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See discussions, stats, and author profiles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/307922505 ECOLOGÍA TRÓFICA Y ENERGÉTICA DEL CANGREJO DE MANGLE Aratus pisonii (CRUSTACEA: BRACHYURA: GRAPSIDAE) (H. MILNE EDWARDS) Thesis · July 2010 DOI: 10.13140/RG.2.2.29387.18729 CITATIONS 4 READS 419 1 author: Beatriz López Sánchez Universidad de Buenos Aires 58 PUBLICATIONS 211 CITATIONS SEE PROFILE All content following this page was uploaded by Beatriz López Sánchez on 08 September 2016. The user has requested enhancement of the downloaded file. https://www.researchgate.net/publication/307922505_ECOLOGIA_TROFICA_Y_ENERGETICA_DEL_CANGREJO_DE_MANGLE_Aratus_pisonii_CRUSTACEA_BRACHYURA_GRAPSIDAE_H_MILNE_EDWARDS?enrichId=rgreq-6d93c82da7a9dcfc055133dda09c37b3-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMwNzkyMjUwNTtBUzo0MDQxMDYyMjIwMzA4NTBAMTQ3MzM1NzgzOTkwNw%3D%3D&el=1_x_2&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/publication/307922505_ECOLOGIA_TROFICA_Y_ENERGETICA_DEL_CANGREJO_DE_MANGLE_Aratus_pisonii_CRUSTACEA_BRACHYURA_GRAPSIDAE_H_MILNE_EDWARDS?enrichId=rgreq-6d93c82da7a9dcfc055133dda09c37b3-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMwNzkyMjUwNTtBUzo0MDQxMDYyMjIwMzA4NTBAMTQ3MzM1NzgzOTkwNw%3D%3D&el=1_x_3&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/?enrichId=rgreq-6d93c82da7a9dcfc055133dda09c37b3-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMwNzkyMjUwNTtBUzo0MDQxMDYyMjIwMzA4NTBAMTQ3MzM1NzgzOTkwNw%3D%3D&el=1_x_1&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Beatriz-Lopez-Sanchez?enrichId=rgreq-6d93c82da7a9dcfc055133dda09c37b3-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMwNzkyMjUwNTtBUzo0MDQxMDYyMjIwMzA4NTBAMTQ3MzM1NzgzOTkwNw%3D%3D&el=1_x_4&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Beatriz-Lopez-Sanchez?enrichId=rgreq-6d93c82da7a9dcfc055133dda09c37b3-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMwNzkyMjUwNTtBUzo0MDQxMDYyMjIwMzA4NTBAMTQ3MzM1NzgzOTkwNw%3D%3D&el=1_x_5&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/institution/Universidad_de_Buenos_Aires?enrichId=rgreq-6d93c82da7a9dcfc055133dda09c37b3-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMwNzkyMjUwNTtBUzo0MDQxMDYyMjIwMzA4NTBAMTQ3MzM1NzgzOTkwNw%3D%3D&el=1_x_6&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Beatriz-Lopez-Sanchez?enrichId=rgreq-6d93c82da7a9dcfc055133dda09c37b3-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMwNzkyMjUwNTtBUzo0MDQxMDYyMjIwMzA4NTBAMTQ3MzM1NzgzOTkwNw%3D%3D&el=1_x_7&_esc=publicationCoverPdf https://www.researchgate.net/profile/Beatriz-Lopez-Sanchez?enrichId=rgreq-6d93c82da7a9dcfc055133dda09c37b3-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMwNzkyMjUwNTtBUzo0MDQxMDYyMjIwMzA4NTBAMTQ3MzM1NzgzOTkwNw%3D%3D&el=1_x_10&_esc=publicationCoverPdf ECOLOGÍA TRÓFICA Y ENERGÉTICA DEL CANGREJO DE MANGLE Aratus pisonii (CRUSTACEA: BRACHYURA: GRAPSIDAE) (H. MILNE EDWARDS) por BEATRIZ CECILIA LÓPEZ SÁNCHEZ Tesis de Grado presentada como requisito parcial para optar al Título de Doctor en Ciencias, mención Ecología INSTITUTO VENEZOLANO DE INVESTIGACIONES CIENTÍFICAS I.V.I.C CENTRO DE ESTUDIOS AVANZADOS CARACAS JULIO, 2010 La Tesis de Grado de Beatriz Cecilia López Sánchez titulada “ECOLOGÍA TRÓFICA Y ENERGÉTICA DEL CANGREJO DE MANGLE Aratus pisonii (CRUSTACEA: BRACHYURA: GRAPSIDAE) (H. MILNE EDWARDS)”, ha sido aprobada por el jurado, quien no se hace responsable de su contenido, pero que la ha encontrado correcta en su calidad y en su forma de presentación en fe de lo cual firman, Dra. Beatriz Vera Jurado Principal UCV Dra. María Beatriz Barreto Jurado Principal UCV Dra. Margarita Lampo Jurado Principal IVIC Dr. Astolfo Mata Jurado Principal IVIC Dr. Jesús Eloy Conde Tutor IVIC Centros de Estudios Avanzados, IVIC Altos de Pipe, 26 de julio de 2010 RESUMEN DE LA TESIS DE GRADO PRESENTADA PARA OPTAR AL TÍTULO DE DOCTOR EN CIENCIAS MENCIÓN ECOLOGÍA ECOLOGÍA TRÓFICA Y ENERGÉTICA DEL CANGREJO DE MANGLE Aratus pisonii (CRUSTACEA: BRACHYURA: GRAPSIDAE) (H.MILNE EDWARDS) por Beatriz Cecilia López Sánchez Centro de Estudios Avanzados Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas I.V.I.C. Caracas, julio de 2010 Jesús Eloy Conde Cabeza Tutor Aratus pisonii (H. Milne Edwards, 1837) es uno de los crustáceos más frecuentes en los manglares americanos. Ciertas características de su historia de vida y dinámica poblacional, tales como, la talla y el porcentaje de hembras ovadas, han sido correlacionadas con el desarrollo estructural de los manglares; en particular, se ha documentado que la talla de los cangrejos se incrementa progresivamente desde los manglares con menor desarrollo estructural ubicados en lagunas hipersalinas, hasta una talla máxima encontrada en manglares localizados en la desembocadura de ríos con un mayor desarrollo estructural. El objetivo de este trabajo fue investigar si el gradiente estructural de manglares conlleva a una variación en la condición energética y en los recursos alimenticios empleados y asimilados por A. pisonii y evaluar las posibles variaciones entre los periodos de sequía y lluvias. Los resultados evidencian que la calidad de las reservas corporales varía a lo largo del gradiente estructural de manglares, lo que sugiere el consumo de recursos con distinta calidad iii nutricional. Se registra un incremento en el nivel de reservas corporales hacia los hábitats hipersalinos con menor desarrollo estructural, durante la temporada seca. Las variables que describen el gradiente de estructura de manglares parecen ser más importantes que las características nutricionales de las hojas (Nfoliar, polifenoles), en explicar la variación en el nivel y la calidad de las reservas corporales y de las gónadas a lo largo del gradiente. Los menores niveles de reservas, pero de mayor calidad, junto con altos niveles de nitrógeno en el músculo se documentaron en los cangrejos del manglar estuarino de mayor desarrollo estructural, donde se han registrado en estudios previos las mayores tallas corporales, los máximos porcentajes de hembras ovadas y reproducción continua y equilibrada a lo largo del año. Esto sugiere que los cangrejos en este hábitat están compensando continuamente los requerimientos metabólicos, sin necesidad de almacenar reservas corporales y por lo tanto, pueden dirigir energía tanto al crecimiento como a la reproducción. Los resultados del análisis de contenido estomacal evidenciaron que en el manglar estuarino hubo una alta disponibilidad de recursos en ambas temporadas del año. Las reservas corporales de los cangrejos disminuyeron su calidad hacia los manglares hipersalinos con menor desarrollo estructural, en consonancia con un recurso foliar de menor calidad en estos ambientes. Las poblaciones de A. pisonii de los ambientes hipersalinos con menor desarrollo estructural parecen depender en gran medida de las reservas almacenadas durante la sequía, para lograr el éxito reproductivo en el periodo de lluvias. Esta etapa de almacenamiento podría ser necesaria para que los cangrejos de éstos hábitats con reproducción estacional, reúnan la energía suficiente y alcancen el éxito reproductivo. Se demostró que las poblaciones de cangrejos en el extremo del gradiente de salinidad y menor desarrollo estructural (achaparrado- hipersalino) están limitadas por el recurso, ya que se observó un compromiso iv (relación inversa) entre la energía dirigida a crecimiento y a reproducción. Esto podría explicar el canibalismo, los menores niveles de nitrógeno muscular y las menores tallas alcanzadas por los cangrejos en este hábitat. Los análisis de isótopos estables evidenciaron que a medida que disminuye el desarrollo estructural del manglar e incrementa la salinidad del agua, los cangrejos exhiben una mayor asimilación de la fracción del C y N de los insectos. Es probable que el estado nutricional del cangrejo esté influenciando la selección del recurso,sobre todo durante la sequía, particularmente en TAC donde se detectó canibalismo (consumo de huevos y apéndices de sus congéneres), la cual puede ser una consecuencia de la baja calidad de los recursos disponibles en ese hábitat. Se demostró que las relaciones tróficas de A. pisonii cambian a lo largo del gradiente de manglares estudiado. Se evidencia una mayor dependencia de las hojas del manglar en los cangrejos que habitan en manglares con mayor desarrollo estructural (consumidor de primer orden). Mientras que hacia los manglares con desarrollo estructural intermedio o bajo, y condiciones de hipersalinidad, las poblaciones de Aratus se comportan más como generalistas, esto es que asimilan de manera equitativa las distintas fuentes de recursos, o como consumidores de segundo orden, con predominio de la fracción aportada por otros consumidores como los insectos. Esta tesis representa el primer estudio, conocido por la autora, que relaciona la dinámica de almacenamiento de reservas, con los recursos utilizados por la especie A. pisonii, mediante el uso combinado de los isótopos estables y los análisis de contenido estomacal. Estos resultados contribuyen un poco más al entendimiento de la relación manglar ↔ cangrejo y amplia el conocimiento sobre la ecología de esta especie en los manglares americanos. v Al mar inspirador de sueños… A Néstor, compañero de vida A Marina y Bernardo A Josefina y Oscar A mis hermanos AGRADECIMIENTOS Al Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas por los fondos otorgados para la realización de esta Tesis. Al Dr. Jesús Eloy Conde, por su excelente profesionalismo en la conducción del presente trabajo, por todos sus sabios consejos