Environmental and trophic changes through a long-term analysis of the Chantuto-Panzacola Lagoon System, Chiapas, Mexico

Authors

  • Rocío Gómez-Ortega El Colegio de la Frontera Sur, Mexico
  • Guadalupe de la Lanza-Espino Universidad Nacional Autónoma de México, Mexico
  • Cristian Tovilla-Hernández El Colegio de la Frontera Sur, Mexico
  • Everardo Barba-Macías El Colegio de la Frontera Sur, Mexico
  • Javier Valle-Mora El Colegio de la Frontera Sur, Mexico
  • Ofelia Castañeda-López Universidad Autónoma Metropolitana, Mexico
  • Eduardo Ramos-Santiago Centro Regional de Investigación Pesquera, Mexico

DOI:

https://doi.org/10.15359/revmar.9-2.4

Keywords:

Eutrophication, coastal lagoons, nutrients, physicochemical, Chiapas

Abstract

Eutrophication is the enrichment of a water body with nutrients, thus fostering an increase in primary productivity; it is frequently related to proliferation of harmful algae blooms and hypoxia/anoxia conditions. Eutrophication and increased anthropogenic pressure have become a phenomenon of global proportions; consequently, efforts are currently underway for their detection and control. This paper analyses the spatial and temporal variation of the Chantuto-Panzacola estuarine system, based on records of more than two decades (1990-2009) and its current physicochemical condition (2015-2016). Trophic and ecological indexes were applied and developed to tropical conditions, as well as their variation over the period of analysis. Quantification and analysis of physicochemical variables and ecological index determined that there have been changes in the annual pattern of nutrients and trophic index since 2008, mainly determined for nitrates and nitrites. However, during the last year a greater predominance of ammonium was observed. Comparing a little over 25 years, higher concentrations were obtained during the last periods in all nutrients, whose annual average concentrations increased more than 90%. Trophic index corroborated an active process of eutrophication since 2008, with an emphasis on the Chantuto, Los Cerritos and Panzacola lagoons, due to the constant contribution of nutrients from adjacent rivers that contribute to the increase of nitrogen and phosphorus.

Author Biographies

Rocío Gómez-Ortega, El Colegio de la Frontera Sur

Unidad Tapachula

Guadalupe de la Lanza-Espino, Universidad Nacional Autónoma de México

Instituto de Biología

Cristian Tovilla-Hernández, El Colegio de la Frontera Sur

Unidad Tapachula

Everardo Barba-Macías, El Colegio de la Frontera Sur

Unidad Villahermosa

Javier Valle-Mora, El Colegio de la Frontera Sur

Unidad Tapachula

Ofelia Castañeda-López, Universidad Autónoma Metropolitana

Iztapalapa

Eduardo Ramos-Santiago, Centro Regional de Investigación Pesquera

Centro Regional de Investigación Pesquera

References

Banse, K. (1974). On the interpretation of data for the carbon-to-Chlorophyll ratio of phytoplankton. Limnol. Oceanogr., 19, 695-699. https://doi.org/10.4319/lo.1974.19.4.0695

Banse, K. (1977). Determining the Carbon-to-Chlorophyll ratio of natural phytoplankton. Mar. Biol., 41, 199-212. https://doi.org/10.1007/BF00394907

Beerman, T. & Pullingher, U. (1974). Annual and seasonal variations of phytoplankton, chlorophyll, and photosynthesis in like Kinneret. Limnol. Oceanogr., 19(1), 31-53. https://doi.org/10.4319/lo.1974.19.1.0031

Biefang, P. K. (1975). Steady state analysis of nitrate-ammonium assimilation by phytoplankton. Limnol. Oceanogr., 20(3), 402-411. https://doi.org/10.4319/lo.1975.20.3.0402

Bricker, S. B., Ferreira, J. G. & Simas, T. (2003). An integrated methodology for assessment of estuarine trophic status. Ecol. Model., 169, 39-60. https://doi.org/10.1016/S0304-3800(03)00199-6

Brower, J. E. & Zar, J. H. (1981). Field and laboratory methods for general ecology. Iowa, EE.UU.: Wm. C. Brown Company.

