Relationship between phytoplankton and bacterioplankton production in vegetated humic shallow lakes

Abstract

En este trabajo se muestra que la producción primaria del fitoplancton (PP) puede exceder la producción bacteriana (BP) en cuerpos de agua húmicos vegetados, dando como resultado una columna de agua autotrófica, a pesar de ser ambientes restringidos lumínicamente y con alta concentración de carbono orgánico disuelto, sustrato de la producción bacteriana. Intuitivamente, estas condiciones favorecerían el desarrollo de una columna de agua heterótrofa. Por el contrario, en este estudio la BP representó entre 1.3 y 5% de la PP durante la mayor parte de los muestreos.Sólo una vez, durante el verano tardío, BP llegó al 71% de la PP. Si bien no podemos determinar el mecanismo detrás de estos resultados, sí podemos hipotetizar acerca de ellos basados en experimentación y estudios previos en el mismo humedal. De este modo, las condiciones de autotrofia se ven favorecidas principalmente por: i) la naturaleza somera de las lagunas, que amortigua el efecto de la atenuación lumínica al considerar tasas integradas de producción en toda la columna de agua, ii) la presencia de bacterias fotosintéticas anaeróbicas y anoxigénicas bajo la cobertura macrofítica, y iii) tasas elevadas de depredación sobre el bacterioplancton por parte de nanoflagelados heterotróficos

In this study, we show that depth-integrated pelagic primary production (PP) can exceed bacterioplankton production (BP) in vegetated humic shallow lakes, giving as a result an autotrophic water column despite light restrictions and availability of organic carbon for lake bacteria. Intuitively, these conditions should favor the development of a heterotrophic water column. Instead, during our survey, BP represented between 1.3 to 5 % of PP most of the time and once, during late summer, BP was ca. 71 % of PP. Although we cannot conclude about the mechanisms behind the observed results, previous surveys and experimentation in the wetland allow us to hypothesize that autotrophic conditions were favored by, i) the shallow nature of the lakes which compensates for light attenuation by organic matter when integrating production in the water column; ii) the presence of anaerobic anoxygenic photosynthetic bacteria below the macrophyte cover and, iii) high predation rates on bacterioplankton by heterotrophic flagellates below the floating plants.