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27Distribución de clorofila ubicados entre el golfo de Penas y el estrecho de Magallanes (Chile)Cienc. Tecnol. Mar, 29 (2): 27-63, 2006

* Proyecto CONA-C2F 96-15.

DISTRIBUCIÓN DE CLOROFILA EN ALGUNOS FIORDOS CHILENOS UBICADOS ENTRE ELGOLFO DE PENAS Y EL ESTRECHO DE MAGALLANES (CHILE)*

CHLOROPHYLL DISTRIBUTION OF SOME SOUTHERN CHILEAN INLETS BETWEENGULF OF PENAS AND MAGELLAN STRAIT (CHILE)

BORIS RAMÍREZ

[email protected] de Ciencias del Mar.

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Chile

RESUMEN

Se analiza la distribución de la clorofila y feopigmentos en una área entre el golfo de Penas (47o

37’ S) y el estrecho de Magallanes (52o 45’ S). En esta zona se describen tres cuencas cuyas masas deagua presentan una estructura de dos capas: la cuenca continental, que se reconoce por su bajatemperatura, salinidad y mínimo contenido de nutrientes hasta los 20 m de profundidad; a mayor profun-didad la temperatura, salinidad y nutrientes aumentan sus valores. La cuenca central, orientada denorte a sur, recibe aguas oceánicas por sus límites norte y sur, aguas glaciales y de escorrentía desdeel oriente; y finalmente, la cuenca oceánica recibe agua oceánica del Pacífico.

Las más altas concentraciones de clorofila (1,5 a 13,3 mg·m–3), se observaron a la entrada delas cuencas continental y central, en tanto que en la zona oceánica de golfo de Penas, canales Messiery Sarmiento, así como en la cabeza de la cuenca continental donde estas se conectan a los glaciares,las concentraciones de clorofila fueron menores a 0,5 mg·m–3.

Aquellas cuencas limitadas en su boca por morrenas o barreras submarinas presentan los mayo-res núcleos de clorofila, cuya presencia favoreció la estratificación de la columna de agua, dificultandoel intercambio de agua de la cuenca e incrementando así la producción fitoplanctónica. Se propone unmodelo conceptual con el cual estos fiordos puedan ser fer tilizados por el proceso de mezcla turbulentaque transporta aguas subsuperficiales con nutrientes hacia la zona fótica, de modo que las célulasfitoplanctónicas pueden proliferar y mantener su riqueza productiva si se produce la estratificación einsolación. En aquellos núcleos productivos la proporción de clorofila activa sobre los feopigmentos fuesuperior al 50% y se localizó en los primeros 20 metros de la columna de agua. A mayor profundidad, larelación se invier te con los feopigmentos en uno o dos órdenes de magnitud superiores.

La información publicada sobre biomasa planctónica de la misma área muestra las mismastendencias de distribución de clorofila, así como el efecto del pastoreo sobre el fitoplancton, definiendola respuesta como un notable incremento de los feopigmentos, disminución de la clorofila activa eincremento de la biomasa zooplanctónica, en los primeros 50 metros del estrato muestreado.

Palabras claves: Fitoplancton, clorofila, fiordos.

ABSTRACT

Geographic and vertical distribution of chlorophyll and phaeopigment were analyzed within an areabetween Gulf of Penas (47o 37’ S) and the Magellan Strait (52o 45’ S). Three basins are described in thezone where water masses showed a two layer structure: a continental basin in which the upper layer isrecognized by its low salinity and temperature, and minimum nutrient contents down to 20 m depth, belowthis depth the temperature and salinity increased as well as the nutrient contents; the central basin,

28 Revista Ciencia y Tecnología del Mar, Vol. 29 (2) - 2006

oriented from north to south, receiving oceanic water by its northern and southern limits and glacial andrunoff water from the east. The oceanic basin, directly influenced by the Pacific ocean waters.

Highest chlorophyll concentrations (1.5 to 13.3 mg·m–3), were observed at the entrance of thecontinental and central basins while in the oceanic zone, Channels Messier and Sarmiento, as well as inthe head of the continental basin chlorophyll concentrations were less than 0.5 mg·m–3, where thebasins are connected to the glaciers.

Those basins limited at their mouth by moraines or submarine barriers, showed the greatestchlorophyll nucleus. This geological features would foster the stratification of the water column by impedingthe water exchange of the basin, thus increasing the phytoplankton production. A conceptual model isproposed. It is possible that this fjords can be fer tilized by the turbulent mixing process transportingsubsurface waters with nutrients towards the photic zone, so that phytoplankton cells may multiply andmaintain their productive richness if stratification and insolation conditions occur. In those productivenucleus the active chlorophyll proportion over phaeopigments was over 50% greater, and localized withinthe first 20 m of the water column. At greater depths the relationship turns over with phaeopigmentsabout one or two orders of magnitude greater.

The zooplankton published data from the same area shows the effect of grazing over phytoplankton,defining the response as an noteworthy increase in phaeopigments, decrease of active chlorophyll andincreasing of the zooplankton biomass within the first 50 m of the sampled stratum.

Key words: Phytoplankton, chlorophyll, fjords.

su mayor salinidad y temperatura y su moderadao baja concentración de nutrientes, y el medioestuarino identificado con una gradiente termo-halina (Sievers et al., 2003) y una nutriclina (Sil-va & Calvete, 2002), que pueden influir en ladistribución de la alta producción biológica seña-lada por SERNAP (1996). La existencia de la altaproducción sobre todo planctónica puede serexplicada por la interacción de los factores ocea-nográficos de temperatura, salinidad, nutrientesy disponibilidad de luz en el cuerpo de agua, asícomo por los procesos de mezcla vertical y suextensión en profundidad. En este aspecto, Ri-ley (1946), mostró para zonas marinas que alcomienzo del florecimiento fitoplanctónico deprimavera, la tasa de incremento de las célulasaumenta proporcionalmente al valor recíproco dela profundidad de la turbulencia. En general, exis-te una buena relación entre la tasa de multipli-cación de las células y la estabilidad de la co-lumna de agua. Por otra parte, este esquema deproducción fitoplanctónica considera que a me-dida que transcurre el tiempo del bloom prima-veral, los nutrientes de los niveles superficialesde la columna de agua se van agotando y portanto el aumento de la estabilidad de la columnade agua (menor profundidad de la capa de mez-cla y mayor estratificación) producirá un efectoadverso, porque las células se quedarán sin nu-trientes para su subsistencia. Siguiendo esteesquema, Sverdrup (1953), introduce a esta re-lación el significado de profundidad crítica (1%) ysu significado está relacionado con la relación

INTRODUCCIÓN

La región austral de Chile comprendida entreel golfo de Penas por el norte y el estrecho deMagallanes por el sur se caracteriza por su des-membrada geografía formada por islas y archi-piélagos que configuran una red de canales, fior-dos y esteros que reciben desde la parte oceáni-ca el impacto en superficie del agua subantártica,la que penetra fácilmente a su interior. En cam-bio, por el nivel subsuperficial reciben el impac-to de diferentes masas de agua según sea lalatitud geográfica en que se encuentra el fiordo ysu estructura batimétrica. Así, frente al golfo dePenas se detectan vestigios de la masa de AguaEcuatorial Subsuperficial, mientras que 120 mi-llas náuticas más al sur, frente al golfo Trinidadno se detectó su presencia por la existencia deuna barrera batimétrica, menor de 100 m, quedificulta su entrada (Sievers et al., 2003). Porotra parte, los fiordos y canales de esta regiónreciben desde la parte continental y por el estra-to superficial la influencia de agua dulce prove-nientes de los ríos y glaciales que se caracteri-zan por su baja temperatura y salinidad así comopor su bajo contenido de nutrientes. En cambio,el estrato subsuperficial se caracteriza por lamayor temperatura, salinidad (Sievers et al.,2003), y concentraciones de nutrientes, que au-mentan aún más con la profundidad (Silva &Calvete, 2002). La región austral, por estas ca-racterísticas oceanográficas constituye el puntode mezcla entre el medio marino, identificado por

29Distribución de clorofila ubicados entre el golfo de Penas y el estrecho de Magallanes (Chile)

entre la profundidad de penetración de la luz y elespesor de la capa de mezcla. Este autor consi-dera que la producción del fitoplancton decrecede manera logarítmica con la profundidad a me-dida que la luz también disminuye en igual for-ma. De esta forma, para que ocurra un bloom defitoplancton es necesario que la profundidad crí-tica exceda a la profundidad de la capa de mez-cla. A esta característica oceanográfica se pue-den agregar los antecedentes batimétricos y geo-gráficos de cada microcuenca que conformanbarreras geográficas (morrenas) que influyen enla renovación de las masas de agua. Estas mo-rrenas acentúan las restricciones de intercam-bio en la columna de agua. Por otra parte, losperíodos de mal tiempo y las tormentas facilitanla mezcla vertical (Ramírez & Pizarro, 2005) ymodifican la relación de profundidad entre la capade mezcla y la crítica que regula el modelo pro-ductivo propuesto por Sverdrup. La relación deprofundidades ya indicadas, así como la disponi-bilidad de nutrientes y de luz en conjunto con labatimetría del sector desempeña un rol impor-tante en la distribución de clorofila en los cana-les australes patagónicos

Los antecedentes presentados por Avaria etal. (1999) sobre la composición taxonómica delfitoplancton y la distribución de su biomasa celu-lar indican que las zonas de mayor concentra-ción de células fitoplanctónicas (>3·106 cél·l–1),corresponden a la boca de los fiordos y/o cana-les que están cerca del continente, mientras quela zona de concentración moderada correspon-de con los canales intermedios, de orientaciónnorte sur, con valores de 1·106 cél·l–1. Estos au-tores indican que los sectores con menor densi-dad celular (12·103 cél·l–1) correspondieron conlas zonas oceánicas.

Los resultados presentados por Pizarro et al.(2000), sobre distribución del fitoplancton y suproductividad primaria en la misma zona de es-tudio indican para la zona continental adyacentea Campos de Hielo Sur, que la acumulación debiomasa fitoplanctónica disminuye a profundida-des mayores a 20 m. De igual forma, Ramírez &Pizarro (2005), indican que la distribución de clo-rofila en canales situados al norte del golfo dePenas, entre la cuidad de Puerto Montt y lagunaSan Rafael, presentó una estructura de dos ca-pas que en algunos casos coincidió con labatimetría de cada microcuenca (golfos Corco-vado y Ancud y canal Moraleda), con el grado decomunicación entre las subcuencas y con el océa-no (canal Moraleda con boca del Guafo), o con lainfluencia de los cursos y caudales de agua dul-ce (estero Comau).

El presente estudio describe la variabilidadespacial (profundidad y distribución geográfica)de clorofila y feopigmentos del fitoplancton enfunción de la profundidad de la capa de mezclade temperatura y salinidad y de la disponibilidadde luz (capa crítica al 1%), para los fiordos y ca-nales comprendidos entre el golfo de Penas y elestrecho de Magallanes, buscando establecer elestado de desarrollo funcional en que se encuen-tra el ciclo productivo del fitoplancton, según elmodelo de producción planteado por Sverdrup(1953).

MATERIALES Y MÉTODOS

La zona de estudio se extendió entre el golfode Penas por el norte (47o 37’ S) y el estrechode Magallanes por el sur (52o 45’ S), incluyendolas microcuencas de tipo continental que acce-den a Campos de Hielo Sur, las microcuencasintermedias que se extienden de norte a sur,desde el canal Baker (frente al golfo de Penas)por el norte hasta el canal Peel por el sur (51o

W) y las microcuencas que se abren directamen-te al océano. El estudio de las microcuencas serealizó sobre 50 estaciones oceanográficas ana-lizadas entre el 14 de octubre y el 9 de noviem-bre de 1996 (Fig. 1), a bordo del buque científicoAGOR-60 “Vidal Gormaz”.