y acertadas recomendaciones. Al jurado examinador por sus contribuciones, asesoría y recomendaciones realizadas para mejorar el manuscrito. A la Dra. Noemí Chacón por brindarme las facilidades para la realización de los ensayos de textura en su laboratorio, en especial a Mayela, Belkis, Diana y Ana. A la Lic. Petra Hernández y Eleine Fuenmayor del laboratorio de Análisis Elemental del Centro de Química y al Dr. Edgar Ocando por el apoyo en la realización de los análisis de carbono y nitrógeno. A los investigadores del Centro de Ecología por sus críticas constructivas y precisas recomendaciones a mi proyecto de Tesis. A la Dra. María Beatriz Barreto y a su equipo de trabajo por su asesoría para la realización del análisis de la estructura de la vegetación A la Dra. Beatriz Vera por su asesoría para la identificación de las algas y por sus sabios consejos y motivación para la culminación de este trabajo. A la Dra. Tibisay Pérez por su asesoramiento con los temas relacionados a los isótopos estables y sus asertivas recomendaciones. A Carlos Carmona, Edlín Guerra, Luz Esther Sánchez (Lucha), María Antonieta López, Carlos Alberto López y Néstor Viloria, compañeros en las faenas de campo, gracias por su ayuda, amistad y su apoyo constante. vii A Edlín Guerra por la asesoría en el procesamiento estadístico de los resultados y por facilitar al laboratorio la licencia del (6176) del Programa PRIMER 6 versión 6.1.11 & PERMANOVA+ versión 1.0.1. Al laboratorio de Ciencias de la Tierra de la Universidad Internacional de Florida, representado por el Dr. William Anderson (Florida International University, Earth Sciences Dept-FIU, EUA). A mis compañeras (o) del postgrado y del Centro, en especial a Milagros Lovera, Ileana Herrera, Luz Ester Sánchez, Gabriela Montiel, Luz Lisset, Edlín Guerra, Francisco Nava, Nina Nikonova, Guillermina Aguiar, por todas las conversaciones, intercambio de ideas y consejos acertados que me ofrecieron. A los señores Eloy y Eloina Conde por su cariño y amistad, y por hacernos más placentera la estancia en La Vela de Coro. A Bruni, por ese gran apoyo con mis hijos y por brindarles ese amor tan especial de abuela. Muy especialmente a mis hijos, Marina y Bernardo, por toda su comprensión y paciencia con todo lo que significó este largo camino andado juntos, soportando mis estados de ánimo y mis angustias, y además por su valiosa ayuda en las faenas de trabajo. A mis padres, Josefina y Oscar, por el amor y los grandes valores humanos cultivados en todos nosotros (sus hijos) a lo largo de la vida. A Néstor, por estar conmigo codo a codo cada día, por el apoyo y amor incondicional y por toda esa fuerza transmitida que me mantuvo firme y me brindó la fortaleza necesaria para continuar y culminar con éxito esta etapa de mi vida. viii ÍNDICE GENERAL Resumen……………………………………………………..……………………….iii Agradecimientos……………………………………………………………….…….vii Lista de Tablas………………………………………………………………………..xi Lista de Figuras……………………………………………………………………...xiv CAPÍTULO I: Introducción General……………………………………………...….1 CAPÍTULO II: Área de estudio y caracterización del gradiente ambiental Resumen……………………………………………………………………… …….15 Área de Estudio…………………………..…………………………………..............16 Caracterización del gradiente ambiental……………………………………………..20 Metodología………….……………………………………………………………....20 Resultados………………………………………………………………………...….26 Discusión………………………………………………………….………………....46 CAPÍTULO III: Recursos empleados por Aratus pisonii Resumen……………………………………………………………………………..51 Introducción…..……………………………………………………………………...52 Metodología………………………………………………………………………….54 Resultados…….……………………………………………………………………...58 Discusión…..………………………………………………………………………...80 Anexos………………………………………………………………………………88 CAPÍTULO IV: Dinámica energética de Aratus pisonii Resumen …………………………………………….……………………………….82 Introducción …………………………………………………………………………83 Metodología………………………………………………………………………….85 Resultados …………………………………………………………………………...92 Discusión …………………………………………………………………………..110 Anexos……………………………………………………………………………...124 CAPÍTULO V: Análisis trófico de Aratus pisonii a través de los isótopos estables carbono δ13C y nitrógeno δ15N Resumen ……………………………………………………………………….......141 Introducción …………………………………………………………………..........142 Metodología...……………………………………………………………...…….....145 Resultados…………………………………………………………………………..151 Discusión……………………………………………………………………….…..162 Anexos……………………………………………………………………………..173 CAPÍTULO VI: Discusión General………………………………………………………181 CAPÍTULO VII: Conclusiones…………………………………………………….190 CAPÍTULO VIII: Referencias…………………………………………………………..193 CURRICULUM VITAE…………………………………………………………... LISTA DE TABLAS Tabla Página 1.I. Altura del manglar, ancho del caparazón (a.c.), esfuerzo reproductivo (% hembras ovadas), talla relativa al inicio de la madurez (RSOM, siglas en inglés) y proporción de hembras y machos, en el cangrejo de mangle Aratus pisonii, en seis localidades de la costa de Venezuela …………………………………………………4 1.II. Producción de hojarasca en varios tipos de manglares…………………………..5 2.I. Tipo de manglar y situación geográfica de las localidades de muestreo………...18 2.II. Longitud de las transectas y superficie en m2 de las parcelas establecidas en las localidades de estudio………………………………………………………………..21 2.III. Métodos para la determinación de los análisis físico y químicos de las muestras de suelo y agua ……..………………………………………………………………..23 2.IV. Características estructurales de los manglares estudiados. Valores promedios ± desviación estándar………………………………………………………………….27 2.V. Resultados estadísticos (PERMANOVA) de las propiedades de los suelos en las localidades de estudio. Promedio (± error estándar) seguido por letras que señalan los grupos entre los cuales existen diferencias estadísticamente significativas; cuatro réplicas por localidad. Textura del suelo, porcentaje de arcillas, limos y arenas por localidad……………………………………………………………………………...362.VI. Resultados estadísticos de las características físicas y químicas del agua de mar en el gradiente espacial durante el periodo de estudio. Promedio (± error estándar) seguido de letras que indican diferencias estadísticamente significativas. Resultados de la prueba de PERMANOVA. Los niveles de significación estadística se indican como *p<0,05, **p<0,01, ***p<0,001…………………………………………….40 xi 2.VII. Especies de macroalgas asociadas a las raíces de Rhizophora mangle en las localidades de Tiraya Marina y Tiraya B (modificada de López et al., 2009)………44 3.I. Rubros alimentarios en el contenido estomacal de Aratus pisonii en las localidades estudiadas (√ presente; - ausente)……………………………………....59 3.II. Número de estómagos de acuerdo al grado de plenitud; los porcentajes respectivos entre paréntesis. A. Sequía, B. Lluvias…….…………………………...64 3.III. Índice de importancia relativa (IIR) expresado en valores porcentuales (%) de los rubros alimentarios para machos y hembras en las localidades estudiadas. Época de sequía (enero 2008)……………………………………………………………….66 3.IV. Índice de importancia relativa (IIR) expresado en valores porcentuales (%) de los rubros alimentarios, para machos y hembras en el gradiente espacial. Época de lluvia (septiembre de 2007)………………………………………………………….67 3.V. Registros de la captura activa de artrópodos arbóreos por el cangrejo de mangle Aratus pisonii (modificado de Beever et al. 1979).....................................................76 4.I. Concentración de carbono y nitrógeno en gónadas y hepatopáncreas de otros cangrejos grápsidos (Hasek & Felder, 2004) y en Aratus pisonii (este estudio)…...115 4.II. Contenido orgánico, de nitrógeno y relación C/N en el hepatopáncreas y en las gónadas de A. pisonii; y en las hojas de los manglares donde habita cada población (media ± error estándar y el tamaño de la muestra, n)……………………………...119 5.I. Contribución de los recursos potenciales a la dieta de A.pisonii en el manglar estuarino de mayor desarrollo estructural, Boca de Ricoa (BR)……………………157 5.II. Contribución de los recursos potenciales a la dieta de A.pisonii en el manglar marino arbolado (TIM). ……………………………………………………………158 5.III. Contribución de los recursos potenciales a la dieta de A. pisonii en el manglar hipersalino arbolado (TIB)…………………………………………………………159 xii 5.IV. Contribución de los recursos potenciales a la dieta de A.pisonii en el manglar hipersalino arbustivo (TIA)………………………………………………………...160 5.V. Contribución de los recursos potenciales a la dieta de A.pisonii en el manglar hipersalino achaparrado (TAC)…………………………………………………….161 5.VI. Valores de δ13C y δ15N de cangrejos Grapsidae (Sesarminae) de manglares del Indo Pacífico (Paleotrópico) y de los recursos que consume………………………162 5.VII. Valores de δ13C y δ15N de Aratus pisonii de los manglares del Neotrópico y de los recursos que consume…………………………………………………………..163 5.VIII. Resumen de los δ13C y δ15N de A. pisonii y de las fuentes de recursos por localidad en este estudio (media y desviación típica)………………………………164 5.IX. δ13C y δ15N para A. pisonii y su dieta actual (contenido estomacal) y el enriquecimiento trófico obtenido a partir de esta diferencia. Datos de este estudio………………………………………………………………………………169 5.X. Contenido de nitrógeno foliar y relación C/N de las hojas de Rhizophora mangle y Laguncularia racemosa en distintos países de América………...