Cianobacterias en la bahía de Mayagüez: abundancia, distribución y su relación con las propiedades bio-ópticas.

Abstract

Mayagüez Bay is a complex environment with variety of physical and biological processes influencing the spatial and temporal variability of bio-optical properties. This research focused on the role of cyanobacteria because phytoplankton is a key component of the large bio-optical variability in marine environments. Their distribution was assessed by traditional and molecular techniques. The Bay was sampled during five cruises from July to December of 2005 in coastal stations (A1, G1, Y1, AAA) and oceanic stations (A2, G2). The abundance of cyanobacteria was low, representing only 3.6% of the total phytoplankton. Diatoms were the dominant group during the study period. Abundance of cyanobacteria and diatoms showed spatial and temporal changes, when rivers input were high. Diatoms abundance and Chlorophyll-a were higher at coastal stations than at oceanic stations. These two parameters were also consistently high at G1 and Y1 stations. A negative relationships was found between cyanobacteria abundance and Chlorophyll-a, whereas diatoms were positively correlated with Chlorophyll-a, indicating that this group contributes most to the Chlorophylla concentration in Mayagüez Bay. High temporal and spatial variability was found for all the bio-optical properties. The absorption, backscattering and attenuation coefficients of station G1 were the highest. In oceanic stations these coefficients were low. A clear relationship between cyanobacteria abundance and bio-optical properties could not be established. In contrast, diatoms abundance and Chlorophyll-a were positively correlated with bio-optical properties. Therefore, changes in diatoms abundance are very important for the optical variability of Mayagüez Bay. Spatial and temporal changes in the community structure of cyanobacteria were found by analyzing Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism (T-RFLP) of 16S rDNA cyanobacteria. Clones libraries revealed that the cyanobacteria community was also composed of picocyanobacteria.

La Bahía de Mayagüez es un ambiente complejo con diversos procesos físicos y biológicos que influyen en la variabilidad espacial y temporal de las propiedades bio-ópticas. Esta investigación estuvo enfocada en el rol de las cianobacterias, debido a que el fitoplancton es considerado como una parte importante de la variabilidad bio-óptica en ambientes marinos. Su distribución se determinó por técnicas tradicionales y moleculares. Los muestreos en la Bahía se realizaron de julio a diciembre del 2005 en estaciones costeras (A1, G1, Y1, AAA) y en estaciones oceánicas (A2, G2). La abundancia de las cianobacterias fue baja, representando únicamente el 3.6% del total del fitoplancton. Las diatomeas fueron el grupo dominante durante el periodo del estudio. La abundancia de las cianobacterias y diatomeas mostró variaciones a nivel espacial y temporal, cuando la descarga de los ríos a la Bahía fue alta. La abundancia de diatomeas y Clorofila-a fueron más altos en las estaciones costeras que en las estaciones oceánicas. Estos dos parámetros fueron consistentemente altos en las estaciones G1 y Y1. Se encontró una relación negativa entre cianobacterias y clorofila-a, mientras que la relación fue positiva con diatomeas, indicando que este grupo contribuye más a la concentración de clorofila-a en la Bahía. Las propiedades bio-ópticas mostraron alta variación a nivel espacial y temporal. La estación G1 registró valores más altos de los coeficientes de absorción, retrodispersión y atenuación. En las estaciones oceánicas estos coeficientes fueron bajos. No se pudo establecer una relación entre abundancia de cianobacterias y propiedades bio-ópticas. En contraste, la abundancia de diatomeas y clorofila-a fueron positivamente relacionadas con las propiedades bio-ópticas. Por lo tanto, cambios en la abundancia de diatomeas son importantes para la variabilidad bio-óptica de la Bahía de Mayagüez. Mediante el análisis de restricción de polimorfismo de longitud del fragmento terminal del 16S rDNA de cianobacteria, se observó cambios en la estructura de la comunidad de cianobacteria a nivel espacial y temporal. Librería de clones reveló que la comunidad de cianobacterias esta también conformada por picocianobacterias.