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Registro del plancton silíceo y calcáreo en trampas de sedimento del Mediterráneo Occidental durante el período 1993-2006

De
267 pages
Colecciones : TD. Ciencias experimentalesDGL. Tesis del Departamento de Geología
Fecha de publicación : ene-2011
[ES] El primer trabajo presentado en esta tesis tiene como objetivo principal describir la composición de las asociaciones de los flujos diatomeas en el Mediterraneo Noroccidental, así como sus patrones generales de distribución estacional. Un segundo estudio de este manuscrito es el del análisis de la variabilidad estacional e interanual de los flujos de diatomeas, cocolitos y de material en la estación de Planier en el golfo de León. El último apartado de esta tesis está dedicado al estudio de los foraminíferos planctónicos.[EN] The first work presented in this thesis aims to describe the main composition of diatom associations flows in the northwestern Mediterranean, as well as general patterns of seasonal distribution. A second study of this manuscript is the analysis of seasonal and interannual variability of the fluxes of diatoms, coccoliths and equipment in the station family planning in the Gulf of Lions. The last part of this thesis is dedicated to the study of planktonic foraminifera.
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Departamento de Geología



Registro del plancton silíceo y calcáreo en
trampas de sedimento del Mediterráneo
Occidental durante el período 1993-2006



Andrés Salvador Rigual Hernández



Tesis doctoral


Salamanca, Enero del 2011
























 
Departamento de Geología

Registro del plancton silíceo y calcáreo en
trampas de sedimento del Mediterráneo
Occidental durante el período 1993-2006

Memoria presentada por Andrés Salvador Rigual Hernández para
optar al grado de Doctor en Ciencias Geológicas por la
Universidad de Salamanca


Directores de la Tesis:

Dra. María Ángeles Bárcena Pernía
Profesora titular del Departamento de Geología (Paleontología)
Facultad de Ciencias
Universidad de Salamanca
Dr. Francisco Javier Sierro Sánchez
Catedrático del Departamento de Geología (Paleontología)
Facultad de Ciencias
Universidad de Salamanca
Dr. José Abel Flores Villarejo
Catedrático del Departamento de Ge
Facultad de Ciencias
Universidad de Salamanca

Salamanca, Enero del 2011


























Dra. Dña. María Ángeles Bárcena Pernía, Dr. D. Francisco Javier
Sierro y Dr. D. José Abel Flores Villarejo, profesores del Área de
Paleontología en el Departamento de Geología de la Facultad de Ciencias
(Universidad de Salamanca)


CERTIFICAN que:

Andrés Salvador Rigual Hernández ha realizado en el Departamento de
Geología de la Universidad de Salamanca y bajo nuestra supervisión, el
trabajo:

“Registro del plancton silíceo y calcáreo en trampas de sedimento del
Mediterráneo Occidental durante el período 1993-2006”

Y para que conste, firmamos el presente certificado en Salamanca, en
Enero de 2009
Los directores:




María Ángeles Francisco Javier José Abel
Bárcena Pernía Sierro Sánchez Flores Villarejo




El doctorando



Andrés Salvador Rigual Hernández





































La realización de esta Tesis ha sido posible gracias a la concesión de la beca predoctoral
AP2006- 01992 del programa Nacional de Formación de Profesorado Universitario
(FPU) del Ministerio de Educación y Ciencia, y a la financiación obtenida por los
proyectos GRACCIE (CONSOLIDER-INGENIO CSD 2007-00067), CGL 2006-10593,
CGL 2008-05560 and CGL 2009-08651 del Ministerio de Ciencia y Tecnología y GR34
de la Junta de Castilla y León. Adicionalmente se ha obtenido financiación de la
Universidad de Salamanca a través del Programa de Difusión de Resultados de la
Agencia de Investigación.


 

