Las planicies de marea son ambientes altamente productivos y pueden proveer más del 50% de la productividad primaria. El objetivo de este estudio fue evaluar diferentes trazadores naturales (δ13C y δ15N y relación C:N) para examinar las posibles fuentes de MO de los sedimentos supramareales de la zona media del estuario de Bahía Blanca donde se desarrollan matas microbianas. Se tomaron muestras de sedimentos sin disturbar en tres sitios, las cuales fueron separadas in situ en dos capas: superficial (S, 0-5 mm de profundidad) y subsuperficial (SS, 5-10 mm de profundidad). La evaluación de losδ13C, δ15N y relación C:N (~6,8) indicaron un origen principalmente autóctono de la MO de las planicies de marea de Puerto Rosales asociado a una alta producción primaria y excreción de sustancias poliméricas extracelulares (EPS).Centro de Investigaciones Geológica

Arlenghi, Javier Héctor

Avena, Marcelo

Fernández, Eleonora Marisel

Gomes de Almeida, Marcelo

Lima Franco, Marcos Alberto

Marcovecchio, Jorge Eduardo

Olivera, Barulio C. V.

Rezende, Carlos Eduardo de

Spetter, Carla Vanesa

Villagrán, Diana Mariel

Servicio de Difusión de la Creación Intelectual

V Reunión Argentina de Geoquímica de la Superficie                                  La Plata, 12-14 de Junio de 2019  174  ORIGEN Y COMPOSICIÓN DE LA MATERIA ORGÁNICA DE LOS SEDIMENTOS DE UNA PLANICIE DE MAREA CUBIERTA POR MATAS MICROBIANAS ORIGIN AND COMPOSITION OF THE ORGANIC MATTER OF A TIDAL FLAT COVERED BY MICROBIAL MATS  Fernández, Eleonora M.1,2; Spetter, Carla V1,2; Rezende, Carlos E.3;Franco, Marcos A.L.3; Almeida, Marcelo G.3; Olivera, Barulio C.V.3; Villagrán, Diana1; Arlenghi, Javier1; Marcovecchio, Jorge E.1,4,5; Avena, Marcelo6. 1Instituto Argentino de Oceanografía (IADO), Universidad Nacional del Sur (UNS)-CONICET,Bahía Blanca –Argentina; 2Departamento de Química, Universidad Nacional del Sur (UNS), Bahía Blanca, Argentina; 3 Universidade Estadual do Norte Fluminense Centro de Biociências e Biotecnologia Laboratório de Ciências Ambientais Parque Califórnia, Campos dos Goytacazes - RJ; 4Universidad Fasta, Mar del Plata, Argentina;5 UTN-FRBB, Bahía Blanca, Argentina; 6INQUISUR, Universidad Nacional del Sur (UNS)-CONICET, Bahía Blanca, Argentina. eleonoraf@iado-conicet.gob.ar  Resumen Las planicies de marea son ambientes altamente productivos y pueden proveer más del 50% de la productividad primaria. El objetivo de este estudio fue evaluar diferentes trazadores naturales (δ13C y δ15N y relación C:N) para examinar las posibles fuentes de MO de los sedimentos supramareales de la zona media del estuario de Bahía Blanca donde se desarrollan matas microbianas. Se tomaron muestras de sedimentos sin disturbar en tres sitios, las cuales fueron separadas in situ en dos capas: superficial (S, 0-5 mm de profundidad) y subsuperficial (SS, 5-10 mm de profundidad). La evaluación de los δ13C, δ15N y relación C:N ( 6,8) indicaron un origen principalmente autóctono de la MO de las planicies de marea de Puerto Rosales asociado a una alta producción primaria y excreción de sustancias poliméricas extracelulares (EPS). Palabras clave: Isótopos estables, relación C:N, materia orgánica, sedimento. Introducción La fuente y dinámica de la materia orgánica (MO) en estuarios y sistemas costeros son de gran importancia ecológica, siendo de particular interés en las planicies de marea donde se llevan a cabo una gran variedad de procesos biogeoquímicos incluyendo deposición, remoción  y el reciclado de la MO de origen marino-terrestre y de los nutrientes (DeBusk, 1999). Existen múltiples fuentes de MO en los sedimentos que pueden ser  autóctonas o  alóctonas, entre las cuales podemos mencionar: detritos orgánicos, aportes fluviales/terrestres, pastos marinos, macroalgas y bacterias bentónicas, microfitobentos (MPB), fitoplancton, aportes antropogénicos, entre otras. La discriminación de la contribución de las diferentes fuentes de MO dentro de las planicies de marea es de especial interés desde punto de vista biogeoquímico para entender su importancia dentro de los ambientes costeros. Los isótopos estables de carbono y nitrógeno y su relación elemental (C:N) han sido ampliamente utilizados como trazadores