El estudio de la biomasa pigmentaria delfitoplancton en cada estación consideró unmuestreo de agua de 500 cc a las profundida-des de 0, 5, 10, 15, 20, 25, 50, 75 y 100 m,empleando botellas Niskin. El volumen fue filtra-do con filtros tipo Millipore de 0,45 µM de poro yluego el filtro fue mantenido en seco, en oscuri-dad y refrigeración (–20 oC), hasta el momentode la extracción de la clorofila, la cual se realizócon acetona 90% (v/v) durante 24 hrs. (Yentsch& Menzel, 1963). Las mediciones de fluorescen-cia se realizaron con un equipo Turner 10av005,previamente calibrado con un estándar de cloro-fila. Cada muestra fue acidificada con ácido clor-hídrico diluido para determinar la cantidad defeopigmento. Los valores de clorofila total yfeopigmentos se obtuvieron de las ecuacionesde Holm-Hansen et al. (1965), mientras que losvalores promedios entre 0 y 20 m correspondena la sumatoria de los valores de clorofila de cadanivel dividido por el número de niveles emplea-dos en el muestreo.

La profundidad de la capa crítica al 1% fueestimada indirectamente con disco Secchi, en17 estaciones, considerando que la penetraciónexponencial de la luz equivale al 18% de la radia-ción incidente en superficie y que este porcenta-


73°

52°

51°

50°

48°

49°

47° S

72° W75°76° 74°

53°

G. de Penas

C. Messier

S. Eyre

E. Falcon

S. Penguin

S. Europa

E. Peel

SmythC.

C. Concepción

LadrilleroC.

E. de Magallanes

C. Baker

B. San Quintín

E. Steffen

E. Mitchel

S. Iceberg

A. Inglesa

C. Picton

C. Trinidad

E. Amalia

C. Sarmiento

E. de Las Montañas

E. Nelson

Océano

Pacífic

o

94

93

1

2

17

18

19

20

22

23

2427

26

2531

32 33

3536

383940

41

42 76

7170

68

67

66

65

57

54

5655

72

43

44

45

46

4748

49

50

64

63

62

61

59

58

88

87

86

56 7 8

14 1312

10

119

90

89

69

60

Isla de Pascua

109 20’o

26

27

’o

105 20’o

26

27’

o

Isla San Ambrosio

Isla San Félix

80 05’o

Isla Salas y Gómez

Arch. Juan Fernández

33

37

’o

53

46

’o

78 49’o

60 46’o

I.Alejand

ro

Selkirk I. Robinson Crusoe

20° S80° W 60° W

20°

30°

40°

50°

40°

30°

Territorio Chileno Antártico

90°W 53° W

60° 60°

Fig. 1: Zona de estudio y posición geográfica de las estaciones de muestreo.Fig. 1: Study zone and geographical positions of the sampling stations.


je representa la profundidad de visión del disco(Clarke, 1941). Para aplicar el modelo Sverdrupse reprocesó la información oceanográfica detemperatura, salinidad, y nutrientes disponibleen el Centro Nacional de Datos Oceanográficospara las mismas estaciones que disponían deinformación de luz.

La clasificación de las microcuencas de acuer-do a la concentración de clorofila se realizó conuna escala donde los criterios de muy baja con-centración corresponden a valores inferiores a0,5 mg·m–3; baja (0,51 a 1,5); moderada (1,51 a5,0), alta (5,1 a 10) y muy alta (>10,1 mg·m–3).Esta clasificación considera los valores informa-dos para las zonas de surgencia del norte deChile por Ramírez (1985), y Morales et al. (1996),así como los valores empleados para la zonacentral y centro sur de Chile (Ramírez, 1975;Ramírez et al., 1975; Olivares, 1980 y Arcos &Salamanca, 1984).

El análisis de la relación entre la distribuciónde clorofila y las variables de temperatura,salinidad y masas de agua empleó la informa-ción oceanográfica presentada por de Sievers etal. (2003), mientras que la relación con la distri-bución de nutrientes consideró la información deSilva & Calvete (2002). La evaluación de la rela-ción entre clorofila y biomasa fitoplanctónicaconsideró las informaciones entregadas porAvaria et al. (1999) y por Pizarro et al. (2000).

RESULTADOS

Distribución general de la clorofila

La distribución geográfica de la clorofila totalen la zona comprendida entre golfo de Penas yel estrecho de Magallanes (Fig. 1), permite clasi-ficar los fiordos y canales de esta zona en trestipos de subcuencas: a) canales y fiordos coninfluencia continental, ya que reciben en suscabezas grandes aportes de aguas dulces pro-venientes de ríos, glaciares o ventisqueros, de-terminando una baja concentración de clorofilaen la cabeza; b) canales mixtos, de orientaciónpreferente norte sur y que reciben por sus extre-mos aguas oceánicas y por el lado oriental reci-ben agua estuarina, lo que configura sectoresde moderada o alta producción y; c) canales quereciben directamente la influencia de aguasoceánicas, cuya concentración de clorofila estainfluenciada por factores geográficos.

Los fiordos y canales con influencia continen-tal de acuerdo a su biomasa pigmentaria, pue-den ser ordenados en tres grupos: 1) canales

continentales del norte, ubicados entre los 47o

37’ S y los 48o 10’ S y constituidos por los cana-les Baker (Ests. 4 a 10); Troya (Est. 11); caletaTortel (Est. 12); y estero Steffen, (Est. 14 y 15);2) canales continentales del centro, localizadosentre los 49o 15’ S y 50o 20’ S, formados por lossenos Eyre (Ests 26, 27 y 28); Penguin (Ests. 32y 33) y Europa (Ests. 36, 38 y 39) y 3) y loscanales continentales del sur, representado porel estero Peel (Ests. 71, 72 y 73), situado en los50o 50’ S.

Los fiordos y canales con influencia mixta seextienden desde los 48o S hasta los 50o S (Ests.17 a 35) y lo integran el canal Messier (Ests. 17,18 y 19); angostura Inglesa (Est. 20); paso delIndio (Ests. 22 y 23), y los canales Escape (Est.24); Wide (Ests. 31 y 35); Pitt (Est. 76) y Sar-miento (Ests. 67, 68, 69 y 70). Finalmente, elgrupo de canales con influencia oceánica estárepresentado por los canales Concepción (Ests.40, 41, 42 y 43), Trinidad (Ests. 81 y 82) y Picton(Ests. 84, 85 y 86).

La distribución vertical de clorofila total esta-bleció una estructura de dos capas en la cual lasmayores concentraciones (1,5 a 13,6 mg·m–3), selocalizaron en la parte superior hasta los 20 m,formando núcleos focalizados entre los 5 y 15 mde profundidad, mientras que las mínimas con-centraciones (< 0,5 mg·m–3) se detectaron bajolos 20 a 25 m. Para el caso de los feopigmentossu distribución vertical mostró que la mayor pro-porción de este pigmento sobre la clorofila sedetectó en los niveles más profundos (> 20 m),superando entre 100 y 1.000% el valor de la clo-rofila en casi la totalidad de las estaciones. Por elcontrario, en los niveles superficiales comprendi-dos entre 0 y 25 m la proporción de clorofila so-bre los feopigmentos fue mayor, con porcentajesque fluctuaron entre 40 y 95%.

Distribución de clorofila total y feopigmentos encanales continentales

Los canales continentales del sector norte(Ests. 4 a 15), presentaron el menor valor pro-medio de clorofila total de toda el área de estu-dio (0,12 mg·m–3), fluctuando entre 0,01 y 1,6mg·m–3. La distribución vertical de clorofila mos-tró sus mayores valores en los primeros 5 a 10m de la columna de agua, disminuyendo con laprofundidad (Fig. 2). En cambio, la distribuciónde feopigmentos presentó en los primeros 10 mde la columna de agua un valor promedio leve-mente mayor (0,17 mg·m–3), siendo su concen-tración superior a la clorofila en el 78% de loscasos (Fig. 2).


Biomasa pigmentaria (mg * m 3)

Cl “a” Feop

Biomasa pigmentaria (mg * m 3)

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0 0.5 1 1.5 2P

rofu

ndid

ad

(m)

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0 0.2 0.4 0.6

Pro

fundid

ad

(m)

Cl “a” Feop

– –

En este sector norte la vía de comunicaciónentre la parte continental y la oceánica del golfode Penas, la constituye el canal Baker (Ests. 4 a10), el cual se caracterizó por la baja concentra-ción promedio de clorofila total (0,46 mg·m–3),ocupando los primeros 10 m de la columna deagua, mientras que bajo ese nivel los valoresfueron menores de 0,01 mg·m–3 (Fig. 3a). Losvalores promedios de clorofila total registradosen las profundidades de 0, 5 y 10 m de las esta-ciones ya indicadas (Tabla I), presentaron unagradiente que diferenció el sector intermedio delcanal (Est. 5 y 6) con un núcleo de baja concen-tración de clorofila (≈1,1 mg·m–3), de los secto-res oceánicos y continentales con muy baja con-

centración (< 0,16 mg·m–3). La estación 8 pre-sentó una concentración de clorofila levementemayor, la cual fluctuó entre 0,2 y 0,4 mg·m–3,detectada en el saco de canal Baker (Tabla I).

La distribución longitudinal de feopigmentosen canal Baker mostró un esquema similar al declorofila, con su mayor promedio (0,42 mg·m–3),en la estación 5, mientras que el menor valor(0,21 mg·m–3), se localizó cerca de la cabeza. Elvalor promedio del feopigmento para la capa su-per ficial hasta 10 m fue menor al de clorofila enel 67% de los casos (Tabla I). Por el contrario, aprofundidades mayores de 10 m, los valores defeopigmentos fueron tres veces superiores a losde clorofila (Fig. 3b).

Fig. 2: Distribución de clorofila y feopigmentos (mg·m–3) en la estación 10 (canal Baker) y 12 (caleta Tortel),representativas de los canales continentales del norte.

Fig. 2: Chlorophyll and phaeopigments distribution (mg·m–3) in stations 10 (Baker channel) and 12 (Tortel cove),representative of northern continental channels.

Tabla I. Valores promedios (mg·m–3) de clorofila (Clor) y feopigmentos (Feop), entre 0 y 10 m de profundidad, encanal Baker, desde su entrada (Est. 3) hasta cerca de su saco (Est. 8).

Table I. Average values (mg·m–3) of chlorophyll (Chlor) and phaeopigments (Feop) between 0 and 10 m depth, inBaker channel, from its entrance (St. 3) up to near its sack (St. 8).

Variable Est. 3 Est. 4 Est. 5 Est. 6 Est. 7 Est. 8 Promedio

Clor.a 0,18 0,16 1,10 0,66 0,36 0,31 0,46Feop 0,25 0,25 0,42 0,27 0,24 0,21 0,27


-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0 0.5 1 1.5 2

Clorofila "a" (mg * m 3)

Est. 5 Est. 6

Est. 7 Est. 8

-100

-90

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

0 0.2 0.4 0.6

Feopigmentos (mg * m 3)

Est. 5 Est. 6

Est. 7 Est. 8

A B

Pro

fundid

ad

(m)

Pro

fundid

ad

(m)

– –

Fig. 3: Distribución de (a): clorofila y (b) feopigmentos, (mg·m–3), desde las estaciones 5 hasta 8, del canal Baker.Fig. 3: (a) Chlorophyll “a” and (b) phaeopigments (mg·m–3) distribution in stations from 5 to 8 of Baker channel.