………………170 xiii LISTA DE FIGURAS Figura Página 1.1. Ejemplar del cangrejo de mangle Aratus pisonii en un manglar de Venezuela, laguna de Boca de Caño, península de Paraguaná, estado Falcón……………………3 2.1. Situación relativa de la zona de estudio en Venezuela y ubicación de las localidades de muestreo en la península de Paraguaná y en el continente. Imagen de satélite obtenida a través de Google TM earth………………………………………..17 2.2. Precipitación mensual en las estaciones metereológicas más cercanas a las zonas de muestreo: Tocópero (43 años) para Boca de Ricoa, Los Pozos (25 años) para la laguna de Tiraya, y La Enramada (27 años) para Tacuato (Minamb, 2004)………...19 2.3. (A) Raíces del manglar mostrando el felpudo de algas emergido durante la marea baja. (B) Cangrejo de mangle Aratus pisonii alimentándose de algas en Tiraya Marina………………………………………………………………………………..24 2.4. (A) Boca de Ricoa: Laguncularia racemosa cubriendo la ribera este. (B) Parche de Rhizophora mangle en la ribera oeste. (C) Juveniles de L. racemosa hacia la boca del río (época de lluvias)……………………………………………………………..26 2.5. Densidad relativa (%) de las especies que conforman los manglares estudiados en las localidades de estudio. Barras verticales señalan el error estándar….……….......28 2.6. (A) Tiraya Marina, manglar de franja. (B) Tiraya B y (C) Tiraya A, manglares del interior de la laguna hipersalina………………………………………………….30 2.7. Manglares achaparrados de R. mangle y A. germinans en la localidad de Tacuato .………………………………………………………………………………………31 2.8. Tendencia del área basal (AB m2/0,1ha) a lo largo del gradiente de manglares escogido. Resultados del análisis de regresión lineal……………………………......32 2.9. Tendencia presentada por la altura del manglar: A) media (F= 364,8 P<0,001 gl= 275) y B) máxima (F=60,3 P<0,001 gl= 15) a lo largo del gradiente de manglares propuesto. Resultados del análisis de regresión lineal…………………..33 xiv 2.10. Núcleos de sedimento empleados en la estimación de la densidad aparente. a) Pesaje de las muestras en el laboratorio. b) Detalle de los núcleos después de ser pesados, nótese la gran cantidad de raíces, rizoides y hojas, asociadas a los sedimentos de TIM principalmente………………………………………………….35 2.11. Temperatura del aire y del agua en las localidades de estudio; media e intervalo de confianza al 95%.....................................................................................................37 2.12. Tendencia de la salinidad (SAL) a lo largo del gradiente de manglares escogido. Resultados del análisis de regresión lineal (F= 65,73 P<0,001 gl= 54)…………….38 2.13. Relación entre A). Altura del manglar y la salinidad del agua. B). Área basal y salinidad. Resultados del análisis de regresión lineal………………………………..39 2.14. Variación del oxígeno disuelto en agua (mg/l) a lo largo del gradiente de estructura de manglares……………………………………………………………...41 2.15. pH del agua de mar superficial en las localidades de estudio, media e intervalo de confianza al 95%.....................................................................................................42 3.1. Porcentaje de ocurrencia de los rubros en los estómagos de A. pisonii. Media de las cinco localidades y desviación estándar (barra vertical). A. Sequía; B. Lluvias.........................................................................................................................61 3.2. Número de estómagos según el grado de plenitud de acuerdo al periodo de sequía (barras verdes) y lluvias (barras azules)……………………………………………..62 3.3. Residuales corregidos del análisis de contingencia tridimensional (grado de plenitud vs localidad, con la variable época como capa o subgrupo). Nivel de significancia 1,96. Los valores estadísticamente significativos se encierran en un círculo……………………………...………………………………………………...63 3.4. Relación entre el número de rubros por localidad y el A) Log área basal (m2/0,1 ha), y B) la altura máxima (m) del manglar. Regresiones no significativas P>0,05………………………………………………………………………………..69 3.5. A) Relación entre el IIR hojas y el área basal (m2/0,1 ha), B) Relación entre el xv IIR hojas y la salinidad del agua (‰). Regresiones no significativas P>0,05. ……..70 3.6. A) Relación entre el IIR de los crustáceos (A) y del sedimento (B). Resultados del análisis de regresión lineal; ecuación de la recta que mejor se ajusta a la nube de puntos………………………………………………………………………………...714.1. Representación gráfica de los datos, variable dependiente Log peso del hepatopáncreas (Log HP) y la covariable log masa corporal (Log MC). Localidad de TIM, época de sequía y lluvias (TIMs, TIML, respectivamente)……………………90 4.2. Porcentaje de hembras ovadas en función del total de hembras capturadas, en la temporada de sequía y lluvias……………………………………………………... ..92 4.3. Peso corregido del hepatopáncreas, A) 2002 B) 2004 (ANCOVA, localidad x época, P<0,001). Covariable: log masa corporal (MC) 2002= 0,62 g; 2004= 0,77 g. Las barras verticales denotan intervalos de confianza al 95%. (*) La diferencia de medias entre épocas es significativa al nivel 0,05…………………………………...94 4.4. Peso corregido de las gónadas, año 2002 A) HEMBRAS (ANCOVA, época x localidad, P<0,001), (B) MACHOS (ANCOVA, localidad, P<0,001) Covariable: log masa corporal (MC) (Hembras, MCmedia = 0,5593g; Machos, MCmedia =0,9477g ). Las barras verticales denotan intervalos de confianza al 95%. %. (*) La diferencia de medias es significativa al nivel 0,05…………….………………………………..….97 4.5. Peso corregido de las gónadas, año 2004, (A) variación entre localidades y épocas (ANCOVA, P<0,05), (B) variación entre sexo y épocas (ANCOVA, P<0,001) (C) variación entre localidades y sexos (ANCOVA, P<0,05) Covariable: log masa corporal (MC) (media= 0,8354 g). Las barras verticales denotan intervalos de confianza al 95%.(*) La diferencia de medias es significativa al nivel 0,05……..….99 4.6. Contenido orgánico (%C) en el hepatopáncreas de Aratus pisonii. (PERMANOVA, localidad x época, Pseudo F (4,94) = 12,41, P<0,001). Las barras xvi verticales denotan intervalos de confianza al 95%. (*) La diferencia de medias entre épocas es significativa al nivel 0,05………………………………………………...100 4.7. Contenido orgánico (%C) en el hepatopáncreas de Aratus pisonii. (PERMANOVA, sexo x época, Pseudo F (1,94) = 10,74, P<0,01). (○) hembras, (●) machos. Barras verticales denotan intervalos de confianza al 95%..........................101 4.8. Contenido de nitrógeno (%N) en el hepatopáncreas (PERMANOVA, localidad x época, Pseudo F (4,94) = 12,41, P<0,001). Barras verticales denotan intervalos de confianza al 95%. (*) La diferencia de medias entre épocas es significativa al nivel 0,05…………………………………………………………………………………102 4.9. Relación C/N del hepatopáncreas (PERMANOVA, C/NHEP, localidad x época, Pseudo F (4,94) = 3,83, P<0,01). Barras verticales denotan intervalos de confianza al 95%. (*) La diferencia de medias es significativa al nivel 0,05……………………103 4.10. Relación C/N del hepatopáncreas (PERMANOVA, C/NHEP, época x sexo, Pseudo F (1,94) = 4,97, P<0,05). H: hembras, M: machos. Barras verticales denotan intervalos de confianza al 95%..................................................................................103 4.11. Contenido orgánico de las gónadas (PERMANOVA, localidad x época, Pseudo F (4,94) = 5,39, P<0,001). Barras verticales denotan intervalos de confianza al 95%.(*) La diferencia de medias entre épocas es significativa al nivel 0,05 (comparaciones por pares del PERMANOVA)…………………………………….104 4.12. Contenido orgánico de las gónadas (PERMANOVA, sexo, F (1,94)= 140,56, P<0,001; época x sexo, P>0,05). H: hembras, M: machos. Barras verticales denotan intervalos de confianza al 95%..................................................................................105 4.13. Contenido de N en las gónadas (PERMANOVA, localidad x época x sexo, Pseudo F (4, 95) = 6,33, P<0,01 Barras verticales denotan intervalos de confianza al 95%. (*) La diferencia de medias es significativa al nivel 0,05 (comparaciones por xvii pares del PERMANOVA)………………………………………………………….106 4.14. Relación C/N GÓN (PERMANOVA, localidad x sexo, Pseudo F (4, 95) = 6,33, P<0,001). (○) Hembras, (●) Machos. Barras verticales denotan intervalos de confianza al 95%........................................................................................................107 4.15. NMÚS en el gradiente de manglares y entre épocas del año. Barras verticales denotan intervalos de confianza del 95%.(*) La diferencia de medias es significativa al nivel 0,05 (comparaciones por pares del PERMANOVA)………………………108 4.16. Relación entre el NMÚS y NGÓN en la localidad hipersalina de TAC y con menor desarrollo estructural. Resultados del análisis de regresión lineal, regresión significativa (P<0,05). ……………………………………………………………..109 5.1. δ13C y δ15 N de los recursos potenciales y de A. pisonii en el manglar estuarino (BR), las señales isotópicas de los recursos están corregidas para el enriquecimiento trófico esperado, de acuerdo al factor de fraccionamiento mencionado en el texto...........................................................................................................................150 5.2. Promedio y desviación estándar del δ13C y del δ15N de los recursos potenciales y del músculo de A. pisonii a través de las localidades y años de estudio…………..154 xvii i 1 CAPITULO I: Introducción General 2 1. INTRODUCCIÓN Los manglares representan uno de los ecosistemas más típicos de las costas tropicales y subtropicales, donde pueden desarrollarse en condiciones marinas, estuarinas y fluviales (Lacerda et al., 2002; Conde & Carmona-Suárez, 2003). Poseen una elevada importancia ecológica y destaca su relevancia en la protección que brindan a la franja costera contra tormentas y huracanes, el amortiguamiento de contaminantes, y el servir como trampa eficiente de carbono (Othman, 1994; Chmura et al., 2003; Moberg & Ronnback, 2003; Valiela et al., 2004). Además, es frecuente que los manglares presenten una alta productividad, la cual contribuye significativamente