Ecophysiological and floristic study of the lichen communities in Livingston Island.

In English:

Scientific objectives:

-Floristic study of Livingston Island.
-Structure, succession and dynamism of the principal lichen and bryolichen
communities.
-Chorological study (distribution) in the Juan Carlos I base area of plant
species with special bioclimatic significance.
-Research on the early development of lichen symbiosis in relation to
microclimate and different rock types.
-Colonization and adaptation strategies of lichens in the Antarctic
environment.

Activities carried out:
The Byers Peninsula was explored. In this extensive ice-free region, a large
number of samples were collected on acid to ultrabasic rocks, both eruptive and
sedimentary. The following places were visited:

1) Beach and front moraine of Roch Dome;
2) Clark Nunatak and coastal cliffs up to Elephant Point;
3) NE end in the north coast of the peninsula;
4) Interior uplands and Chester Cone;
5) Cerro Negro and surrounding area;
6) SW coast, including exploration of sedimentary rocks.

Approximately 300 samples of lichens and mosses were collected, with special
attention to nitrophilous and ornithocoprophilous flora and the flora
associated with gelifraction phenomena. A cartographic survey of Umbilicaria
antarctica, Usnea antarctica and Parmelia saxatilis was carried out on the
south coast in order to check the possible E-W xericity gradient.The ice-free
region of Hurd Peninsula and north of False Bay were explored, and an abundance
of Ramalina terebrata was noted, a species unknown in the area around the Juan
Carlos I base. Macrolichens unknown to occur in Antarctica were discovered and
collected near the summit of Monte Reina Sofia. The lichens could be
Umbilicaria krascheninikovi, a relatively common lichen in the Andes.A detailed
study was made of the communities associated with an extreme supply of
nutrients, particularly the so-called ornithocoprophilous communities typical
of places frequently visited by birds. It was noted that Caloplaca regalis, so
abundant in other parts of the South Shetland Islands, was almost totally
absent from these communities. With regards to the structural and dynamics
aspect, the model chosen was the bryolichen communities, where competition for
space is strongest, with various strategies and forms of growth sharing a small
area, including the epiphytic and parasitic. Small plots were described and
photographed with their evolution to be measured and marked in subsequent
years.

In collaboration with the team of geomorphologists, an initial approach was
made to the dating of recent moraines and beaches on the basis of the study of
the succession of lichen communities. The site chosen for this study was the
glacier front on the western slope of the Monte Reina Sofia and the area of
beach terraces at the Juan Carlos I base. A distribution map was produced at
1:5000 scale of the species of phanerogams Colobanthus quitensis and
Deschampsia antarctica, and of the lichens Sphaerophorus globosus, Placopsis
contortuplicata, Himantormia lugubris, Umbilicaria aprima, U. decussata, U.
nylanderina and U. antarctica.The bioindicator value taken for each of these
species is as follows:
1)Termophytic specie: C. quitensis, D. antarctica, Sph. Globosus;
2)Cryophytic species: Pl. contortuplicata, H. Lugubris;
3)Aerohygrophytic species: U. aprima, U.decussata, U. nylanderiana;
4)Substratohygrophitic species: U. antarctica.

The initial development of the lichen symbiosis was commenced in natural
condition, and consisted in the cultivation of lichen samples in natural
stations. Five different species of lichen were selected, 4 of them with a
well-characterized ecological behaviour:
-Usnea aurantico-atra (spores);
-Usnea antarctica (soredia);
-Parmelia saxatilis (isidia);
-Umbilicaria decussata (thallospores);
-Himantormia lugubris (spores).
The experiment will run 5 years and samples will be taken every year.

Samples were collected for analysis at the University of Kiel. Twenty
specimens were collected of the following species: Pseudephebe pubescens,
Parmalia saxatilis, Ramalina terebrata, Placopsis contortuplicata, Umbilicaria
decussata, Coloplaca sublobulata, Haematomma erythromma, Lecidea sciatrapha,
Usnea antarctica, Usnea aurantico-atra, Umbilicaria antarctica.