La profundidad de la capa crítica estimadaindirectamente con disco Secchi fue registradasolo en algunas estaciones (Tabla II). En el casode los canales continentales su profundidad fueregistrada en las estaciones 7 y 8 de canal Baker,fluctuando sus valores entre 4,4 y 8,7 m respec-tivamente (Tabla II). El reducido espesor de lacapa iluminada en este canal fue coincidente conel mínimo valor promedio de clorofila (0,31 a 0,36mg·m–3), en la columna de agua de 10 m.

El segundo grupo de canales continentales,localizado frente a Campos de Hielo Sur, corres-ponde con los senos Eyre, Penguin y Europa (Fig.1). Cada uno de estos cuerpos de agua presen-taron en su entrada y hasta el nivel de 15 a 20m, las mayores concentraciones de clorofila to-tal de todo el grupo de canales continentales,disminuyendo sus valores promedios de norte asur, fluctuando entre 1,70 mg·m–3 para seno Eyre;1,07 mg·m–3 para seno Penguin y 0,41 mg·m–3

para seno Europa (Fig. 4). En ellos, las concen-traciones de feopigmentos en el estrato 0 a 20m fueron bajas y menores que las concentracio-nes de clorofila. Sin embargo, bajo esa profundi-dad dominaron los feopigmentos sobre la cloro-fila por un orden de magnitud.

La distribución horizontal de clorofila totalen seno Eyre (Ests. 26, 27 y 28), se caracteri-zó por su moderada concentración promedio

(1,70 mg·m–3), configurando una gradiente ho-rizontal entre el menor valor de la columna deagua de 20 m (< 1,0 mg·m–3), detectada en elsector de su saco (Est. 28), y el mayor valor(2,85 mg·m–3), localizado en la entrada (Est.26), cerca de canal Icy (Fig. 4A). La distribu-ción ver tical también mostró un gradiente delpigmento localizado entre 5 y 15 m, cuyosmayores valores fluctuaron entre 3,93 y 2,23mg·m–3 (Fig. 4A). La distribución de feopigmen-tos hasta 20 m indicó para las mismas tresestaciones, un valor promedio de 0,42 mg·m–3

con un rango entre 0,1 y 1,5 mg·m–3. Sus valo-res estructuraron una gradiente similar a laclorofila con su mayor expresión en la entradadel canal y la mínima en su cabeza (0,64 y0,31 mg·m–3).

El espesor de la capa crítica al 1% registradoen la estación 27 fue 4,9 m (Tabla II), siendo estareducida profundidad coincidente con la ubicacióndel límite inferior del mayor núcleo de clorofila de-tectado entre la superficie y los 5 m (≈4,4 mg·m–3).En cambio, bajo los 5 m la disponibilidad de luzactuó como factor limitante para la actividadfotosintética, que coincidió con una gradual reduc-ción del núcleo de clorofila, alcanzando valoresmenores de 0,4 mg·m–3 en el nivel de 10 m.

La distribución horizontal de clorofila total enseno Penguin (Ests. 32 y 33), se caracterizó por


la baja concentración promedio de clorofila (Ta-bla III; 1,7 mg·m–3 de clorofila), detectándose elmenor valor en su cabeza geográfica (Est. 33),mientras que el mayor valor (1,72 mg·m–3) sedetecto en la entrada (Est. 32), centrado en los15 m. Esta distribución configuró al igual que elcaso anterior, un gradiente horizontal entre elnúcleo de entrada y otro menor (0,4 mg·m–3), re-gistrado en su saco (Fig. 4B).

En seno Penguin el espesor de la capa críti-ca medido en la estación 33 fue de 20 m (TablaII) y coincidió con una baja y homogénea con-centración de clorofila en la columna de agua(Fig. 4B). En este caso, la mayor profundidadde la capa fótica al 1% no fue el factor principalpara aumentar la actividad fotosintética.

La distribución horizontal de clorofila enseno Europa se caracterizó por la baja concen-tración promedio (0,41 mg·m–3), en la columnade 20 m (Tabla III), configurando una gradientecon el menor valor (< 0,32 mg·m–3), localizadoen el saco (Est. 39), mientras que el mayor(0,61 mg·m–3), se emplazó próximo a la boca(Fig. 4C; Est. 36). La concentración promediode feopigmentos fue muy baja (0,30 mg·m–3), fluc-tuando sus valores entre 0,13 y 1,1 mg·m–3,constituyendo el menor valor de los tresfiordos continentales del área central. La dis-tribución ver tical del valor promedio de cloro-fila y feopigmento por estrato para las tresestaciones de seno Europa mostró una pobre-za uniforme en la columna de agua de 20 m(Tabla III). El espesor promedio de la capa crí-tica en este sector fue ≈18 m, fluctuando en-tre 16 y 19 m (Tabla II). Sin embargo, a pesardel gran espesor de la capa iluminada, los va-lores promedio de clorofila fueron muy bajos(< 0,40 mg·m–3).

El tercer grupo de canales continentales selocalizó en la parte sur del área de estudio yestán representados por el estero Peel (Ests.71, 72 y 73), con baja concentración de clorofi-la (≈0,70 mg·m–3), distribuida homogéneamentehasta 15 m (Tabla IV). Los más altos valoresfueron detectados en la parte media y haciasaco del estero Peel, mientras que en su en-trada (Est. 71), se detectaron los menores.Bajo los 15 m sus valores fueron aún más ba-jos (< 0,5 mg·m–3). Los valores de feopigmentosse distribuyeron en forma homogénea en la co-lumna de agua de 15 m, de las tres estacio-nes, representando entre el 30 a 50% del to-tal de clorofila (Tabla IV). En profundidades ma-yores de 20 m la concentración de feopigmentosfue superior a la clorofila entre 74% y 250%.

Distribución de clorofila total y feopigmentos encanales intermedios

El canal intermedio o central está represen-tado por los canales Messier, Wide, Pitt y Sar-miento, constituyendo el punto de encuentroentre las aguas estuarinas y frías que circulanpor el estrato superficial desde los canales con-tinentales hacia el océano y las aguas oceáni-cas que entran a los canales por los niveles sub-super ficiales. En la parte nor te, los canalesMessier y Wide están separados en dos secto-res por la constricción geográfica denominadaAngostura Inglesa, de alrededor 30 m de profun-didad, que separa las cuencas profundas deambos canales. La parte sur del canal interme-dio, que es una continuación del canal Wide, loforman los canales Pitt y Sarmiento (Fig. 1).

La cuenca del canal Messier es amplia (8 Kmde ancho) y su entrada se abre al norte hacia lasaguas oceánicas del golfo de Penas, mientrasque su límite sur comunica con angostura Ingle-sa. Las aguas del canal Messier se caracteriza-ron por una baja y homogénea distribución verti-cal de clorofila hasta los 15 m, con un valor pro-medio de ≈0,18 mg·m–3 (rango 0,10 a 0,66 mg·m–3).Bajo los 15 m sus concentraciones fueron infe-riores a 0,1 mg·m–3 (Fig. 5). Para el caso de losfeopigmentos su valores fluctuaron entre 0,15 a0,33 mg·m–3, con un valor promedio de ≈0,23mg·m–3, hasta los 20 m (Tabla V). Los valores declorofila en el estrato hasta 20 m fueron supe-riores a los de feopigmentos en el 23% de loscasos, mientras que la proporción aumentó enla capa subsuperficial (> 25 m), con diferenciasfavorables a los feopigmentos de hasta dos ór-denes de magnitud.

El espesor de la capa crítica al 1% medida enla estación 17 del canal Messier fue 17,5 m (Ta-bla II). Sin embargo, a pesar de la mayor profun-didad de la capa iluminada sólo se detectaronvalores de clorofila muy bajos (< 0,5 mg·m–3),con dominancia de los feopigmentos sobre la clo-rofila, demostrando la baja disponibilidad de clo-rofila activa en el lugar.

La cuenca del canal Wide abarca las estacio-nes 31, 35 y 40, correspondiendo a un canal“interior” de cuenca amplia y profunda (≈600 m),recibiendo por el nor te las aguas del canalMessier después de pasar por angostos cana-les (angostura Inglesa, paso del Indio, Escape ycanal Icy). Por el lado este recibe los canalesque lo conectan con los Campos de Hielo Sur(senos Eyre, Penguin y Europa); por el lado oes-te solo tiene escorrentías de aguas lluvias y por


el lado sur se comunica con las aguas oceánicasa través del canal Concepción.

La distribución vertical de clorofila en el canalWide y en aquellos que le anteceden, presentó dosnúcleos con valores que fluctuaron entre 1,0 y 4,2mg·m–3 (Fig. 5). El primero, de menor concentra-ción (1,0 a 2,4 mg·m–3), fue detectado entre 0 y 10m de profundidad, en el sector comprendido entrepaso del Indio y canal Escape, mientras que el se-gundo núcleo se ubicó en el canal Wide, entre 0 y15 m, identificado con los mayores valores de clo-rofila (2,6 a 4,2 mg·m–3) y las mayores coberturasgeográficas (Fig. 5). Para el caso de losfeopigmentos sus valores fluctuaron entre 0,15 y1,7 mg·m–3, con un valor promedio de 0,63 mg·m–3,detectándose sus mayores valores en el estrato 0a 15 m de los canales Icy y Wide. En estos canalesla proporción de clorofila sobre los feopigmentosfue mayor en los primeros 10 m de la columna deagua, con porcentajes que fluctuaron entre 45 y65% (Tabla V), mientras que bajo los 15 m predo-minaron los feopigmentos. Las estaciones de estegrupo de canales no disponen de observacionesde luz.

La continuación hacia el sur del canal inter-medio lo forman los canales Pitt y Sarmiento quese extienden desde los 50o 30’ S hasta los 52o

00’ S. El canal Pitt (Est. 76) es una cuenca an-gosta, profunda (≈400 m) y limitada por dosumbrales, situándose el primero en las proximi-dades del canal Wide, con ≈75 m de profundi-dad, mientras que el segundo se localiza en lasproximidades de canal Sarmiento (Est. 70), con≈125 m de profundidad. El canal Pitt recibe porel norte la influencia de las aguas estuarinas decanal Wide y de los canales oceánicos Trinidad yConcepción, mientras que en su parte sur recibela influencia del estero Peel (Fig. 1), con sus aguassuperficiales estuarinas. La distribución de cloro-fila en canal Pitt presentó un núcleo de moderadaconcentración promedio (2,46 mg·m–3), localiza-do en los primeros 20 m de la columna de agua(Fig. 6), con valores entre 1,8 y 2,8 mg·m–3. Bajolos 25 m sus valores fueron bajos (< 0,1 mg·m–3).Los feopigmentos detectados en los primeros 20m de la columna presentaron un valor promediode 1,6 mg·m–3 (Tabla VI), y un rango entre 0,85 y2,25 mg·m–3. Bajo esa profundidad la relaciónentre clorofila y feopigmentos fue favorable paralos feopigmentos en un orden de magnitud.

El espesor de la capa crítica al 1% medido enla estación 76 del canal Pitt fue de 17,5 m (Ta-bla II), coincidiendo con la elevada concentraciónde clorofila (2,46 mg·m–3), ubicada en los prime-ros 20 m de la columna de agua (Fig. 6).

El canal Sarmiento representa la continuaciónhacia el sur del canal intermedio y se define comouna cuenca angosta y profunda (≈800 m), limitadaen su extremo norte por un levantamiento batimé-trico de ≈125 m, ubicado entre las estaciones 69 y70. Su borde oriental recibe los aportes de aguaestuarina, mientras que su borde occidental recibela influencia directa de las aguas oceánicas quepenetran a través de las numerosas islas. Estecanal se identificó por los bajos valores de clorofila(Fig. 6), cuyo rango de valores fluctuó de 0,01 a1,74 mg·m–3, detectándose los mayores valorescomo un núcleo situado entre la superficie y los 20m de la estación 68 (Tabla VI). Bajo esa profundi-dad las concentraciones de clorofila fueron inferio-res a 0,1 mg·m–3 (Fig. 6). En canal Sarmiento losfeopigmentos presentaron un valor promedio de0,67 mg·m–3 (Tabla VI), distribuido entre la superfi-cie y los 20 m, con una dominancia de la clorofilasobre los feopigmentos que fluctuó entre 69 y 84%.A mayor profundidad (> 20 m), dominaron los feo-pigmentos sobre la clorofila en 140%.