al enriquecimiento de las aguas costeras (Odum & Heald, 1975; Lugo & Snedaker, 1974; Rodríguez, 1987). También ofrecen una gran variedad de hábitats para la reproducción, cría, alimentación y refugio de organismos, por lo que albergan una amplia diversidad de especies vegetales y animales, acuáticas (peces, crustáceos, moluscos, etc.) y terrestres (insectos, reptiles, aves y mamíferos) (Pannier & Pannier, 1989; Lacerda et al., 2002; Valiela et al., 2004; Lee, 2008). Los crustáceos constituyen uno de los grupos faunísticos más importantes de los bosques de manglar, en especial los cangrejos ya que presentan una alta riqueza de especies, sobre todo en la región del Indo Pacífico (Paleotrópico) (Jones, 1984; McIvor & Smith, 1995; Lee, 2008). En América (Neotrópico), aunque es menor la riqueza de especies, se encuentran en gran abundancia y representan un porcentaje importante de la biomasa total de la macrofauna (Golley et al., 1962; McIvor & Smith, 1995). Se ha demostrado el importante papel que juega la comunidad de cangrejos en los procesos ecológicos y en el funcionamiento del manglar (Lee, 1998, 1999, 2008). Entre los procesos más relevantes, influenciados por la actividad de éstos se encuentran: la fragmentación y degradación de la hojarasca, el ciclaje de nutrientes, la geoquímica del suelo (Camilleri, 1989, 1992; Robertson & Daniel, 1989; Robertson, 1986, 1988; Frusher et al., 1994; McKee, 1995; Skov & Hartnoll, 2002; Schories, et al. 2003; Werry & Lee, 2005; Kristensen, 2008; Mchenga & Tsuchiya, 2008; Mchenga et al., 2007) y la zonación de la vegetación (Smith, 1987; Smith et al., 1989; Sousa & Mitchell, 1999). El grueso de los trabajos en los que se evalúan los procesos ecológicos mediados por los cangrejos, se han realizado principalmente en manglares del Paleotrópico y sólo unos pocos en el Neotrópico (Smith et al., 1989; McIvor & 3 Smith, 1995; Twilley et al. 1997; Sousa & Mitchell, 1999). Sin embargo, en el Neotrópico se han estudiado aspectos de la ecología, dinámica poblacional e historia de vidadel cangrejo de mangle Aratus pisonii (H. Milne Edwards, 1837) (Conde & Díaz, 1989a, b; Díaz & Conde, 1989; Conde & Díaz, 1992a, b; Leme & Negreiros- Fransozo, 1998a , 1998b; Conde et al., 2000; Leme, 2002, 2006; Chiusi, 2003; Faraco & Lana, 2004; Nicolau & Oshiro, 2002, 2007). Aratus pisonii (H. Milne Edwards, 1837), llamado comúnmente cangrejo de mangle (Figura 1.1), es uno de los crustáceos más comunes en los manglares americanos y se encuentra ampliamente distribuido en ambos lados del continente; en la vertiente atlántica desde Florida hasta Brasil y en la costa del Pacífico desde México hasta Perú (Hartnoll, 1965; Warner, 1967, 1969; Chace & Hobbs, 1969; Conde et al., 2000; Vargas-López et al., 2008). De hábito arborícola, comúnmente localizado hacia el borde del manglar adyacente al mar, pasa la mayoría del tiempo fuera del agua sobre raíces, ramas y hojas (Wolcott, 1988, Conde, 1990). Se alimenta principalmente de hojas vivas del mangle, aunque puede explotar otros recursos, tales como, algas, insectos, moluscos, gusanos nemátodos, foraminíferos, otros crustáceos y carne de pescado (Beever et al., 1979; Díaz & Conde, 1988; Brogim & Lana, 1997; Erickson et al., 2003). Los estadios de larvas zoeas son capaces de alimentarse, tanto de material vegetal (detritus, diatomeas) como animal (copépodos) (Schwamborn et al., 2006). Figura 1.1 Ejemplar del cangrejo de mangle Aratus pisonii en un manglar de Venezuela, laguna de Boca de Caño, península de Paraguaná, estado Falcón. 4 2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Se ha encontrado que ciertas características de la historia de vida y dinámica poblacional de A. pisonii en América, pueden correlacionarse con la estructura de los bosques de manglar a lo largo de un gradiente ambiental (Conde & Díaz, 1989b, 1992a; Conde et al., 1989, 1993). En particular, se ha encontrado que la talla de los cangrejos incrementa progresivamente desde los manglares con menor desarrollo estructural (achaparrados) ubicados en lagunas hipersalinas, hasta una talla máxima encontrada en manglares localizados en la desembocadura de ríos, los cuales tienen un mayor desarrollo estructural (Tabla 1.I) (Conde et al., 1989; Conde & Díaz, 1989b, 1992b; Conde et al., 1995). El porcentaje de hembras ovadas también ha presentado una asociación con el gradiente de manglares en Venezuela; el menor porcentaje ha sido registrado en el manglar arbustiforme de laguna hipersalina y el mayor porcentaje en el manglar estuarino (Tabla 1.I) (Conde & Díaz, 1989b). Tabla 1.I Altura del manglar, ancho del caparazón (a.c.), esfuerzo reproductivo (% hembras ovadas), talla relativa al inicio de la madurez (RSOM, siglas en inglés) y proporción de hembras y machos, en el cangrejo de mangle Aratus pisonii, en seis localidades de la costa de Venezuela (Conde y Díaz, 1989b; 1992a; Conde et al., 1995) Gradiente de manglares Altura del mangle (m) Talla a.c. (mm) Hembras ovadas a.c. % RSOM1 (media) hembras/ machos Achaparrado-hipersalino (Tacuato) < 2 17,95 17,95 _ 0,4563 _ Arbustiforme- hipersalino (Tiraya A) 2-4 21,25 21,25 17,50 0,4563 1,08 Arbóreo -hipersalino (Tiraya B) 5-6 26,70 23,65 40,30 0,4563 1,35*** Arbóreo-marino (Morrocoy) 10 26,80 23,65 14,00 0,5418 1,30*** Arbóreo-estuarino (Laguna de Tacarigua) 15-20 29,45 26,30 47,70 0,5453 1,60*** Arbóreo-estuarino (desembocadura del río Ricoa) 20 28,90 27,70 47,80 0,5453 1,81*** 1Los datos del RSOM fueron estimados para los manglares hipersalinos, marino y estuarinos en general, sin especificar por localidad (Conde & Díaz, 1992a). *** Desviación significativa de la proporción Mendeliana esperada 1:1, P<0,001 5 Así mismo, la proporción de sexos y la talla relativa al inicio de la madurez (siglas en inglés RSOM), varían con el gradiente estructural de manglares (Tabla 1.I); respecto a la proporción de sexos se observa una tendencia al predominio de hembras en manglares con mayor desarrollo estructural (Díaz & Conde, 1989). La talla relativa al inicio de la madurez (RSOM), cambia en las poblaciones de A. pisonii que habitan en manglares hipersalinos, mostrando valores significativamente inferiores a los encontrados en el manglar marino y estuarino (Conde & Díaz, 1992a). Con relación a los aspectos de la dinámica poblacional de Aratus, como la reproducción y el reclutamiento, se ha observado que estos procesos varían con el tipo de hábitat. En los manglares de los ambientes estuarino y marino, se ha registrado reproducción continua a lo largo del año, pero se observa un incremento durante la estación lluviosa (Díaz y Conde, 1989; Conde y Díaz, 1989a). Mientras que en los manglares ubicados en zonas hipersalinas, la reproducción es estacional, con máximos en la época de lluvias y de mareas altas y escasez e incluso ausencia total de hembras ovadas en la estación seca y de mareas bajas (Conde, 1990). Estos resultados sugieren una gran plasticidad en la dinámica poblacional y en las características de la historia de vida de A. pisonii, probablemente asociada a la productividad del hábitat (Conde & Díaz, 1989b). A partir de estos resultados, Conde y Díaz (1989b) propusieron un modelo conceptual que relaciona las características de la historia de vida de Aratus con la productividad del manglar (Tabla 1.I). Aunque no se presentan datos propios de productividad de los manglares en cada lugar evaluado, los autores aluden a la estrecha relación entre la tipología del bosque de manglar y la productividad (Lugo & Snedaker, 1974; Snedaker, 1989) (Tabla 1.II.). Tabla 1.II. Producción de hojarasca en varios tipos de manglares Tipo de manglar Producción de hojarasca1 (mg.ha-1.año-1) Enano (dwarf) 1,22 – 1,86 Borde (Fringe) 8,35 – 9,06 Estuarino (Riverine) 11,00 – 14,50 1. Day et al., 1982, 1987; Snedaker, 1989. 6 3. ANTECEDENTES Corroborando la existencia de plasticidad fenotípica Se entiende como plasticidad fenotípica la capacidad que tiene un genotipo dado de expresarse de distintas formas, como respuesta a condiciones ambientales diferentes (Begon et al., 2006). La plasticidad fenotípica en A. pisonii, fue confirmada a través de un experimento de trasplante de poblaciones (Conde & Díaz, 1989b), en el cual, individuos de tallas reducidas asociados a un manglar arbustiforme, fueron introducidos en un pequeño islote de manglar arbóreo, donde los cangrejos presentaban tallas normales. Los cangrejos autóctonos fueron retirados antes de la introducción. Al cabo de seis meses se observó, que los cangrejos introducidos presentaban una moda igual a la de los autóctonos, y también que hubo un incremento del esfuerzo reproductivo (% hembras ovadas) (Conde & Díaz, 1989b). Estos resultados le permitieron sugerir a los autores que las características de la historia de vida en Aratus no son fijadas genéticamente y que en condiciones de mayor bonanza, la población reacciona alcanzando mayores tallas y mayor número de hembras ovadas. En particular, en A. pisonii esta idea es apoyada por el hecho de presentar un desarrollo larval con una fase planctónica (Warner, 1967; Díaz & Bevilacqua, 1986, 1987), lo que dificulta el aislamiento de subpoblaciones, que pudieran promover un cambio en la constitución genética de éstas (Conde, 1990). A partir de estos resultados se propuso que la explicación debería encontrarse en las diferencias entre los distintos bosques de manglar examinados, en la calidad de estos hábitats y en los potenciales recursos que ofrece el gradiente de manglares (Conde & Díaz, 1989b; Conde, 1990). Se ha sugerido que la variabilidad intraespecífica encontrada en las características de la historia de vida de A. pisonii, se puede explicar como una respuesta adaptativa de plasticidad fenotípica a las condiciones locales ambientales, sinnecesidad de recurrir a la existencia de diferencias genotípicas (Conde, 1990), como ha sido propuesto para otros grupos de organismos (Brown, 1985; Dobson & Kjelgaard. 