RESUMEN
Las diatomeas y los silicoflagelados son organismos unicelulares que conforman la mayor
parte del fitoplancton silíceo marino. Mientras que las diatomeas son uno de los grupos de
fitoplancton más abundantes y están consideradas como uno de los principales productores
primarios del océano, los silicoflagelados son un grupo minoritario que sólo alcanza altas
concentraciones en aguas estuarinas y costeras. Las diatomeas juegan un importante papel en
los ciclos biogeoquímicos del carbono y de la sílice debido a su capacidad fotosintetizadora,
su exoesqueleto silíceo y su capacidad de agregación y rápido hundimiento. Por su parte, los
foraminíferos planctónicos son organismos unicelulares que forman parte de las comunidades
de zooplancton en el medio marino y que presentan la capacidad de sintetizar conchas calcíticas
susceptibles de fosilizar. La abundancia y distribución de las asociaciones de foraminíferos
actuales, así como la composición química de su concha, están íntimamente relacionadas con
las condiciones ambientales de las masas de agua donde habitan.
Los esqueletos silíceos y calcáreos de estos tres grupos de organismos planctónicos han sido
ampliamente utilizados para llevar a cabo reconstrucciones paleoclimáticas y paleoceanográficas
a través del registro fósil. Sin embargo, para alcanzar conclusiones fiables a través de estos
marcadores, es necesario el conocimiento de la ecología de sus representantes actuales. En
este sentido las trampas de sedimento son una herramienta útil que nos permite monitorizar los
flujos de plancton en océano abierto durante largos períodos de tiempo, proporcionándonos una
valiosa información sobre los ciclos de productividad superficial, disolución, descomposición
y transporte sedimentario.
El Mediterráneo ha sido objeto de numerosos estudios sobre la composición y dinámica de las
asociaciones de fito- y zooplancton, no obstante, la mayor parte de estos trabajos se ha basado
en el estudio de muestras de la columna de agua y su duración raras veces ha sido plurianual.
Con esta tesis se pretende mejorar el conocimiento sobre algunos de los principales grupos
plancton silíceo y calcáreo del Mediterráneo a través del estudio de varios registros procedentes
de trampas de sedimento dispuestas en el Mediterráneo Occidental. Las trampas estudiadas en
este trabajo han sido desplegadas en algunas de las zonas más productivas del Mediterráneo,
tales como mar de Alborán (dos registros de un año de duración), margen continental catalán
(un registro de un año de duración) y golfo de León (dos registros de 12 años de duración).
Las trampas de Alborán y del margen continental catalán fueron únicamente empleados para
el estudio de silicoflagelados, mientras que para el golfo de León se han estudiado los flujos
de diatomeas, silicoflagelados y foraminíferos planctónicos. Gracias a los dos registros de
excepcional duración del golfo de León se ha podido abordar el estudio de la variabilidad
interanual de estos grupos de microplancton y su relación con fenómenos climáticos de
periodicidad plurianual como la Oscilación del Atlántico Norte (NAO) y El Niño Southern
Oscillation (ENSO), así como con fenómenos estocásticos tales como la ola de calor sobre
Europa de 2003.
El primer trabajo presentado en esta tesis tiene como objetivo principal describir la composición

de las asociaciones de los flujos diatomeas en el Mediterráneo Noroccidental, así como sus
patrones generales de distribución estacional. Para ello se calculó un año medio a partir de los
doce años de registro disponibles de la trampa de sedimento de Planier, situada en el extremo
noreste del golfo de León. Fueron identificados un total de 126 taxones que presentaron sus
máximos flujos en diferentes momentos del ciclo anual en función de sus características
morfológicas y fisiológicas. De forma general, tras la mezcla invernal primero se desarrollaron
diatomeas oportunistas, de pequeño tamaño y rápido crecimiento que fueron reemplazadas
de forma gradual por taxones más grandes, de crecimiento más lento y mejor adaptados a
condiciones de estratificación (ejemplo, Skeletonema-Chaetoceros-Rhizosolenia). Asimismo,
los principales taxones identificados en este estudio se ilustran en 13 láminas de fotografías de
microscopía óptica y electrónica.
Un segundo estudio de este manuscrito es el del análisis de la variabilidad estacional e interanual
de los flujos de diatomeas, cocolitos y de material en la estación de Planier en el golfo de León.
El bloom primaveral de diatomeas parece desarrollarse con especial intensidad los años de
fuerte mezcla invernal y baja intensidad de vientos al comienzo de la primavera. Los flujos de
cocolitos mostraron un patrón interanual más estable que las diatomeas y presentaron sus flujos
máximos los años de poca productividad de diatomeas, lo que sugiere una posible competición
entre los dos grupos de fitoplancton. No se encontró una relación directa entre los flujos de
fitoplancton y la NAO, sin embargo, el evento ENSO de 1997-98 y la ola de calor de 2003,
tuvieron repercusiones en la composición y desarrollo del bloom de primavera de 1998 y 2004,
respectivamente. Además, en un anexo al final esta sección, se discute el posible papel del
fitoplancton en la sedimentación del material particulado de la columna de agua durante el
inicio de la primavera.
En lo referente a los silicoflagelados, fueron estudiadas un total de 337 muestras procedentes de
cinco trampas de sedimento dispuestas a lo largo de un transecto Norte-Sur del Mediterráneo
Occidental. El principal objetivo de este estudio fue el de analizar la variabilidad estacional,
interanual y geográfica de los flujos de silicoflagelados en estas áreas del Mediterráneo
Occidental. En general, los flujos máximos de silicoflagelados ocurrieron en la transición
invierno-primavera coincidiendo con el periodo de máxima productividad primaria, mientras
que los flujos mínimos fueron registrados durante el verano, coincidiendo con el periodo de
mayor estratificación y menor concentración de clorofila-a. No se encontró ninguna relación
directa entre el comportamiento de la NAO y los flujos de silicoflagelados, sin embargo, las
condiciones ambientales anómalas generadas por el evento ENSO 1997-98 y la ola de calor
de 2003 posiblemente determinaron los bajos flujos de silicoflagelados registrados durante las
primaveras de 1998 y 2004. Se identificaron tres especies de silicoflagelados: Dictyocha fibula,
dominante en todos los registros (>80%); Dictyocha speculum, sólo está presente en los registros
procedentes del golfo de León, lo que sugiere una afinidad por aguas relativamente frías; y
Octactis octonaria cuya distribución está restringida al mar de Alborán donde las temperaturas
alcanzan los valores más elevados de las cinco áreas de estudio.

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