Efecto de la profundidad y la temperatura en la fenología reproductiva y vegetativa de Zostera marina durante el primer año de El Niño 1997-1998
Contenido principal del artículo
Resumen
¿Exhibe Zostera marina plasticidad fenotípica para maximizar la adecuación en características estructurales que responden a factores ambientales como la profundidad y la temperatura? Comparamos la fenología sexual y vegetativa y el esfuerzo reproductivo de Z. marina analizando la densidad, la biomasa y los estadios reproductivos de haces vegetativos y reproductivos para determinar las características estructurales de los haces vegetativos y reproductivos de ambientes submareales e intermareales en la bahía San Quintín, Baja California, un año antes y después de El Niño/Oscilación del Sur (ENOS) de 1997–1998. Encontramos diferencias significativas en la biomasa vegetativa y reproductiva entre el ambiente submareal y el ambiente intermareal que fueron forzadas por las diferencias de temperatura entre los años con ENOS y sin ENOS. Las plantas del submareal tuvieron menor densidad de haces reproductivos largos y un ciclo reproductivo más corto. La liberación de semillas se presentó de mayo a octubre en el submareal y de mayo a noviembre en el intermareal. Los valores máximos registrados fueron 219.5 (±45.8) semillas por haz reproductivo en el submareal y 151.3 (±21.5) en el intermareal. Observamos mayor actividad sexual y menor biomasa vegetativa en el intermareal, el ambiente más estresante. Tanto la biomasa vegetativa como la reproductiva fueron afectadas por un aumento en la temperatura durante el evento ENOS, pero las densidades de haces vegetativos y reproductivos no fueron afectadas.
Descargas
Detalles del artículo
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo una licencia Creative Commons Attribution 4.0, que le permite compartir y adaptar el trabajo, siempre que dé el crédito apropiado al autor o autores originales y la fuente, proporcione un enlace a Creative Commons licencia, e indicar si se realizaron cambios. Las figuras, tablas y otros elementos del artículo están incluidos en la licencia CC BY 4.0 del artículo, a menos que se indique lo contrario. El título de la revista está protegido por derechos de autor y no está sujeto a esta licencia. La escritura de licencia completa se puede ver aquí.
Métrica
Citas
Bertelli CM, Unsworth RKF. 2018. Light stress responses by the eelgrass, Zostera marina (L). Front Environ Sci. 6:39.
https://doi.org/10.3389/fenvs.2018.00039
Blok SE, Olesen B, Krause-Jensen D. 2018. Life history events of eelgrass Zostera marina L. populations across gradients of latitude and temperature. Mar Ecol Prog Ser. 590:79–93.
https://doi.org/10.3354/meps12479
Cabaço S, Santos R. 2012. Seagrass reproductive effort as an ecological indicator of disturbance. Ecol Indic. 23:116–122.
https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2012.03.022
Cabello-Pasini A, Lara-Turrent C, Zimmerman RC. 2002. Effect of storms on photosynthesis, carbohydrate content and survival of eelgrass populations from a coastal lagoon and the adjacent open ocean. Aquat Bot. 74(2):149–164.
https://doi.org/10.1016/S0304-3770(02)00076-1
Cabello-Pasini A, Muñiz-Salazar R, Ward DH. 2003. Annual variations of biomass and photosynthesis in Zostera marina at its southern end of distribution in the North Pacific. Aquat Bot. 76(1):31–47.
https://doi.org/10.1016/S0304-3770(03)00012-3
Cadenasso ML, Pickett STA, Weathers KC, Jones CG. 2003. A framework for a theory of ecological boundaries. BioScience. 53(8):750–758
https://doi.org/10.1641/0006-3568(2003)053[0750:AFFATO]2.0 .CO;2
[CICESE] Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada. 2019. Estaciones Mareográficas y Meteorológicas Costeras. Ensenada (Baja California, Mexico): Laboratorio del Nivel del Mar de CICESE; [accessed 2019 March] http://redmar.cicese.mx/emmc/webm/emmc.php?nvar=met&nsta=SNQN&nday=2&R=1
Echavarria-Heras HA, Solana-Arellano E, Franco-Vizcaíno E. 2006. The role of increased sea surface temperature on eelgrass leaf dynamics: onset of El Niño as a proxy for global climate change in San Quintín Bay, Baja California. Bull Southern California Acad Sci. 105(3):113–127.
https://doi.org/10.3160/0038-3872(2006)105[113:TROISS]2.0.CO;2
Freitas-Coelho F, Deboni L, Santos-Lopes F. 2005. Density-dependent reproductive and vegetative allocation in the aquatic plant Pistia stratiotes (Araceae). Rev Biol Trop. 53(3–4):369–376.
https://doi.org/10.15517/rbt.v53i3-4.14599
Hadany L, Otto SP. 2009. Condition‐dependent sex and the rate of adaptation. Am Nat. 174(S1):S71–S78.
https://doi.org/10.1086/599086
Hammer KJ, Borum J, Hasler-Sheetal H, Shields EC, Sand-Jensen K, Moore KA. 2018. High temperatures cause reduced growth, plant death and metabolic changes in eelgrass Zostera marina. Mar Ecol Prog Ser. 604:121–132.
https://doi.org/10.3354/meps12740
Hampe A, Petit RJ. 2005. Conserving biodiversity under climate change: the rear edge matters. Ecol Lett. 8(5):461–467.
