Revista de Biología Tropical (Mar 2007)
Variation of a benthic heterotrophic bacteria community with different respiratory metabolisms in Coyuca de Benítez coastal lagoon (Guerrero, Mexico)
Abstract
The fluctuations of the number, biomass and composition of the heterotrophic community were studied daily for two days, according to depth, pH, Eh, O2 and organic carbon concentration within a zone of the canal between the Coyuca de Benítez lagoon (Guerrero, Mexico) and the coastal waters. At the three moments of the day studied (6 am, 2 pm and 10 pm), the oxygen concentrations in the overlying water and in the superficial sediment layer were near air-saturation in the diurnal samplings (582 µM at 6 am and 665 µM at 2 pm), and sub-satured during the night (158 µM). In the sediments, the models of vertical distribution of Eh and organic carbon distributions were very irregular due to the bio-perturbation of the benthic, meio- and macrofauna, whose activity allows the superficial organic carbon to migrate towards sediment deeper layers. Vertical distribution of the different viable bacteria populations seems to be related to the hydrodynamic patterns of the communicating canal and sediments heterogeneity. In the sediment column, the heterotrophic bacteria total number varied from 6.8 to 20.3 x 108 cells cm-3. The highest heterotrophic bacterial biomass values were encountered during the diurnal samplings (39.2 µgC.l-1 at 6 am and 34.4 µgC.l-1 at 2 pm) and the lowest during the night (9.7 µgC.l-1). The fluctuations of viable heterotrophic bacteria populations with different respiratory metabolisms (aerobic, microaerophilic and anaerobic) can be explained by the existence of suboxic microniches that appear when particles of sediment are resuspended due to the water circulation and the benthic infauna excavating activity, that allows the supernatant water oxygen to penetrate through its galleries towards deeper sediment zones. The statistical analysis (Multiple lineal regression model r²≥ 0.5) showed that the on the whole, the hydrological parameters are not influence over the bacterial number and bacterial biomass distribution (r²≤ 0.5), Nevertheless, the variations of the heterotrophic bacteria community observed in the two days sampling, seem to be governed (with F-values of 0.6 to 0.9) by the irregular flows of bio-available organic material and the sediment porosity. Rev. Biol. Trop. 55 (1): 157-169. Epub 2007 March. 31.Las fluctuaciones en el número, biomasa y composición de la comunidad bacteriana heterotrófica fueron estudiadas con respecto a la profundidad y a los cambios de profundidad, pH, Eh, O2 y concentración de carbono orgánico, durante un período corto de tiempo (diarias durante 2 días), en una zona del canal que comunica la laguna de Coyuca de Benítez (Guerrero, México) con las aguas costeras. Durante los tres momentos del día (6 am, 2 pm y 10 pm) estudiados, las concentraciones de oxígeno en el agua sobrenadante y en la película superficial del sedimento se encontraron próximas a la de saturación del aire durante los muestreos diurnos (582 µM a las 6 am y de 665 µM a las 2 pm) y de subsaturación durante la noche (158 µM). En los sedimentos, los modelos de distribución vertical del Eh y del carbono orgánico fueron muy irregulares debido a la bioperturbación causada por la meio- y macrofauna béntica, ya que su actividad excavadora per-mite que del carbono orgánico superficial pase a las capas más profundas del sedimento. La distribución vertical de la comunidad bacteriana heterotrófica viable parece estar ligada a la hidrodinámica del canal de comunicación y a la heterogeneidad de los sedimentos. En la columna de sedimento, el número total de bacterias heterótrofas variaron entre 6.8 y 20.3 x 10(8) cel cm-3. Los valores más altos de biomasa bacteriana heterótrofa se registraron en los muestreos realizados de día (39.2 µgC.l-1 a las 6 am y 33.4 µgC.l-1 a las 2 pm) y los menores durante la noche (9.7µgC. l-1). Las fluctuaciones del número de bacterias viables con diferentes metabolismos respiratorio (aeróbicos, microaerofílicos y anaeróbicos), se pueden explicar por la existencia de micronichos subóxicos que se forman debido a la resuspensión de partículas sedimentarias por la circulación del agua y por acción de las actividades de excavación de los organismos bentónicos que a través de sus galerías permiten que el oxígeno del agua sobrenadante penetre a las zonas más profundas del sedimento. El análisis estadístico (Modelo de regresión lineal múltiple r²≥ 0.5) señaló que no hubo una relación directa entre los parámetros hidrológicos y la abundancia de las poblaciones bacterianas (r²≤ 0.5). Sin embargo, las variaciones de la comunidad bacteriana heterotrófica observada durante los dos días de muestreo, pareció estar gobernada por los flujos irregulares de materia orgánica biodisponible y por la porosidad del sedimento (F-valores de 0.6 a 0.9)