El espesor de la capa crítica al 1% medido enlas estaciones 67 y 69 fue 14,5 y 16,8 m res-pectivamente (Tabla II). Sin embargo, la profun-didad de la capa fótica solo coincidió con la bajaconcentración de clorofila ya indicada en los pri-meros 20 m de la columna de agua, con valoresmenores a 1,7 mg·m–3.

Distribución de clorofila y feofitinas en canalescon influencia oceánica

Los canales que se identifican con esta ca-racterística son el Concepción y el Picton y elgolfo Trinidad (Fig. 1). El canal Concepción esuna cuenca amplia y profunda (Ests. 41 a 43),con un fondo marino irregular que se abre alPacífico y del cual está separado por un umbralde 50 m, localizado en el punto de contacto en-tre este canal y el océano, entre las estaciones43 y 44. El canal Concepción penetra hacia elcanal Wide (Est. 40), hasta el sector de angostu-ra Inglesa, formando en este lugar un segundoumbral batimétrico con el cual se configura unacuenca interior larga (≈150 mn) y profunda (800m). La parte de la cuenca que se abre al Pacífico(Est. 43), se identificó por la baja y homogéneaconcentración de clorofila (<0,5 mg·m–3), en lacolumna de 100 m, mientras que en el canalWide (Est. 40), se detectó un núcleo de modera-dos valores (1,5 a 2,3 mg·m–3), que ocupó losprimeros 10 m de la columna de agua (Fig. 7a).La distribución de feopigmentos en este canal(Tabla VII), se caracterizó por su baja concentra-ción (0,23 a 1,1 mg·m–3), distribuida hasta los25 m, siendo superior la proporción de clorofila


-20

-100

Profundidad(m)

-20

-100

Profundidad(m)

-20

-100

Profundidad(m)

Est.

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Tabla II. Profundidad de la capa crítica (m) registrada durante este estudio.Table II. Depth of the critic layer (m), registered during this research.

Tabla III. Valores promedios por profundidad de clorofila total (Clor. a) y feopigmentos (Feop), expresados comomg·m–3, para el conjunto de estaciones de seno Eyre (Ests. 26 a 28), seno Penguin (Ests. 32 y 33) y senoEuropa (Ests.36, 38 y 39).

Table III. Average values per depth of total chlorophyll (Clor.a) and phaeopigments (Feop), expressed as mg·m–3, forall the stations of Eyre inlet (Sts. 26 to 28), Penguin inlet (Sts. 32 and 33), and Europa inlet (Sts. 36,38and 39).

Tabla IV. Distribución de valores (mg·m–3) de clorofila (Clor.) y feopigmentos (Feop), en las estaciones de estero Peel.Table IV. Values distribution (mg·m–3) of chlorophyll (Clor.) and phaeopigments (Feop) in Peel Inlet’s stations.

Prof.(m) Est.71 Est. 72 Est.73

Clor a Feop Clor a Feop Clor a Feop0 0,29 0,16 1,35 0,43 1,13 0,185 0,38 0,20 1,13 0,33 1,10 0,25

10 0,88 0,37 1,21 0,15 0,76 0,3615 0,31 0,23 0,90 0,33 0,46 0,2120 0,09 0,14 0,18 0,20 0,21 0,18

Promedio 0,39 0,22 0,95 0,29 0,73 0,23

Prof.(m) Seno Eyre Seno Penguin Seno Europa

Clor. A Feop Clor. A Feop Clor. A Feop0 1,89 0,30 0,93 0,39 0,43 0,265 3,93 0,97 1,07 0,73 0,45 0.3410 2,23 0.58 1,33 0.85 0,53 0.3915 0,33 0.14 1,71 1.06 0,49 0.3720 0,13 0.13 0,35 0.22 0,16 0.14

Promedio 1,70 0,42 1,07 0,65 0,41 0,30

Est 7 8 17 27 33 36 38 39 42 43 67 69 76 81 84 86

Hora 0912 1245 1005 1234 0815 2030 1700 1528 1430 1820 0630 1755 1638 2000 0712 1427

Prof 8,7 4,4 17,5 4,9 20,0 18,9 18,9 16,0 34,8 29,0 14,5 16,8 17,5 15,5 22.0 20,3

Tabla V. Valores promedios de clorofila y feopigmentos (mg·m–3), entre 0 y 15 m de profundidad por estación, enlos canales Messier, Angostura Inglesa, Paso del Indio, Escape, Icy y Wide.

Table V. Average values of chlorophyll and phaeopigments (mg·m–3) in depths between 0 and 15 m per station, inMessier, Angostura Inglesa, Paso del Indio, Escape, Icy and Wide channels.

CANALES Y ESTACIONES

Canales Messier A. Inglesa Paso del Indio Escape Icy WideEstación 17 18 19 20 22 23 24 25 31 35Clor.a 0,24 0,15 0,12 0,31 0,43 0,81 0,61 0,83 2,17 1,68Feop 0,25 0,22 0,15 0,33 0,27 0,57 0,58 0,73 1,12 0,83


-50

-40

-30

-20

-10

0

Pro

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(m)

Est. 65 Est.66 Est.67 Est.68 Est.69 Est.70 Est.77

Paso Farquard Canal Sarmiento Canal Pitt

Fig. 6: Distribución vertical de clorofila “a” (mg·m–3) en canales intermedios, entre los 50o y 52o S.Fig. 6: Vertical distribution of chlorophyll “a” (mg·m–3) in intermediate channels between 50o and 52o S.

Tabla VI. Valores promedios de clorofila y feopigmentos (mg·m–3), en los primeros 20 m de la columna de agua enlos canales Pitt (Est.76) y Sarmiento (Ests. 67 a 70).

Table VI. Average values of chlorophyll and phaeopigments of the first 20 m of the water column in Pitt (St. 76) andSarmiento (Sts. 67 to 70) channels.

C A N A L E S

Pitt Sarmiento Faqhuar E.Collewood

Estación 76 70 69 68 67 66 65

Clor.a 2,46 0,48 0,96 1,19 1,14 0,96 0,95

Feop 1,64 0,35 0,76 0,79 0,80 0,81 0,80

sobre los feopigmentos en el 58,3% de los ca-sos. En cambio, a mayor profundidad la propor-ción se invierte, favoreciendo la presencia de losfeopigmentos en un orden de magnitud.

Los espesores de la capa crítica medidos enlas estaciones 42 y 43 fueron los mayores de todael área de estudio, con valores de 34,8 m y 29 m,respectivamente. Sin embargo, a pesar de existiruna capa fótica profunda, solo se detectaron bajasconcentraciones de clorofila total y la mayor pre-sencia de feopigmentos (Tabla VII), lo cual indicóun bajo rendimiento fotosintético a pesar de lamayor profundidad de la capa iluminada.

La distribución de clorofila total en el golfoTrinidad (Ests. 81 y 82), mostró un núcleo con

altas concentraciones (5,5 a 8,7 mg·m–3), cuyasisolíneas se distribuyeron en una gradiente ver-tical hasta 25 m, que disminuyó su intensidaden sentido horizontal hacia canal Picton (Fig. 7b).Bajo los 25 m las concentraciones de clorofilafueron inferiores a 0,1 mg·m–3. La profundidadde la capa crítica registrada en la estación 81del golfo Trinidad fue 15,5 m (Tabla II), la cualcoincidió con la gradiente que formó el núcleode clorofila activa cuyos valores se distribuyeronentre 8,7 mg·m–3 en superficie y 2,1 mg·m–3 en30 m.

La distribución de clorofila en canal Picton(Ests. 83 a 86), presentó una moderada concen-tración (1,5 a 3,4 mg·m–3), distribuida en unagradiente vertical hasta 20 m entre las estacio-


nes 83 a 85 (Fig. 7b), las que están protegidasgeográficamente de la acción directa de las aguasoceánicas. Sin embargo, la estación 86 ubicadaen el extremo norte de canal Picton, en una zonaexpuesta a la acción directa del agua oceánica(Fig. 1), mostró una distribución vertical más ho-mogénea, con valores moderados que fluctua-ron entre 2 y 3 mg·m–3 de clorofila hasta los 25m. Bajo los 25 m los valores fueron menores a0,1 mg·m–3. La profundidad de la capa crítica enla estación 84 fue 20,3 m (Tabla II), siendo estaprofundidad levemente inferior a la profundidaddel núcleo de clorofila (25 m), con valores de 1mg·m-3 (Fig. 7).

La cuenca de canal Picton es angosta, relati-vamente profunda (250 a 300 m) y limitada ensu extremo norte (Est. 85), por un levantamien-to batimétrico de 25 m, mientras que su extre-mo sur (Est. 83), se abre al golfo Trinidad, elcual posee un umbral comparativamente mayor(≈100 m), localizado cerca de su entrada y quepodrá funcionar como barrera y permitir sólo elpaso de las aguas superficiales.

Las concentraciones de feopigmento en elestrato superficial hasta 25 m del golfo Trinidadfueron los más elevados de toda el área de estu-dio con valores entre 1,95 y 3,69 mg·m–3 que

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(m)

St 43 St 42 St 41 St 40C. Concepción C. Wide

St 82 St 81 St 83 St 84 St 85 St 86

G. Trinidad C. Picton

Fig. 7: Distribución vertical de clorofila (mg·m–3), en dos canales con influencia oceánica: (A), canal Concepción y (B)canal Picton.

Fig. 7: Ver tical distribution of chlorophyll (mg·m–3) in two oceanic influenced channels: A) Concepción Channel andB) Picton Channel.

Prof.(m) Canal Concepción

Est.43 Est.42 Est. 41 Est. 400 0,23 0,25 0,24 1,065 0,32 0,35 s/o 1.19

10 0,31 0,38 0,31 0,7415 0,28 0,36 0,28 s/o20 0,30 0,43 0,30 0,5425 0,35 0,39 0,26 0,44

Tabla VII. Valores de feopigmentos (mg·m–3), registrados entre 0 y 25 m en el canal Concepción.Table VII. Phaeopigment values (mg·m–3), registered in depths between 0 and 25 m in Concepción channel.


representaron entre 31,5 y 84,5% del valor re-gistrado para las clorofilas (Tabla VIII). En cam-bio, en canal Picton los valores de feopigmentofueron menores a los de canal Trinidad y repre-sentan entre 40 y 74% del valor de la clorofila,en la columna de agua de 20 m. En profundida-des mayores de 25 m, la dominancia defeopigmentos sobre la clorofila aumentó en unorden de magnitud (Tabla VIII).

DISCUSIÓN

La distribución vertical de clorofila mostró parala mayoría de los fiordos involucrados en esta áreade estudio, un esquema separado en dos capas,localizándose los mayores valores (1,5 a 13,6mg·m–3) en los 20 m superiores, formando nú-cleos entre los 5 y 15 m de profundidad, mien-tras que los menores (< 0,5 mg·m–3), se distribu-yeron bajo los 20 m. Este esquema de distribu-ción se invirtió para los feopigmentos sobre todobajo los 20 m, donde la mayor proporción de estepigmento sobre la clorofila se detectó bajo los20 m, superando entre 100 y 1.000% el valor dela clorofila. Por el contrario, en el nivel superiorla proporción de clorofila sobre los feopigmen-tos fue mayor entre 40 y 95%. El patrón de distri-bución descrito para la clorofila, también fuedetectado en los resultados presentados por Pi-zarro et al. (2000), para la misma zona, quienesindican que la biomasa fitoplanctónica (cel·L–1) ypigmentaria (mg·m–3 de clorofila), disminuyó aprofundidades mayores a 20 m. De igual forma,los resultados de Ramírez & Pizarro (2005) y deAvaria et al. (1997), para la zona de los canalesaustrales situados entre Puerto Montt y lagunaSan Rafael indicaron para la primavera de 1995,la estratificación vertical de la biomasa pigmenta-

ria en dos capas, con las mayores concentracionesde clorofila y de células fitoplanctónicas, localiza-das en los primeros 20 m de la columna de agua.

