METABOLIC SCALING REGULARITY IN AQUATIC ECOSYSTEMS

L. A. Salcido -Guevara, F. Arreguín -Sánchez, L. Palmeri, A. Barausse

Abstract


We tested the hypothesis that ecosystem metabolism follows a quarter power scaling relation, analogous to organisms. Logarithm of Biomass/Production (B/P) to Trophic Level (TL) relationship was estimated to 98 trophic models of aquatic ecosystems. A normal distribution of the slopes gives a modal value of 0.64, which was significantly different of the theoretical value of 0.75 (p<0.05). After correction for transfer efficiency among trophic levels a modal value of 0.726 was obtained through a least squares algorithm which was not significantly different from the theoretical one (p>0.05). We also tested for error in both variables, Log (B/P) and TL, through a Reduced Major Axis regression with similar results, with a modal value of 0.756 (p>0.05). We also explored a geographic distribution showing no significant relation (p>0.05) to latitude and between different regions of the world. We conclude that: a) ecosystem metabolism follows the quarter-power scaling rule; b) transfer efficiency between TL plays a relevant role characterizing local attributes to ecosystem metabolism; and c) there is neither latitudinal nor geographic differences. These findings confirm the existence of a metabolic scaling regularity in aquatic ecosystems.


Regularidad del escalamiento metabólico en ecosistemas acuáticos

Se contrastó la hipótesis de que el metabolismo de un ecosistema sigue una relación de escalamiento análoga a la existente en los organismos. La relación entre el logaritmo de la razón Producción/Biomasa (B/P) y el nivel trófico (TL) se estimó para 98 modelos tróficos de los ecosistemas acuáticos. Una distribución normal de las pendientes de esta relación produjo un valor modal de 0.64 que es significativamente diferente del valor teórico de 0.75 (p<0.05). Después de realizar una corrección considerando la eficiencia de transferencia entre niveles tróficos, se obtuvo un valor modal de 0.726, el cual fue obtenido a través de un algoritmo de mínimos cuadrados, que generó un valor significativamente (p>0.05) similar al teórico esperado. También se contrastó la hipótesis de existencia de error en ambas variables, logaritmo (B/P) y TL, a través de la técnica de regresión denominada “Reduced Major Axis”, con resultados similares según el valor modal de 0.756, sin diferencia estadísticamente significativa (p>0.05) del valor teórico. Se exploró la existencia de algún patrón en la distribución geográfica, sin obtenerse relación significativa (p>0.05) con la latitud, o con diferentes regiones del mundo. Las conclusiones son: a) el metabolismo del ecosistema sigue la regla de escalamiento metabólico de 3/4; b) la eficiencia de la transferencia entre TL desempeña un papel relevante, representando los atributos locales del metabolismo del ecosistema; c) no hay una diferencias latitudinal o geográfica. Estos resultados confirman la existencia de una regularidad en el escalamiento metabólico en ecosistemas acuáticos.

Keywords


Ecosystem; metabolism; scaling factor; transfer efficiency

Full Text:

Full text PDF


DOI: http://dx.doi.org/10.37543/oceanides.v27i2.113

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


CICIMAR Oceánides,  Av. Instituto Politécnico Nacional s/n Col. Playa Palo de Santa Rita, CP. 23096 La Paz, Baja California Sur, México. Teléfono (52)6121230350 ext. 81527.   ISSN: 2448-9123,  otorgado por el Instituto Nacional del Derecho de Autor.