naturales para identificar las fuentes y destinos de la MO en ambientes estuariales y marino costeros (Cook et al., 2004;  Gao et al., 2012). Las planicies de marea donde se desarrollan matas microbianas y biofilms están íntimamente relacionadas con los ciclos biogeoquímicos de los elementos, ya que todos los nutrientes inorgánicos disueltos en agua intersticial pueden circular entre los canales y poros que se forman entre las partículas de sedimento y la matriz formada por las sustancias poliméricas extracelulares (EPS). Los altos niveles de producción primaria asociados a estas comunidades microbianas bentónicas llevan a la acumulación de MO en el sedimento, siendo un importante aporte dentro de la cadena trófica y se ha demostrado que soportan la nutrición de un rango de invertebrados bentónicos y epibentónicos (Al-Maslamani et al 2009). El objetivo de este estudio fue evaluar diferentes trazadores naturales (δ13C y δ15N y relación C:N) para examinar las V Reunión Argentina de Geoquímica de la Superficie                                  La Plata, 12-14 de Junio de 2019  175  posibles fuentes de MO en los sedimentos supramareales de la zona media del estuario de Bahía Blanca colonizados por matas microbianas. Materiales y Métodos El presente estudio se llevó a cabo en Puerto Rosales (RP) (38 ° 55 ′ S; 62 ° 03 ′ W), zona media del estuario de Bahía Blanca (EBB) (Fig. 1). El EBB es un sistema conformado por extensas planicies de marea (~ 1000 m de ancho) de pendiente suave (~ 0.4 °) y compuestas por sedimentos siliciclásticos que varían entre arena fina y limo (Gelós et al. 2004). El área de estudio se caracteriza por un clima seco templado con una temperatura media anual de 15,6 ° C, una precipitación media baja (460,5 mm) y una alta tasa de evaporación (Piccolo y Diez 2004). Grandes áreas de las planicies de mareas (zona supramareal e intermareal alta) están colonizadas por biofilms y matas microbianas (Cuadrado et al. 2011; Spetter et al. 2015), así como por el cangrejo Neohelice granulata (Iribarne et al. 2003). Se seleccionaron tres sitios de muestreo no vegetados (ST1: 38º 55´17” S; 62º 03´42” O; ST2: 38° 55’ 13’’ S; 62° 03’ 54’’O y ST3: 38º 55´ 07” S; 62º 03´ 54” O), localizados en la zona supramareal y que son inundados esporádicamente en condiciones de sicigia o en eventos de tormentas. Las muestras de sedimento sin disturbar fueron colectadas durante el período Julio-Septiembre de 2013 (Invierno 2013), de manera quincenal alrededor del mediodía y en marea baja. Para su extracción se emplearon corers de PVC (35 mm diámetro interno; 120 mm long). In situ, las muestras de sedimento fueron separadas en dos capas: superficial (S, 0-5 mm de profundidad) y subsuperficial (SS, 5-10 mm de profundidad). Las muestras de sedimento para la determinación de la concentración isotópica de δ13C y δ15N, y la composición elemental de carbono orgánico (Corg) y nitrógeno total (NT) fueron tratadas y analizadas siguiendo a Meyers (1994) y Kennedy et al. (2005); empleando un analizador elemental orgánico Flash 2000 y por medio de espectrometría de masas de relaciones isotópicas (Isotopic Ratio Mass Spectrometer, IRMS). Todos los datos isotópicos fueron expresados con la notación delta convencional (‰): δ = [(Rmuestra/Rreferencia) – 1] x1000; dónde: Rmuestra = 13C/ 12C ó 15N/ 14N, y Rreferencia = Pee Dee Belemnite (PDB) para δ13C y N2 atmosférico para δ15N. Las diferencias entre los sitios y las capas de sedimento fueron evaluadas mediante una anova doble combinando los datos para el periodo de estudio completo.  Resultados Los porcentajes de Corg fueron relativamente bajos para los tres sitios variando entre 0,10 y 1,07% (Fig. 2a). En ST1 y ST2 el Corg presentó una distribución más variable con valores máximos observados el 11/09/2013 (0,70%) y el 16/07/2013 (0,48%) para ST1 y ST2 respectivamente. En ST3 el contenido de Corg fue mayor en la capa S y se mantuvo prácticamente constante durante el periodo estudiado. Un comportamiento similar fue observado en el contenido de NT, siendo menor en ST1 y ST2 con rangos de valores entre 0,02 a 0,06%, mientras que en ST3 los valores variaron entre 0,10 y 0,15% (Fig. 2b). Las relaciones C:N fueron