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El rol del forzamiento ambiental en la estructura y funcionamiento de los
ecosistemas costeros del Pacífico Oeste
Bernardo R. Broitman
National Center for Ecological Analysis and SynthesisState St. 735, Suite 300. Santa Barbara, CA 93101
http://www.nceas.ucsb.edu/~broitman
Estructura de la presentación
• Introducción
• Trabajo previo (publicado y en preparación)
• Algunas implicaciones
Introducción
• Los procesos físicos (transporte de propagulos, disponibilidad de nutrientes, etc) son de extrema importancia para explicar patrones de distribución y abundancia.
• Las interacciones ecológicas (competencia, depredación) puedendeterminar el patrón biológico.
• La capacidad de generar predicciones esta en desentrañar la interacción físico-biológica.
Helmuth, Broitman, Blanchette et al. (2006) Ecological Monographs 76:461-479
• Variabilidad temporal y espacial en la temperatura corporal de Mytilus californianus
• 10 sitios, ~ 4 años
¿Esta asociado el riesgo térmico a la latitud?¿A menor latitud más calor?
Un mosaico térmico en la zona intermareal
Helmuth, Broitman, Blanchette et al. (2006) Ecological Monographs 76:461-479
Un mosaico térmico en la zona intermareal
La temperatura es impredecible en los sitios fríos - riesgo fisiológico
Helmuth, Broitman, Blanchette et al. (2006) Ecological Monographs 76:461-479
La latitud no explica la distribución espacial de los sitios extremos y es un mal predictor de los potenciales efectos del cambio climático
Un mosaico térmico en la zona intermareal
Broitman & Kinlan (2006) MEPS 327:15-25
Variabilidad espacial de la productividad costera
¿Exite alguna relacion entre la distribucion de la produccion primaria en el sistema pelagico y el sistema bentonico?
¿De existir, esta asociada a procesos fisicos?
Variabilidad espacial de la productividad costera
Broitman & Kinlan (2006) MEPS 327:15-25
Variabilidad espacial de la productividad costera
La escala espacial de los procesos físicos y biológicos
Broitman & Kinlan (2006) MEPS 327:15-25
Correlación positiva: >150-200 km en ambas direcciones
Correlación negativa: ~30 km hacia el ecuador
Macrocystis vs. clorofila-a
Broitman & Kinlan (2006) MEPS 327:15-25
Variabilidad espacial de la productividad costera
Los procesos biologicos están desacoplados en el espacio
Broitman & Kinlan (2006) MEPS 327:15-25
La predictabilidad de la distribución de la productividad esta basadaen la influencia de la geomorfología en la circulacion costera
Variabilidad espacial de la productividad costera
Clorofila + Bosques de Macrocystis
60-80km
150-250km
Modelo conceptual
+
+
Viento
Circulacion
Vorticidad
accumulacion
de Sedimento
Navarrete, Broitman, Wieters, Finke, et al. (2001) Limnology & Oceanography 47:791:802Broitman, Blanchette & Gaines (2005) Limnology & Oceanography 50:1473-1479Broitman et al. (en revisión) Ecological Monographs
Reclutamiento de invertebrados intermareales
¿Existe un patron espacial en la llegada de larvas a la costa?
¿De existir, esta asociado a la circulacion costera?
• Efectos de la temperatura y ENSO
CirripediosMitílido
Mitílidos Cirripedio
Reclutamiento de invertebrados intermareales
Navarrete, Broitman, Wieters, Finke, et al. (2001) Limnology & Oceanography 47:791:802Broitman, Blanchette & Gaines (2005) Limnology & Oceanography 50:1473-1479Broitman et al. (en revisión) Ecological Monographs
Temperatura satelital
Temperatura satelital
Asociaciones a lo largo del gradiente
Asociaciones sólo en la zona sur
Mytilus spp. Balanus glandula Chthamalus spp.
Perymytilus purpuratus Semimytilus algosus Jhelius cirratus
Reclutamiento de invertebrados intermareales
¿Es el forzamiento ambiental más importante que las interaccionesinterespecíficas en los ecosistemas costero?
Descifrando el acomplamiento físico-biológico
Estructura comunitaria en bosques de Macrocystis
Halpern, Cottenie & Broitman (2006) Science 312:123-1232
¿Es la producción primaria mas importante que la composición trófica?
10 sitios, 4 años de datos
Estructura comunitaria en bosques de Macrocystis
Halpern, Cottenie & Broitman (2006) Science 312:123-1232
A la escala del canal de Santa Barbara, los procesos ambientales(productividad) no controlan la estructura de estas comunidades.Sin embargo, los procesos descendentes (depredación) si.
Broitman, Navarrete, Smith & Gaines (2001) MEPS 224:21-34 Navarrete, Wieters, Broitman & Castilla (2005) PNAS 102:18046-18051
Y que sucede a escalas espaciales mayores?La costa de Chile Central como caso de estudio
Estructura comunitaria en el intermareal chileno
Broitman, Navarrete, Smith & Gaines (2001) MEPS 224:21-34
La distribucion espacial de diferentes componentes del ecosistemaesta claramente asociada al patrón de forzamiento ambiental
Estructura comunitaria en el intermareal chileno
Navarrete, Wieters, Broitman & Castilla (2005) PNAS 102:18046-18051
A escala de la costa de Chile central, la importanciade los procesosecólogicos dependen del contexto ambiental el cual determina la llegada de larvas a la costa.
Estructura comunitaria en el intermareal chileno
Implicaciones
• El acoplamiento físico-biológico es difícil, pero no imposible, de predecir en el espacio y el tiempo.
• Requiere del uso intensivo de herramientas estadísticas y teóricas a fin de absorver los enormes volumenes de información requeridos.
• Estas herramientas abren el camino para proveer prediccionesdinámicas sobre de los impactos del cambio climático.
• En el mediano y largo plazo este tipo de aproximacionescuantitativas, unidadas a un marco de cooperación social y económico,serán fundamentales para el manejo, conservación y uso sustentable delos ecosistemas marinos y terrestres.
