Trophic structure of southern marine ecosystems: A comparative isotopic analysis from the beagle channel to the oceanic burdwood bank area under a wasp-waist assumption

Understanding the structure and functioning of marine ecosystems has become a critical issue to assess the potential short- and long-term effects of natural and anthropogenic impacts and to determine the knowledge needed to conduct appropriate conservation actions. This goal can be achieved in part by acquiring more detailed food web information and evaluating the processes that shape food web structure and dynamics. Our main objective was to identify large-scale patterns in the organization of pelagic food webs that can be linked to a wasp-waist (WW) structure, proposed for the southwestern South Atlantic Ocean. We evaluated 3 sub-Antarctic marine areas in a regional context: the Beagle Channel (BC), the Atlantic coast of Tierra del Fuego (CA) and the oceanic Burdwood Bank area (BB). We used carbon and nitrogen isotopic information of all functional trophic groups, ranging from primary producers to top predators, and analyzed them through stable isotope-based Bayesian analyses. We found that BC and BB have a more pronounced WW structure compared to CA. We identified species at mid to low trophic positions that play a key role in the trophodynamics of each marine area (e.g. Fuegian sprat Sprattus fuegensis, longtail southern cod Patagonotothen ramsayi and squat lobster Munida gregaria) and considered them as the most plausible WW species. The identification of the most influential species within food webs has become a crucial task for conservation purposes in local and regional contexts to maintain ecosystem integrity and the supply of ecosystem services for the southwestern South Atlantic Ocean.Fil: Riccialdelli, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Becker, Yamila Anabella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Fioramonti, Nicolas Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Torres, Monica Analia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Bruno, Daniel Osvaldo. Universidad Nacional de Tierra del Fuego. Instituto de Ciencias Polares, Recursos Naturales y Ambiente; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Raya Rey, Andrea Nélida. Universidad Nacional de Tierra del Fuego. Instituto de Ciencias Polares, Recursos Naturales y Ambiente; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Fernandez, Daniel Alfredo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; Argentina. Universidad Nacional de Tierra del Fuego. Instituto de Ciencias Polares, Recursos Naturales y Ambiente; Argentin

Foto identificación de marsopa espinosa, Phocoena spinipinnis, en el Canal Beagle, Tierra del Fuego, Argentina

La marsopa espinosa es endémica de Sudamérica. Se distribuye en aguas costeras desde el sur de Brasil hasta el norte de Perú, siendo Cabo de Hornos el límite más austral de su distribución. En Tierra del Fuego la especie se localiza en la costa atlántica y en el Canal Beagle. Existen pocos estudios sobre esta especie, posiblemente debido al comportamiento esquivo y errático que dificulta su observación en el hábitat. La foto identificación es una herramienta ampliamente utilizada para el estudio de mamíferos marinos, pero aún no se ha reportado su aplicación en marsopas espinosas. El objetivo de este trabajo fue probar la factibilidad de la técnica de foto identificación para el estudio de marsopa espinosa en el Canal Beagle. Para esto, se realizaron relevamientos en un semirrígido de 6m de eslora con dos motores de 60hp. Las salidas abarcaron el área entre Bahía Lapataia y Punta Segunda. Para registrar a los individuos se utilizaron dos cámaras: una Canon D7 con teleobjetivo de 18-270mm y una Nikon 7100 con teleobjetivo de 70-300mm. Se realizaron 18 salidas entre mayo de 2018 y julio de 2019, con un esfuerzo promedio de 5hs por salida. Se realizaron en condiciones de mar calmo (Beaufort 0-2) y se registraron datos ambientales, número de individuos, comportamiento y posición geográfica del grupo. Se avistaron 15 grupos. Se obtuvieron un total de 1914 fotos de las cuales 534 fueron consideradas para el análisis. Se lograron identificar 31 individuos utilizando marcas corporales y marcas en las aletas dorsales. 5 individuos fueron fotografiados en más de una oportunidad. El presente trabajo demuestra que esta técnica puede ser utilizada para el estudio de esta especie. Esta herramienta resultará útil para futuros estudios de estructura y dinámica social, patrones de movimientos y residencia de la población hallada en el Canal.Fil: Asplanato, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Wells, Randall S.. Chicago Zoological Society S Sarasota Dolphin Research; Estados UnidosFil: Torres, Monica Analia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Fioramonti, Nicolas Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Becker, Yamila Anabella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Riccialdelli, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Dellabianca, Natalia Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaXXXII Jornadas Argentinas de MastozoologíaPuerto MadrynArgentinaSociedad Argentina para el Estudio de los MamiferosCentro Nacional PatagónicoUniversidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosc

Mercury transfer in coastal and oceanic food webs from the Southwest Atlantic Ocean

The dynamics of contaminants, such as mercury (Hg), in marine trophic webs is a critical topic in the scientific community due to the high concentrations encountered in organisms. In this study we attempted to provide information on total Hg accumulation patterns and possible pathways of trophic transfers assessed in combination with δ13C and δ15N to understand how this contaminant permeates three sub-Antarctic food webs: the Beagle Channel (BC), the Atlantic coast of Tierra del Fuego (AC-TDF) and Burdwood Bank (BB). We found a site-specific pattern of Hg transfer and biomagnification processes, while the oceanic BB showed major Hg transfer through the pelagic domain, coastal sectors (BC and AC-TDF) indicate a general biodilution process but with Hg concentrations incrementing with the benthivory grade. This represents a dissimilar Hg bioavailability for marine consumers that rely on different diet and forage in different habitats, and may become an issue of important conservation concern for these southern areas.Fil: Fioramonti, Nicolas Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Ribeiro, Sergio. Comision Nacional de Energia Atomica. Centro Atomico Bariloche. Laboratorio de Analisis Por Activación Neutronica; ArgentinaFil: Becker, Yamila Anabella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Riccialdelli, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; Argentin

Feeding ecology of the long finned pilot whale, Globicephala melas edwardii, in the southwestern Atlantic Ocean, determined by stable isotopes analysis

Cetaceans are known to play an important role in ecosystem structure and dynamics because they occupy the highest position in food webs. In order to improve our knowledge on the feeding ecology of the long finned pilot whale, Globicephala melas edwardii, in the western South Atlantic Ocean, we analyzed carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N) stable isotope composition of bone collagen from 54 specimens found stranded along the coast of Tierra del Fuego, Argentina. Through Bayesian mixing models we estimated the contribution of the most putative prey to the consumer’s diet. Prey species were selected, based on previous knowledge and covered all possible foraging areas for the region that were analyzed through a visual spatial analysis (based on sightings records). Based on our results, the long finned pilot whale is mainly a teutophagous species, feeding on squids, and can complement its diet with neritic prey when moving sporadically to coastal areas. We found that the southeastern part of Tierra del Fuego, north of Staten Island and the slope break around the Burdwood Bank are plausible feeding areas, which offer suitable habitats where pilot whales can search for their preferred prey. These areas are important for Argentin’s conservation policies, since they enclose three oceanic Marine Protected Areas (Namuncurá–Burdwood Bank, Burdwood Bank II and Yaganes). Therefore, it is crucial to improve the knowledge regarding their foraging preferences in order to provide support for conservation and management strategies in these MPAs.Fil: Becker, Yamila Anabella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Fioramonti, Nicolas Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Dellabianca, Natalia Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Riccialdelli, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; Argentin

Estudio isotópico de la dieta del delfín piloto, Globicephala melas edwardii, del Atlántico Sudoccidental