El esquema general de distribución de cloro-fila en dos capas, descrito para el grupo de fior-dos y canales continentales de la zona norte fuediferente al detectado tanto en las dos estacio-nes “oceánicas” del golfo de Penas (Ests. 1 y2), como en las dos estaciones de canal Baker(Ests. 3 y 4). En este grupo de 4 estaciones seidentificó un cuerpo de agua con una baja y ho-mogénea distribución de clorofila hasta el nivelde 100 m, asociado con la mayor concentraciónde feopigmentos sobre la clorofila en la columnade agua de 100 m, lo que es indicativo de eta-pas avanzadas del ciclo productivo, así como deuna fuerte presión de herbivoría, confirmado conla información planctónica publicada por Avaria etal. (1999), quienes señalaron para la estación Nº2 una baja biomasa fitoplanctonica, con valoresque fluctuaron entre 600 y 15.640 cel·L–1, en con-junto con gran cantidad de trípton orgánico. Porotra parte, la presión de pastoreo zooplanctóni-co al interior del golfo de Penas (Est. 2) fue coin-cidente con valores elevados de densidad deorganismos, con un valor promedio de 214,6 ml/1000 m3, sobre un máximo de 1.223 ml·m–3 (Pal-ma et al., 1999), lo que sugirió al momento delmuestreo, un proceso de herbivoría cuya acciónse relaciona con la baja concentración de célu-las fitoplanctónicas informada por Avaria et al.(1999), la baja concentración de clorofila hastalos 100 m y la mayor proporción de feopigmen-tos sobre la clorofila en toda la columna de agua.

El patrón de distribución de clorofila en doscapas fue concordante con la distribución detemperatura y salinidad, identificadas también

Tabla VIII. Valores de feopigmentos (mg·m–3), registrados en golfo Trinidad (Ests. 81 y 82) y canal Picton (Ests. 83 a 86).Table VIII. Phaeopigment values (mg·m–3) registered in Trinidad Gulf (Sts. 81 and 82) and Picton Channel (Sts. 83 to 86).

Prof.(m) Est.82 Est.81 Est.83 Est.84 Est.85 Est.86

0 3,59 3,37 1,66 1,81 1,74 1,51

5 3,49 3,46 1,84 1,62 1,50 1,15

10 3,69 2,78 1,97 1,67 1,26 1,24

15 2,92 2,34 1,77 1,41 1,25 S/O

20 2,27 2,03 1,89 0,99 1,39 1,05

25 2,26 1,95 1,69 0,79 1,13 1,24

50 S/O 0,66 0,67 0,38 0,33 0,90

75 S/O 0,68 0,31 0,33 0,33 0,61

100 S/O 0,40 0,42 0,33 S/O 0,43

S/O = sin observación.


como una estructura de dos capas (Pickard,1971; Pickard & Stanton, 1980; Silva et al., 1995y 1997; Pinochet & Salinas, 1996 y Sievers etal., 2003). Estos últimos autores indicaron quela masa superficial puede o no ser más cálidaque la profunda, a la vez que la haloclina poseeuna gradiente que va desde un mínimo valor enla cabeza de los fiordos, con importantes apor-tes de aguas dulces, hasta la zona oceánica conmayores valores de salinidad (34 psu). Guerrero(2000) señaló para la misma zona de estudio,pero en marzo de 1997, un comportamiento si-milar lo que supone que la distribución podríamantenerse durante las temporadas cálidas deprimavera y verano.

Canal Baker

La distribución de clorofila en las estaciones3 a 8 del canal Baker mostró una relación directacon las variables oceanográficas ya que las aguasoceánicas del estrato superficial (0 a 150 m) delgolfo de Penas, descritas por Sievers et al. (2003),como Agua Superficial Subantártica presentaronmoderados valores de salinidad (32,3 y 33,9 psua 0 y 150 m respectivamente) y temperatura (10,1oC a 0 m y 9,0 oC a 150 m), los que fueron supe-riores a los registrados en el estrato superficialde las seis estaciones interiores de canal Baker,(6,5o a 9,5 oC, y entre 5,0 y 32,0 psu). Estos re-sultados sugieren que las aguas oceánicas delestrato superior ingresan al canal Baker por de-bajo del agua estuarina superando los umbralesbatimétricos de 150 m existentes tanto en golfode Penas (entre estaciones 1 y 2), como a la en-trada del canal Baker, entre las estaciones 5 a 6.La barrera batimétrica también pueden ser supe-radas por la masa de agua oceánica más profun-da (150 a 300 m), asociada con el Agua Ecuato-rial Subsuperficial (AESS), reconocida tanto porsu máximo salino subsuperficial (< 34 psu), ubi-cado entre los 200 y 300 m (Sievers et al., 2003),como por su alto contenido de nutrientes, convalores mayores a 1,6 µM y 20,0 µM de fosfato ynitrato respectivamente (Silva & Calvete, 2002).El paso de agua oceánica subsuperficial hacia lacabeza del Baker explica la presencia en dicholugar de las parcelas de agua descritas por Sieverset al (2003), con elevados valores de temperatu-ra (9,5 a 10 oC) y de salinidad (32,5 psu) y aque-llos descritos por Silva & Calvete, (2002) parafosfato y nitrato (1,6 y 16,0 µM). Es probable queel paso de la masa de agua oceánicasubsuper ficial a través de los umbralesbatimétricos de estos canales este ligado tanto ala amplitud de la marea como a la magnitud delas tormentas en el golfo de Penas, asociadascon los vientos prevalecientes del oeste.

Los antecedentes termohalinos presentadospor Sievers et al. (2003), para el canal Baker,muestran la formación de un frente oceanográfi-co cerca de la entrada al canal (entre Ests. 5 a6), de ≈10 millas de largo, que explica el aportede nutrientes a la columna de agua super ficial yjustifica el aumento de la concentración de clo-rofila desde el golfo de Penas hacia la entradadel canal Baker (0,1 a 1,1 mg·m–3), en los prime-ros 10 m de la columna de agua (Tabla I). Estefrente se forma por el encuentro entre la cuñade agua estuarina superficial hasta 5 m, que salehacia el océano, descrita como pobre en nutrien-tes por Silva & Calvete (2002), y la cuña de aguaoceánica subsuperficial que proviene del golfode Penas con altas concentraciones de nutrien-tes, que se introduce al canal por debajo de laanterior.

La aplicación del modelo de producción pro-puesto por Sverdrup (1953) para zonas oceánicasha sido adaptado en este estudio para su usoen zonas de canales y fiordos, considerado enforma descriptiva y comparativa la influencia queprovoca el grado de disponibilidad de nutrientes,la influencia que tiene la profundidad de la capahomotermal en la columna de agua y la profundi-dad que tiene la capa crítica al 1% sobre el cicloproductivo del fitoplancton. De acuerdo a estascondicionantes, el modelo de producción que seplantea indica que el ciclo del fitoplancton seinicia en la columna de agua cuando la profundi-dad de la capa critica es mayor que la profundi-dad de la capa de mezcla, dado que la turbulen-cia vertical mantiene la célula en el estrato ilu-minado. Por el contrario el ciclo se terminacuando la profundidad de la capa de mezcla esmayor que la crítica, arrastrando el fitoplanctono el material par ticulado hacia los nivelesafóticos. Entre estas dos situaciones extremasse detectaron condiciones de produccióninfluenciadas por la haloclina y la nutriclina. Enel caso de canal Baker la fertilización de la capasuperficial se puede realizar a través de un pro-ceso de mezcla turbulenta que transporta haciael estrato iluminado el agua AESS rica ennutrientes. El proceso es seguido de un períodode estabilidad en la columna de agua que seasocia; con la ausencia de vientos fuertes, conuna mayor insolación, con el calentamiento dela masa de agua y con una suave estratificaciónque disminuirá la profundidad de la capa demezcla y aumentará la profundidad de la capafótica, iniciando el proceso productivo. Al aplicarel modelo de producción en las estaciones 7 y 8de canal Baker se detectó que las profundidadesde la capa crítica fueron ≈9 y ≈5 m respectiva-mente (Tabla II), las cuales fueron menores que


0 0.4 0.8 1.2 1.6 2

Fosfato (mM)

100

80

60

40

20

0

Pro

fun

did

ad

(m)

0 5 10 15 20 25

Nitrato (mM)

Fosfato

Nitrato

Fig. 8.1: Distribución vertical de temperatura (oC) y salinidad (psu), en la estación Nº 7.Fig. 8.1: Vertical distribution of temperature (oC) and salinity (psu) in station Nº 7.

Fig. 8.2: Distribucion vertical de nitrato y fosfato en la estación Nº 7.Fig. 8.2: Vertical distribution of nitrate and phosphate in station Nº 7.


las informadas por Pizarro et al. (2000), con valo-res fue 12,8 y 12,2 m respectivamente. En laestación 7 la profundidad de la capa crítica de 9m se relacionó con una capa de mezclahomotermal (≈8,4 oC), hasta 15 m, con una capahomosalina (≈8,6 psu) hasta 5 m, seguida de unagradiente de salinidad que fluctuó entre 24,5 psua 10 m y 31,5 psu a 30 m (Fig. 8.1), y con unamínima disponibilidad de nutrientes (Fig. 8.2). Elconjunto de esta información permite proponerque el ciclo productivo en la estación 7 puedeiniciar su decaimiento dado que las células conclorofila podrán ser transportadas por la mezclavertical (15 m), hacia los niveles afóticos (> 9 m).

La aplicación del modelo Sverdrup en la es-tación 8 mostró una capa homotermal (0,3 oC/10 m) y otra homosalina (≈ 0,3 psu/5 m), segui-da de una leve inversión térmica hasta 20 m yde una gradiente de salinidad hasta los 15 m(Fig. 9.1), que estuvo asociada a una capa críti-ca de 5 m. La condición oceanográfica que sedescribe repite las características oceanográficasde la estación 7 dado que la fluctuación térmicafue mínima hasta los 20 m, siendo su profundi-dad mayor que la capa fótica (5 m), y asociadacon una mínima disponibilidad de fosfato y nitra-to en los primeros 10 m de la columna de agua(Fig. 9.2). De acuerdo a estos antecedentes, elmodelo de producción plantea que el ciclo pro-ductivo del fitoplancton en la estación 8 se en-cuentra en una etapa más avanzada de desarro-llo que en la estación 7, dado que las célulasatrapadas en la inversión térmica comprendidaentre los 10 y 25 m de la zona no iluminada sontransportadas por la mezcla vertical hasta másabajo de la zona fótica. Sin embargo, la disponi-bilidad de nutrientes fue comparativamente me-nor en la columna de 10 m, constituyendo unfactor limitante en el estrato analizado. Parael caso de mayores profundidades (> 25 m), sibien la disponibilidad de nutrientes para sus-tentar la fotosíntesis fue alta (Figs. 8.2 y 9.2),con valores muy similares a los procesos deafloramiento costero (Ramírez, 1975; Ramírezet al., 1975; Ramírez, 1985, Olivares, 1980;Morales et al., 1996), la disponibilidad de luzhasta los 10 m, constituyó el factor limitantede la fotosíntesis.

