Ensamble de peces pequeños de los submareales rocosos norpatagónicos : composición, relaciones tróficas y efecto del ambiente sobre su estructura

Abstract

En este trabajo se describe la composición y abundancia del ensamble de peces pequeños de los submareales rocosos que habitan en el golfo San José y los efectos de diversas variables ambientales sobre su estructura. Se analiza la dieta y caracteriza el nicho trófico de algunas de las especies de peces que componen el ensamble en los golfos Nuevo y San José y se realiza una evaluación de la incidencia en la dieta de la contaminación urbana por microplásticos en ambientes submareales cercanos a la ciudad de Puerto Madryn. La franja submareal de los golfos norpatagónicos ha sido estudiada desde diversas miradas pero se destaca la ausencia de información básica sobre los peces pequeños que la habitan. Este grupo comprende especies de reducida talla (<15 cm de largo total) y, en general, un comportamiento críptico y asociado al fondo. La estructura de un ensamble de organismos puede variar tanto en el espacio como en el tiempo, de acuerdo a características físicas del hábitat y cambios estacionales. Estudiar las relaciones tróficas entre los organismos de una comunidad es un componente importante de la ecología de los peces y puede ser un importante descriptor de la estructura de un ensamble de organismos. Además, existen factores ambientales de cambio global como el aumento de la temperatura producto del cambio climático, contaminación e introducción de especies invasoras que también son responsables de cambios en la estructura de los ensambles de especies. En particular, uno de los factores de cambio que ha cobrado relevancia en los últimos tiempos es el de la contaminación plástica. Sin embargo, su interacción con el ambiente y organismos aún ha sido poco estudiada. En muestreos realizados en el Golfo San José, se registraron 6 especies pertenecientes a las Familias Tripterygiidae, Clinidae, Batrachoididae, Agonidae, Congiopodidae y Serranidae. Las especies numéricamente dominantes y más comunes fueron diablillo Helcogrammoides cunninghami, acorazadito Agonopsis asperoculis y clínido Ribeiroclinus eigenmanni. En los muestreos, también se registraron juveniles <15 cm de Pseudopercis semifasciata, Sebastes oculatus y Acanthistius patachonicus, que por encontrarse en menos del 10% de las estaciones muestreadas fueron descartados del análisis. La variable ambiental más importante en la determinación de la abundancia del ensamble de especies fue la profundidad. A su vez, el tipo de sustrato no fue una variable relevante en la abundancia del ensamble. Sin embargo, la profundidad, junto a los crustáceos y equinodermos fueron las variables que en más ocasiones resultaron relevantes para la mayoría de las especies, cuando se analizó a las especies de manera individual. En términos comunitarios, la biomasa, diversidad y abundancia total del ensamble aumentaron con la profundidad y los crustáceos. En cambio, el número de especies no varió en función de las características ambientales aquí estudiadas. Sólo en el caso de la abundancia, aumentó además con sustratos cubiertos de algas por lo que los peces bentónicos pequeños pueden beneficiarse de la vegetación en términos de recursos alimentarios y oportunidades de refugio. Para el análisis de la dieta y caracterización del nicho trófico se estudió al diablillo y al clínido en los golfos Nuevo y San José. Las dietas de las especies Patagonotothen sima y P. cornucola fueron descriptas pero no incluidas en los análisis debido a que el número de individuos analizados no fue suficiente para proveer una buena descripción de la dieta. Ambos peces mostraron en general una dieta similar amplia y carnívora. Las inspecciones visuales mostraron mayor grado de eurifagia para el diablillo que para el clínido. Las dos especies de peces se encuentran dentro de un mismo nivel trófico y constituyen un gremio trófico. El análisis de isótopos estables reveló que integrando la nutrición anual, la mayor contribución a la dieta de ambas especies proviene de la cadena alimentaria del fitoplancton y la materia orgánica particulada. De esta manera, los peces se alimentan de manera oportunista consumiendo principalmente crustáceos (malacostracos, ostrácodos, copépodos). A nivel estacional, se encontró que la dieta de ambas especies cambian en el mismo sentido en invierno y verano, siendo que el mayor aporte proviene de la vía fitoplanctónica en verano y en partes iguales de la vía pelágica y fitoplanctónica en invierno. Sin embargo, encontramos que existen pequeñas diferencias entre las dietas de las especies a nivel de ítems presa y superposición del nicho isotópico. En el tercer capítulo se evaluó la abundancia y el tipo de microplásticos en tres especies de peces (diablillo, clínido y juvenil de róbalo Eleginops maclovinus) y otras dos matrices como línea de base: cholgas (Aulacomya atra) y agua de fondo en tres sitios cercanos a la ciudad de Puerto Madryn (Golfo Nuevo). Los microplásticos estuvieron presentes en las tres matrices para todos los sitios muestreados. Las cantidades medias de ítems observados fueron 1,6 y 0,3 por peso húmedo total en peces y cholgas, respectivamente, y 10,5 por litro en agua de fondo. Las cholgas y los peces presentaron diferencias de tamaño de los microplásticos en comparación con el agua de fondo circundante; los peces también presentaron discriminación de color, sugiriendo la necesidad de más de un bioindicador para realizar el seguimiento de la contaminación por microplásticos. Además, los peces de menor talla tenían más microplásticos en el tracto gastrointestinal que los más grandes. Estos resultados aportan información ecológica novedosa sobre un grupo poco estudiado que es importante tanto para evaluaciones de impacto ambiental o para el establecimiento de áreas marinas protegidas como para avanzar hacia una mejor comprensión del funcionamiento de los sistemas costeros.

