeramente alcalinos en el período de estudio sin embargo los mayores valores de alcalinidad se presentaron para octubre y noviembre de 2018.

Las variables ambientales registradas en las estaciones ubicadas en el sector norte no mostraron diferencias significativas, a excepción de la temperatura que presentó diferencias significativas durante mayo en comparación a los siguientes meses del periodo de estudio (Figura 1).

Figura 1
Promedios de las variables ambientales en el sector norte del estero Salado durante mayo a noviembre de 2018 a Temperatura b Salinidad c pH d Fosfatos e Silicatos f Clorofila a

El análisis de correspondencia canónica mostró que Chorococcus limneticus presentó una fuerte relación con las variables temperatura superficial y presentó su mayor abundancia debido a la disponibilidad de los nutrientes fosfatos y silicatos observados en noviembre del 2018 y asociado a óptimos valores de alcalinidad en las estaciones localizadas en el sector norte.

En cuanto al comportamiento temporal de la especie Coscinodiscus sp presentó su mayor abundancia en junio 2018 en flujo de la estación 2, generando una alta concentración de clorofila a, asociada a una elevada disponibilidad de los nutrientes inorgánicos tales fosfatos y silicatos. (Figura. 2).

Figura 2
Proyección ortogonal de las dos primeras componentes del análisis de correspondencia canónica ACC en el sector norte durante mayonoviembre de 2018

Zona Noroeste del Estero Salado

La temperatura superficial, en la estación 3 ubicada en Puerto Hondo mostró un patrón similar al observado en el sector norte y durante mayo se presentó el mayor valor de temperatura, en tanto que en junio disminuyo llegando a valores promedio de 25° en agosto y octubre de 2018. La salinidad mostró un patrón de distribución temporal y el menor valor de salinidad se registró en mayo y paulatinamente fue aumentando hasta alcanzar el máximo valor de 27 ups en los meses de octubre y noviembre de 2018 (Figura 3).

Las variables fosfatos y silicatos no presentaron diferencias significativas, determinándose el máximo valor de fosfato en junio y el menor valor se presentó en noviembre de 2018. Los silicatos presentaron su máximo valor en mayo y el menor valor en noviembre de 2018. La variable clorofila a presentó los máximos en los meses de junio y julio de 2018 y no presentaron diferencia significativa durante el periodo de estudio. Un patrón similar presentó la variable pH se evidenció que no presentó diferencias significativas y los mayores valores de pH se registró en octubre de 2018.

Figura 3
Promedios de las variables ambientales en el sector noroeste del estero Salado durante mayo a noviembre de 2018. a) Temperatura, b) Salinidad, c) pH, d) Fosfatos, e) Silicatos, f) Clorofila a

La diatomea pennada Cyclotella menenghiana mostró un grado de correlación con la temperatura superficial, debido a que aumenta la abundancia a medida que se presentan temperaturas entre rangos de 25° a 26.5° C. La especie Chaetoceros subtilis mostró una fuerte relación con la salinidad, la mayor abundancia de esta especie se presentó con valores de 24.8 UPS. En tanto que esta zona la especie Pleurosigma angulatum mostró una fuerte relación con las variables Silicatos y Clorofila a (Figura 4).

Figura 4
Proyección ortogonal de las dos primeras componentes del análisis de correspondencia canónica ACC, en la zona noroeste durante mayo-noviembre de 2018.

Zona Suroeste del Estero Salado

Las variables ambientales registradas durante el período de estudio no presentaron diferencias significativas a excepción de la temperatura, que mostró su mayor valor en mayo de 2018 y su tendencia a disminuir en los siguientes meses de la época seca. La salinidad mostró un patrón inverso a la temperatura, registrándose el menor valor en mayo y aumentando en los meses siguientes de la época seca (Figura 5).

Los mayores promedios de clorofila a estuvieron relacionados con una alta disponibilidad de nutrientes, con promedios 8 y 145 umol/L de fosfatos y silicatos respectivamente, y el pH presentó valores promedios de 7.5 observados en septiembre de 2018.

Figura 5
Promedios de las variables ambientales en el sector suroeste del estero Salado durante mayo a noviembre de 2018. a) Temperatura, b) Salinidad, c) pH, d) Fosfatos, e) Silicatos, f) Clorofila a.

La especie Coscinodiscus concinnus presentó un grado de correspondencia con las variables temperatura y fosfatos, es decir aumenta su abundancia cuando aumenta la temperatura y se presenta una óptima concentración de fosfatos. En tanto que la especie Coscinodiscus excentricus disminuye su abundancia cuando se presentan valores promedios inferior a 25°C (Figura. 6).

Figura 6
Proyección ortogonal de las dos primeras componentes del análisis de correspondencia canónica ACC, en la zona suroeste durante mayo-noviembre de 2018.