elevadas y se mantuvieron prácticamente constantes en profundidad para los tres sitios, con valores que variaron entre  6,3 y 11,3 (Fig. 2c). Considerando todo el periodo estudiado, se observaron diferencias significativas entre los sitios analizados en el contenido de Corg y NT (p = 0,038 y p = 0,013, respectivamente), donde ST3 difiere de ST1 y ST2. Además, se hallaron diferencias significativas entre las capas S y SS para las mismas variables (p < 0,0001), siendo mayores en la capa S. Sin embargo, no se hallaron diferencias significativas ni entre sitios (p = 0,81) ni entre las capas de sedimento (p = 0,19) para la relación C:N. La composición isotópica de δ13C y δ15N de la MO de los sedimentos mostró una variación diferente para cada sitio y para cada capa. Los valores de δ13C variaron entre -17,3 y -21,4‰, -16,6 y -19,5‰ y -15,8 y -18,4‰ para ST1, ST2 y ST3, respectivamente. Se hallaron diferencias significativas en el δ13C entre los sitios analizados (p < 0,0001) y entre las capas S y SS (p < 0,0001). Por otro lado, los valores de δ15N presentaron rangos que variaron entre ND y  8,87 ‰, 7,16 y 9,79‰ y 7,48 y 7,99‰ para ST1, ST2 y ST3, respectivamente.  A diferencia del δ13C, el δ15N fue siempre superior en la capa S en ST3. Se hallaron diferencias significativas entre sitios en el δ15N, donde ST1 difiere de ST3 (p = 0,006), mientras que no se observaron diferencias entre las capas S y SS (p = 0,21). En la figura 3a se muestra la relación Corg vs NT para la planicie de PR considerando los datos de los tres sitios durante todo el periodo estudiado. La pendiente de la regresión (y = 6,78x + 0,05) sugiere un origen autóctono de la MO de los sedimentos dada su cercanía al valor de Redfield (5,7). Con el fin de inferir las posibles fuentes de MO de los sedimentos supramareales de PR, en V Reunión Argentina de Geoquímica de la Superficie                                  La Plata, 12-14 de Junio de 2019  176  la figura 3b se muestra la relación entre el  δ13C y el  δ15N  para los tres sitios de estudio seleccionados y los valores reportados en la bibliográfica para las diferentes fuentes de MO.        V Reunión Argentina de Geoquímica de la Superficie                                  La Plata, 12-14 de Junio de 2019  177  Conclusiones Este trabajo representa la primera evaluación espacio-temporal de la composición isotópica y elemental de carbono orgánico y nitrógeno total en planicies de marea colonizadas por matas microbianas dentro del EBB. Los porcentajes de Corg y NT y las relaciones C:N halladas en este estudio fueron similares a las encontradas en otras áreas donde se desarrollan matas microbianas y biofilms y a los reportados para otros ambientes estuarinos. Los valores promedios de la relación C:N estuvieron por encima del valor de la relación de Redfield de 5,7 (p/p), sugiriendo un importante aporte de carbono extracelular a la planicie de marea de PR. Los resultados además indicaron que la MO de los sedimentos supramareales de PR es de origen autóctono con un importante aporte de origen marino por parte del fitoplancton que alcanza los sedimentos del fondo y una baja contribución de origen terrestre y por lo tanto, la planicie se comporta como una fuente sustancial de carbono orgánico para los microorganismos superiores. La alta variabilidad observada en el δ15N fue asociada al aporte de NH4+ proveniente de la descarga cloacal con valores > 7‰ (Carlier et al., 2008).  Bibliografía Al-Maslamani I, Le Vay L, Kenned H., 2009. Feeding on intertidal microbial mats by postlarval tiger shrimp, Penaeus semisulcatus De Haan. Mar Biol 156: 2001–2009.  Cook PLM, Revill AT, Clementson LA, Volkman JK., 2004. Carbon and nitrogen cycling on intertidal mudflats of a temperate Australian estuary. III. Sources of organic matter. Mar Ecol Prog Ser 280: 55-72. Carlier A, Riera P, Amouroux JM, Bodiou JY, Desmalades M, Grémare A., 2008. 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Origin and composition of the organic matter of a tidal flat covered by microbial mats

http://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/77600/Documento_completo.pdf-PDFA.pdf?sequence=1&isAllowed=y

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