Flujo de nitrógeno y fósforo en la interfase agua -sedimento en una laguna costera tropical (Ciénaga Grande de Santa Marta, Caribe Colombiano).
DOI:
https://doi.org/10.37543/oceanides.v18i2.5Palabras clave:
Nitrógeno, Fósforo, Sedimento, Caribe, ColombiaResumen
Para evaluar el papel del sedimento sobre la alta producción primaria de una laguna costera
tropical, Ciénaga Grande de Santa Marta (Caribe, Colombia), se midió el flujo de nitrógeno y fósforo
(inorgánico disuelto, particulado) en la interfase agua-sedimento. Entre 1996 y 1997 se incubaron núcleos de sedimento en el laboratorio y se ubicaron trampas de partículas en campo, en dos estaciones contrastadas por la influencia de aguas dulces y marinas. Los flujos tuvieron una alta variabilidad espacial y temporal pero no mostraron esquemas claros en su dirección e intensidad en relación con las características de los sedimentos o de la columna de agua de las dos estaciones. Esto evidencia una alta heterogeneidad en la naturaleza y actividad de los organismos responsables de los procesos biogeoquímicos. Los sedimentos liberaron en promedio al agua 1643 µmolNm-2d-1 de amonio y 1.3 µmolNm-2d-1 de nitrito, aportando a la columna el 1.90-3.41 % de lo requerido en la producción. En condiciones óxicas normales, el sedimento actuó como sifón del fósforo, absorbiendo en promedio 178 µmolPm-2d-1 disueltos y recibiendo 36277 µmolPm-2d-1 particulados. Pero el fósforo se mantiene en exceso
en la columna, en parte, por liberación desde el sedimento en condiciones anóxicas durante florecimientos microalgales masivos.
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Arenas, V. & G. De la Lanza. 1990. El metabolismo como determinante de intercambio de nutrientes en sedimentos ricos en materia orgánica en una laguna costera. Ciencias Marinas, 16 (3):45-62.
Bak, R.P.M. & G. Nieuwland. 1992. Responses of benthic heterotrophic nanoflagellates to settlement of organic matter under experimental conditions. Neth. Inst. Sea Res., 40:35-38.
Boon, P.I. & S. Cain. 1988. Nitrogen cycling in salt-marsh and mangrove sediments at Western Port, Victoria. Aust. J. Mar. Freshwater Res., 39:607-623. https://doi.org/10.1071/MF9880607
Botero, L. 1988. Caracterización ecológica de la Ciénaga Grande de Santa Marta, una laguna costera tropical en la costa Caribe de Colombia, 1-47. En: Botero, L. (Ed.) Estudio ecológico de la Ciénaga Grande de Santa Marta, informe primera etapa. Proyecto COLCIENCIAS - INVEMAR, Santa Marta, 200 p.
Boucher, G., J. Clavier & C. Garrigue. 1994. Oxygen and carbon dioxide fluxes at the water-sediment interface of a tropical lagoon. Mar. Ecol. Prog. Ser., 107:185- 193. https://doi.org/10.3354/meps107185
Boynton, W.R., W.M. Kemp & C.G. Osborne. 1980. Nutrient fluxes across the sediment-water interface in the turbid zone of a coastal plain estuary, 93-109. En: Kennedy, V.S. (Ed.), Estuarine Perspectives, Academic Press, New York. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-404060-1.50016-2
Buchanan, J.B. & J.M. Kain. 1971. Measurement of the physical and chemical environment sediment, 41-65. En: Holme, N.A. & A.D. McIntyre (eds). Methods for the study of marine benthos. Blackwell Scientific Publications, IBP Handbook N° 16, Oxford. 334 p.
Castro, M. & N.H. Campos. 2001. Efecto del cadmio y del cobre sobre el flujo de nitró- geno y fósforo en la interfase agua-sedimento en una laguna costera tropical. Resúmenes ampliados, IX COLACMAR, San Andrés Isla, 109:1-5.
CETIH. 1978. Diagnóstico sobre el comportamiento hídrico de la Ciénaga Grande de Santa Marta. INDERENA, Universidad de los Andes, Bogotá, 54 p.
Clarke, K.R. & R.M. Warwick. 1994. Change in marine communities: an approach to statistical analysis and interpretation. Nat. Env. Res. Council, UK, 144 p.