Calva-Benítez, L. G., Pérez-Rojas, A. & Márquez-García, A. Z. (2006). Contenido de carbono orgánico y características textulares de los sedimentos del Sistema Costero Lagunar Chantuto-Pazancola, Chiapas. Hidrobiológica, 16(2), 127-136.

Carbajal-Evaristo, S. (2014). Evaluación del impacto del azolvamiento en La Laguna Cerritos a partir de la canalización de Río Cintalapa. Tesis de Maestría no publicada, El Colegio de la Frontera Sur Unidad Tapachula, Chiapas, México.

Carlson, R. E. (1977). A trophic state index for lakes. Limnol. Oceanogr., 22, 361-369. https://doi.org/10.4319/lo.1977.22.2.0361

Contreras, E. F. (1983). Variación en la hidrología y las concentraciones de nutrientes del área estuarino-lagunar de Tuxpam-Tampamachoco, Veracruz, México. Biótica, 8(2), 201-213.

Contreras-Espinosa, F., Castañeda-López, O. & García-Nagaya, A. (1994). La clorofila a como base para un índice trófico en lagunas costeras mexicanas. An. Inst. Cien. Mar. Limnol., 21(1-2), 55-66.

Contreras-Espinosa, F. (2001). Caracterización de lagunas costeras mexicanas a través de variables ecológicas seleccionadas. Tesis de doctorado no publicada, Universidad Autónoma Metropolitana, Ciudad de México, México.

Contreras-Espinosa, F., Castañeda-López, O. & García-Nagaya, A. (1994). La clorofila a como base para un índice trófico en lagunas costeras mexicanas. An. Inst. Cien. Mar. Limnol., 21(1-2), 55-66.

Cloern, J. E. (1987). Turbidity as a control on phytoplankton biomass and productivity in estuaries. Cont. Shelf Res., 7, 1367-1381. https://doi.org/10.1016/0278-4343(87)90042-2

Cloern, J. E. (2001). Our evolving conceptual model of the coastal eutrophication problem. Mar. Ecol. Prog. Series., 210, 223-253. https://doi.org/10.3354/meps210223

Conway, H. L. (1977). Interactions of inorganic nitrogen in the uptake and assimilation by marine phytoplankton. Mar. Biol., 39, 221-232. https://doi.org/10.1007/BF00390996

De la Lanza-Espino, G. & Arenas-Fuentes, V. (1986). Disponibilidad de nutrimentos a partir de materia orgánica en un sistema lagunar. Ciencia, 37(4), 247-256.

De la Lanza-Espino, G. & Cáceres-Martínez, C. (1994). Química de las lagunas costeras y el litoral mexicano. En G. De la Lanza-Espino & C. Cáceres-Martínez (Eds.), Lagunas costeras y el litoral mexicano (pp. 127-198). Baja California Sur, México: Universidad Autónoma de Baja California Sur.

De la Lanza-Espino, G., Penié-Rodríguez, I., Czitrom-Baus, S. & Hernández-Pulido, S. (2011). Química de las lagunas costeras. En G. De la Lanza-Espino & S. Hernández-Pulido (Eds.), Ambiente, biología, sociedad y legislación de los sistemas costeros mexicanos (pp. 141-177). Distrito Federal, México: Institución de Asistencia Privada y de Plaza Valdés.

De la Lanza-Espino, G., Flores-Baca, B. & Hernández-Pulido, S. (2012). Laguna de El Yucateco, un ejemplo de recuperación natural. En H. Ramírez-León, J. M. Navarro-Pineda & H. A. Barrios-Piña (Eds.), Dinámica ambiental de ecosistemas acuáticos costeros (pp. 537-545). Distrito Federal, México: Instituto Politécnico Nacional.

