Efectos del aumento de la temperatura sobre el metabolismo de praderas de Cymodocea nodosa afectadas por la macroalga invasora Halimeda incrassata

Abstract

[spa] Hoy en día el cambio climático es la principal amenaza para nuestro entorno, con el calentamiento global como una de sus principales consecuencias. El Mediterráneo es especialmente sensible a este calentamiento y su biodiversidad marina se está sometiendo a un proceso de tropicalización. En este estudio se ha evaluado experimentalmente la respuesta de las tasas metabólicas (respiración (CR), producción primaria bruta (GPP) y producción primaria neta (NCP)) de comunidades de la fanerógama marina Cymodocea nodosa colonizada por la macroalga invasora Halimeda incrassata a lo largo de un rango de temperaturas actual y proyectado para finales del siglo XXI en el Mediterráneo, en dos estaciones del año. Las tasas metabólicas se obtuvieron a partir de los cambios en la concentración de oxígeno, medidos con sensores de oxígeno (IKS-Aquastar), dentro de cámaras de incubación cerradas a temperaturas que van de 17 a 23ºC en primavera y de 25 a 33ºC en verano. Usando medidas de alcalinidad y pH también se ha obtenido la concentración de pCO2 (μatm) durante las incubaciones. Las tasas metabólicas son sensibles al aumento de la temperatura, sobre todo en verano, mientras que en primavera la macroalga invasora parece no estar activa. A temperaturas más cálidas se produce un aumento de CR y GPP al estudiar los macrófitos por separado, aumento que es mayor para CR que para GPP. En las praderas invadidas, se confirma que la presencia de Halimeda incrassata disminuye las tasas metabólicas a partir de un óptimo de temperatura. Con el aumento de la temperatura estas comunidades también tienden a pasar de una NCP positiva donde la comunidad es autotrófica, a una NCP negativa donde la comunidad es heterotrófica con una tendencia a emitir CO2 y agotar la concentración de oxígeno. En resumen, un efecto combinado de aumento de la temperatura y colonización por especies invasoras lleva a estos ecosistemas a ser una fuente de carbono, con sus consecuentes efectos negativos sobre el ambiente.

[eng] Nowadays, climate change is the most important threat to our global environment, with global warming as one of its main consequences. The Mediterranean area is especially sensitive to this warming and its marine biodiversity is undergoing rapid alteration and “tropicalization”. In this study we have experimentally evaluated response of the metabolic rates as Community Respiration (CR), Gross Primary Production (GPP) and Net Community Production (NCP), of seagrass communities consisting of Cymodocea nodosa colonized by the invasive macroalgae Halimeda incrassata. We assessed two different seasons with their ambient temperature ranges and temperature increases as expected towards the end of the 21st century in the Mediterranean. The metabolic rates were obtained from changes in oxygen concentration measured with oxygen-sensors (IKS-Aquastar) in incubation chambers at temperatures ranging from 17ºC to 23ºC in spring and from 25ºC to 33ºC in summer. Using point measurements of alkalinity and continuous pHNBS values we also obtained the pCO2 (μatm) concentration during this incubations.

Metabolic rates are sensitive to temperature increments, especially in summer, while during the spring the invasive macroalgae seem inactive. At higher temperatures there is an increase of CR and GPP when macrophytes were evaluated separately. This increase is higher for CR than for GPP. In invaded meadows, with both species present, the presence of Halimeda incrassata causes the reduction of metabolic rates starting from an optimum temperature. With temperature increases, these communities tend to shift from a positive NCP of an autotrophic community, to a negative NCP of a heterotrophic community, with a tendency to emit CO2 and exhaust the oxygen concentration of the water column. In summary, the combined effect of a temperature increase and colonization by invasive species reverts these ecosystems to a carbon source instead of sink, with its consequent negative effects for the environment.