Corredor, J.E. & J.M. Morell. 1989. Assessment of inorganic-nitrogen fluxes across the sediment-water interfase in a tropical lagoon. Est. Coast. Shelf. Sci., 28:339-345. https://doi.org/10.1016/0272-7714(89)90022-X
Corredor, J.E., R.W. Howarth, R.R. Twiley & J.M. Morell. 1999. Nitrogen cycling and anthropogenic impact in the tropical interamerican seas. Biogeochemistry, 46:163-178. https://doi.org/10.1023/A:1006116501466
https://doi.org/10.1023/A:1006143927873
https://doi.org/10.1007/BF01007578
Cotner, J.B. & W.S. Gardner. 1993. Heterotrophic bacterial mediation of ammonium and dissolved free amino acid fluxes in the Mississippi River plume. Mar. Ecol. Prog. Ser., 93:75-87. https://doi.org/10.3354/meps093075
DeAngelis, D.L., P.J. Mulholland, A.V. Palumbo, A.D. Steinman, M.A. Huston & J.W. Elwood. 1989. Nutrient dynamics and food-web stability. Ann. Rev. Ecol . Syst., 20: 71-95. https://doi.org/10.1146/annurev.es.20.110189.000443
Dollar, S.J., S.V. Smith, S.M. Vink, S. Obrebsky & J.T. Hollibaugh. 1991. Annual cycle of benthic nutrient fluxes in Tomales Bay, California, and contribution of the benthos to total ecosystem metabolism. Mar. Ecol. Prog. Ser., 79:115-125. https://doi.org/10.3354/meps079115
Erffa, A.F. von, 1973. Sedimentation, Transport und Erosion an der Nordküste Kolumbiens zwischen Barranquilla und der Sierra Nevada de Santa Marta. Mitt. Inst. Colombo-Alemán Invest. Cient., 7:155- 209.
Farías, L., L. Chuecas & M. Salamanca. 1995. Flujos de amonio a través de la interfase agua-sedimento de Bahía Concepción (Chile centro-sur): Mecanismos de intercambio químico. Gayana Oceanol., 39 (2):99-118.
Farías, L., L. Chuecas & M. Salamanca. 1996. Effect of coastal upwelling on nitrogen regeneration from sediments and ammonium supply to the water column in Conception Bay, Chile. Est. Coast. Shelf. Sci., 43:137-155. https://doi.org/10.1006/ecss.1996.0062
Farías, L., M.A. Salamanca & L.A. Chuecas. 1994. Variaciones estacionales del flujo de partículas y contenido de materia orgánica a la interfase agua-sedimento en Bahía Concepción, Chile central. Cienc. Tec. Mar. CONA, 17:15-31.
Giraldo, R.H., J. Martínez, L.H. Hurtado, S. Zea & E.R. Madera. 1995. Análisis de clasificación de series temporales: el caso de la salinidad en la Ciénaga Grande de Santa Marta, Colombia. An. Inst. Invest. Mar. Punta Betín, 24:123-134. https://doi.org/10.25268/bimc.invemar.1995.24.0.380
Greenberg, A.E., L.S. Clesci & A.D. Eaton (eds). 1992. Standard methods for examination of water and waste water. American Public Health Association, 18 ed., Washington. 981p.
Gómez D.I., N. H. Campos & E. Mancera. 2000. Flujos de nutrientes en un banco de ostras de la Ciénaga Grande de Santa Marta, Colombia. Caldasia, 22 (2):271-283.
Gocke, K. 1984. Manual para la determinación de procesos de producción y degradación en biotopos marinos, especialmente en lagunas costeras y manglares. INVEMAR, Santa Marta 38 p.
Guzmán, A. 1988. Relación entre las poblaciones de poliquetos y bivalvos con la materia orgánica de los sedimentos de la Ciénaga Grande de Santa Marta. Tesis Biología. Univ. Nacional de Colombia. Bogotá. 98 p.
Hernández, C. & K. Gocke. 1989 - 1990. Productividad primaria en la Ciénaga Grande de Santa Marta, Colombia. An. Inst. Invest. Mar. Punta de Betín, 19-20:101- 119. https://doi.org/10.25268/bimc.invemar.1990.19.0.430
Herrera- Martínez, Y., N.H. Campos & Ramírez-Triana, G. 2000. Tasas de desnitrificación en una laguna costera tropical, la Ciénaga Grande de Santa Marta, Mar Caribe, Colombia. Caldasia, 22 (2):285- 298.
HIMAT. 1992. Calendario metereológico 1992. Instituto Colombiano de Meteorología y Adecuación de Tierras. Ministerio de Agricultura, Bogotá, 169 p.
Holme, N.A. & A.D. McIntyre 1971. Methods for the study of marine benthos. Blackwell Scientific Publications, IBP Handbook N° 16, Oxford. 334 p.
