Hg2+ incorporation in Andean Patagonian ultraoligotrophic lakes: insights into the role of pelagic protists

In ultraoligotrophic lakes of Andean Patagonia, microbial assemblages at the base of pelagicfood webs bear high THg concentrations compared to planktonic consumers. In this study, we evaluate experimentally the passive and active (trophic) uptake of Hg2+ using 197Hg2+ to trace Hg incorporation in picoplankton (autotrophic and heterotrophic bacteria), in the photoautotrophic phytoflagellate, Gymnodinium paradoxum, and in the mixotrophic ciliates, Stentor araucanus and Ophrydium naumanni. The studied protists were found to incorporate substantial amounts of dissolved Hg2+; however, their potential for Hg transference to higher trophic levels depends on their degree of Hg internalization (citoplasmatic Hg), which varied widely among species.Fil: Dieguez, Maria del Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Soto Cárdenas, Estela Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Ribeiro Guevara, Sergio. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Unidad de Actividad de Ingeniería Nuclear. Laboratorio de Análisis por Activación Neutrónica; ArgentinaFil: Queimaliños, Claudia Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentin

Inorganic mercury (Hg2+) uptake by different plankton fractions of Andean Patagonian lakes (Argentina)

The species composition and the size structure of natural planktonic food webs may provide essential information to understand the fate of mercury and, in particular, the bioaccumulation pattern of Hg2+ in the water column of lake ecosystems. Heterotrophic and autotrophic picoplankton and phytoplankton are the most important entry points for Hg in aquatic ecosystems since they concentrate Hg2+ and MeHg from ambient water, making them available to planktonic consumers at higher trophic levels of lake food webs. In this investigation we studied theuptake of 197Hg2+ in natural plankton assemblages from four Andean lakes (Nahuel Huapi National Park, Patagonia, Argentina), comprised in the size fractions 0.2-2.7 µm (picoplankton), 0.2-20 µm (pico and nanoplankton) and 20-50 µm microplankton) through experiments using Hg2+ labeled with 197Hg2+. The experimental results showed that the uptake of Hg2+ was highest in the smallest plankton fractions (0.2-2.7 µm and 0.2-20 µm) compared to the larger fraction comprising microplankton (20-50 um). This pattern was consistent in all lakes, reinforcing the idea that among pelagic organisms, heterotrophic and autotrophic bacteria with the contribution of nanoflagellates and dinoflagellates constitute the main entry point of Hg2+ to the pelagic food web. Moreover, a significant direct relationship was found between the Hg2+ uptake and surface index of the planktonic fractions (SIf). Thus, the smaller planktonic fractions which bore the higher SI were the major contributors to the Hg2+ passing from the abiotic to the biotic pelagic compartments of these Andean lakes.Fil: Dieguez, Maria del Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte. Instituto de Investigación En Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Soto Cárdenas, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte. Instituto de Investigación En Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Ribeiro Guevara, Sergio. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area de Energia Nuclear. Unidad de Actividad de Ingenieria Nuclear. Laboratorio de Analisis Por Activacion Neutronica; ArgentinaFil: Dipasquale, Mark Marvin. United States Geological Survey; Estados UnidosFil: Gerea, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte. Instituto de Investigación En Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Arribére, María. Comision Nacional de Energia Atomica. Gerencia D/area de Energia Nuclear. Unidad de Actividad de Ingenieria Nuclear. Laboratorio de Analisis Por Activacion Neutronica; ArgentinaFil: Queimaliños, Claudia Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte. Instituto de Investigación En Biodiversidad y Medioambiente; Argentin

LAGUNA BLANCA: RESTAURACIÓN ECOLÓGICA, USO RACIONAL Y PESCA ARTESANA

A partir de la introducción ilegal de peces en la Laguna Blanca (sitio Ramsar) del Parque Nacional homónimo en Neuquén, se ha registrado en los últimos años una disminución notoria de las aves acuáticas (particularmente de los cisnes de cuello negro, flamencos y patos) y una importante modificación del hábitat (desaparición de vegetación acuática, alteración de la red trófica y de la calidad del agua), en desmedro de las condiciones de refugio y dieta de las aves. Este trabajo realiza una propuesta de recuperación ambiental a través del desarrollo de una pesquería artesanal

Efectos del zooplancton sobre la dinámica sucesional del fitoplancton en un ambiente lacustre andino