El delfín piloto del Atlántico Sudoccidental es un depredador de altos niveles tróficos que se alimenta principalmente de calamares en aguas oceánicas. Con el objetivo de cuantificar la contribución de posibles presas a la dieta del delfín piloto, se obtuvieron valores isotópicos de muestras de hueso (n=54) de esta especie, varados en las costas de Tierra del Fuego. Además, se recopilaron valores isotópicos de sus potenciales ítems alimenticios. Se confeccionaron cinco grupos de presas: 2 de regiones costeras adyacentes a Tierra del Fuego (peces y calamares), y 3 de regiones oceánicas (calamares de Islas Malvinas, peces del Banco Burdwood y calamares oceánicos subpolares) y se estudió la contribución de los mismos (modelos de mezcla isotópicos, MixSIAR) a la alimentación de este cetáceo. También, se pusieron a prueba tres Factores de Discriminación Trófica (TDF, en inglés): TDF1: 1,0±0,5 en δ13C y 3,4±0,5 en δ15N (Post 2002); TDF2: 1,0±0,5 en δ13C y 3,0±0,5 en δ15N (variante del anterior) y TDF3: 1,6±2,01 en δ13C y 3,45±1,61 en δ15N (paquete SIDER). Para comparar el ajuste de los TDFs se realizó un análisis exploratorio mediante polígonos de mezcla. El TDF3 presentó el mejor ajuste y con este se realizaron dos modelos de mezcla. El Modelo 1 (M1), incluyó información bibliográfica de las contribuciones de las posibles presas (prior), mientras que el Modelo 2 (M2) no incorporó información previa. El M1 presentó el mejor ajuste, indicando que los calamares oceánicos y los de las Islas Malvinas tuvieron la mayor contribución en la dieta 34% y 32%, respectivamente. Incluir TDF más específicos e información previa en los modelos de mezcla isotópicos, mejora sustancialmente los análisis estadísticos de los datos obtenidos y por consiguiente el conocimiento sobre los hábitos tróficos (ej. dieta) de la especie.Fil: Becker, Yamila Anabella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Fioramonti, Nicolas Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Dellabianca, Natalia Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Riccialdelli, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaXXXII Jornadas Argentinas de MastozoologiaPuerto MadrynArgentinaSociedad Argentina para el estudio de los MamiferosUniversidad Nacional de la Patagonia San Juan BoscoConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Centro Nacional Patagónic

Mesozooplankton community structure and trophic relationships in an austral high-latitude ecosystem (Beagle Channel): The role of bottom-up and top-down forces during springtime

High-latitude marine environments, such as the Beagle Channel, are highly vulnerable to modifications related to climate change and anthropogenic impacts, which can rapidly affect the ecological attributes of plankton communities and thus alter ecosystem trophodynamics. This study compares the mesozooplankton community structure in the inner and outer (eastern) Beagle Channel during spring and assesses the interactions of the main mesozooplankton trophic groups with lower and higher trophic level organisms under an isotopic approach. Oceanographic data and biological samples, ranging from sediment and phytoplankton to pelagic squat lobsters (Grimothea gregaria), were collected along the channel during two research cruises conducted in November 2019. Mesozooplankton abundance and taxonomic composition differed between sectors, in agreement with their distinct environmental conditions. The inner sector was dominated by copepods, mainly Clausocalanidae spp., followed by cirripede and echinoderm larvae and appendicularians. In the outer sector, with shallower, saltier, and warmer waters than the inner one, mesozooplankton abundances were notably higher and both copepods and decapod larvae, mainly Peltarion spinosulum and G. gregaria zoeae, were dominant. This pattern in meroplankton abundance was consistent with the bathymetric distribution reported for benthic adults. Between-sector differences in taxonomic composition, e.g., Macruronus novaezelandiae (hake) larvae occurring only in the outer sector, may be attributed to the higher connectivity between this sector and the open ocean and the semi-enclosed character of the inner channel. Mesozooplankton spatial variability was partially reflected in the isotopic niche width of their different trophic groups such as copepods, euphausiids and decapod larvae. However, at the community level, trophic attributes (i.e., baseline resources, trophic positions, isotopic diversity metrics) were quite similar in the two sectors, suggesting similar basal and vertical trophic structures. According to Bayesian stable isotope mixing models, most trophic groups, including pelagic G. gregaria, rely on phytoplankton as their main carbon source. This reveals a weak predation pressure on mesozooplankton by the squat lobster and reinforces a bottom-up regulation during the spring season. This study contributes to our knowledge of trophic interactions in plankton communities and how they are regulated by bottom-up and top-down forces, which is imperative for monitoring and management purposes.Fil: Presta, María Laura. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; ArgentinaFil: Riccialdelli, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Bruno, Daniel Osvaldo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Castro, Leonardo Román. Universidad de Concepción; Chile. Centro FONDAP de Investigación en Dinámica de Ecosistemas Marinos de Altas Latitudes; ChileFil: Fioramonti, Nicolas Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Florentin, Olga Viviana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Berghoff, Carla Florencia. Instituto Nacional de Investigaciones y Desarrollo Pesquero; ArgentinaFil: Capitanio, Fabiana Lia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; ArgentinaFil: Lovrich, Gustavo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas; Argentin