https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2005.00739.x
Henderson J, Hacker SD. 2015. Buried alive: an invasive seagrass (Zostera japonica) changes its reproductive allocation in response to sediment disturbance. Mar Ecol Prog Ser. 532:123–136. https://doi.org/10.3354/meps11335
Hernández-Carmona G, Riosmena-Rodríguez R, Serviere-Zaragoza E, Ponce-Díaz G. 2011. Effect of nutrient availability on understory algae during El Niño Southern Oscillation (ENSO) conditions in Central Pacific Baja California. J Appl Phycol. 23(3):635–642.
https://doi.org/10.1007/s10811-011-9656-5
Ibarra-Obando SE, Boudouresque CF, Roux M. 1997. Leaf dynamics and production of a Zostera marina bed near its southern distributional limit. Aquat Bot. 58(2):99–112.
https://doi.org/10.1016/S0304-3770(97)00020-X
Johnson MR, Williams SL, Lieberman CH, Solbak A. 2003. Changes in the abundance of the seagrasses Zostera marina L. (eelgrass) and Ruppia maritima L. (widgeongrass) in San Diego, California, following an El Niño Event. Estuaries. 26(1):106–115.
https://doi.org/10.1007/BF02691698
Kaul V. 2016. Resource allocation in angiosperms. The International Journal of Plant Reproductive Biology. 8(2):166–172.
Klinkhamer PGL, de Jong TJ, Meelis E. 1990. How to test for proportionality in the reproductive effort of plants. Am Nat. 135(2):291–300.
https://doi.org/10.1086/285045
Kumar A, Wang W, Hoerling MP, Leetmaa A, Ji M. 2001. The sustained North American warming of 1997 and 1998. J Clim. 14(3):345–353.
https://doi.org/10.1175/1520-0442(2001)0142.0.CO;2
Lee SY, Kim JB, Lee SM. 2006. Temporal dynamics of subtidal Zostera marina and intertidal Zostera japonica on the southern coast of Korea. Mar Ecol. 27(2):133–144.
https://doi.org/10.1111/j.1439-0485.2006.00089.x
Lee SY, Lee SM, Choi CI. 2005. Phenology and reproductive effort of two Zostera marina L. populations on the southern coast of Korea. Ocean Polar Res. 27(1):67–74.
https://doi.org/10.4217/opr.2005.27.1.067
Nielsen SL, Sand-Jensen K, Borum J, Geertz-Hansen O. 2002. Depth colonization of eelgrass (Zostera marina) and macroalgae as determined by water transparency in Danish coastal water. Estuaries. 25(5):1025–1032.
https://doi.org/10.1007/BF02691349
Olesen B, Sand-Jensen K. 1994. Biomass-density patterns in the temperate seagrass Zostera marina. Mar Ecol Prog Ser. 109:283–291.
https://doi.org/10.3354/meps109283
Phillips RC, McMillan C, Bridges KW. 1983. Phenology of eelgrass, Zostera marina L., along latitudinal gradients in North America. Aquat Bot. 15:145–156.
https://doi.org/10.1016/0304-3770(83)90025-6
Poumian-Tapia M, Ibarra-Obando SE. 1999. Demography and biomass of the seagrass Zostera marina in a Mexican coastal lagoon. Estuaries. 22(4):837–847.
https://doi.org/10.2307/1353065
Qin LZ, Li WT, Zhang XM, Nie M, Li Y. 2014. Sexual reproduction and seed dispersal pattern of annual and perennial Zostera marina in a heterogeneous habitat. Wetl Ecol Manag. 22(6):671– 682.
https://doi.org/10.1007/s11273-014-9363-5
Riosmena-Rodríguez R, Muñiz-Salazar R, López-Calderón J, Torre-Cosio J, Meling A, Talbo SL, Sage GK, Ward DH, Cabello-Pasini A. 2013. Conservation status of Zostera marina populations at Mexican Pacific. Chapter 2. In: Daniels JA (ed.), Advances in Environmental Research. Vol. 27. Florida (USA): Nova Science Publishers. p. 35–63. Sexton JP, McIntyre PJ, Angert AL, Rice KJ. 2009. Evolution and ecology of species range limits. Annu Rev Ecol Evol Syst. 40(1):415–436.
https://doi.org/10.1146/annurev.ecolsys.110308.120317
Shields EC, Moore KA, Parrish DB. 2018. Adaptations by Zostera marina dominated seagrass meadows in response to water quality and climate forcing. Diversity. 10(4):125.
https://doi.org/10.3390/d10040125
Solana-Arellano E, Echavarria-Heras H, Franco-Vizcaíno E. 2008. An economical non-destructive method for estimating eelgrass, Zostera marina (Potamogetonaceae) leaf growth rates: formal development and use in northwestern Baja California. Rev Biol Trop. 56(3):1003–1013.
https://doi.org/10.15517/rbt.v56i3.5688
Trenberth KE, Caron JM, Stepaniak DP, Worley S. 2002. Evolution of El Niño–Southern Oscillation and global atmospheric surface temperatures. J Geophys Res. 107(D8):AAC 5-1–AAC 5-17.
https://doi.org/10.1029/2000JD000298
Zar JH. 2010. Biostatistical Analysis. 5th ed. New Jersey (USA): Pearson Prentice Hall. 964 p.