En este trabajo se ha estudiado un aspecto de la ecologíadel fitoplancton. Se analizó la influencia del pastoreo delzooplancton sobre las poblaciones algales y sobre la dinámicasucesional de la comunidad productora. Este estudio se llevó a cabo en un cuerpo de agua pequeño ysomero de la región andino-patagónica, perteneciente al sistemadel Nahuel Huapi, denominado Laguna Esquerra. Se emplearondiferentes metodologías para abordar esta investigación. Mediante muestreos de alta frecuencia, se realizó un estudio decampo en forma conjunta de la sucesión fitoplanctónica yzooplanctónica. Asimismo, se implementaron experiencias "in situ"en limnocorrales con el objeto de manipulear las densidades delas diferentes poblaciones zooplanctónicas y analizar asi suefecto diferencial sobre el fitoplancton. Además,en laboratorio,se calcularon las tasas de pastoreo sobre diferentes especiesalgales de las dos especies de cladóceros presentes en elambiente. El análisis final consistió en la obtención derespuestas especie-especificas de las entidades algales frente adiferentes tipos y concentraciones de pastoreadores. El estudio de campo se desarrolló en un periodo deprimavera-verano con una frecuencia de muestreo bisemanal. Durante casi todo el período, el fitoplancton estuvo dominado poruna fracción de pequeño tamaño celular (nanoplancton, célulasmenores de 20 μm). Este nanoplancton estuvo constituidoprincipalmente por microflagelados (dominados por Rhodomonaslacustris) y una especie de crisofícea colonial (Stichogloeadoederleinii). Esta fracción fue la pastoreada por losherbivoros. A fines del verano se produjo un crecimientoexponencial de la diatomea Asterionella formosa, perteneciente alfitoplancton de red (células mayores de 20 μm). Por su parte, elzooplancton presentó diferencias entre la primavera y el verano. Durante la primavera cuatro clases de tamaño corporal estuvieronrepresentadas. Los cladóceros fueron dominantes con dos especies (Ceriodaphnia dubia y Bosmina longirostris) de tamaños disímilesy diferentes modos de alimentación. Durante el verano, sólo seobservaron las dos fracciones de menor tamaño corporal (rotiferosy B. longirostris) aunque en mayor densidad. Se analizaron las respuestas entre las tasas netas decrecimiento de S. doederleinii y R. Iacustris y las densidades de C. dubia y B. longirostris respectivamente. Ceriodaphnia tuvo unagran importancia en la dinámica de Stichogloea ya que fue capazde controlar a la población algal y causar su disminución durantenoviembre. La respuesta hallada fue del tipo decreciente. Entre Rhodomonas y Bosmina se evidenció una respuesta neutra la que fueinterpretada como el resultado de un balance entre los efectosnegativo (directo) y positivo (indirecto) que los pastoreadoresejercen sobre sus recursos. El análisis de los experimentos "in situ" y de laboratoriose centralizó en los efectos de pequeños pastoreadores sobre losmicroflagelados menores de 20 μm. Se demostró que Chrysochromulina parva, R. lacustris y las celulas del tipo Ochromonas son especies comibles y tienen, en consecuencia, tasasde mortalidad sensibles al pastoreo. A partir de los estudios enlimnocorrales se halló un impacto diferencial en el nanoplanctonpor parte de dos comunidades zooplanctónicas diferentes. Enlimnocorrales con Bosmina como dominante la fracciónfitoplanctónica entre 5 y 15 μm se incrementó. En limnocorralescon el rotifero Polyarthra vulgaris como dominante la fracciónmenor de 5 μm aumentó su densidad. La ausencia de pastoreadores resultó decisiva en ladinamica poblacional de C. parva. En esta especie se registró enlos primeros dias de experimentación un incremento brusco de sudensidad y una fuerte depresión posterior. La presencia depastoreadores resultó en una condición más estable delcomportamiento poblacional de C. parva. Se halló una respuesta especie-especifica única para lostres microflagelados en estudio. Se trata de una respuestacurvilineal cóncava en U; interpretándosela comoresultado de losefectos directo e indirecto. Se concluye que los efectos positivo y negativo de lainteracción entre el fitoplancton y el zooplancton se amalgaman yque la presencia de zoopláncteres resulta decisiva en la dinámicapoblacional de las especies nanoplanctónicas flageladas.Fil: Queimaliños, Claudia Patricia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Phytoplankton of the Andean Lakes