1985; Dobson & Murie, 1987). En estudios realizados con otras especies (ej. ardillas, aves, moluscos) la variabilidad en las características de la historia de vida entre poblaciones de la misma especie, se ha explicado como una respuesta de plasticidad fenotípica a las condiciones locales del ambiente (recursos, condiciones físico químicas, depredación, parásitos), sin necesidad de invocar diferencias genotípicas (Bertness, 1981; James, 1983; Stearns, 1992; Brown, 1985; Dobson & Murie, 1987; Dobson & 7 Madam, 2001, Ernande et al., 2004). En particular, Dobson y Murie (1987) señalan que la plasticidad fenotípica puede ser la respuesta más probable a un ambiente que exhibe variación temporal y/o espacial. Condiciones del ambiente que pueden modular las características de la historia de vida de A. pisonii Se ha evaluado la calidad del recurso foliar a lo largo de un gradiente estructural de manglares habitado por A. pisonii, y se ha encontrado que las poblaciones de hembras ovadas de tallas reducidas, están asociadas a manglares achaparrados localizados en ambientes hipersalinos que presentan hojas con bajo contenido de nitrógeno y alto de polifenoles. Las máximas tallas de hembras ovadas han sido registradas en el manglar estuarino con mayor desarrollo estructural, cuyas hojas presentaron un mayor contenido de nitrógeno foliar y menor de polifenoles (Conde et al., 1995; Rondón, 2000). Entre los efectos deletéreos de los polifenoles, se incluye el retraso o interrupción del crecimiento en los artrópodos (Fleck & Layne, 1990). Sin embargo, aunque la calidad de las hojas puede estar influenciando el crecimiento somático de Aratus, también otros factores pueden actuar sobre éste, ya que en algunas localidades las relaciones entre el contenido de taninos y de nitrógeno foliar, y las tallas de los cangrejos, no fueron tan claras y directas (Rondón, 2000). Se ha sugerido evaluar otros recursos potenciales, distintos a las hojas, que puedan ser empleados por este cangrejo en los manglares estudiados (Conde et al., 1989, 1995). Se ha discutido la posible influencia de algunas condiciones físicas del ambiente, por ejemplo, la salinidad y la desecación, como moduladores de las características de la historia de vida de A. pisonii. La salinidad es considerada un parámetro ambiental clave y responsable de la reducción en el tamaño de crustáceos (Chittleborough, 1976; Brown y Caputi, 1985). Sin embargo, en el caso de A. pisonii ésta no parece estar jugando un papel determinante. En la laguna hipersalina de Tiraya en la península de Paraguaná, que contiene manglares arbolados y arbustiformes, se observaron hembras ovadas de tallas normales asociadas al manglar arbóreo y hembras ovadas de tallas reducidas en el manglar arbustiforme, a pesar de que la salinidad era igual en las dos zonas. Este resultado sugiere que la salinidad no es el único factor modulador de las características de la historia de vida en Aratus (Conde 1990; Conde et al., 1989). 8 Otro factor físico que podría influir sobre la reducción del crecimiento, es la desecación en aquellos manglares sometidos a bajamares prolongadas (Conde et al., 1989). Aratus requiere humedecer sus branquias para el control de la temperatura y respiración ya que es muy sensible a la desecación (Hartnoll, 1988). Por consiguiente, las poblaciones de localidades con bajamares prolongadas, pueden estar invirtiendo una gran cantidad de energía en homeóstasis y poca en crecimiento y reproducción (Conde et al., 1989). Sin embargo, debe considerarse la influencia compartida de otros factores, tales como la cantidad y calidad del alimento, sobre todo porque los manglares arbustiformes, como el de TIA, son poco productivos (Conde et al., 1989; Lugo & Snedaker, 1974). En cuanto a factores bióticos, se sabe que Aratus es presa de una variedad de depredadores (cangrejos, peces, pequeños mamíferos, aves) (Warner, 1967; Beever et al., 1979; Wilson, 1989). Sin embargo, el papel de la depredación sobre la estructura poblacional (distribución de tallas) no ha sido evaluado todavía. Se considera poco probable que ésta pudiera influir sobre el tamaño reducido detectado en Aratus, ya que en aquellos lugares donde se ha observado gran abundancia de depredadores, también se han medido las mayores tallas del cangrejo (Conde et al., 1989; Conde 1990). Sobre la influencia de parásitos en Aratus no existe información hasta el presente. Reservas corporales en cangrejos Se ha demostrado que el éxito reproductivo en una variedad de organismos depende de los niveles de reservas corporales previamente almacenadas; en la iguana herbívora Iguana iguana el nivel de las reservas corporales almacenadas en los tejidos determina el éxito reproductivo (Marken Lichtenbelt, 1993). La principal glándula de almacenaje de reservas orgánicas e inorgánicas en decápodos es el hepatopáncreas (Gibson & Baker, 1979). El almacenamiento de reservas en el hepatopáncreas de cangrejos de litoral rocoso, sucedió cuando incrementó la biomasa y calidad de las algas; este almacenaje es propuesto como un requisito obligatorio, previo a la época reproductiva (Kennish, 1997). Se ha propuesto que el decrecimiento en el peso del hepatopáncreas está asociado a la movilización de las reservas corporales de acuerdo a las necesidades metabólicas del individuo, siendo invertidas tanto en reproducción, como en crecimiento, después de que son cubiertas los 9 necesidades metabólicas básicas para la sobrevivencia (Calow, 1981 citado por Kyomo, 1988). La calidad y/o cantidad del recurso pueden influir en la respuesta reproductiva y la tasa de crecimiento de los cangrejos marinos; cuando la calidad y/o cantidad del recurso es limitante, los cangrejos no consiguen la energía suficiente para que las gónadas produzcan gametos, ni para mantener altas tasas de crecimiento (Sastry, 1983; Kennish, 1996). Por ejemplo, se ha observado en condiciones controladas de laboratorio que la calidad de la dieta afectó la supervivencia, la muda y la reproducción en el cangrejo Grapsus albolineatus Lamarck, 1818 (Grapsidae) (Kennish, 1996). Aquellos cangrejos alimentados con una dieta de algas y carne de pescado, exhibieron mayores tasas de crecimiento, un mayor contenido de energía en forma de carbono en los órganos reproductivos y en el hepatopáncreas, y una alta supervivencia durante la muda, que los individuos alimentados sólo con algas. El autor señala que el estado físico o fitness de este cangrejo parece estar limitado por la falta de nutrimentos de origen animal, ya que la reproducción y almacenaje de nutrientes en el hepatopáncreas sucedió sólo cuando se alimentaron con la dieta mixta (carne y algas) (Kennish, 1996). Los isotópos estables como herramienta en la reconstrucción de dietas Debido a que Aratus tritura el alimento cuando pasa a través del molinillo gástrico (Warner, 1977), se dificulta la identificación del material ingerido, debido a la pérdida de la forma y de los caracteres morfológicos diagnósticos, necesarios para identificar las especies. Una alternativa metodológica es el empleo de los isótopos estables, la cual se basa en el análisis de la abundancia natural del cociente de isótopos de un elemento dado (ej. 13C/12C , 15N/14N , 34S/32S) como indicador del origen de la materia orgánica ingerida y asimilada por el organismo en cuestión. Esta técnica es empleada para el estudio de la incorporación de las distintas fuentes de carbono y nitrógeno, entre otros elemento, dentro de la red trófica, por lo que permite la reconstrucción de dietas y la detección de los procesos, conexiones y flujos de energía dentro de un ecosistema(Peterson & Fry, 1987; Michener & Schell, 1994). Se recomienda combinar los isótopos estables con los análisis de contenido estomacal o fecal, para facilitar la interpretación de los resultados (Newman, 1991). En estudios que han evaluado el flujo del carbono en los manglares a través de los isótopos estables, se registra que los organismos del manglar (crustáceos, moluscos, 10 poliquetos, etc.) muestran una amplia variación en la señal isotópica del carbono (δ13C= -28 a -15 ‰) y los autores sugieren que esta variación refleja el consumo del carbono proveniente de múltiples fuentes: hojarasca del manglar, macroalgas, plancton, diatomeas bénticas. Mientras que en los organismos de aguas abiertas se registraron δ13C más ceñidos (-19 a -13‰), indicando el uso de una fuente única de carbono, relacionada al componente del plancton (Rodelli et al. 1984; Thimdee et al. 2004). Se ha demostrado que la distribución de isótopos de nitrógeno es un buen indicador del nivel trófico en ecosistemas acuáticos, donde el enriquecimiento en 15N incrementa de forma predecible con el nivel trófico de los consumidores (Vander Zanden & Rasmussen, 1999; Post, 2002). El isótopo más pesado de 15N es acumulado en el consumidor a medida que se asciende en la red trófica, y como resultado los consumidores topes tienden a presentar cocientes de isótopos de nitrógeno (δ15N) más altos que aquellos consumidores primarios o herbívoros (Winemiller et al. 2007) 3. INTERROGANTES PLANTEADAS Hasta el presente se conoce que la variabilidad intraespecífica observada en las características de la historia de vida de Aratus pisonii se puede explicar como una respuesta adaptativa de plasticidad fenotípica a las condiciones locales del ambiente, sin necesidad de recurrir a la existencia de diferencias fenotípicas (Conde, 1990). Se han evaluado algunos factores moduladores de los rasgos de la historia de vida de este cangrejo, como la calidad del recurso foliar (Conde et al. 1995; Rondón, 2000), la salinidad y la exposición a largos periodos de bajamar (Conde et al. 1989; Conde 1990; Conde & Díaz, 1992b). Es probable que el gradiente de manglares esté brindando de forma natural, distintos niveles y tipos de recursos que pueden ser explotados por Aratus y que a su vez influyan en la condición corporal de este cangrejo. Por lo tanto, en este trabajo se pretende responder a las interrogantes siguientes: ¿cuán distintos son los recursos empleados por Aratus a través de dicho gradiente?, ¿qué alimentos alternativos a las hojas están asimilando los cangrejos?, ¿existe variación en las relaciones tróficas de Aratus a lo largo del gradiente?, ¿cómo gestionan el presupuesto energético (reservas corporales) en relación a la oferta local de recursos? y ¿cómo varía la energía invertida en reproducción y crecimiento en 11 relación a dicha oferta? Al proporcionar respuestas a estas interrogantes se obtendrá un mayor entendimiento de la causas que subyacen a la variabilidad intraespecífica observada en las características de la historia de vida de Aratus pisonii. 