Díaz-Ruiz, S., Cano-Quiroga, E., Aguirre-León, A. & Ortega-Bernal, R. (2004). Diversidad, abundancia y conjuntos ictiofaunísticos del Sistema Lagunar-Estuarino Chantuto-Panzacola, Chiapas, México. Rev. Biol. Trop., 52(1), 187-199. https://doi.org/10.15517/rbt.v52i1.14879

Eguía-Lis, P. E. (2012). Inventario y valoración del grado de deterioro, cuantificación en campo, así como evaluación, clasificación, delimitación y desarrollo de un programa de manejo integral a nivel de Cuenca del Soconusco para la preservación de los humedales presentes en los Ríos Cintalapa, Vado Ancho, Despoblado y Huixtla Región Soconusco, Chiapas. Área 2. Sistema hidrológico Nacional Humedales. México, D. F.: Comisión Nacional de Agua.

Escobedo-Urías, D. C. (2010). Diagnóstico y descripción del proceso de eutrofización en lagunas costeras del Norte de Sinaloa. Tesis doctoral no publicada, Instituto Politécnico Nacional Centro Interdisciplinario de Ciencias Marinas. La Paz BCS, México.

Flores-Verdugo, F. J., Agraz-Hernández, C. & Benítez-Pardo D. (2007). Ecosistemas acuáticos costeros: importancia, retos y prioridades para su conservación. En O. Sánchez, M. Herzig, E. Peters, R. Márquez-Huitzil y L. Zambrano (Eds), Perspectivas sobre la conservación de ecosistemas acuáticos en México (pp 147-166). México, D. F.: Instituto Nacional de Ecología, México.

Gaarder, T. & Gran, H. H. (1927). Investigations of the production of plankton in the Oslo Fjord. Rapport. CIEM., 42, 3-31.

García-Nagaya, A. & Castañeda-López, O. (1994). Hidrología, nutrientes y productividad primaria en dos sistemas costeros del Estado de Chiapas, México. Inv. Mar. CICIMAR. 15(3), 171-188.

Glibert, P. M. & Burkholder, J. M. (2006). The complex relationships between Increases in fertilization of the earth, Coastal Eutrophication and proliferation of Harmful Algal Blooms. In E. Granéli & J. T. Turner (Eds.), Ecology of Harmful Algae. Ecological Studies (pp 341-354). Verlag, Berlin: Springer.

Gómez-Ortega, R. (2012). Ecología del Sistema Lagunar Chantuto-Panzacola, Chiapas, basada en la aplicación e interpretación de algunos índices tróficos, parámetros físico-químicos y biológicos. Tesis de maestría no publicada, El Colegio de la Frontera Sur Unidad Tapachula, Chiapas, México.

Gürel, M., Tanik, A., Russo, R. & Gönec, R. (2005). Chapter. 4 Biogeochemical cycles. In R. Gönec & J. Wolfin (Eds.), Coastal Lagoons, Ecosystem Processes and modeling for sustainable use and development (pp. 79-192). Boca Raton, Florida, EE.UU.: CRC Press.

Gutiérrez-Mendieta, F., Varona-Cordero, F. & Contreras-Espinosa, F. (2006). Caracterización estacional de las condiciones físico-químicas y de productividad primaria fitoplanctónicas de dos lagunas costeras tropicales del estado de Chiapas. Hidrobiológica, 16(2), 137-146.

Karydis, M. (2009). Eutrophication assessment of coastal waters based on indicators: A literature Review. Global NEST Journal, 11(4), 373-390.

Karydis, M., Ignatiades, L. & Moshopoulou, N. (1983). An index associated with nutrient eutrophication in the marine environment. Estuar. Coast. Shelf Res., 16, 339-344. https://doi.org/10.1016/0272-7714(83)90151-8

Kjerfve, B. (1994). Coastal lagoons. In B. Kjerfve (Ed.), Coastal lagoon processes (pp. 1-8). Amsterdam, Netherland.: Elsevier. https://doi.org/10.1016/S0422-9894(08)70006-0

Lankford, R. R. (1976). Coastal lagoons of Mexico their origin and classification. In M. Wiley (Ed.), Estuarine Processes (pp. 182-215). Vol II Circulation, sediments, and transfer of material in the estuary. New York, EE.UU.: Academic Press.

Margalef, R. (1974). Ecología. Barcelona, España: Omega.

Márquez, G. A. Z. A., Pérez, R. L. G. & Calva, B. (2006). Consideraciones batimétricas del sistema lagunar Carretas-Pereyra, Chiapas, México. Hidrobiológica, 16(2), 121-126.

