Tesis de doctorado

Colombo Estupiñan Montaño

Manuel Jesús Zetina Rejón y Fernando Ricardo Elorriaga Verplancken

Doctorado en Ciencias Marinas

12/08/2022

2022

Trophic web of the Malpelo Fauna and Flora Sanctuary, Colombia  = Red trófica  del Santuario de Fauna y Flora de Malpelo, Colombia

Abstract: Trophic networks represent the interactions between species in ecosystems, allowing the identification of key species and processes in the ecosystem. This study structurally analyzes the terrestrial (RT) and marine (RM) food webs of Malpelo Island, Colombia, based on isotopic (d¹³C, d¹⁵N) and topological analyses. Of the isotopically analyzed samples, 67 terrestrial and 140 marine, RT and RM reflected values between –30.3‰ and –14.8‰ for d¹³C and from 3.7‰ to 19.4‰ for d¹⁵N, indicating 3 and 5 trophic levels for RT and RM, respectively. Using mixing models, high connectivity between terrestrial and marine ecosystems was evidenced due to the higher contribution of marine nutrients to the terrestrial environment contributed by the Nazca booby seabird Sula granti and the low contribution of plants (mosses). Topologically, the network models were constructed with 170 nodes, 27 for the RT and 140 for the RM. Connectivity patterns suggest the existence of 3 and 4 terrestrial and marine trophic sub-networks, respectively. Additionally, there is a high recurrence of competition processes and trophic chain of three steps in length. Eight trophogroups (RT: detritus, crabs, lizards and lizards; RM: zooplankton, crabs, Carangidae and Scombridae) were identified as nodes centralizing trophic flows. The RT presented shorter trophic chains in contrast to the RM, characterized by long chains. Both networks were formed by groups of organisms with high trophic interaction and different connectivity patterns constituted by few key trophogroups. This indicates that the structural characteristics and ecological dynamics of these ecosystems can be modified if their main components are disturbed. It also confirms the role of S. granti as a keystone species functioning as a bridge between the two ecosystems. It is hoped that this study will contribute to the understanding of the dynamics and design of management measures for Malpelo Island.

Resumen: Las redes tróficas representan las interacciones entre especies en los ecosistemas, permitiendo identificar aquellas especies y procesos claves del ecosistema. Este estudio analiza estructuralmente las redes tróficas terrestre (RT) y marina (RM) de la Isla Malpelo, Colombia, a partir de análisis isotópicos (d¹³C, d ¹⁵N) y topológicos. De las muestras analizadas isotópicamente, 67 terrestres y 140 marinas, las RT y RM reflejaron valores entre –30.3‰ y –14.8‰ para d¹³C y desde 3.7‰ a 19.4‰ para d¹⁵N, indicando 3 y 5 niveles tróficos para las RT y RM, respectivamente. Usando modelos de mezcla, se evidenció una alta conectividad entre los ecosistemas terrestre y marino debido a la mayor contribución de nutrientes marinos al ambiente terrestre aportados por el ave marina piquero de Nazca Sula granti y al bajo aporte de plantas (musgos). Topológicamente, los modelos de redes fueron construidas con 170 nodos, 27 para la RT y 140 para la RM. Los patrones de conectividad sugieren la existencia de 3 y 4 subredes tróficas terrestres y marinas, respectivamente. Adicionalmente, existe una alta recurrencia de procesos de competencia y cadena tróficas de tres pasos de longitud. Se identificaron ocho trofogrupos (RT: detrito, cangrejos, lagartos y lagartijas; RM: zooplancton, cangrejos, Carangidae y Scombridae) como nodos que centralizan los flujos tróficos. La RT presentó cadenas tróficas más cortas en contraste con la RM, caracterizada por cadenas largas. Ambas redes estuvieron conformadas por grupos de organismos con alta interacción trófica y diferentes patrones de conectividad constituidos por pocos trofogrupos claves. Lo anterior indica que las características estructurales y dinámica ecológica de estos ecosistemas, pueden verse modificadas si sus componentes principales son perturbados. Asimismo, se confirma el rol de S. granti como especie clave funcionando como puente entre ambos ecosistemas. Se espera que este estudio contribuya al entendimiento de la dinámica y diseño de medidas de manejo de la Isla Malpelo.

Isotopic analysis, Topological analysis, Trophic chain, Trophic connectivity, Trophic levels, Trophic web. Análisis isotópicos, Análisis topológicos, Cadena trófica, Conectividad trófica, Niveles tróficos, Red trófica.

218

Disponible solo en versión digital

QH1482 E88 2022

Inicia sesión para poder descargar esta tesis.