Plática en la UNAM. 2006.

1. Plática:
Empleo de isótopos
estables en cadenas
tróficas
Conceptos generales, y resultados para el
ecosistema marino de la Bahía de Alfacs
(Mediterráneo NW) usando los isótopos
estables 13C, 15N, 34S.
(o en otras palabras:
“You are what you eat... plus a few per mil”)
Xavier de Pedro
Depto. de Ecologia
Universidad de Barcelona
Catalunya. ESPAÑA

2. Isótopos estables en
cadenas tróficas (Alfacs)
Introducción:
– Conceptos
– ¿Porqué existe discriminación
isotópica en la naturaleza?
– Variabilidad natural
– Procesos de fraccionamiento
Ciclos biogeoquím. en Alfacs
– Plancton (C,N):
• Hidrodinámica, Chl a (17set97)
– Macroalgas bent. (C,N,S)
• DIC, Producción de O2 (97-98)
– Redes tróficas (C,N,S):
• Dietas posibles (Verano 1996 y
Otoño 1997)

3. Introducción
1
“You are what you eat ,...plus a few per mil”
Relaciones
tróficas
– contenidos
estomacales
– estructuras
anatómicas
– observación
directa
R=13C/12C
Notación δ:
Firmas
isotópicas
– Integración dieta
– requerimiento
de “poca”
muestra (20µg
PS elemento)
– Productores
primarios
δ X ( o oo) =
δX>0, se enriquece
en isótopo pesado
δX<0, se empobrece
en isótopo pesado
fraccionamiento
o discriminación
R m − R std
× 1000
R std
R

δX ( o oo) =  m − 1 × 1000
R

 std 
Δ A/B ( o oo) =
δA - δB
1 + δ B /1000
Δ A/B ( o oo) = δ A - δ B ≈ ε

4. Introducción
2
Porqué existe discriminación
isotópica en la naturaleza?
– Efectos Cinéticos:
• reacciones físico-químicas o biológicas.
IRREVERSIBLES
– reacciones enzimáticas: p.e. Rubisco
– Efectos Termodinámicos
• Reacciones fco-quím. REVERSIBLES:
– Difusión entre fases: NH4+ ⇔NH3+H+
Variabilidad natural

5. Introducción
3
Procesos de
fraccionamiento:
– Carbono
• Fijación del carbono: mucho
fraccionamiento!!!
– Rubisco=
– Transporte=
∆δ=29‰
∆δ=4‰
• Consumo:
–
–
–
–
poco fraccionamiento ∆δ= 0-1‰
Respiración preferencial 12C
Captación preferencial 13C
fraccionamiento por tejidos
– Nitrógeno
– Azufre

6. Introducción
4
Procesos de fraccionamiento
– Nitrógeno
Valores en el ambiente:
N2=0‰, DIN= 0-30‰, PN= 0-30‰
• Asimilación
– Nitrato:
– Amonio:
∆δ=0 a -23‰
∆δ=0 a -27‰
• Nitrificación:
• Desnitrificación:
• Fijación N2:
∆δ= -18 a -36‰
• Nitrificación:
• Consumo:
∆δ= 0 a ?? ‰
– Azufre
∆δ= -10 a -40‰
∆δ=0 ± 2‰
∆δ= 2.5 a 3.5‰

7. Introducción
5
Procesos de fraccionamiento
– Azufre
• Asimilación:
∆δ= 0.5 a -4.5‰
Este pequeño efecto sugiere que domina transporte
• Sulfato-reducción: ∆δ= -4 a -46‰
cerca de cero
• Mineral. SH2:
∀ ∆δ34S
: ∆δ= -24 a -71‰
• Consumo: poco o nulo
fraccionamiento
SO4 - SH2

8. Introducción
6
Hay enriquecimiento de un 1.5‰ de δ13C y 3.5‰ en
δ15N en subir cada escalón trófico

9. Arrozales
Ala
Enc
Dgl
PN-Bat
eras
jillon
Me
PS-Trf
Canales
Mig
Kua
Tra
bu
Boca
Ext.
r
Dep
Encanyissada
ca
do
St.
Carles de
la Rapita
Tancada
PS-Gal
Peninsula
dels Alfacs
MAR
MEDITERRANEO
SW
NE
o.m.
o.m.
-1
-2
-3
Open sea
o.m.
o.m.
Station 1
Station 2
o.m.
Station 3
-4
-5
-6
Z (m)
o.m.

10. Conclusiones
POM canales no afecta casi
al POM Bahía
Dominan los niveles bajos de
consumidores (1r orden),
excepto Rissoa (3r) i
Haminaea (4rt)
Autocrítica:
– Isót. Estables: No es definitivo
• Hace falta saber biologia de los
org.
– Selección arbitraria de
muestras
• Faltan piezas de la red trófica
– C sedimento y Cymodocea:
poco utilizados en general.