Functional morphology of phytoplankton in a tropical high mountain lake: Tota Lake (Boyacá-Colombia). | Morfología funcional del fitoplancton en un lago de alta montaña tropical: Lago de Tota (Boyacá-Colombia)

Inglés. Functional morphology corresponds to adaptive responses to changes in the environment. In phytoplankton, traits such as the development of mucilage, oil vesicles, filaments and variation in the surface/volume ratio, allow algae to deal with sedimentation, optimizing light and nutrient uptake. The aim of this research was to evaluate the relationship between traits and variation in physical and chemical conditions in Tota Lake (Boyacá, Colombia). For this, ten samplings were undertaken in a monthly basis between October 2013 and July 2014. We measured water pH, conductivity, temperature, dissolved oxygen, oxygen saturation, alkalinity and total hardness; we also quantified Total Kjeldahl nitrogen and Total phosphorus. Algae were collected at different depths according to Secchi transparency. Taxonomic composition and abundance were estimated by the chamber sedimentation method. Morphological traits were measured for each taxa according to geometric models, allowing traits classification into morphologically based functional groups (MBFG) and having algae biomass expressed as biovolume. The variables were evaluated through Principal Components Analysis, which included time-space effect and it was interpreted according to variation in water level. Through Canonical Correspondence Analysis we established the relationship between phytoplankton biovolume accumulated in form categories and environmental variables. The ordination showed that limnological conditions are influenced by seasonal changes, which are mainly represented by oxygen saturation percentage, Secchi transparency, TKN, hardness and alkalinity. Four MBFG were found: IV, V, VI and VII, being MBFG IV and VII the most representatives. ACC was significant (Monte-Carlo Test, p<0.05). In conclusion, the morphological and functional response of phytoplankton in Tota Lake is driven by short-term variability in transparency, phosphorus, nitrogen, hardness, and electrical conductivity, which are all affected by seasonal changes in the lake level.

Español; castellano. La morfología funcional corresponde a las respuestas de adaptación a los cambios en el medio ambiente. En fitoplancton, rasgos como el desarrollo de mucílago, vesículas de aceite, filamentos y variación en la relación superficie/volumen, permiten enfrentar la sedimentación, optimizar la captación lumínica y de nutrientes. El objetivo del presente estudio fue evaluar la relación entre los rasgos y la variación de las condiciones físicas y químicas en el lago de Tota (Boyacá, Colombia). Para esto, se realizaron diez muestreos mensuales entre octubre 2013 y julio 2014. Se midieron el pH, conductividad eléctrica, temperatura, oxígeno disuelto, saturación de oxígeno, alcalinidad y dureza total del agua. Además se recolectaron muestras para la cuantificación en laboratorio de Nitrógeno Total Kjeldahl y Fósforo Total. Las algas se obtuvieron en diferentes profundidades según la transparencia Secchi. Se caracterizó la composición taxonómica y se estimó la abundancia por el método de sedimentación en cámaras. Se midieron los rasgos morfológicos de cada taxa según la correspondencia a modelos geométricos, se clasificaron en grupos funcionales basados en morfología (GFBM) y se calculó su biomasa expresada como biovolumen. Las variables fueron evaluadas mediante Análisis de Componentes Principales, que incluyó el efecto espacio-temporal y fue interpretado según la variación en el nivel del agua. Mediante Análisis de Correspondencia Canónica se estableció la relación entre el biovolumen del fitoplancton acumulado en categorías de forma y las variables ambientales. La ordenación mostró que las condiciones limnológicas son influenciadas por cambios estacionales, principalmente representadas por el porcentaje de saturación de oxígeno, la transparencia Secchi, el NTK, la dureza y la alcalinidad. Se encontraron cuatro GFBM: IV, V, VI y VII, siendo los GFBM IV y VII, los más representativos. El ACC fue significativo (Test de Monte-Carlo, p<0.05). En conclusión, la respuesta morfológica y funcional del fitoplancton del lago de Tota esta condicionada principalmente por la variabilidad a corto plazo, en la transparencia, el fósforo, el nitrógeno, la dureza y la conductividad eléctrica, que son afectados por los cambios estacionales en el nivel del lago.