Parameter constraints of grazing response functions. Implications for phytoplankton bloom initiation

Abstract

[EN] Phytoplankton blooms are events of production and accumulation of phytoplankton biomass that influence ecosystem dynamics and may also have effects on socio-economic activities. Among the biological factors that affect bloom dynamics, prey selection by zooplankton may play an important role. Here we consider the initial state of development of an algal bloom and analyse how a reduced grazing pressure can allow an algal species with a lower intrinsic growth rate than a competitor to become dominant. We use a simple model with two microalgal species and one zooplankton grazer to derive general relationships between phytoplankton growth and zooplankton grazing. These relationships are applied to two common grazing response functions in order to deduce the mathematical constraints that the parameters of these functions must obey to allow the dominance of the lower growth rate competitor. To assess the usefulness of the deduced relationships in a more general framework, the results are applied in the context of a multispecies ecosystem model (ERSEM)

[ES] Las proliferaciones de fitoplancton son eventos de producción y acumulación de biomasa de fitoplancton que tienen una fuerte influencia tanto en la dinámica del ecosistema como en actividades socioeconómicas. Entre los factores biológicos que afectan la dinámica de las proliferaciones fitoplanctónicas, la selección de presas por el zooplancton puede jugar un papel importante. En este trabajo consideramos el estado inicial de desarrollo de una proliferación algal considerando que la presión de la predación puede permitir a una especie de algas con una menor tasa de crecimiento intrínseco que un competidor, ser dominante. Utilizamos un modelo sencillo con dos especies de microalgas y un herbívoro (zooplancton) para deducir relaciones generales entre el crecimiento del fitoplancton y la predación. Estas relaciones se aplican a dos funciones de respuesta de predación para deducir las limitaciones matemáticas que los parámetros de estas funciones deben obedecer. Para evaluar la utilidad de las relaciones deducidas en un marco más general, los resultados se aplican a un modelo de múltiples especies del ecosistema marino (ERSEM)