Hopkinson, C.S. 1987. Nutrient regeneration in shallow-water sediments of the estuarine plume region of the nearshore Georgia Bight, USA. Mar. Biol., 94:127-142. https://doi.org/10.1007/BF00392905
Hoppe, H.G., K. Gocke, D. Zamorano & R. Zimmermann. 1983. Degradation of macromolecular organic compounds in a tropical lagoon (Ciénaga Grande, Colombia) and its ecological significance. Int. Revue Ges. Hydrobiol, 68 (6):811-824. https://doi.org/10.1002/iroh.3510680606
IGAC. 1973. Monografía del Departamento del Magdalena. Inst. Geogr. Agustín Codazzi, Bogotá. 162 p.
Jensen, H.S., P.B. Mortensen F.O. Andersen E. Rasmussen & A. Jensen. 1995. Phosphorus cycling in a coastal marine sediment, Aarthus Bay, Denmark. Limnol. Oceanogr., 40 (5):908-917. https://doi.org/10.4319/lo.1995.40.5.0908
Kauffman, R. & F. Hevert. 1973. El régimen fluviométrico del Río Magdalena y su importancia para la Ciénaga Grande de Santa Marta. Mitt. Inst. Colombo-Alemán Invest. Cient., Santa Marta, 7:121-137. https://doi.org/10.25268/bimc.invemar.1973.7.0.550
Koroleff, F. 1970. Determination of total nitrogen in natural seawaters by means of persulfate oxidation. Int. Counc. Explor. Sea (ICES). Pap. C.M., 8 p.
Krom, M.D. & R.A. Berner. 1980. The diffusion coefficients of sulfate, ammonium, and phosphate ions in anoxic marine sediments. Limnol. Oceanogr., 25 (2):327-337. https://doi.org/10.4319/lo.1980.25.2.0327
Law, C.S., A.P. Rees & N.J.P. Owens. 1991. Temporal variability of denitrification in estuarine sediments. Est. Coast. Shelf. Sci., 33:37-56. https://doi.org/10.1016/0272-7714(91)90069-N
Mancera, J.E. & L.A. Vidal. 1994. Florecimiento de microalgas relacionado con mortandad masiva de peces en el complejo lagunar Ciénaga Grande de Santa marta, Caribe Colombiano. An. Inst. Invest. Mar. Punta Betín, 23:103-117. https://doi.org/10.25268/bimc.invemar.1994.23.0.390
Mann, K. 1982. Ecology of coastal waters. Studies in ecology, University of Califronia Press, Berkeley, V. 8. 322 p.
Moreno, R. 1990. Caracterización ecológica: estructura y función de fondos blandos en el complejo lagunar Ciénaga Grande de Santa Marta, Caribe colombiano. Tesis Biología. Univ. Nacional de Colombia. Bogotá. 98 p.
Mosquera, A.I., J.E. Corredor y J.M. Morell. 1998. Exponential collapse of benthic depurative capacity in a eutrophic tropical marine ecosystem: a threshold response to organic nitrogen loading. Chemistry and Ecology, 14:341-355. https://doi.org/10.1080/02757549808037613
Navas, G.R. 1999. Flujos de nitrógeno y fósforo en la interfase agua-sedimento en una laguna costera tropical (Ciénaga Grande de Santa Marta, Caribe Colombiano). Tesis Magíster Scientiae, Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, 91 p.
Navas, G.R., S.E. Zea & N.H. Campos. En prensa. Comparación de los flujos de nitrógeno y fósforo inorgánicos disueltos en la Ciénaga Grande de Santa Marta, Caribe colombiano, obtenidos a partir de cámaras de incubación in situ e incubación de núcleos de sedimento en laboratorio. Rev. Acad. Colomb. Cienc., 26 (101):519-531.
Raaphorst, W.van, H.T. Kloosterhuis, A. Cramer & K.J.M. Bakker. 1990. Nutrient early diagenesis in the sandy sediments of the Dogger Bank area, North Sea: Pore water results. Neth. Jour. of Sea Res., 26 (1):25-52. https://doi.org/10.1016/0077-7579(90)90054-K
Raaphorst, W.van, H.T. Kloosterhuis, E.M. Berghuis, A.J.M. Gieles, J.F.P. Malschaert & G.J.van Noort. 1992. Nitrogen cycling in two types of sediments of the Southern North Sea (Frisian Front, Broad Fourteens): field data and mesocosms results. Neth. Jour. of Sea Res., 28 (4):293-316. https://doi.org/10.1016/0077-7579(92)90033-B
Raimbault, P. & G. Slawyk. 1991. A semiautomatic, wet-oxidation method for the determination of particulate organic nitrogen collected on filters. Limnol. Oceanogr., 36 (2):405-408. https://doi.org/10.4319/lo.1991.36.2.0405
Rivera-Monroy, V.H. & R.R. Twilley. 1996. The relative role of denitrification and immobilization in the fate of inorganic nitrogen in mangrove sediments (Terminos Lagoon, Mexico). Limnol. Oceanogr., 41(2):284- 296. https://doi.org/10.4319/lo.1996.41.2.0284
Rohlf, F.J. 1981. BIOM. A package of statistical programs to accompany the text Biometry. State University of New York, Stony Brook, iv +76 p.