Zona Sur del Estero Salado

En las estaciones muestreadas en la zona sur, no se mostraron diferencias significativas en la variación del promedio mensual de las variables ambientales. La temperatura superficial del mar presentó su máximo valor en mayo y su tendencia a disminuir en los meses siguientes. En tanto que la salinidad su promedio son bajos en mayo y a partir de julio presentó una tendencia a subir conforme transcurren los meses de la época seca, llegando a su máximo valor en octubre de 2018. En este sector los máximos valores de silicatos se asociaron con los mayores valores de clorofila a en mayo y caracterizado con un pH ligeramente alcalino con valor promedio 7.44. Otro máximo valor se presentó en junio de 2022, sin embargo, los promedios de silicatos fueron menores al observado en mayo (Figura. 7).

Figura 7
Promedios de las variables ambientales en el sector sur del estero Salado durante mayo a noviembre de 2018. a) Temperatura, b) Salinidad, c) pH, d) Fosfatos, e) Silicatos, f) Clorofila a

La diatomea Chaetoceros subtilis guardo una moderada relación con la clorofila con valores promedios entre 1,9 y 2.5 mg/m. con una excelente disponibilidad en las concentraciones de silicatos y fosfatos.

La especie Euglena sp. mostró una fuerte correlación con la temperatura y salinidad, principalmente con valores promedios de 26°C y 18 ups respectivamente, en las estaciones ubicadas en la zona sur durante la época seca (Figura 8).

Figura 8
Proyección ortogonal de las dos primeras componentes del análisis de correspondencia canónica ACC, en la zona sur durante mayo-noviembre de 2018.

La distribución de las especies de fitoplancton, empleando el índice de similaridad de Bray Curtis en cada una de las zonas de estudio, mostró una fuerte similaridad en las estaciones localizadas en la zona sur, suroeste y noroeste durante período de estudio representada en la (Figura 9) que lo representan los números cardinales desde el 67 al 98 con un 0.9, que representa un 90% de composición similar durante la época seca de 2018. Sin embargo, en la estación 1 correspondiente a mayo de 2018, durante flujo representa 0.33, que guardan similaridad con las estaciones 1 y 2 ubicadas en la zona norte.

El primer clúster que corresponde a los números cardinales 1 al 10 presentó una composición de especies que representa una baja similaridad de 0.33 en comparación a las otras zonas de estudio, es decir que existe un 77% de diferencia en cuanto a la composición y riqueza del fitoplancton en comparación a las zonas 2, 3 y 4 durante el período de estudio; (Figura 9).

Figura 9.
Índice de similaridad de Bray-Curtis aplicado a las especies de fitoplancton en las cuatro zonas ubicadas en el estero Salado durante la época seca de 2018.

La expansión de la ciudad de Guayaquil puede ocasionar un detrimento de los ecosistemas naturales que lo rodean, debido al crecimiento de parroquias y asentamientos de empresas y fábricas de diferente naturaleza comercial ubicadas en zonas circundantes a la Reserva de Producción Faunística Manglares El Salado.

Por esta razón se desarrollo el estudio para establecer la composición del fitoplancton y su relación con las variables ambientales presentes en la reserva ubicada en la zona interior del estuario, constituido por varios esteros, canales y bosques de Manglar que se encuentran al oeste de la ciudad Guayaquil, e incluye los esteros ubicados dentro de la urbe, los barrios Miraflores, Bellavista y Kennedy.

Cullen, Reid & Stewart, (1982) consideran a la clorofila ., como un indicador de la biomasa fitoplanctónica, utilizada para definir zonas potencialmente productivas, a pesar de aquello no todos los casos existen una alta correlación entre clorofila . y el número de células fitoplanctónicas. Sin embargo, en ocasiones cuando existe una alta concentraciones de clorofila como las observadas en el interior de los ramales ubicados en el estero Salado puede atribuirse en algunos casos a una elevada concentración de clorofila a y disponibilidad de nutrientes inorgánicos, patrón que fue registrado en la estación localizada en el puente Portete durante la época seca de 2018.

La producción primaria en los océanos varia en respuesta a estresores ambientales y otros factores como la estacionalidad. La variación en la estacionalidad de la temperatura, disponibilidad de la radiación solar y nutrientes son factores claves en la productividad primaria en el océano (Henson et al., 2013) y por ende también se pueden considerar la temperatura, salinidad y los nutrientes inorgánicos influyen en la presencia o dominancia de las especies de fitoplancton registrados en el estero Salado y sus canales localizadas hacia la zona urbana de Guayaquil.

Durante la época seca de 2018 de las variables analizadas, la temperatura registrada en la zona norte presentó diferencias significativas, durante mayo y fue disminuyendo el valor a medida que transcurrían los meses de la época seca, en tanto que la salinidad mostró un patrón inverso a la temperatura.

