Oxygen deficiency and benthic communities in the peruvian upper continental margin Deficiencia de oxigeno y comunidades bentónicas en el margen continental superior de Perú

The oxygen minimum zone (OMZ) off the Peruvian coast, though shallower and more intense than other OMZs, exhibits a spatial distribution that varies with latitude, depth and distance to the coast. The spatial variability in oxygen content imposes latitudinal and bathymetric zonations of the benthic communities. Nevertheless the spatial patterns of the benthic communities are also modulated by the bottom topography and the sedimentary environments, which in turn are controlled to a large extent by the poleward undercurrent. While the bathymetric patterns of the macro- and meiobenthos have been previously described, latitudinal changes have received less attention. We found that, in parallel with opposed latitudinal gradients of oxygen and fresh organic matter load in the sediments, there is a latitudinal sequence in the distribution of macrofaunal biomass, diversity and density, as described by the Pearson and Rosenberg model (1978) for the macrobenthic response under organic enrichment. This latitudinal pattern is complemented by the maximum development of the giant sulphur nitrate vacuolated bacteria Thioploca spp. under more extreme oxygen deficiency (but not anoxia) and organic load than the macrofauna is able to cope with. Temporal variability in the OMZ also results in significant responses of the benthic communities, but there are differences in the sign and intensity according to the sedimentary environment. In the organic-rich sediments off the central Peruvian shelf, different benthic states, involving the macrobiotic components (infauna and Thioploca) and the meiofauna, are triggered by the varying subsurface oxygen regime.<br>La zona de mínimo de oxígeno (ZMO) frente a la costa peruana, si bien más somera e intensa que otras ZMOs, exhibe una distribución tridimensional que varía con la latitud, profundidad y distancia de la costa. La variación espacial del contenido de oxígeno disuelto impone una zonación batimétrica y una zonación latitudinal a las comunidades bentónicas. Sin embargo, estos patrones espaciales del bentos son también modulados por la topografía del fondo y los ambientes sedimentarios, que son controlados a su vez en gran medida por la contracorriente subsuperficial. Aunque la variación batimétrica del macro- y meiobentos ha sido estudiada anteriormente, los cambios latitudinales han recibido menos atención. En este trabajo describimos que, en paralelo con gradientes latitudinales opuestos de oxígeno y sedimentación de materia orgánica fresca, existe una secuencia latitudinal en la distribución de la biomasa, diversidad y densidad de la macrofauna, parecida a la respuesta macrobentónica al enriquecimiento orgánico del modelo de Pearson y Rosenberg. Este patrón latitudinal es complementado por el desarrollo óptimo de las bacterias gigantes Thioploca spp en condiciones más extremas de deficiencia de oxígeno (pero sin anoxia) y de sedimentación orgánica que la macrofauna pueda tolerar. La variabilidad temporal de la ZMO también se refleja en respuestas significativas de las comunidades bentónicas, aunque con diferencias en signo e intensidad de acuerdo al ambiente sedimentario. En los sedimentos ricos en materia orgánica de la plataforma central de Perú, el régimen variable del oxígeno gatilla diferentes estados del bentos, que involucran tanto los componentes de la macrobiota (infauna y Thioploca) como de la meiofauna.