Eutrofización por exeso de nutrinetes en lagos de zonas agrícolas: de la limitación por luz a la limitación por CO2

Abstract

La eutrofización de lagos y ríos representa un problema global, particularmente intenso en zonas agrícolas. El aumento de la carga de nutrientes (nitrógeno y fósforo) es un proceso constante y generalizado. Las altas tasas de crecimiento de fitoplancton provocan aumento de la biomasa, limitación por luz por autosombreado, disminución de la concentración de CO2, y eventualmente limitación por carbono inorgánico (Flynn and Raven, 2016). Hasta hace unas pocas décadas, la limitación de la biomasa fitoplanctónica por CO2 se consideraba una situación extremadamente inusual. Hoy se sabe que los lagos eutróficos de zonas agrícolas a menudo presentan concentraciones de CO2 inferiores a las de equilibrio(sub-saturación) (Balmer and Downing, 2011). Pero no se cuenta con un criterio que permita identificar la limitación de la biomasa fitoplanctónica por carbono inorgánico. En este trabajo evaluamos (1) en primer lugar, la frecuencia de sub-saturación en lagunas pampeanas. Encontramos que la sub-saturación es mucho más frecuente(anual 34%, verano 44%) que lo reportado para el promedio mundial (fuertemente sesgado hacia lagos templados, profundos de zonas boscosas); (2) en segundo lugar, analizamos bases de datos de largo término de 8 lagos hiper-eutróficos de Europa, América del Norte y del Sur, Asia y Nueva Zelanda, utilizando Modelos Aditivos Generalizados (GAMs) para describir las tendencias de [CO2] alo largo de tres variables forzantes: radiación solar incidente, profundidad del lago, y concentración de clorofila. En general se observó que [CO2]disminuye con la irradiancia incidente y la clorofila, y aumenta con la profundidad del lago; (3) finalmente, el análisis de los patrones de clorofila vs irradiancia y de [CO2] vs irradiancia nos permitió desarrollar un criterio de diagnóstico y, por primera vez, obtener evidencia de limitación de la biomasa fitoplanctónica por carbono a partir de observaciones de campo.