4. OBJETIVO GENERAL El objetivo general es investigar si el gradiente estructural de manglares conlleva a una variación en la condición energética y en los recursos alimenticios empleados y asimilados por Aratus pisonii y evaluar las posibles variaciones entre los periodos de sequía y lluvias. En particular se persiguen los siguientes objetivos específicos: 1. Examinar la estructura de los manglares con el fin de corroborar la existencia de un gradiente de complejidad estructural a lo largo de las localidades de estudio y evaluar las macroalgas que crecen sobre sus raíces, por constituir un recurso potencial para Aratus. Además, caracterizar los hábitats con base en las características físico-químicas del agua y los suelos. 2. Evaluar los siguientes aspectos en las poblaciones de A. pisonii, a través del gradiente de manglares y en la temporada de sequía y lluvias: a. La dinámica de almacenamiento de reservas corporales y la actividad reproductiva b. La energía en forma de carbono, almacenada en el hepatopáncreas y en las gónadas y la relación C/N en dichos órganos. c. El contenido de nitrógeno en el tejido muscular de los cangrejos (inversión en crecimiento somático) d. Los recursos empleados por Aratus a través de un análisis de contenido estomacal (dieta inmediata). e. Las señales isotópicas (δ13C, δ15N) del músculo de A. pisonii (dieta asimilada). f. La señales isotópicas (δ13C, δ15N) de las fuentes potenciales de alimento (hojas de mangle de distintas edades, macroalgas, fanerógamas marinas, sedimentos, insectos) 12 g. La contribución de cada fuente alimenticia a la dieta de las poblaciones de A. pisonii con el fin de determinar si hay variaciones en las relaciones tróficas a lo largo del gradiente. 5. SISTEMA DE HIPÓTESIS a) Si existe un gradiente de estructura de manglares, entonces a medida que aumenta la complejidad estructural del manglar debería incrementarse el número de rubros alternativos empleados por Aratus pisonii. b) Considerando que la calidad de las hojas es menor a medida que disminuye el desarrollo estructural del manglar, entonces la condición corporal de los cangrejos debe ser menor en manglares de poco desarrollo estructural. c) Existe un compromiso en los patrones de inversión de energía en crustáceos; si los recursos son limitados, entonces la energía invertida en una función (reproducción) o estructura (gónadas) no podrá ser dirigida a otra función. e) Considerando que el cociente de isótopos de carbono δ13C en el cangrejo, debe reflejar las fuente de carbono asimilada por el organismo, entonces aquellos cangrejos que consuman principalmente un solo tipo de recurso, deberán presentar señales isotópicas con poca variación, y si consumen una extensa gama de recursos, deberán mostrar un amplio intervalo de valores del δ13C. f) Considerando que el valor isotópico del 15N sugiere la posición trófica en la red alimentaria, entonces aquellos cangrejos que consuman en mayor proporción rubros de origen animal, deberán presentar valores más enriquecidos de δ15N, que aquellos que consuman principalmente hojas del manglar u otros productores primarios. Esta tesis está organizada en ocho capítulos, el presente es el capítulo introductorio donde se expone el problema de la investigación, los objetivos y el sistema de hipótesis. En el segundo capítulo se describe el área de estudio y se caracteriza la estructura de los manglares y el ambiente físico, con el fin de darle soporte a la existencia del gradiente estructural de manglares seleccionado. En el tercer capítulo se caracterizan los recursos empleados por Aratus pisonii mediante el 13 análisis de contenido estomacal, con el fin de responder a la primera hipótesis planteada (hipótesis a). El cuarto capítulo evalúa la dinámica de almacenamiento de reservas, la condición corporal y la actividad reproductiva de Aratus pisonii a lo largo del gradiente de manglares seleccionado y entre épocas de sequía y lluvias, con el fin de dar respuesta a las hipótesis b, c y d. El quinto capítulo investiga los recursos asimilados por A. pisonii mediante el uso de isótopos estables de carbono y nitrógeno, se evalúa la posición trófica a lo largo del gradiente de manglares y entre épocas del año, para así responder las hipótesis e y f. El sexto capítulo discute de forma integrada los resultados de los capítulos anteriores, además de sugerir objetivos de investigación futura. El séptimo capítulo expone las conclusiones de la investigación obtenida en cada capítulo. El último capítulo (Capítulo VIII) reúne la literatura citada en los capítulos anteriores. 14 CAPÍTULOII: Área de estudio y caracterización del gradiente ambiental de manglares 15 1. RESUMEN En la primera parte del capítulo se describe el área de estudio, luego se realiza un análisis de la estructura de la vegetación con el fin de corroborar la existencia de un gradiente de estructura de manglares a lo largo de las localidades de estudio. Se describen las variables físicas y químicas del agua superficial y del suelo bajo los manglares para caracterizar los hábitats. Por último, se identifican las especies de macroalgas sobre las raíces de los manglares, ya que éstas constituyen un recurso potencial para Aratus pisonii. Se seleccionaron cinco localidades en el estado Falcón, una de ellas ubicada en la desembocadura del río Ricoa “Boca de Ricoa” (BR) y las demás en la península de Paraguaná: “Tiraya A” (TIA), “Tiraya B” (TIB),“Tiraya Marina”(TIM) y “Tacuato” (TAC). El levantamiento de la estructura y la recolección de las muestras de suelo se llevó a cabo en octubre del 2007, mientras que las variables físico-químicas del agua, fueron tomadas en cada campaña de recolección de cangrejos. Se establecieron transectas paralelas a la línea de costa y se demarcaron parcelas de distintas superficies, de acuerdo a la densidad de troncos in situ. En cada parcela se registró la composición florística, el diámetro a la altura del pecho (DAP) y la altura de los árboles. Luego se calculó el área basal (AB), el DAP medio, la altura media y máxima, la densidad de individuos por especie y total, y se estimó un índice de complejidad (IC). La tendencia presentada por el área basal y la altura del manglar, variables que describen mejor la estructura del manglar, confirma que existe un gradiente de complejidad estructural en los manglares, el cual disminuye progresivamente desde BR hacia TAC. La salinidad del agua presentó una relación positiva, estadísticamente significativa, con el gradiente de manglares, cuya tendencia evidencia un incremento desde BR hacia TAC. El mayor desarrollo estructural se registró en BR, manglar estuarino, en donde predomina la especie Laguncularia racemosa. Este manglar presentó el mayor IC (22,9) y la mayor altura máxima (12 m) y un AB de 3,7 m2/0,1 ha. La zona de BR presenta una pluviosidad anual mayor que las localidades en Paraguaná (870 mm contra 370 y 257 mm), además es donde se registraron las menores salinidades del agua (media = 7,5‰). Esta zona presenta un aporte constante de sedimentos que transporta el río, los cuales deben contener una gran carga orgánica producto de las actividades agrícolas y de acuicultura que suceden río arriba. La combinación de estas variables podría explicar el mayor desarrollo estructural del manglar en BR. 16 En los manglares de la península de Paraguaná predominó la especie Rhizophora mangle. En éstos se registró un área basal menor a 3 m2/0,1 ha y una altura que no sobrepasó los 7 m. El manglar de TAC fue el que presentó el menor desarrollo estructural, con las menores alturas (1,5 m) y DAPmedio 2,9 cm. Los valores de los atributos estructurales de los manglares de Paraguaná entran dentro del intervalo registrado para manglares que crecen en climas secos y marcadamente estacionales, donde los aportes de agua dulce por flujos superficiales son temporales y limitados a la época de máximas precipitaciones. Los únicos manglares que presentaron comunidades de macroalgas bien establecidas sobre las raíces fueron el manglar de franja marino (TIM) y el hipersalino arbolado (TIB). En total se identificaron 40 especies, la mayor riqueza se registró en TIM (38 especies), la división Chlorophyta presentó el mayor número de especies, esta alta riqueza estuvo asociada con la cercanía de dicho manglar a una plataforma coralina. 