National Research Council. (2000). What determines susceptibility to nutrient over-enrichment? In The National Academies Press (Eds), Clean Coastal Waters: Understanding and Reducing the Effects of Nutrient Pollution (pp. 163-175). Washington, D.C., EE.UU.: National Academies Press.

Presidencia de la República de México. (1995). Decreto por el que se declara como Área Natural Protegida con el carácter de Reserva de la Biósfera, la zona conocida como La Encrucijada. Diario Oficial de la Federación. Recuperado en septiembre 20 de 2017, disponible en http://dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=4875031&fecha=06/06/1995

R Core Team (2016). R: A language and environment for statistical computing. Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing.

Redfield, A. C. (1958). The biological control of chemical factors in the environment. Amer. Scien., 46, 206-221.

Richardson, K. (1997). Harmful or exceptional phytoplankton blooms in the marine ecosystem. Adv. Mar. Biol., 31, 301-385. https://doi.org/10.1016/S0065-2881(08)60225-4

Rinaldi, A., Montanari, G., Ghetti, A., Ferrari, C. R. & Ferrari, A. (1992). Eutrophy and dystrophy in the Goro lagoon. In R. A. Vollenweider, R. Marchetti & R. Viviani (Eds.), Marine coastal eutrophication (pp. 457-470). New York, EE. UU.: Elsevier Sci.

SCOR-UNESCO. (1980). Determination of chlorophyll in sea water. Technical papers in marine science. In C. J. Lorenzen & S. W. Jefferey (Eds), Report of intercalibration tets (pp. 16-17). Cronulla, Australia: United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization.

Sistema de Venecia. (1959). Resolución final del Simposio sobre la clasificación de aguas salobres. Archo Oceanogr. Limnol., 11 (supp. l), 243-248.

Smayda, T. J. (2005). Eutrophication and phytoplankton. In P. Wassmann & K. Olli (Eds.), Drainage Basin Nutrient Inputs and Eutrophication: An Integrated Approach (pp. 89-98). Tromso, Norway: University of Tromso.

Strickland, J. & Parsons, M. R. (1972). A practical handbook of seawater analysis. Ottawa, Canada: Minister of Supply and Services Canada.

US-EPA. (2001). Nutrient Criteria Technical Guidance Manual. Estuarine and Coastal Marine Waters. Washington, D.C., EE.UU.: Environmental Protection Agency.

Vollenweider, R. A., Giovanardi, F., Montarini, G. & Rinaldi, A. (1998). Characterization of the trophic conditions of marine coastal waters with special reference to the NW Adriatic Sea proposal for a trophic scale, turbidity and generalized water quality index. Environmetrics, 9, 329-357. https://doi.org/10.1002/(SICI)1099-095X(199805/06)9:3%3C329::AID-ENV308%3E3.0.CO;2-9

Vollenweider, R. A. (1992). Coastal marine eutrophication: principles and control. In R. A. Vollenweider, R. Marchetti & R. Viviani (Eds.), Marine Coastal Eutrophication. Science of the Total Environment (pp. 1-20). Bologna, Italy: Elsevier Science. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-89990-3.50011-0

Published

2017-12-04

How to Cite

Gómez-Ortega, R., de la Lanza-Espino, G., Tovilla-Hernández, C., Barba-Macías, E., Valle-Mora, J., Castañeda-López, O., & Ramos-Santiago, E. (2017). Environmental and trophic changes through a long-term analysis of the Chantuto-Panzacola Lagoon System, Chiapas, Mexico. Revista Ciencias Marinas Y Costeras, 9(2), 75-100. https://doi.org/10.15359/revmar.9-2.4

Issue

Section

Scientific articles

How to Cite

Gómez-Ortega, R., de la Lanza-Espino, G., Tovilla-Hernández, C., Barba-Macías, E., Valle-Mora, J., Castañeda-López, O., & Ramos-Santiago, E. (2017). Environmental and trophic changes through a long-term analysis of the Chantuto-Panzacola Lagoon System, Chiapas, Mexico. Revista Ciencias Marinas Y Costeras, 9(2), 75-100. https://doi.org/10.15359/revmar.9-2.4

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