En estuario interno del Golfo de Guayaquil, Jiménez (1998), reportó a Skeletonema costatum como una diatomea pequeña que forma cadenas y juega un rol importante en la cadena trófica del estuario; por su parte Prado-España, M. et al., (2017), mencionan que las especies Nitzschia longisima, Chaetoceros decipiens, y Skeletonema costatum se correlacionaron positivamente con la temperatura y en forma inversa con los fosfatos y nitratos. En el presente estudio efectuado en el estero Salado se encontró que la especie Coscinodiscus concinnus presentó un grado de correspondencia positiva con las variables temperatura y fosfatos, en forma inversa con la clorofila observados en la zona ubicada al suroeste.

De tal manera que existen otros variables ambientales que están influyendo en los máximos valores de clorofila a reportados en la estación Puente Portete ubicada en la zona suroeste.

En las estaciones localizadas en la zona sur, la especie Euglena sp. mostró una fuerte correlación con la temperatura y salinidad, principalmente con valores promedios de 26°C y 18 ups respectivamente. La presencia de Euglenas caracterizan una zona con inicio de problemas ambientales, sumado a la alta concentraciones de nutrientes, lo que puede generar una amenaza para el desarrollo de un proceso de eutrofización principalmente en sitios donde los estados de marea no contribuyen a la mejorar la oxigenación y un recambio en la columna de agua de las condiciones fisicoquímicas.

Existen estudios previos entre ellos se cita a Solórzano (1989), indicó que las aguas del estero Salado estaban eutrofizadas para aquella fecha. Cuando el estuario interior está sometido a alta turbulencia, por tanto, las especies están limitadas en intensidad lumínica y adaptadas a bajas concentraciones de oxígeno, por lo que Paralia sulcata, Skeletomena costatum . T. nitzschioides, han sido registradas como indicadoras de aguas eutróficas (Huisman et al., 2004; Garmendia et al., 2013), se sugiere desarrollar un seguimiento temporal mediante futuras salidas para establecer y confirmar que las especies antes mencionadas podrían ser consideradas como un tipo de aguas eutróficas en la zona interna del estero Salado.

Las concentraciones de clorofila a en comparación a estudios previos, se encontró que durante marzo aguas productivas en el Estero Salado con 1.32 mg/m. y en zona ubicada en el área de los puentes de la urbe de Guayaquil valores de 3.74 mg/m. (Gualancañay, Tapia & Naranjo, 2003-2004) considerado normales para aquella época y año de estudio. Comparando con el 2018, cerca de dos décadas se reporta actualmente que en las zonas sur (Estero Palanqueado, Puerto Lisa y Estero El Muerto), zona suroeste (Estación Puente Portete) altos valores de clorofila a y siendo mucho mayor durante el proceso en marea de flujo cuando avanza la marea hacia la zona norte (frente a Bellavista), lo que permite realizar una hipótesis a considerar que existen muchos aportes provenientes de los asentamientos urbanos debido al aporte de aguas residuales y domésticas cerca de la riberas del estero salado que están contribuyendo a una elevada concentración de micronutrientes, lo que a futuro provocará procesos de eutrofización en alguna de las estaciones y zonas antes mencionadas y que se encuentran en el importante ecosistema estuarino de la Reserva de Producción Faunística El Salado.

Se observó durante reflujo las mayores concentraciones de clorofila a nivel superficial ubicado en la Zona 1 con un núcleo muy productivo de 12.1 mg/m3 durante mayo E-20 (Estero Salado Tramo A), tanto que la menor concentración de clorofila fue en la Zona 4 (Puerto Hondo), con 0.78 mg/m3 durante los meses de octubre y noviembre de 2018.

Se registró la mayor concentración de clorofila en el estrato de fondo ubicado en la Zona 1 en la E-5 (Puente Calle 17), durante septiembre con 12.5 mg/m3

Conclusiones

During the study period a total of 73 phytoplankton species were identified characterizing a similar composition in the southern and southwestern zones based on the Bray-Curtis Similarity Index. The dominant species Cyclotella menenghiniana, Chaetoceros decipiens, Ch. subtile, Nitzschia longissima, Pleurosigma angulatum and Chrococcus limneticus in August 2018 and in lower cell density were recorded Melosira italica and Euglena acus, typical species of the estuarine environment.

The Miraflores and Bellavista stations located in the northern zone share 33% similarity compared to the stations located in the three zones under study, according to the Bray Curtis Index.

The areas and stations sampled presented higher chlorophyll concentrations were the southern (Estero Palanqueado, Puerto Lisa and Estero El Muerto), southwestern (Puente Portete) and northern (in front of Bellavista) areas, which suggests that anthropogenic processes and added to environmental factors are causing high chlorophyll a concentrations, showing a strong canonical correspondence observed between phytoplankton species and environmental variables in each of the study areas during the dry season of 2018.

It is suggested that the Environmental Directorate of the Municipality of Guayaquil continue with permanent controls of the companies located on the banks of the Salado Estuary, which discharge their effluents and solid waste in violation of environmental regulations, in order to protect and prevent the deterioration of this important ecosystem of the internal estuary of the Estero El Salado Fauna Production Reserve.

Referencias

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