El análisis de la relación entre nutrientes yclorofila total registrada en las estaciones 7 y 8de canal Baker, mostró que las bajas concentra-ciones de nutrientes detectadas en el estrato de0 a 10 m, con valores inferiores a 0,5 y 1 µM defosfato y nitrato respectivamente, presentaronuna relación inversa, al momento del muestreo,con las moderadas concentraciones de clorofila,

en razón del consumo que realizaron las microa-lgas durante el proceso fotosintético (Figs 8.2 y9.2). Los resultados del proceso fotosintético ex-plican el aumento tanto de pH como del porcentajede saturación de oxígeno (> 100%) descrito por Silva& Calvete (2002), para ese lugar. Por el contrario,la disminución de clorofila total bajo los 20 m pre-sentó una relación directa con la disminución delos valores de saturación de oxígeno y pH, peroinversa con el aumento de nutrientes y feopigmen-tos. En cambio, en el nivel subsuperficial si bienexisten los nutrientes que pueden participar en lafotosíntesis, el fitoplancton tiene el factor luz comolimitante del proceso productivo. Pizarro et al.(2000), proponen que la producción primaria en laregión sur austral puede estar regulada principal-mente por la disponibilidad de luz en la columna deagua. Sin embargo, en el área de estudio se detec-taron varias estaciones (Ests. 1, 2, 3 y 4), en lascuales la capa iluminada fue suficientemente pro-funda, pero la señal de producción sobre la basede la cantidad de clorofila total o de clorofila acti-va, indicó una baja capacidad fotosintética.

Las relaciones bio-oceanográficas registradasen canal Baker indicaron que la disminuciónlongitudinal de la clorofila desde la parte mediahacia la cabeza del Baker (1,07 a 0,3 mg·m–3),concordó con la disminución de la biomasa celu-lar del fitoplancton (0,9 a 0,2 mg·L–1), descritaen el mismo sentido por Avaria et al. (1999). Ladisminución de sus valores hacia la cabeza delBaker se explica por la presencia en la capa su-per ficial de aguas dulces y frías, con un mínimocontenido de nutrientes (< 0,4 µM de fosfato y1,0 µM de nitrato). De igual manera, la mayorconcentración de clorofila en la entrada del ca-nal Baker fue coincidente con valores entre mo-derados y altos de biomasa zooplanctónica (365a 1.400 ml/1000 m3), en una columna de 200m constituida por larvas de eufáusidos (Palmaet al., 1999), lo cual podría configurar un frentede presión de herbivoría.

Canales continentales

Las relaciones oceanográficas y biológicasdetectadas en canal Baker también fueron regis-tradas en los canales continentales del área cen-tral (senos Eyre, Penguin y Europa).

En seno Eyre, la presencia del núcleo subsu-perficial de clorofila total (3,8 mg·L–1) localizado asu entrada (Est. 26), entre 5 y 10 m (Fig. 4A),coincidió con la descripción oceanográfica de Sie-vers et al. (2003), para una distribución homogé-nea de temperatura hasta 15 m (4,6 a 5,0 oC) yuna incipiente gradiente de salinidad (0,2 psu·m–1),


0 0.4 0.8 1.2 1.6 2

Fosfato (mM)

100

80

60

40

20

0

Pro

fun

did

ad

(m)

0 5 10 15 20 25

Nitrato (mM)

Fosfato

Nitrato

Fig. 9.1: Distribución vertical de temperatura (oC) y salinidad (psu), en estación Nº 8.Fig. 9.1: Vertical distribution of temperature (oC) and salinity (psu) in station Nº 8.

Fig. 9.2: Distribución vertical de nitrato y fosfato en estación Nº 8.Fig. 9.2: Vertical distribution of nitrate and phosphate in station Nº 8.


hasta la misma profundidad, asociada con bajasconcentraciones de nutrientes (1,0 µM de nitratoy 0,2 µM de fosfato), detectadas hasta 15 m (Sil-va & Calvete, 2002). La actividad fotosintética dela capa superior (3,8 mg·m–1 de clorofila), fue re-flejada en la producción de oxígeno con altosvalores de saturación y con los mayores valoresde pH registrados en ese lugar (Silva & Calvete,2002). Sin embargo, bajo los 20 m la disponibi-lidad de nutrientes aumentó considerablemente(17,5 µM de nitrato y 1,5 µM de fosfato) y apesar que estas concentraciones son adecua-das para sustentar la actividad fotosintética, to-mando en cuenta los resultados observados enlos procesos de surgencia costera de la zonacentro norte de Chile (Ramírez, 1985; Olivares,1980) sólo se detectó una reducida concentra-ción de clorofila activa y el consiguiente aumen-to en la proporción de feopigmentos sobre la clo-rofila, dado que las células fitoplanctónicas lo-calizadas más abajo de los 15 m no disponen deluz y podrán ser transportadas hacia niveles másprofundos por la mezcla vertical y el hundimien-to natural de las células.

Las características oceanográficas y de ri-queza biológica que se describen para la par temedia de este seno (Est. 27), fueron diferentesa las observadas en su entrada (Est. 26), dadoque en la parte media se detectó un pequeñonúcleo super ficial con bajos valores de clorofi-la total, decreciendo gradualmente hasta 5 m(Fig. 4B). Este bajo valor fue concordante conuna leve estratificación térmica hasta 15 m(≈1,7 oC/15 m), con una leve inversión desalinidad a 5 m (Fig. 10.1), con una baja dispo-nibilidad de nitrato (<1,8 µM) y fosfato (0,41µM), señalados en la figura 10.2 y con un redu-cido espesor (5 m), de la profundidad crítica(Tabla II). Por el contrario, bajo los 5 m las dis-ponibilidades de nutrientes aumentaron alcanzan-do valores similares a los de un proceso desurgencia. Al aplicar el modelo de producción deSverdrup modificado con la informaciónoceanográfica descrita se detectó que la produc-ción del fitoplancton no tuvo, al momento delmuestreo, un balance positivo en la columna deagua de 20 m porque el mayor espesor de lacapa de mezcla (1,7 oC/15 m) sobre la capa fótica(5 m), no favorece la permanencia de la célulaen la incipiente estratificación e inversión térmi-ca hasta 5 m. (0,15 oC/m), a pesar que disponede luz y nutrientes suficientes para continuar elproceso fotosintético. Por el contrario, el mayorespesor del proceso turbulento transporta lascélulas hacia niveles afóticos, disminuyendo laproducción de clorofila. La disminución de cloro-fila bajo los 5 m coincidió con el incremento de

las concentraciones de nutrientes en profundi-dad (Fig. 10.2).

Los resultados del estudio de Silva & Calve-te (2002), proponen que los nutrientes entran aseno Eyre junto con el ingreso del agua oceánicasubsuperficial (≈100 m), a través de los canalesIcy y Wide, favoreciendo el crecimiento delfitoplancton. El ingreso de este cuerpo de aguapuede responder a pulsos asociados a períodosde mal tiempo oceánico.

La comparación de la información de clorofi-la de seno Eyre no fue concordante con la bio-masa celular del fitoplancton presentada porAvaria et al. (1999) para el mismo lugar, ya quesu distribución fue opuesta, con el “aumento desus valores hacia la cabeza del seno Eyre (0,34a 21,8 mg·L–1)”. La diferencia entre ambos re-sultados es atribuible a la distinta identificaciónde los puntos de muestreo, ya que Avaria et al.,(op cit.) consideró como parte de seno Eyre lasestaciones 25 (canal Icy); 26 (boca seno Eyre) y27 (parte media de seno Eyre), mientras que eneste estudio de clorofila se consideran las esta-ciones 26, 27 y 28 ubicadas al interior de senoEyre, siendo la Nº 26 la que presentó el mayornúcleo de clorofila. Por ello, la biomasa fitoplanc-tónica descrita por Avaria et al. (1999), para laestación 26, indicada como “hacia la cabeza deseno Eyre”, fue concordante con el mayor valorpromedio de clorofila estimado para la mismaestación (Tabla IX).

En las estaciones de seno Penguin la distri-bución horizontal y vertical de clorofila mostróun esquema general parecido al de seno Eyre,donde el núcleo de moderada concentración de-tectado cerca de su entrada (Est. 32) y centradoen los 15 m (Fig. 4B), se relacionó directamentecon la información presentada por Sievers et al.(2003), quienes indicaron una capa de mezclade 20 m, mientras que Silva & Calvete, (2002),indicaron la presencia de una moderada disponi-bilidad de nutrientes, especialmente nitrato, ex-plicando así el consumo de nutrientes por elfitoplancton y la respuesta que generó el proce-so fotosintético hacia el medio acuático, con al-tos valores de saturación de oxígeno (>100%) yde pH (> 8 unidades). En los niveles más profun-dos (< 20 m), se detectó el aumento de losnutrientes y una muy baja concentración de clo-rofila.

La moderada producción pigmentaria regis-trada en la entrada de seno Penguin, puede te-ner su origen en el canal Wide, si consideramosque el núcleo de clorofila con elevadas concen-


traciones (Fig. 4. Est. 25), se proyecta desde ca-nal Wide hacia el interior de seno Penguin, sien-do además concordante con los elevados valo-res de biomasa celular (3·106 cel·L–1), señala-dos por Avaria et al. (1999). La continuidad en ladistribución de las isolíneas de nutrientes (Silva& Calvete, 2002), de temperatura y salinidad (Sie-vers et al., 2003), con las de clorofila presenta-das en este estudio, permite asumir que la masade agua subsuperficial pasa desde la cuencaprofunda del canal Wide (600 m), hacia la cuen-ca menos profunda de seno Penguin (<450 m),superando un umbral de 300 m señalado porAraya (1999) en el sector próximo a la boca. Deesta forma, la estructura geomorfológica descri-ta por Araya (1999) para seno Penguin, muestrauna cuenca amplia de a lo menos 4,4 Km delargo con fondo más o menos regular, limitadaen su entrada por un umbral que tendría la capa-cidad de configurar una condición de aguas tran-quilas (remanso), que favorecería la producciónfitoplanctónica en ese lugar, bajo condicionesoceanográficas bien específicas de estratifica-ción, ya que recibe los nutrientes subsuperficia-les (Silva & Calvete, op. cit.), y aquellos otrosprovenientes de la mineralización local y que lle-gan a la superficie transportados por los proce-sos de mezcla vertical desde el canal Wide.

La distribución de clorofila en el saco de senoPenguin (Est. 33), fue baja y homogénea en toda lacolumna de agua (Fig. 4B), coincidiendo con unaleve estratificación térmica hasta 10 m (1,4 oC/10m), que continuó con una inversión desde 10 has-ta 25 m. La distribución de salinidad presentó unaestratificación (10 psu/20 m), hasta los 20 ó 25m (Fig. 11.1), que normalmente favorece la perma-nencia de las células en la capa iluminada de 20 m(Tabla II). Sin embargo, se tiene que considerar quelas mínimas concentraciones de nitratos y fosfatosdetectadas en lo primeros 10 m de la columna deagua (Fig. 11.2), pueden actuar como factor

limitante del proceso fotosintético, justificando losbajos valores de clorofila.

El análisis comparativo entre la distribuciónde biomasa celular con la concentración de clo-rofila en la columna de agua mostró una relacióndirecta con la disminución del valor de biomasacelular del fitoplancton desde la cabeza (2,01mg·m–3), hasta el saco (0,78 mg·m–3), descritapor Avaria et al. (1999).

