Production ecology of Posidonia oceanica (L.) Delile meadows in Nueva Tabarca Marine Reserve: Growth, biomass and nutrient stocks along a bathymetric gradient

Abstract

The effects of the interaction between depth and nutrients on the primary production of the seagrass Posidonia oceanica in a meadow off Nueva Tabarca island (E Spain) were investigated by assessing C, N and P concentration in the plant, the resource allocation of the different nutrients and the response of the plant to nutrient additions along a bathymetric gradient (1-24 m). The results point to a nutrient limitation in the shallow zone (1- 5 m). The N and P concentrations were low (0.7-1.8 %N; 0.05-0.1%P relative to dry weight) and the N/P atomic ratio high (30-40). Clear tissue enrichment was found after both N and P addition, with lowering of the N/P ratio (to values of 25 by atoms). However, such a possible limitation was not supported by an increment in leaf growth after nutrient addition, although some of the growth features were modified (e.g., relative growth contribution of different leaves to total shoot growth). In a plant with a complex growth mechanism such as Posidonia oceanica, a short-term nutrient addition (1 month) do not suffice to induce a significant growth response. Thus, we conclude that P. oceanica growth off Nueva Tabarca island is probably nutrient limited in shallow areas (1-5 m) in early summer, and that this limitation is due to different concurrent factors: general oligotrophy of the area, massive leaf litter export and leaf losses due to both hydrodynamism and grazing .

En este trabajo se ha analizado el efecto de la interacción entre la profundidad y los nutrientes sobre la producción primaria de Posidonia oceanica en una pradera de la isla de Nueva Tabarca (este de la península Ibérica, España) mediante el estudio de la concentración de C, N y P en los tejidos vegetales, la variación en la asignación de recursos y la respuesta de la planta frente a adiciones de nutrientes a lo largo de un gradiente batimétrico (1-24 m). Los resultados obtenidos indican una limitación por nutrientes en la zona somera (1-5 m). Las concentraciones de N y P en los tejidos son bajas (0,7-1,8 % N; 0,05-0,1 % P respecto a peso seco), el cociente atómico N:P es elevado (30-40), y las hojas de las plantas muestran un enriquecimiento tisular en nutrientes después de la fertilización tanto con N como con P, con una disminución asociada del cociente N:P (hasta valores de 25). Pero esta limitación no fue corroborada por un incremento neto del crecimiento foliar después de la adición de nutrientes, a pesar de que algunas características del crecimiento resultaron modificados (por ejemplo, la contribución relativa de las distintas hojas al crecimiento del haz). La duración de la fertilización (un mes) no fue suficiente para eliminar o mitigar la limitación por nutrientes en una planta con un mecanismo de crecimiento complejo como el que presenta Posidonia oceanica. Concluimos que el crecimiento de P oceanica en los fondos someros (1-5 m) de la isla de Nueva Tabarca está limitado por nutrientes a principios de verano y que esta limitación es debida a varios factores coincidentes: oligotrofia general del área, exportación masiva de hojarasca y pérdidas de material foliar por hidrodinamismo y acción de los herbívoros