Incidencia del tiempo de retención hidráulica en el plancton del reservorio La Chapa (Santana, Boyacá), Colombia

Abstract

El tiempo de retención hidráulica (TRH) constituye un factor determinante en la expresión de la estructura biológica y el funcionamiento de los ecosistemas acuáticos por su asociación con la dinámica de entrada y salida de agua del sistema, sin embargo, poco se conoce sobre el efecto de su variabilidad en la estructuración y la función de las comunidades acuáticas. En este estudio se determinó el TRH durante seis meses en un pequeño reservorio de la región andina y se analizó cómo su variación incide sobre el comportamiento de las variables físicas, químicas y biológicas. Se midieron las variables físicas y químicas del agua, y se obtuvo la batimetría del sistema y la información de diversidad taxonómica (riqueza y densidad) y funcional (riqueza y divergencia) del plancton. El TRH se estimó como la relación entre el volumen retenido y el balance del caudal. Los resultados sugirieron que: 1) un TRH menor a 30 días promovía el aumento de nutrientes y ello elevaba la productividad primaria, la concentración de oxígeno disuelto y el pH, los cuales se asocian con un aumento en la riqueza taxonómica y funcional del plancton, especialmente del fitoplancton; 2) un TRH de más de 30 días se relacionó con una menor concentración de nutrientes, el aumento de la temperatura y la conductividad eléctrica, lo que se corresponde con una simplificación de la estructura de la comunidad planctónica. Por último, se resalta el uso de la hipótesis de disturbio intermedio para comprender las observaciones y el TRH como factor determinante en la comprensión del funcionamiento de este tipo de ecosistemas.

The hydraulic retention time (HRT) is a determining factor in the expression of the biological structure and the functioning of aquatic ecosystems; it is associated with the dynamics of the water entering and leaving the system, but little is known about the effect of its variability in the structuring and functioning of aquatic communities. The HRT was determined for six months in a small reservoir in the Andean region of Colombia analyzing how its variation affects the behavior of physical, chemical, and biological variables. We measured the physical and chemical variables of the water and we determined the bathymetry of the system and the taxonomic (richness and density) and functional (richness and divergence) diversity of the plankton. The TRH was estimated as the relationship between the retained volume and the flow balance. The results suggested that: 1) an HRT of less than 30 days promotes an increase in nutrients which, in turn, increases the primary productivity, the concentration of dissolved oxygen, and the pH associated all of them with an increase in plankton taxonomic and functional richness, especially accentuated in phytoplankton; 2) an HRT of more than 30 days corresponds to a lower concentration of nutrients and an increase in temperature and electrical conductivity corresponding to the simplification of plankton community structure. We highlight the use of the intermediate disturbance hypothesis to understand the observations and of HRT as a determining factor in the functioning of this type of ecosystem.