Revista Chilena de Historia Natural (Jun 2001)
Sensitivity of winter phytoplankton communities from Andean lakes to artificial ultraviolet-B radiation Sensibilidad de comunidades fitoplanctónicas invernales de lagos andinos a la radiación ultravioleta-B artificial
Abstract
During July of 1999 sampling was carried out in five Andean lakes to determine the sensitivity of winter phytoplankton communities to ultraviolet-B radiation (UV-B, 280-320 nm). The studied lakes, Moreno, El Trébol, Nahuel Huapi, Gutiérrez, and Morenito, located in the Patagonia region (41° S, 71° W, 800 m of altitude), had attenuation coefficients for UV-B that ranged from 0.36 m-1 (Lake Moreno) to 2.8 m-1 (Lake Morenito). The samples were inoculated with labeled carbon (NaH14CO3) and incubated in an illuminated chamber (UV-B = 0.35 W m-2, UV-A [320-400 nm] = 1.1 W m-2, and PAR [400-700 nm] = 10.8 W m-2) at 10 °C. The phytoplankton cells were exposed to UV radiation (280-400 nm) + PAR (quartz tubes), and to UV-A + PAR (quartz tubes covered with Mylar-D). The total duration of the experiments was 4 h and two samples were taken from each treatment every hour. In lakes Moreno, El Trébol, Nahuel Huapi and Gutiérrez, the photosynthetic inhibition increased linearly with UV-B doses, while in Lake Morenito just a slight relationship was observed. After receiving a dose of 1.25 kJ m-2 (UV-B), phytoplankton from Lake Morenito had the highest cumulative photosynthetic inhibition (44 %), whereas in Lakes Moreno, El Trébol, Nahuel Huapi and Gutiérrez the inhibition was of 22, 11, 5, and 1 %, respectively. However, at the end of incubation period and after receiving doses of 5 kJ m-2, the most inhibited phytoplankton cells were from Lake Moreno (70 %) and the most resistant (27 %) was that from Lake Gutiérrez. The kinetics of inhibition was different in each lake, and transparent lakes, with higher proportion of large cells, had higher inhibition rates. The results suggest that an increase in UV-B radiation (e.g., produced by a decrease in stratospheric ozone) would have a greater impact on microplankton from clear lakes, while pico- and nanoplankton from less transparent lakes will be less affectedDurante julio de 1999 se realizaron muestreos en cinco lagos Andinos con el objetivo de determinar la sensibilidad de comunidades fitoplanctónicas invernales a la radiación ultravioleta-B (UV-B, 280-320 nm). Los lagos estudiados, Moreno, El Trébol, Nahuel Huapi, Gutiérrez y Morenito, están ubicados la región Patagónica (41° S, 71° W, 800 m de altitud) y tienen coeficientes de atenuación variables entre 0,36 m-1 (Lago Moreno) y 2,8 m-1 (Lago Morenito). Las muestras se inocularon con carbono marcado (NaH14CO3) y se incubaron en una cámara iluminada (UV-B = 0,35 W m-2, UV-A [320-400 nm] = 1,1 W m-2, y PAR [400-700 nm] = 10,8 W m-2) a 10° C. El fitoplancton se expuso a PAR (radiación fotosintéticamente activa) + radiación UV (tubos de cuarzo), y a PAR + UV-A (tubos de cuarzo recubiertos con Mylar-D). La duración total de los experimentos fue de 4 h y se retiraron dos muestras de cada tratamiento cada 1 h. En los Lagos Moreno, El Trébol, Nahuel Huapi y Gutiérrez la inhibición fotosintética aumentó en forma linear con la dosis de UV-B, mientras que en el Lago Morenito esta relación fue débil. Después de recibir una dosis de 1,25 kJ m-2 (UV-B), el fitoplancton del Lago Morenito tuvo la mayor inhibición fotosintética acumulada (44 %), mientras que en los Lagos Moreno, Trébol, Nahuel Huapi y Gutiérrez la inhibición fue de 22, 11, 5 y 1 %, respectivamente. Sin embargo, al final de la incubación, y luego de recibir una dosis de 5 kJ m-2, el fitoplancton más inhibido fue aquel del Lago Moreno (70 %), y el más resistente aquel del Lago Gutiérrez (27 %). La cinética de inhibición fue distinta para cada lago, registrándose una mayor velocidad en los lagos más transparentes y con mayor proporción de células grandes. Los resultados sugieren que, ante un aumento de UV-B (e.g., producto de una disminución de ozono estratosférico), el microplancton de lagos más claros será el más afectado mientras que el pico- y nanoplancton de lagos menos transparentes será el más resistente
