Composición y abundancia de las algas bénticas de cinco sistemas lóticos de Puerto Rico

Abstract

Benthic algal communities are often the dominant primary producers and important energy source o higher trophic levels in rivers and streams. The composition and abundance of benthic algae and relationships with physicochemical parameters were studied during 2006 in five streams minimally impacted by human activity of central mountainous region (Bosque Olimpia, San Virón and La Mina) and eastern portion of Puerto Rico (Sonadora and Puente Roto- Mameyes). Monthly composite samples were obtained for enumeration and identification of species, and biomass by ash free dry weight and chlorophyll a. These biological parameters were used to estimate the autotrophic index. In addition, total phosphorus, dissolved nitrate, turbidity, pH, dissolved oxygen, conductivity, dissolved organic carbon, and temperature were determined. Altogether, 120 species were identified; diatoms were most abundant (94 species) followed by green algae (16 species), cyanobacteria (9 species) and euglenophyta (1 species). The diatoms Achnanthes rupestoides, Adlafia muscora, Gomphonema clavatum, G. dubravicense, G.truncatum, Gomphonema pumilum, Navicula constans, Navicula tripunctata, Navicula cf. recens, Nitzschia dissipata and Pinnularia subgibba are new records for Puerto Rico. The stream with the highest diversity index was La Mina (H’= 2.91 with 92 species) while Sonadora (H’= 2.03 with 57 species) registered the lowest species diversity. A correlation existed between concentration of chlorophyll a and nutrients, with La Mina having with the maximum value of chlorophyll a (10.03 mg/m2) and Sonadora with the minimum value (2.09 mg/m2). An autotrophic index superior to 100 in temperate zones indicates poor water quality. In this study however, the observed autotrophic index was high in all streams but associated to significant contribution of heterotrophic biomass in the epilithic community instead of local anthropogenic impacts. Streams located on the central region exhibited a higher nutritional status than sites located at the eastern portion of the island. Total phosphorus and nitrate explained 55% and 49% of the variation in the algal density, respectively. According to the concentrations of nutrients and chlorophyll a, the streams of the interior of the island (Bosque Olimpia, San Virón, and La Mina) are classified as mesotrophic while Mameyes and Sonadora are considered oligotrophic. The nutrient values and the evaluation of the epilithic community indicate that Sonadora could be used as a reference site in Puerto Rico with the least anthropogenic impact.

Las algas bénticas en los ecosistemas lóticos son con frecuencia los productores primarios dominantes y fuente de energía para los niveles tróficos superiores. La composición y abundancia de la comunidad de algas bénticas y la relación con los parámetros fisicoquímicos fueron estudiadas durante el 2006 en cinco quebradas poco impactadas del área centro (Bosque Olimpia, San Virón y La Mina) y este de Puerto Rico (Sonadora y Puente Roto-Mameyes). Muestras compuestas fueron obtenidas mensualmente para la enumeración e identificación de especies y biomasa mediante peso seco libre de ceniza y clorofila a. Estos parámetros biológicos se emplearon para estimar el índice autotrófico. Además se determinaron los niveles de fósforo total y disuelto, nitrato, turbidez, pH, oxígeno disuelto, conductividad eléctrica, carbono orgánico disuelto y temperatura. Un total de 120 especies fueron identificadas, siendo las diatomeas las más abundantes (94 especies), seguidas de las algas verdes (16 especies), cianobacterias (9 especies) y euglenofitas (1 especie). Las diatomeas Achnanthes rupestoides, Adlafia muscora, Gomphonema clavatum, G. dubravicense, G.truncatum, Gomphonema pumilum, Navicula constans, Navicula tripunctata, Navicula cf. recens, Nitzschia dissipata y Pinnularia subgibba son nuevos registros para Puerto Rico. La quebrada con el mayor índice de diversidad promedio fue La Mina (H’= 2.91 con 92 especies) mientras Sonadora registró los valores más bajos de diversidad (H’= 2.03) y riqueza de especies (57 especies). Se observó una correlación positiva entre la concentración de clorofila a y los nutrientes, siendo La Mina la quebrada con el valor máximo de clorofila a (10.03 mg/m2) y Sonadora con el valor mínimo (2.09 mg/m2). En zonas templadas, valores del índice autotrófico superiores a 100 indican pobre calidad del agua. Sin embargo, en este estudio el índice autotrófico fue alto en todas las quebradas, lo cual puede indicar que el componente heterotrófico contribuye en mayor grado a la biomasa de la comunidad epilítica, y no necesariamente, que los sistemas evaluados estén impactados por la actividad antropogénica. Las quebradas ubicadas en el centro de la isla presentaron mayor concentración de nutrientes que aquellas del área este. El fósforo total y el nitrato explicaron el 55% y 49% de la variación en la densidad de algas, respectivamente. De acuerdo a las concentraciones de nutrientes y clorofila a, las quebradas del interior de la isla se clasifican como mesotróficas, mientras Mameyes y Sonadora son consideradas oligotróficas. Los valores de nutrientes y la evaluación de la comunidad epilítica permiten considerar a Sonadora como la quebrada referencia para Puerto Rico de un sistema con menor impacto antropogénico.