This chapter presents a review of the phytoplankton from the lakes of the Andean Patagonian region. This is one of the most important lake district of Argentina, which encompasses a large number and highly diverse unpolluted water bodies. Data from deep and shallow lakes within a trophic and latitudinal gradient are presented. The information focus on abundance, diversity, temporal and spatial dynamics, size and taxonomic structure, trophic interactions, functional groups, in most of the cases related to physical and chemical features. The Andean lakes comprise deep and shallow basins of glacial origin. The phytoplankton abundance and biomass are usually low, and the assemblages are dominated by nanoflagellates (Chrysochromulina parva and Plagioselmis lacustris) and by microphytoplanktonic chrysophyceans and dinoflagellates like Dinobryon spp., Peridinium spp. and Gymnodinium spp., and the diatoms Urosolenia eriensis, Cyclotella stelligera, Fragilaria spp. and Synedra spp. The striking oligotrophy of the lakes in this region is regulated by nitrogen availability; despite the worldwide extend of phosphorus limitation in temperate lakes. Deep Andean lakes have a very high transparency, and deep chlorophyll maxima (DCM) develop during the stratification period. These DCM are partially constituted by dinoflagellates, which usually dominate the total phytoplankton biomass in these environments. These results evidence the high impact of light and temperature in the phytoplankton vertical distribution in deep lakes. On the other hand, the numerous shallow Andean lakes represent a varied group of environments with oligotrophic and in some cases mesotrophic conditions. The nanoplankton is also dominant, but the diversity of the microphytoplankton is higher than in deep lakes. They share a great number of species with deep lakes, however, some other groups like chlorococcals, desmids and euglenophytes (i.e. Trachelomonas spp.) usually dominate the phytoplankton assemblage.Fil: Queimaliños, Claudia Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte. Instituto de Investigación En Biodiversidad y Medioambiente; Argentina. Universidad Nacional del Comahue; ArgentinaFil: Diaz, Monica Mabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte. Instituto de Investigación En Biodiversidad y Medioambiente; Argentina. Universidad Nacional del Comahue; Argentin

Grazing impact and prey selectivity of picoplanktonic cells by mixotrophic flagellates in oligotrophic lakes

Mixotrophy by planktonic algae can dominate picoplankton predation in oligotrophic environments. We compared the grazing activity and prey preference of different mixotrophic taxa from natural communities of two oligotrophic shallow lakes (Escondido and Morenito) by performing eight laboratory grazing experiments using three different fluorescent prey (bacteria, picocyanobacteria, and picoeukaryotic algae). Eight taxa of mixotrophic flagellates (MF) corresponding to five different Classes, and two size categories of heterotrophic flagellates were distinguished. Chesson index showed that the ten identified protists preferred picocyanobacteria than bacteria, while picoeukaryotic algae were not ingested by any flagellate. In both lakes, MFs were responsible for ca. 80% of the picoplankton ingestion due to flagellates, and more than 50% of the total grazing impact when considering all flagellates, ciliates, and rotifers. Pseudopedinella spp. (Dictyochophyceae), Chrysochromulina parva (Haptophyceae), and Dinobryon divergens (Chrysophyceae) were the most important predators, while Plagioselmis lacustris (Cryptophyceae) and Chrysophyceae > 5 µm showed the lowest grazing rates. Overall, our findings support the idea of MF being the main picoplankton predators in oligotrophic systems. Besides, we also conclude that herbivory represents a key process in the mixotrophic carbon cycling in oligotrophic environments.Fil: Gerea, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Queimaliños, Claudia Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Unrein, Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas; Argentin

In situ prey selection of mixotrophic and heterotrophic flagellates in Antarctic oligotrophic lakes: an analysis of the digestive vacuole content

12 pages, 4 figures, 3 tablesWe investigated the selective predation of mixotrophic and heterotrophic flagellates (MF and HF) on different heterotrophic prokaryote phylotypes (HPP; Bacteria + Archaea) living in natural assemblages from oligotrophic Antarctic lakes. In situ prey preference was analyzed for the first time on different mixotrophic taxa (Pseudopedinella sp., Ochromonas-like cells, Chrysophyceae >5 µm). The relative abundances of seven different HPP hybridized by CARD-FISH (catalyzed reporter deposition-fluorescent in situ hybridization) in natural community were compared with the proportions of hybridized cells inside digestive vacuoles. Our results showed some general trends to selectivity over some HPP. Alphaproteobacteria and Betaproteobacteria were the most abundant groups, and strikingly, a negative selection trend was detected in most samples by all bacterivorous protists. In contrast, for Actinobacteria a positive selection trend was observed in most samples, whereas Bacteroidetes seemed to be randomly preyed upon. Interestingly, similar prey preferences were observed in all bacterivorous flagellates. Our results suggest that phylogenetic affiliation determines part of the process of prey selection by protists in these lakes. Nevertheless, other features, such as cell size, morphology and the presence of the S-layer, might also significantly contribute to prey selectivity on the HPPThis study was financed by the Consejo Superior de Investigaciones Cientı´ficas – Consejo Nacional de Investigaciones Cientı´ficas y Te´cnicas (CSIC-CONICET) (Spain-Argentina) Project PROBA (2007 AR0018, CSIC), the Spanish Project MIXANTAR (REN 2002-11396-E/ANT) and the Argentinean projects CONICET-PIP 01301, FONCYT PICT 32732 and UNComahue 04/ B166. Marina Gerea and M. Romina Schiaffino were supported by CONICET fellowships. Irina Izaguirre, Claudia Queimalin˜os and Fernando Unrein are CONICET researchersPeer reviewe