Rueda, M.E. & J.E. Mancera. 1995. Alteraciones fisico-químicas de la columna de agua, generadas por el uso del boliche (método de pesca artesanal) en la Ciénaga Grande de Santa Marta, Caribe colombiano. An. Inst. Invest. Mar. Punta Betín, 24:23-37. https://doi.org/10.25268/bimc.invemar.1995.24.0.375
Sánchez, R.M. & S. Zea. 2000. Metabolismo de nitrógeno y fósforo inorgánicos disueltos en la columna de agua en una laguna costera tropical (Caribe colombiano). Carib. J. Sci., 36(1-2):127-140.
Santschi, P., P. Höhener, G. Benoit & M.B. Brink. 1990. Chemical processes at the sediment-water interface. Mar. Chem., 30:269-315. https://doi.org/10.1016/0304-4203(90)90076-O
SAS Institute. 1988. SAS/STAT User's guide, release 6.03 edition. SAS Institute, Inc., Cary, NC.
Simon, A. 1981. Bases para el plan regional de ecodesarrollo del complejo estuárico de la Ciénaga Grande de Santa Marta. INDERENA-PNUMA-UNEP, 282 p.
Simon, N.S. 1988. Nitrogen cycling between sediment and the shallow-water column in the transition zone of the Potomac River and estuary. I. Nitrate and ammonium fluxes. Est. Coast. Shel. Sci., 26:483-497. https://doi.org/10.1016/0272-7714(88)90002-9
Slomp, C.P., W.van Raaphorst, J.F.P. Malschaert, A. Kok & A.J.J. Sandee. 1992. The effect of deposition of organic matter on phosphorus dynamics in experimental marine sediment systems. Benthic response to eutrophication in manipulated marine sandy sediments, NIOZRAPPORT, 4:1-19.
Sloth, N.P., H. Blackburn, L.S. Hansen, N. Risgaard-Petersen & B. A. Lomstein. 1995. Nitrogen cycling in sediments with different organic loading. Mar. Ecol. Prog. Ser., 116:163-170. https://doi.org/10.3354/meps116163
Sokal, R.R. & F.J. Rohlf. 1981. Biometry. Freeman and Company, San Francisco. 859 p.
Teague, K.G., C.J. Madden & J.W. Day. 1988. Sediment-water oxygen and nutrient fluxes in a river-dominate estuary. Estuaries, 11(1):1-9. https://doi.org/10.2307/1351712
Toncel, M.A. 1983. Sedimentación y composición del séston en la Ciénaga Grande de Santa Marta. Tesis Biología, Univ. Nacional de Colombia, Bogotá. 169 p.
Valdés, D. & E. Real. 1994. Flujos de amonio, nitrito, nitrato y fosfato a través de la interfase sedimento-agua en una laguna costera tropical. Ciencias Marinas, 20(1):65- 80. https://doi.org/10.7773/cm.v20i1.953
Wiedemann, H.U. 1973. Reconnaisance of the Ciénaga Grande de Santa Marta, Colombia: Physical parameters and geological history. Mitt. Inst. Colombo-Alemán, Invest. Cient., 7:85-119. https://doi.org/10.25268/bimc.invemar.1973.7.0.549
Zea, S. 1994. Patterns of coral and sponge abundance in stressed coral reefs at Santa Marta, Colombian Caribbean, 257- 264. En: Soest, R.W.M. van & F. Bianchi (Eds.). Sponges in space and time, Proceedings of the fourth International Porifera Congress, Balkema, Rotterdam.
Zea, S., R. Giraldo, J.E. Mancera & J. Martínez. 1998. Relaciones contemporáneas y rezagadas entre variables físico - químicas y biológicas en la Ciénaga Grande de Santa Marta, Caribe colombiano. Bol. Invest. Mar. Cost., 27:67-85. https://doi.org/10.25268/bimc.invemar.1998.27.0.333
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