Mixotrophic ciliate dynamics in two zones of a temperate and highly turbid estuary in South America, Argentina

Abstract

Mixotrophy is a feeding strategy by which some organisms combine autrotrophic and heterotrophic activities. The seasonal dynamics of the five most common mixotrophic ciliates were studied monthly in surface layers of the inner and middle zone of the Bahía Blanca estuary, a nutrient-rich, shallow and highly turbid environment in Argentina, from January to December 2009. Temperature, salinity, turbidity and chlorophyll a were recorded, as well as the abundance and biomass of Strombidium capitatum, Strombidium acutum, Cyrtostrombidium sp., Lohmanniella oviformis and Tontonia appendiculariformis. The highest mixotrophic ciliate abundance was recorded during the austral winter (June-July) in the inner zone, meanwhile in the middle zone of the estuary the presence of these ciliates was almost null. The highest chlorophyll contribution derived from mixotrophic ciliates to total chlorophyll a ranged from 6% in the inner zone to 23% in the middle zone, both registered in autumn. The low abundance of mixotrophs in the middle zone of the estuary during the winter, as is usually observed in other coastal ecosystems, could be explained through a higher grazing pressure in this zone (top-down control) by mesozooplankton (e.g., copepods) in comparison to the inner zone. The secondary bloom of phytoplankton consistently observed during the last summers dominated by small sized diatoms and nanoplankton phytoflagelates, could have sustained the high abundance of mixotrophic ciliates registered in the middle zone in autumn and summer.

La mixotrofía es una estrategia de alimentación por medio de la cual un organismo combina la autotrofia y la heterotrofia. La dinámica estacional de cinco ciliados mixótrofos comúnmente presentes en las aguas superficiales de la zona interna y media del estuario de Bahía Blanca, Argentina, rico en nutrientes, somero y con alta turbidez, se estudió mensualmente desde enero a diciembre de 2009. Se registraron los valores de temperatura, salinidad, turbidez y clorofila a, así como también la abundancia y biomasa de Strombidium capitatum, Strombidium acutum, Cyrtostrombidium sp., Lohmanniella oviformis y Tontonia appendiculariformis. La abundancia más alta de los mixótrofos se registró en el invierno en la zona interna, mientras que en la zona media del estuario la presencia de estos ciliados fue casi nula. La contribución más alta de clorofila proveniente de los mixótrofos a la clorofila a total fue 6% en la zona interna y 23% en la zona media (ambas estimaciones registradas en otoño). La baja abundancia de mixótrofos en la zona media del estuario durante el invierno, como usualmente es observado en otros sistemas costeros, podría ser explicada por una presión de pastoreo elevada en esta zona (control de tipo “top-down”) por parte de mesozooplancton (e.g., copépodos), en comparación con la zona interna. La floración secundaria del fitoplancton observada durante los últimos veranos, dominada por diatomeas de pequeño tamaño y fitoflagelados del nanoplancton, podría haber sustentado la alta abundancia de ciliados mixótrofos que se registró en la zona media en otoño y verano.