Aplicación del análisis de imagen para la estimación de biomasa zooplanctónica

Abstract

Se han analizado un total de 2995 especímenes de zooplancton provenientes del Sureste del Océano Atlántico Sur, Océano Índico Sur, Mar de Tasmania y Oeste del Océano Pacífico Sur, obtenidos durante la expedición Malaspina 2010. Se ha establecido relación a partir de modelos de regresión entre la talla y la biomasa como peso seco para cada uno de los 31 taxones analizados, con la finalidad de proponer una metodología no destructiva para la estimación de la biomasa. La talla (área) de cada organismo se ha obtenido mediante análisis de imágenes, haciendo uso del software libre ImageJ. La biomasa de los individuos se ha medido a partir de los procedimientos estandarizados de peso seco. Tras la aplicación del proceso metodológico y el análisis estadístico de los resultados, se han agrupado los taxones en cuatro categorías diferentes en función de la calidad y la representatividad de los ajustes obtenidos. Del total de taxones analizados, los modelos de regresión presentan R2 > 0.6 y p-value < 0.05 para 15 de ellos, entre los que destacan Atlantidae, Limacinidae y Pontellina plumata por su alto grado de correlación y significación (R2 > 0.9; p-value < 0.001). Se han definido otros 8 taxones con valores de R2 < 0.6 y p-value < 0.05 y finalmente se han obtenido ajustes de baja potencia para 8 taxones más. Se han podido observar diferencias intra e interespecíficas entre los organismos estudiados, dependiendo así mismo de la estación de muestreo de procedencia. También se han comparado con antecedentes bibliográficos encontrando similitudes en las pendientes de las curvas de los modelos potenciales de Euphausiacea y Ostracoda de este estudio y poblaciones de las Islas Canarias y la Península Antártica. Por todo ello, a partir de las relaciones talla-peso, se ha establecido un procedimiento metodológico que no conlleva la destrucción de las muestras, basado en el análisis de imagen, capaz de estimar la biomasa de especies zooplanctónicas.

2995 plankton organisms coming from the Southwest South-Atlantic Ocean, the South-Indic Ocean, the Tasmania Sea and the West of the Pacific Ocean were analyzed. Samples were obtained during the Malaspina’s 2010 expedition. Through the use of regression models, a relation was stablished between the size and the biomass, as dry weight, for each one of the taxa analyzed, with the purpose of proposing a non-destructive methodology to estimate the biomass. Size was obtained through image analysis, using ImageJ free software. Biomass was measured using the dry weight standard method. After applying the two different methods and seeing the result of the statistical analysis, taxa were grouped in 4 different categories depending on the quality and the accuracy of their regression values. Of all taxa analyzed, regression models present R2 > 0.6 and p-value < 0.05 for 15 of them, being Atlantidae, Limacinidae y Pontellina plumat the ones that stand out because of their high correlation and good significance rates (R2 > 0.9; p-value < 0.001). Another 8 taxa have shown R2 < 0.6 y p-value < 0.05 and finally low-quality adjustments were obtained for another 8 taxa. Depending on the sample origin, intra and interspecific differences have been noted. Results have been compared with bibliography, founding similarities between the slopes of the background studies from Islas Canarias and Antartic Peninsula, and Euphausiacea and Ostracoda slopes from this study. From those size-weight relations, a methodological procedure was stablished which does not entail the destruction of the samples, thanks to image analysis, being able to estimate the biomass of different zooplanktonic species.