2. ÁREA DE ESTUDIO Se seleccionaron cinco localidades en el estado Falcón con base en estudios previos (Conde, 1990). La primera de éstas se encuentra en el sector continental del estado, en la desembocadura del río Ricoa, cercana a la población de Tocópero. Las otras cuatro se encuentran en la península de Paraguaná, tres de ellas al norte de la península, en la laguna de Tiraya, también llamada Boca de Caño, o próxima a esta localidad y la quinta al sur de la península, cercana a la población de Tacuato (Figura 2.1). 17 Figura 2.1. Situación relativa de la zona de estudio en Venezuela y ubicación de las localidades de muestreo en la península de Paraguaná y en el continente. Imagen de satélite obtenida a través de Google TM earth. Estas localidades exhiben bosques de manglar con diferentes grados de desarrollo estructural (Tabla 2.I). La localidad denominada Boca de Ricoa (BR), se ubicó en la desembocadura del río Ricoa. La temperatura media anual de la zona es de 26,7 °C (intervalo: 23,1-33,0 °C) (Minamb, 2004). El régimen de lluvia es estacional, con una media anual de 870,4 mm (1985-2001) y precipitaciones alrededor de 100-160 mm mensuales en la temporada de lluvia (octubre-diciembre). En la época de sequía la precipitación desciende a 40 y 20 mm en febrero y marzo, respectivamente (Figura 2.2). En esta zona se presenta un segundo pulso de Tiraya Marina, Tiraya B, Tiraya A Tacuato Boca de Ricoa FALCÓN Península de Paraguaná 12°N 70°W 18 precipitación de menor intensidad, durante mayo-julio, que alcanza promedios mensuales cercanos a los 80 mm (Minamb, 2004). Estas características climáticas sitúan a BR dentro de un ambiente semihúmedo según Thornthwaite (Pdvsa, 1995). Tabla 2.I. Tipo de manglar y situación geográfica de las localidades de muestreo Localidad Tipo de manglar Coordenadas Geográficas Boca de Ricoa (BR) Manglar arbóreo estuarino 11° 30.152’ N 69° 12.419’ W Tiraya Marina (TIM) Manglar arbóreo marino 12° 03.166’ N 69° 51.146’ W Tiraya B (TIB) Manglar arbóreo-laguna hipersalina 12° 01.889’ N 69° 51.260’ W Tiraya A (TIA) Manglar arbustivo-laguna hipersalina 12° 02.049’ N 69° 50.763’ W Tacuato (TAC) Manglar achaparrado - laguna hipersalina 11° 41.352’ N 69° 49.961’ W La laguna de Tiraya también conocida como Boca de Caño, está situada al este de la península de Paraguaná, 10 Km al norte de Adícora. Se trata de una albúfera somera con una extensión aproximada de 180 ha y 10 a 20 ha de manglar, con una boca que la comunica con el mar, de 30 m de ancho y 150 m de largo (Conde, 1990; Conde & Alarcón, 1993). Los únicos aportes de agua dulce a la laguna son aquellos debidos a la lluvia. En esta zona se situaron tres localidades de muestreo, dos de ellas ubicadas dentro de la laguna, una cercana a la boca, Tiraya A (TIA) y otra en el extremo noroeste de la misma, Tiraya B (TIB). La tercera localidad, denominada Tiraya Marina (TIM), se ubicó al norte de la laguna, en la ensenada de Yaima (Figura 2.1; Tabla 2.I). 19 0 40 80 120 160 E F M A M J J A S O N D Meses PP Boca de Ricoa 870 mm Laguna de Tiraya 370 mm Tacuato 258 mm Figura 2.2. Precipitación mensual en las estaciones metereológicas más cercanas a las zonas de muestreo: Tocópero (43 años) para Boca de Ricoa, Los Pozos (25 años) para la laguna de Tiraya, y La Enramada (27 años) para Tacuato (Minamb, 2004). El régimen de precipitación de la laguna de Tiraya presenta una estacionalidad muy marcada, con un promedio anual de 370,5 mm (1972-1997), que la sitúan dentro de un ambiente semiárido según Thornthwaite (Pdvsa, 1995). La época seca transcurre entre enero y septiembre (media mensual: 8,6 mm) y la de lluvias entre octubre y diciembre, con precipitaciones alrededor de 60-80 mm. No existen datos de temperatura del aire para la estación meteorológica Los Pozos, ubicada cerca de la laguna de Tiraya (MinAmb, 2004) (Figura 2.2). La quinta localidaddenominada Tacuato (TAC), se sitúa al sur de la península de Paraguaná. Se trata de una laguna costera hipersalina con manglares de bajo desarrollo estructural. La temperatura media anual en la zona es de 25,8 °C (intervalo: 21,6-33,7 °C) (MinAmb, 2004). El régimen de lluvias es estacional, con un promedio anual de 256,8 mm (1970-1997), por lo que se ubica en el clima semiárido de acuerdo a Thornthwaite (Pdvsa, 1995). Las lluvias muestran un patrón anual similar al observado en la laguna de Tiraya, con precipitaciones mensuales en la época de lluvias de 40 mm (Figura 2.2). 20 3. CARACTERIZACIÓN DEL GRADIENTE AMBIENTAL Con el fin de corroborar la existencia de un gradiente de estructura de manglares a lo largo de las localidades de estudio, se realizó el levantamiento de la estructura de la vegetación. Se midieron las variables físicas y químicas del agua superficial y del suelo bajo los manglares para completar la caracterización de los hábitats. Se realizó un estudio taxonómico de las especies de macroalgas que crecen sobre las raíces de los manglares, debido a que constituyen un recurso potencial para A. pisonii. 3.1. METODOLOGÍA 3.1.1. Análisis de estructura de la vegetación Para el análisis de la vegetación se realizó una campaña de trabajo en octubre de 2007 cuando se visitaron todas las localidades. En cada lugar se establecieron transectas paralelas a la línea de costa, siguiendo la distribución de los cangrejos (Aratus pisonii), cuya abundancia es máxima en el borde del manglar (0-10 m) y cae exponencialmente al alejarse de éste (Conde, 1990; Nicolau & Oshiro, 2007). A lo largo de cada transecta se demarcaron parcelas de áreas distintas, de acuerdo a la densidad de troncos observada in situ. En aquellos sitios en los que se encontró una alta densidad de troncos, el área de las parcelas fue más pequeña, como por ejemplo en Tacuato (Tabla 2.II). En cada parcela se registró la composición florística, el número de plántulas y de troncos (vivos, muertos en pie, talados). Se midió el diámetro a la altura del pecho (DAP) a 1,3 m para adultos de Laguncularia racemosa (L.) Gaertn.f. y Avicennia germinans (L.) Stearn, y por encima de la intersección más alta de las raíces adventicias en los ejemplares de Rhizophora mangle L. Se estimó la altura aproximada de los árboles usando una base de referencia (altura hombre: 1,80 m), de acuerdo a la metodología de Cintrón & Schaeffer-Novelli (1984). Con estos datos se calculó el área basal (AB), el DAP medio, la altura promedio y máxima de los árboles, la densidad de individuos por especie y total, y la densidad de troncos. A la par se calculó un índice de complejidad estructural (IC), establecido originalmente para bosques lluviosos, y adaptado a manglares por varios autores (Pool et al., 1977; Cintrón & Schaeffer-Novelli, 1984, 1992). 21 Se estimó el número de plántulas en las distintas parcelas levantadas por localidad (Tabla 2.II), como una medida de la regeneración potencial del bosque; sin embargo, en el manglar de TIA y TAC, se emplearon parcelas de 4 m2 de superficie debido a la alta densidad de plántulas. Tabla 2.II. Longitud de las transectas y superficie en m2 de las parcelas establecidas en las localidades de estudio Localidades Transectas Número y superficie de las parcelas Boca de Ricoa Una de 20 m y otra de 40 m de longitud Dos de 10 m x 10 m Dos de 20 m x 10 m Tiraya Marina Una de 30 m Dos parcelas de 15 m x 5 m Tiraya B Dos de 20 m Cuatro de 10 m x 5 m Tiraya A Una de 10 m Una parcela de 10 m x 4 m Tacuato Una de 30 m Cuatro parcelas de 5 m x 5 m Las fórmulas usadas para la caracterización de la estructura del manglar de acuerdo a Pool et al. (1977) y Cintrón & Schaeffer-Novelli (1984) fueron: Área basal (AB) AB = (π / 4) (DAP2) Para expresarlo en m2 como una función del DAP medido en cm, entonces se usó la siguiente conversión: AB (m2) = DAP 2/ 4 (10.000,00) = 0,00007854 DAP 2 El área basal es expresada como la suma de la superficie de las secciones transversales de los tallos de un árbol, medidas a la altura del pecho, y se emplea como un indicador de la importancia maderera del rodal (Pool et al., 1977). 22 DAP medio (individuos vivos) DAP medio = √(AB vivos) (12732,39) / n° individuos vivos Densidad relativa por especie DR spi = (n° ind. vivos spi / n° ind. vivos totales ) x 100 Índice de complejidad IC = número de especies x densidad (ind. vivos) x área basal x altura máxima x 10-3 IC modificado (excluyendo la densidad de individuos vivos) IC = número de especies x área basal x altura máxima x 10-2 3.1.2. Análisis de suelos y aguas Se recolectaron muestras de suelo y agua superficial en las localidades estudiadas, con el fin de evaluar la textura y la densidad aparente en los suelos (Tabla 2.III). Las muestras de suelo fueron tomadas en las parcelas establecidas para los análisis de estructura de la vegetación en octubre de 2007. Para determinar la textura de los suelos se recolectaron cuatro muestras de suelo por parcela, a una profundidad entre 10 y 30 cm empleando un barreno. La densidad aparente del suelo fue obtenida de igual número de muestras por parcela, tomadas por medio de cilindros de PVC de dos pulgadas de diámetro (5,08 cm) y 10 cm de longitud. En el laboratorio se estimó la densidad aparente y la textura de los suelos siguiendo los métodos recomendados en la literatura (Tabla 2.III). La caracterización físico-química del agua superficial se realizó en cada localidad de muestreo durante todo el periodo de estudio (2004-2007) en cada campaña de recolección de cangrejos. Las variables que se registraron fueron: la salinidad, la temperatura, el oxígeno disuelto y el pH del agua superficial (Tabla 2.III). Las medidas se realizaban al llegar al lugar antes de iniciar los muestreos, cuidando de realizarlas a la misma hora del día en cada oportunidad. 