El análisis del ciclo productivo del fitoplanc-ton en la estación 33 según el modelo Sverdrup,indicó que al momento del muestreo su ciclo seencuentra muy cerca de la etapa final por la limi-tación de nutrientes, sobre todo en los primeros10 m de la columna de agua, por la presencia deuna leve gradiente hasta 10 m seguida de la in-versión térmica hasta 20 m (Fig. 11), y finalmen-te por la mayor proporción de feopigmentos so-bre la clorofila total a partir de los 15 m. La eta-pa final del ciclo se asocia con la condición demadurez pigmentaria, la cual fue facilitada por laestratificación termohalina en las primeras eta-pas de su desarrollo fisiológico, que disminuyóel proceso natural de hundimiento, pero favore-ció el consumo de nutrientes, contribuyendo aque las células puedan permanecer en el nivelfótico superior. Sin embargo, el consumo efec-tuado por el fitoplancton disminuyó las concen-traciones finales de los nutrientes, llegando es-tas a constituir un factor limitante del ciclo pro-ductivo, aún cuando dispone de luz hasta los 20m en la columna de agua. Por otra parte, el lími-te de la inversión térmica hasta 20 ó 25 m y ladisminución del gradiente de salinidad a partirigualmente desde los 20 m sugiere que las célu-las presentes en los niveles mayores de 20 m yal momento del muestreo, podrán ser transpor-tadas hacia mayores profundidades por un pro-ceso de sedimentación, constituyendo la varia-ble luz un factor limitante de la actividad fotosin-

Prof. (m) Estación 25 Estación 26 Estación 27 Estación 28

0 0,97 0,52 4,47 0,69

5 0,58 4,76 2,88 4,09

10 1,89 6,06 0,41 0,20

15 1,20 0,37 0,30 0,12

Promedio 1,13 2,92 2,10 1,27

Tabla IX. Distribución vertical de clorofila (mg·m–3), para canal Icy (Est. 25) y las estaciones de seno Eyre (Est. 26, 27 y28).

Table IX. Vertical distribution of chlorophyll (mg·m–3), for Icy channel (St. 25) and Eyre inlet stations (Sts. 26, 27 and 28).


0 0.4 0.8 1.2 1.6 2

Fosfato (mM)

100

Pro

fun

did

ad

(m)

0 5 10 15 20 25

Nitrato (mM)

80

60

40

20

0

Fosfato

Nitrato

Fig. 10.1: Distribución vertical de temperatura (oC) y Salinidad (psu), en estación Nº 27.Fig. 10.1: Vertical distribution of temperature (oC) and salinity (psu) in station Nº 27.



tética, ya que a niveles mayores de 20 m ladisponibilidad de nutrientes es suficiente parasostener un ciclo productivo. Por estas razonesse postula que el ciclo productivo se encuentraen las etapas finales de su producción.

La relación observada entre la distribuciónde clorofila de los canales Penguin y Wide y suscaracterísticas oceanográficas de temperatura,salinidad y oxígeno (Silva & Calvete, 2002), fue-ron similares a las registradas entre el canalMoraleda y los canales Jacaf y Puyuhuapi, du-rante el desarrollo del crucero CIMAR-Fiordo 1(Ramírez & Pizarro, 2005). En ese caso, se de-tectó una continuidad del núcleo de clorofila des-de el canal Moraleda hacia el interior de los otroscanales indicados, lo que explicó la importanciaque tienen los umbrales batimétricos de la cuen-ca para sostener la condición de estratificaciónnecesaria que apoya la actividad de la clorofilaen el sector.

El análisis con las condiciones oceanográficasde seno Europa indica que su masa de agua tie-ne mayor influencia oceánica que los dos senosanteriores, ya que la distribución de las isolíneasde moderada concentración de clorofila, detec-tadas en la estación 35 de canal Wide, conti-núan hacia la estación 36 de la entrada a senoEuropa, estructurando una gradiente entre laboca y el saco de este seno. Sobre la base deestas consideraciones la evaluación de la mode-rada capacidad productiva del fitoplancton eneste lugar mostró, según el modelo Sverdrup,que en su entrada (Est. 36), la profundidad de lacapa crítica (Tabla II, ≈19 m) fue mayor que laprofundidad de la capa de mezcla (≈15 m), iden-tificada con valores homogéneos de temperatu-ra (≈6,7 oC), seguida de la inversión térmica des-de 20 hasta 25 m y a una gradiente de salinidadhasta 25 m (Fig. 12.1).

El análisis del ciclo productivo del fitoplanctonsegún Sverdrup (op. cit.), muestra que en la en-trada (Est. 36), el ciclo se encuentra aún en unaetapa de moderado desarrollo productivo sobretodo en el estrato superior de la columna de agua,si consideramos por una parte que las célulasdisponen de luz hasta 20 m. Por otra parte, ladistribución de las condiciones oceanográficasmostraron las mínimas concentraciones de nu-trientes en la capa superficial hasta los 10 m (Fig.12.2), mientras que bajo los 20 m sus concentra-ciones aumentaron. De igual manera, la distribu-ción vertical de las características termohalinasbajo los 20 m mostraron una disminución mono-tónica de sus valores y el desaparecimiento delnúcleo productivo.

La respuesta del moderado desarrollo delproceso fotosintético que se describe para elestrato superficial hasta 10 m de la estación 36,se evidenció con los altos valores de saturaciónde oxígeno (>102%) y de pH (Silva & Calvete,2002), sugiriendo para ese nivel que el momen-to del muestreo, el ciclo del fitoplancton se en-contraba en su fase de producción. Sin embar-go, la disponibilidad de clorofila tanto total comoactiva fue baja en la columna de agua de 0 a 15m (0,32 a 0,67 mg·m–3), lo que muestra que sibien las células del fitoplancton tienen aún lacapacidad de fotosintetizar, este proceso podríaencontrarse próximo a las etapas finales del ci-clo productivo, ya que fue coincidente con laslimitadas cantidades de nutrientes presentes enel cuerpo de agua superior, las que pueden ac-tuar como factor limitante del desarrollo produc-tivo. Por otra parte, la gradiente longitudinal declorofila estimada en este estudio coincidió conla gradiente de biomasa celular señalada porAvaria et al. (1999), entre la boca (3,14 mg·L–1),y la cabeza (0,20 mg·L–1) de seno Europa.

El análisis del ciclo productivo del fitoplanctonsegún el modelo Sverdrup (op. cit.), en la esta-ción intermedia de seno Europa (Est. 38), mostróuna igualdad entre las profundidades de la capacrítica (≈19 m) y la capa de mezcla (≈20 m), lacual fue identificada con valores homogéneos detemperatura entre 6,6 a 6,9 oC hasta 15 m (Fig.13.1). Esta capa de mezcla se continuó en pro-fundidad con una inversión térmica hasta los 25m, lo que muestra que las aguas frías habitual-mente detectadas en superficie, formaron un bol-són de agua fría y mezclada con salinidades entre28 y 30 psu, que quedó como remanente entrelos 20 y 25 m de profundidad. La distribución ver-tical de las isotermas está relacionada con unagradiente de salinidad de 0,6 psu·m–1. (Fig. 13.1).De acuerdo a esta estructura oceanográfica (pro-fundidad similar de 20 m entre capa crítica y demezcla), las células fitoplanctónicas se puedenmantener en el estrato iluminado consumiendolos nutrientes presentes entre los niveles de 0 a5 m, cuyos valores fueron menores a 0,4 y 1,0µM de fosfato y nitrato (Fig. 13.2). Sin embargo,las bajas concentraciones de clorofila total (< 0,5mg·m–3), inferiores a las registradas en la esta-ción 36 (Fig. 4C), indican que el ciclo productivose encuentra en una etapa de madurezpigmentaria más avanzada que la anterior y muypróximo al fin de su ciclo productivo.

En general, en los senos Eyre, Penguin y Euro-pa se observó que los núcleos de clorofila ade-más de presentar una relación directa con lasvariables oceanográficas, presentaron una concor-


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dancia con la configuración batimétrica y geográfi-ca de cada una de estas tres cuencas. En el casode seno Eyre, su amplia cuenca (10 a 11 Km delargo) presentó cerca de su entrada levantamien-tos batimétricos que fluctúan entre ≈200 y ≈380m, seguidos de un fondo relativamente plano de≈600 m (Araya, 1999) y limitado cerca de su sacopor otra barrera con profundidades de hasta 150m. La estructura batimétrica de seno Eyre puedefavorecer, en ausencia de períodos de mal tiem-po, la formación de un cuerpo de aguas “tranqui-las” que después de ser previamente fertilizadasdesde los niveles subsuperficiales por la activamezcla vertical local que generan las tormentas ylos vientos fuertes (Silva & Calvete, 2002), sepuede favorecer el proceso de estratificación ter-mohalina en la columna de agua. Este procesocontribuye a que las células fitoplanctónicas pue-dan permanecer en el estrato iluminado, con elconsiguiente aumento de la clorofila, disponien-do la biomasa celular de las cantidades necesa-rias de nutrientes.

En el caso de seno Penguin, conectado enforma directa con canal Wide (sin barreras bati-métricas que los separen), ambas microcuencasson largas, amplias y profundas (≈700 m), cuyofondo marino es irregular y va disminuyendo ha-cia el saco de seno Penguin. La ausencia de unabarrera batimétrica (morrena) en su entrada pue-de minimizar la ocurrencia de procesos oceano-gráficos de estratificación, lo cual podrá reducirla concentración de clorofila a niveles de baja amoderada producción.

En seno Europa la configuración batimétricaes diferente a las dos anteriores ya que si bienla primera parte de la cuenca es larga (≈40 Km)y amplia, su fondo marino es irregular con pro-fundidades que oscilan entre 400 m a la entra-da, cerca de canal Wide, y 75 m en el saco de lacuenca. La batimetría de seno Europa, con laausencia de una morrena, será más restrictiva alos procesos de intercambio o renovación de lasmasas de agua oceánicas que entran por el gol-fo Trinidad, provocando un menor efecto sobreel proceso de fer tilización y estratificación de lacolumna de agua, lo que podría explicar la me-nor cantidad de clorofila del sector.

Canales intermedios

La distribución de clorofila en los canales in-termedios mostró que las bajas concentraciones(<0,5 mg·m–1), detectadas en la estación 17 delcanal Messier (Fig. 5), presentaron una buenaconcordancia con las masas de agua descritaspor Sievers et al. (2003), para la zona oceánica

del golfo de Penas y la estación 17 de canalMessier. Estos autores registraron en ambossectores la masa de Agua Superficial Subantár-tica (ASSA) y el Agua Ecuatorial Subsuperficial(AESS). De ellas, el ASAA pasa fácilmente delocéano abier to al golfo de Penas sin inter ferir laprofundidad de la plataforma continental y entraal canal Messier, localizándose en los primeros150 m de la columna de agua. La presencia deesta masa, caracterizada por su bajo contenidode nutrientes, puede explicar para el período demuestreo, las bajas concentraciones de clorofi-la en superficie. Sin embargo, Sievers et al.(2003) indican que desde el océano tambiénpodrá penetrar al golfo de Penas la masa AESS,más profunda e identificada con salinidades de33,9 psu y con moderadas concentraciones denutrientes. La entrada del AESS puede ser aso-ciada según estos autores, a condiciones ocea-nográficas excepcionales (tormentas), que podránforzar su paso hacia el interior del canal. De estaforma, su entrada contribuye al proceso de fer ti-lización de la masa de agua a través de la mez-cla vertical.

El análisis del ciclo productivo del fitoplanc-ton según el modelo Sverdrup muestra que labaja disponibilidad de clorofila en la estación17 se asocia con la menor profundidad de lacapa crítica (Tabla II; ≈18 m) sobre una capade mezcla de 100 m (Fig. 14.1), cuya gradien-te suave es de 0,8 oC en 100 m. Sin embargo,la capa homotermal coincidió con una gradien-te salina localizada en el estrato super ficial(10 psu/30 m). En el estrato super ficial tam-bién fueron detectadas bajas concentracionesde nutrientes, en los primeros 10 m de la co-lumna de agua (Fig. 14.2). En esta condiciónambiental la mezcla ver tical puede conducir elfitoplancton hacia profundidades mayores a 18m (zona afótica), lo cual muestra que el cicloproductivo esta en su par te final.