Landscape integration of North Patagonian mountain lakes: a first approach using characterization of dissolved organic matter

North-western Patagonia contains a variety of glacially formed mountain lakes located at different positions from the treeline in the Andean Patagonian forest region. Water chemistry of six North Patagonian lakes located in an altitudinal gradient, above, at and below the treeline (~41°S) were analysed in this study. The relative importance of allochtonous to autochthonous carbon inputs along a marked catchment vegetation gradient encompassing altoandino vegetation and Nothofagus forests was addressed. The dissolved organic carbon (DOC) concentration varied among the study lakes, with the lakes located higher in the landscape exhibiting lower DOC concentrations (2 mg L−1). Analysis of coloured and fluorescent dissolved organic matter (CDOM and FDOM, respectively) followed the DOC pattern, despite the contrasting catchments of the study lakes. The results indicated the CDOM in all the lakes had low molecular weight and low aromaticity. The excitation–emission matrices (EEMs) highlighted three distinctive fluorophores in the FDOM, including two humic-like (peak A and peak C) revealing the presence of humic terrestrial material, and a protein-like fluorophore (peak T) generally associated with autochthonous DOM. The increased intensities of the humic fluorophores in the lakes located below the treeline suggest higher allochtonous carbon inputs from their catchments. This evidence collectively suggests that mountain lakes exhibit some heterogeneity in terms of DOM, likely attributable to their position in relation to the treeline, which determines the contribution of the catchment. As remote lakes are extremely sensitive to changes in their catchments, these North Patagonian mountain lakes may accurately track the impact of climate and anthropogenic changes on the landscape.Fil: Garcia, Patricia Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte. Instituto de Investigación En Biodiversidad y Medioambiente; Argentina. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universitario Bariloche. Laboratorio de Fotobiologia; ArgentinaFil: Dieguez, Maria del Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte. Instituto de Investigación En Biodiversidad y Medioambiente; Argentina. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universitario Bariloche. Laboratorio de Fotobiologia; ArgentinaFil: Queimaliños, Claudia Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Patagonia Norte. Instituto de Investigación En Biodiversidad y Medioambiente; Argentina. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universitario Bariloche. Laboratorio de Fotobiologia; Argentin

Natural levels and photo-production rates of hydrogen peroxide (H2O2) in Andean Patagonian aquatic systems: Influence of the dissolved organic matter pool

In aquatic environments the reactive oxygen species hydrogen peroxide (H2O2) is produced through photochemical reactions involving chromophoric dissolved organic matter (CDOM). Andean Patagonian freshwaters experience challenging underwater UV levels, which promote high levels of photochemical weathering. In this investigation, we study natural H2O2 levels and experimentally address the photochemical formation of H2O2 in stream and lake water with a range of dissolved organic matter (DOM) concentrations and quality. The screening of different pristine aquatic systems of Patagonia revealed that H2O2 concentration fluctuates between 8 and 60 nM. Laboratory incubation of different water types in PAR + UV showed photo-production of H2O2. The H2O2 formation rate increased linearly with dissolved organic carbon (DOC) in streams (13.5–20.5 nM h-1) and shallow lakes (25.7–37.8 nM h-1). In contrast, the H2O2 formation rate in deep lakes was much lower (2.1–7.1 nM h-1), and decreased with DOC. The natural potential for H2O2 formation was related to the concentration and quality of the DOM pool. At higher DOC levels, such as those present in shallow lakes, H2O2 production was directly related to DOC, whereas at low DOC levels in deep lakes and streams, two patterns were distinguished in relation to their DOM pool quality. Stream DOM, composed of high molecular weight/size humic compounds, proved to be a reactive substrate, as reflected by their high H2O2 formation rates. On the other hand, deep lake DOM, with its higher relative contribution of small and more processed compounds, was found to be a less reactive substrate, affording lower H2O2 formation rates.Fil: Garcia, Patricia Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Queimaliños, Claudia Patricia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; ArgentinaFil: Dieguez, Maria del Carmen. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente. Universidad Nacional del Comahue. Centro Regional Universidad Bariloche. Instituto de Investigaciones en Biodiversidad y Medioambiente; Argentin