23 Tabla 2.III. Métodos y técnicas de referencias para la determinación de los análisis físicos y químicos de las muestras del suelo y de agua Variables Método / Instrumento Referencia Densidad aparente (g cm-3) Cilindro – gravimetría Porta et al., (1999) Textura Bouyoucos UCV (1985) Salinidad agua (‰) Refractómetro de campo, Atago Temperatura del agua y del aire (°C) Medidor de temperatura portátil, marca Ohaus Oxígeno disuelto (mg/l) Medidor de oxígeno portátil, marca Ohaus pH del agua Medidor de pH portátil, marca Orión 3.1.3. Caracterización de las algas asociadas a los manglares Las macroalgas asociadas a las raíces del manglar constituyen una fuente de alimento para Aratus pisonii, y existen observaciones de campo y datos de contenido estomacal que lo confirman (von Hagen, 1977; Beever et al., 1979; Brogim & Lana, 1997; Erickson et al., 2003). Además, en este estudio se logró ver a estos cangrejos ubicarse sobre los felpudos de algas ubicados en las raíces (Figura 2.3), y alimentarse de ese recurso, principalmente en el manglar de TIM. Con el fin de identificar las especies de macroalgas que conformaban estos parches, se decidió realizar un levantamiento ficológico, dada su potencial importancia como recurso para Aratus. Para lograr esto, se escogieron al azar 10 raíces en cada localidad y se recolectaron las macroalgas ubicadas en la parte superior de la raíz influenciada por las mareas (Figura 2.3) y en la porción distal constantemente sumergida. Esto se realizó durante las campañas del 2004 y 2005, en 24 la época de sequía, cuando se observó una mayor presencia de éstas. Las algas fueron lavadas in situ con agua de mar y preservadas en frío. En el laboratorio se fijaron en formaldehído al 4% en agua de mar. Para el estudio morfoanatómico se realizaron cortes a mano alzada y se prepararon láminassemipermanentes, utilizando glicerina al 30% como medio de montaje. El material fue identificado utilizando literatura especializada (Taylor, 1960; Chapman, 1961, 1963; Littler & Littler, 2000). (A) (B) Figura 2.3 (A) Raíces del manglar mostrando el felpudo de algas emergido durante la marea baja. (B) Cangrejo de mangle Aratus pisonii alimentándose de algas en Tiraya Marina. 3.1.4. Análisis estadístico Se realizaron análisis de regresión lineal entre las principales variables que definen la estructura del manglar (área basal y altura) y las localidades seleccionadas, con el fin de estudiar la relación entre éstas y describir la tendencia a lo largo del gradiente de manglares escogido. También se aplicaron análisis de regresión para estudiar la relación entre las variables físico-químicas del agua (salinidad, oxígeno disuelto y pH) a lo largo de las localidades seleccionadas, con el fin de describir la tendencia en dichas variables ambientales. Se comprobó la homocedasticidad y normalidad de los residuos, la variable fue transformada a logaritmo o raíz cuadrada 25 para cumplir con los supuestos (Zar, 1984). Los análisis de regresión lineal se realizaron mediante el uso del programa SIGMA PLOT versión 11.0 Para estimar el efecto de la localidad sobre las características físicas y químicas del agua y del suelo se aplicó un análisis univariado de varianza y un modelo lineal de un factor; los términos del modelo fueron: (1) factor localidad (fija, cinco niveles). La significancia probabilística del factor localidad y sus interacciones fue obtenida usando 9999 permutaciones de los residuales (PERMANOVA) (Anderson 2001; McArdle & Anderson, 2001). Esta prueba descompone la variación de la misma forma que lo hace el ANOVA convencional, pero contrasta los F calculados contra hipótesis nulas generadas por permutaciones; el usuario se libera de satisfacer el supuesto de normalidad que exige el ANOVA convencional. Se comprobó la homocedasticidad de las varianzas a través de la prueba de Levene (STATISTICA 6.0). Los análisis del PERMANOVA fueron realizados con el programa PRIMER 6 & PERMANOVA+ (Primer-e, Ltd.). 26 3.2. RESULTADOS 3.2.1. Descripción de la estructura de los bosques de manglar Manglar arbóreo estuarino (desembocadura del río Ricoa, Boca de Ricoa) En esta localidad predominó Laguncularia racemosa en la ribera este del río, establecida de forma decumbente (tallos horizontales) sobre la superficie del agua (Figura 2.4.A). Se observaron juveniles de L. racemosa en la ribera oeste, hacia la boca, cuya cobertura se incrementó en el transcurso del estudio (Figura 2.4.C). En esta ribera se observó un parche de Rhizophora mangle conformado por un individuo, creciendo de forma decumbente (Figura 2.4.B). Figura 2.4. (A) Boca de Ricoa: Laguncularia racemosa cubriendo la ribera este. (B). Parche de Rhizophora mangle en la ribera oeste. (C). Juveniles de L. racemosa hacia la boca del río (época de lluvias). Rhizophora mangle Laguncularia racemosa Boca comunicada L. racemosa (juveniles) (B) (A) (C) L. racemosa (adultos) 27 Se caracterizó la estructura en la vertiente este del río, por ser el principal sitio de muestreo de cangrejos. Se trata de un manglar mixto conformado por L. racemosa, Avicennia germinans, R. mangle, y algunos individuos de Cocos nucifera L. (cocotero). Este manglar presentó un área basal (vivos) de 3,7 m2/0,1 ha y una densidad de 129 ind. vivos/ 0,1 ha (Tabla 2.IV). La densidad relativa fue mayor en L. racemosa (84%) seguida por A. germinans (13%), el resto de las especies presentaron densidades muy bajas (< 2%) (Figura 2.5). Los árboles muertos representaron el 31% del total de individuos. La altura media fue de 5,8 m y la máxima de 12 m, alcanzada por un ejemplar de L. racemosa. El DAP medio (vivos) fue de 19,8 cm y la densidad de troncos vivos de 208 en 0,1 ha (Tabla 2.IV). No se observaron plántulas ni juveniles. El índice de complejidad (IC) fue 22,91 y de 1,8 cuando se excluyó del cálculo la densidad de individuos (IC modificado). Tabla 2.IV. Características estructurales de los manglares estudiados. Valores promedios ± desviación estándar Variable BR TIM TIB TIA TAC nº total ind/0,1 ha 186±67 180±28 75±44 225 1670±550 nº ind vivos/0,1 ha 129±54 180±28 75±44 225 1670±550 nº ind muertos /0,1ha 58±22 0 0 0 0 AB vivos m2/0,1 ha 3,7±1,6 2,8±1,4 0,7±0,1 0,5 1,1±0,2 Altura media (m) 5,8±0,8 5,0±0 6,2±0,5 5,0±0 1,5±0,2 Altura máxima (m) 12 6 7 5 3,5 DAP medio vivos (cm) 19,8±5,9 13,9±2,4 11,8±3,7 5,3 2,9±0,5 nº troncos vivos/0,1 ha 208±108 233±66 105±44 350 2220±491 nº total de especies 4 2 1 1 2 n°plántulas Rm/ 100 m2 0 21±11 7±9 142±151 1706±409 n°plántulas Ag/ 100 m2 0 0 0 0 131±101 Índice de complejidad 22,91 6,05 0,37 0,56 12,86 Índice de complejidad* 1,8 0,34 0,05 0,02 0,08 * IC modificado: calculado sin considerar la densidad de individuos. 28 Localidad BR TIM TIB TIA TAC D en si da d R el at iv a / e sp ec ie ( % ) 0 20 40 60 80 100 R. mangle L. racemosa: -- A. germinans C. nucifera: -- Figura 2.5. Densidad relativa (%) de las especies que conforman los manglares estudiados en las localidades de estudio. Barras verticales señalan el error estándar. Manglar arbóreo marino (ensenada de Yaima, Tiraya Marina) Se trata de un manglar mixto tipo franja (sensu Lugo & Snedaker, 1974) conformado por Rhizophora mangle y Laguncularia. racemosa, donde no se observaron individuos muertos (Figura 2.6.A). Este manglar presentó un área basal promedio de 2,8 m2/ 0,1 ha y una densidad de 180 ind/0,1 ha. La especie dominante fue R. mangle con una densidad relativa de 79%, mientras que L. racemosa representó sólo el 21% (Figura 2.5). La altura del dosel fue de 5 m y el DAP medio de 13,9 cm. Se observó un segundo estrato de juveniles, conformado por ejemplares de L. racemosa con una altura promedio de 1,5 m. La densidad de troncos promedio fue 233/0,1 ha. La regeneración de R. mangle fue de 21 plántulas/100 ± 11 m2 (media ± desviación estándar). El IC fue 6,05 y el modificado fue 0,34 (Tabla 2.IV). Manglar arbóreo hipersalino (Laguna de Tiraya, Tiraya B) Este manglar, ubicado en la laguna hipersalina de Tiraya, presentó un área basal total promedio de 0,7 m2/0,1 ha y una densidad de 75 ind/0,1 ha. La especie 29 Rhizophora mangle presentó una densidad relativa del 100% (Figura 2.6.B). La altura promedio del dosel fue de 6,2 m, y el DAP medio de 11,8 cm. La densidad de troncos promedio fue 105 en 0,1 ha. La regeneración resultó muy variable entre parcelas, encontrándose un valor promedio de 7 plántulas/ 100 m2 ± 9 (media ± desviación estándar). El IC fue de 0,37, el más bajo de todas las localidades (Tabla 2.IV); el IC modificado fue de 0,05. Manglar arbustivo hipersalino (Laguna de Tiraya, Tiraya A) En esta localidad se evaluó sólo una parcela (Tabla 2.II), debido a lo intrincado del manglar y a su baja altura, lo que dificultaba la entrada al mismo. En esta zona se presentaron individuos de hábito arbustivo de Rhizophora mangle (Figura 2.6.C), con un área basal total promedio de 0,5 m2/0,1 ha y una densidad de 225 ind/ 0,1 ha. La densidad relativa resultó del 100%, siendo la única especie observada en esta localidad (Figura 2.5). La altura del dosel fue de 5 m y el DAP medio de 5,3 cm. La densidad de troncos fue de 350 por 0,1 ha. La regeneración del bosque fue alta, con 142 plántulas/ 100 m2 ± 150. Tanto en TIB como en TIA no se detectaron individuos muertos. El IC fue 0,56, mayor que en TIB, debido principalmente a la mayor densidad de individuos observada en TIA. Sin embargo, cuando se elimina esta variable en el cálculo del IC, se obtiene para TIA el valor más bajo de complejidad, igual a 0,02 (Tabla 2.IV).
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