Las estaciones del canal Wide (Ests. 31 y35), se identificaron con un núcleo de elevadosvalores de clorofila total (2 a 5 mg·m–3) asociadocon la presencia de un cuerpo de agua fría (6 a7,5 oC) y de baja salinidad (<25 psu), descritaspor Sievers et al. (2003) y distribuido en formacuasi homogénea entre 0 y 25 m, El gran núcleode clorofila sugiere una intensa actividadfotosintética que explica la respuesta ambientalcon concentraciones de oxígeno superiores a100% de saturación y valores de pH ≈8,0 unida-des de pH (Silva & Calvete, 2002). Luego, si seasume la habitual deficiencia de luz bajo los 20m, su ausencia la convierte en el factor limitantede la fotosíntesis y concordante con la degrada-


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Fig. 12.1: Distribución vertical de temperatura (oC) y Salinidad (psu), en estación Nº 36.Fig. 12.1: Vertical distribution of temperature (oC) and salinity (psu) in station Nº 36.



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ción de la clorofila en feopigmentos. Por otraparte, la presencia de una capa de mezcla ho-mogénea hasta los 25 m, mayor que la capafótica hipotética (20 m), indica que las célulaspueden iniciar su desplazamiento (hundimiento)por transporte vertical hacia la zona no ilumina-da, con lo cual el ciclo del fitoplancton podrá ini-ciar su decaimiento productivo.

El análisis de las masas de agua a través deltriángulo de mezcla presentado por Sievers etal. (2003), para las estaciones 31 y 35, indica-ron la presencia de ASSA con pobres contenidosde nutrientes y la ausencia de AESS. La caren-cia de nutrientes plantea el problema sobre elposible origen de las sales minerales que sus-tentarían el proceso fotosintético. En estas es-taciones es probable que los nutrientes podríanprovenir de la mineralización del material planc-tónico, que llegaría a la super ficie por la mezclaque provocan las aguas oceánicas cuando estaspenetran al canal Wide desde el canal Concep-ción o desde el golfo Trinidad. En esta condiciónambiental, la dinámica oceanográfica y meteoro-lógica podría favorecer la fertilización por mine-ralización de la materia orgánica. Silva & Calve-te. (2002), indica para esos sectores que en lacapa profunda “la remineralización de la materiaorgánica que sedimenta desde la superficie pue-de provocar el aumento de los nutrientes en lacolumna de agua”. A su vez la dinámica meteo-rológica (tormentas seguidas de períodos decalma), puede favorecer la formación de unanutriclina y la posterior producción fotosintéticadel canal Wide (Fig. 5).

La par te sur del canal central o interme-dio (canal Sarmiento; Ests. 67 a 69), está ca-racterizado por la presencia de un núcleo conbaja concentración de clorofila (<1,5 mg·m–

3), centrado en los primeros 15 m de la co-lumna de agua (Fig. 6), el cual coincidió, en laestación 69, con una masa de agua cuasihomotermal y una gradiente de salinidad (7psu/30 m), hasta los 30 m (Fig. 15.1). El aná-lisis del ciclo productivo según Sverdrup mos-tró que la profundidad de la capa homotermal(30 m), fue mayor que la profundidad de lacapa crítica (Tabla II; ≈15 m), con lo cual laturbulencia ver tical transpor tará hacia los ni-veles afóticos las células fitoplanctónicas, apesar que entre super ficie y 10 m aún se dis-pone de moderadas concentraciones de nitra-to y fosfato (Fig. 15.2). Estas concentracio-nes han sido consideradas suficientes porRamírez & Pizarro (2005), para mantener elproceso productivo, en la zona del canalMoraleda (X Región).

En cambio, en la estación 67 se detectó un nú-cleo de clorofila con una magnitud promedio menorque la indicada para la estación 69 (Fig. 6), la cualcoincidió con una capa homotermal e isohalina, quese extendió hasta los 25 m (Fig. 16.1), superandola reducida profundidad de la capa crítica (Tabla II;Est. 67 = 15 m). Esta condición ambiental permiteinferir que el ciclo productivo del fitoplancton estaterminado porque sus células, además de tener bajaconcentración de clorofila (<1,5 mg·m–3), disponende bajas concentraciones de nutrientes (Fig. 16.2),a lo que se agrega la posibilidad que los organis-mos sean transportados por la turbulencia verticaldesde la capa iluminada (15 m), hasta los nivelesafóticos, donde a pesar de disponer de nutrientes,la cantidad de luz se convierte en factor limitantepara el ciclo productivo.

Canales con influencia oceánica

Los canales con influencia oceánica son (ca-nal Picton (Ests. 84 y 86); golfo Trinidad (Est.81) y canal Concepción (Ests. 42 y 43)). El canalConcepción (Fig. 7A), presentó los menores va-lores de clorofila (< 0,5 mg·m–3), en compara-ción con los altos valores detectados en golfoTrinidad (> 7 mg·m–3), y las moderadas concen-traciones de canal Picton (Fig. 7B).

Las condiciones oceanográficas detecta-das en la estación oceánica 43 de canal Con-cepción, muestran una columna de agua contemperatura homogénea (0,1 oC/100 m) y aso-ciada a una suave gradiente de salinidad de1,4 psu/100 m (Fig. 17.1), con elevadas yhomogéneas concentraciones de nitrato y mo-deradas de fosfato (Fig. 17.2), las cuales noconcordaron con las muy bajas concentracio-nes de clorofila. Estas características ocea-nográficas fueron coincidentes con una capacrítica de 29 m la que de acuerdo a Sverdrup,la profundidad fótica fue sobrepasada casitres veces por la profundidad de la capa demezcla, indicando que el ciclo productivo estáen su etapa final, a pesar de la disponibilidadde nutrientes en la columna de agua. La si-tuación de término del ciclo productivo se re-pite en la estación 42 de canal Concepcióndado que la profundidad crítica alcanzó 35 m(Tabla II), pero fue superada por la capa ho-mogénea de temperatura y salinidad (Fig.18.1), con valores moderados de nutrientes(Fig. 18.2).

En golfo Trinidad el núcleo de elevada con-centración de clorofila detectado en la estación81, entre superficie y 25 m (Fig. 7B), está aso-ciado con una capa cuasi homotermal entre su-


perficie y 100 m (0,4 oC/100 m), con una estructu-ra isohalina hasta 30 m, cuya fluctuación fue de 1,5psu/30 m (Fig. 19.1) y con una mínima concentra-ción de nutrientes detectados en los primeros 10 mde la columna de agua, aumentando sus valores enfunción de la profundidad (Fig. 19.2). La condiciónoceanográfica que se describe justifica en 62% lapresencia de concentraciones altas de clorofila parael estrato superficial hasta 25 m, dado que la pro-fundidad de la capa crítica solo alcanza hasta 15,5m. Bajo ese nivel las células serán transportadashacia los niveles afóticos dando inicio a la partefinal del ciclo productivo del fitoplancton, a pesarque la columna de agua dispone de nutrientes sufi-cientes para sustentar el proceso fotosintético.

En el caso de la estación 86 de canal Picton,su situación geográfica la muestra expuestadirectamente a la influencia oceánica. Por tan-to, en teoría su condición ambiental deberá sermuy similar a la estación 81 de golfo Trinidad.Sin embargo, la distribución ver tical de tempe-ratura en la estación 86 presentó un esquemaopuesto al de la estación 81, con sus mayo-res valores en los primeros 30 m de la colum-na de agua, seguido de la disminución de susvalores en función de la profundidad (Fig. 20.1).Por el contrario, la distribución de salinidadmantuvo el esquema ver tical en ambos luga-res, aún cuando el canal Picton presentó unmayor rango de variación de la gradiente (27 a33 psu/100 m) que en golfo Trinidad (29,5 a33 psu/100 m). Finalmente, la distribución denutrientes en la estación 86 (Fig. 20.2), man-tuvo el esquema de distribución ya indicadopara la estación 81. En este contextooceanográfico la profundidad de la capa crítica(20,3 m) facilitó la actividad fotosintética y elconsumo de nutrientes en la columna de aguade 25 m, con lo cual al definir el ciclo produc-tivo de acuerdo al modelo Sverdrup este seencuentra for talecido en 80%, lo que sugiereque el fitoplancton de esa área geográfica seencuentre en plena producción en toda la co-lumna de agua de 20 m.

Las diferencias de clorofila entre ambas es-taciones pueden ser asociadas con la restricciónbatimétrica de 50 a 60 m que separa la estación81 del océano, formando una barrera y una con-dición oceanográfica que facilita la estratificaciónde la columna de agua.

CONSIDERACIONES FINALES

Los fiordos y canales ubicados entre golfode Penas y el estrecho de Magallanes se pue-den clasificar en:

1. Canales continentales con influencia deglaciares, ventisqueros y ríos cordilleranos.

2. Canales mixtos o central, de ubicación inter-media que reciben por sus extremos N y S lainfluencia de aguas oceánicas, mientras quepor el lado oriente reciben la influencia deaguas estuarinas que provienen de ventis-queros y por lado poniente las aguas deescorrentía.

3. Canales con influencia oceánica directa.

Las microcuencas estudiadas presentan unaestructura de dos capas. La superior no mayorde 20 m y en ella se localizan los núcleos demayor concentración de clorofila (> 2 mg·m–3),mientras que en la profunda (> 20 m), sus valo-res fueron mínimos (< 0,5 mg·m–3).

La zona geográfica de mayor pobrezapigmentaria durante este muestreo fueron elcanal Baker y los canales continentales del nor-te. Por el contrario, las mayores concentracio-nes se localizaron por una par te, en el puntode encuentro entre la entrada a lasmicrocuencas continentales del área central ylas aguas mezcladas de los canales interme-dios. Por otra par te se localizaron en canalWide y golfo Trinidad en el sector expuesto alocéano Pacífico.

La profundidad de la capa crítica al 1% fluc-tuó entre 4 y 32 m. Sin embargo, la mayor pro-fundidad de la capa fótica no fue requisito paraexplicar la mayor concentración de clorofila.

La relación de profundidades entre la capacrítica y la de mezcla establecida por el mo-delo Sverdrup explica más directamente elciclo productivo del fitoplancton. Cuando laprofundidad de la capa de mezcla es mayorque la capa crítica, el ciclo del fitoplanctonse encuentra en las últimas fases de su pro-ducción, dado que las células son transpor ta-das por la turbulencia ver tical hacia nivelesmás profundos. Por el contrario, si la capacrítica es mayor que la de mezcla, las célulaspermanecen en el estrato iluminado y mantie-nen el ciclo productivo del sector, siempre quese mantengan elevadas las concentracionesde nutrientes.

REFERENCIAS

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Fig. 14.2. Distribución vertical de nitrato y fosfato en estación Nº 17.Fig. 14.2. Vertical distribution of nitrate and phosphate in station Nº 17.


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Fig. 19.1: Distribución vertical de temperatura (oC) y salinidad (psu), en estación Nº 81.Fig. 19.1; Vertical distribution of temperature (oC) and salinity (psu) in station Nº 81.



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Fig. 20.1: Distribución vertical de temperatura (co) y salinidad (psu), en estación No 86.Fig. 20.1: Vertical distribution of temperature (co) and salinity (psu), in station No 86.

Fig. 20.2: Distribución vertical de nitrato y fosfato en estación No 86.Fig. 20.2: Vertical distribution of nitrate and phosphate in station No 86.


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DISTRIBUCIÓN DE CLOROFILA EN ALGUNOS … · res núcleos de clorofila, ... cla y mayor estratificación) producirá un efecto adverso, porque las células se quedarán sin nu-trientes