This work describes the composition, abundance and the environmental effects on the structure of the small-fish assemblages that inhabit the subtidal rocky areas of the San José Gulf. The research analyzes the diet and trophic niche of some of the fish species that comprise the assemblage in the Nuevo and San José Gulfs, and assesses the incidence of urban pollution from microplastics on the diet of species that inhabit subtidal environments located nearby Puerto Madryn city. The subtidal strip of these marine environments has been studied from different perspectives, but there is a dearth of basic information on the small fish that inhabit it. This group comprises species of reduced size (<15 cm total length) and generally exhibit a cryptic behavior, associated with benthic habitats. The structure of organism assemblages can vary spatially and temporally, depending on the physical characteristics of the habitat and seasonal changes. Studying the trophic relationships among the organisms in a community is an important aspect of fish ecology and can provide key insights into the structure of an organism assemblage. Moreover, global environmental changes such as temperature increases due to climate change, pollution, and the introduction of invasive species are also responsible for changes in the structure of species assemblages. In particular, plastic pollution has become an increasingly relevant concern in recent times, and yet our understanding of the interaction between microplastics and aquatic organisms remains limited. The sampling conducted in the San Jose Gulf recorded six fish species belonging to the Tripterygiidae, Clinidae, Batrachoididae, Agonidae, Congiopodidae, and Serranidae families. The numerically dominant and most common species were the triplefin (Helcogrammoides cunninghami), the sculpin (Agonopsis asperoculis), and the clinid (Ribeiroclinus eigenmanni). Juveniles of Pseudopercis semifasciata, Sebastes oculatus, and Acanthistius patachonicus were also registered, but as they were found in less than 10% of the sampled stations, they were excluded from the analysis. The most important environmental variable in determining the assemblage of species abundance was depth. Substrate type was not a relevant variable in the assemblage abundance. However, depth, along with crustaceans and echinoderms, were the variables that most often turned out to be relevant for the majority of the species when analyzed individually. In terms of community structure, the biomass, diversity, and total abundance of the assemblage increased with depth and the presence of crustaceans. However, species richness did not vary according to the environmental characteristics studied here. Only in the case of abundance, it increased with algae-covered substrates, indicating that small benthic fish can benefit from vegetation in terms of food resources and shelter opportunities. To analyze the diet and trophic niche characterization, the triplefin and clinid were studied in the Nuevo and San José Gulfs. The diets of Patagonotothen sima and P. cornucola were described but not included in the analyses because the number of individuals was not sufficient to provide a good description of the diet. In general, both fish species showed a similar broad and carnivorous diet. Visual inspections showed that the triplefin had a higher degree of euryphagy than the clinid. Both species are within the same trophic level and constitute a trophic guild. Stable isotope analysis revealed that integrating annual nutrition, the greatest contribution to the diet of both species comes from the phytoplankton and particulate organic matter food chain. Thus, the fishes feed opportunistically, consuming mainly crustaceans (malacostracans, ostracods, copepods). At seasonal level, the diet of both species changes in the same direction in winter and summer, with the greatest contribution coming from the phytoplankton pathway in summer and equally from the pelagic and phytoplankton pathways in winter. However, we found small differences between the diets of the species at the prey item level and isotope niche overlap. In the third chapter, we assess the abundance and type of microplastics in three fish species (triplefin, clinid and juvenile of Eleginops maclovinus) and in two baseline matrices: mussels (Aulacomya atra) and bottom water in three sites nearby Puerto Madryn city (Golfo Nuevo). Microplastics were present in the three matrices for all sites sampled. The average amounts of items observed were 1,6 and 0,3 per total wet weight in fishes and mussels, respectively, and 10,5 per liter in bottom water. Mussels and fishes presented a difference of microplastics size compared with the surrounding bottoms waters; fishes also presented color discrimination, suggesting the necessity of more than one bioindicator to perform microplastic pollution monitoring. Moreover, small fishes had more MPs in their gastrointestinal tracts than bigger ones. The present work provides new ecological information to a better understanding of the functioning of the coastal systems that serve as input for the management plan of the coastal marine protected areas in order to protect the whole assemblage.