En Espanol:

Objetivos cientificos:

-Estudio floristico de la Isla Livingston.
-Estructura, sucesion y dinamismo de los principales liquenes y de las
comunidades brioliquenicas
-Estudio cronologico (distribucion) en el area de la base Juan Carlos I de
especies de plantas con especial significado bioclimatico.
-Investigacion dentro del primer desarrollo de la simbiosis de liquenes en
relacion al microclima y los diferentes tipos de rocas.
-Estrategias en la colonizacion y adaptacion de liquenes al medio ambiente
antartico.

Actividades llevadas a cabo:

La Penisula Byers fue explorada. En esta extensa region libre de hielo, fueron
tomadas un gran numero de muestras de rocas acidas a ultrabasicas, tanto
eruptivas como sedimentarias. Fueron visitados los siguientes lugares:

1) Playa y morrena frontal del domo de Roch.
2) Clark Nunatak y acantilados costeros hasta Punta Elefante.
3) Costa norte de la peninsula en su extremo NE.
4) Terrenos altos interiores y Chester Cone.
5) Cerro Negro y alrededores.
6) Costa SO, incluyendo la exploracion de rocas sedimentarias.Aproximadamente
se tomaron 300 muestras de liquenes y musgos, con especial atencion a la flora
nitrofila y ornitocoprofilosa y la flora asociada a fenomenos de gelifraccion.

Se llevaron a cabo reconocimientos cartigraficos de Umbilicaria antarctica,
Usnea antarctica y Parmelia saxatilis en la costa sur para comprobar el posible
gradiente de humedad E-O xericity. Se exploro la zona libre de hielo de la
Peninsula Hurd y el norte de Bahia Falsa, se advirtio la abundancia de Ramalina
terebrata, una especie desconocida en el area de la base Juan Carlos I. Cerca
de la cumbre del Monte Reina Sofia se descubrieron y recolectaron macroliquenes
hasta ahora desconocidos en la Antartida. Podrian ser Umbilicaria
krascheninikovi, un liquen relativamente frecuente en los Andes. Se hizo un
estudio detallado de las comunidades asociadas a un suministro extremo de
nutrientes, particularmente las llamadas comunidades ornitocoprofilosas tipicas
de lugares muy visitados por pajaros. Se percibio que los Caloplaca regalis,
bastante frecuentes en otras partes de las Islas Shetland del Sur, estaban casi
totalmente ausentes de estas comunidades. Teniendo en cuenta el aspecto
estructural y dinamico, el modelo elegido fue la comunidad brioliquenica,
donde la competencia por el espacio es mas fuerte, con varias estrategias y
formas de crecimiento compartiendo pequenas areas, incluyendo la epifilitica y
parasitaria. Fueron descritas y fotografiadas pequenas parcelas, y para ser
medida y marcada su evolucion en posteriores anos. En colaboracion con el
equipo de geomorfologos, se hizo un inicial acercamiento a la edad de las
recientes morrenas y playas en la base del estudio de la sucesion de
comunidades de liquenes. El lugar elegido para este estudio fue el frente
glaciar al oeste de la ladera del Monte Reina Sofia y el area de terrazas de
playa en la base Juan Carlos I.Se hizo un mapa de distribucion a escala 1:5000
de las especies fanerogamas Colobanthus quitensis y Deschampsia antarctica y de
los liquenes Sphaerophorus globosus, Placopsis contortuplicata, Himantormia
lugubris, Umbilicaria aprima, U. decussata, U. nylanderina y U. rudifula. El
va lor bioindicador tomado para cada especie es el siguiente:

1)Especie termofitica: C. quitensis, D. antarctica, Sph. Globosus.
2)Especie criofitica: Pl. contortuplicata, H. Lugubris
3)Especie aerohigrofitica: U. aprima, U.decussata, U. Nylanderiana.
4)Especie subestratohigrofitica: U. Antarctica.

El desarrollo inicial de la simbiosis de los liquenes se inicio en condiciones
naturales, y consistio en el cultivo de muestras de liquenes en estaciones
naturales. Se seleccionaron 5 especies de liquenes diferentes, 4 de ellas con
un bien caracterizado comportamiento ecologico.
-Usnea aurantico-atra (esporas)
-Usnea antarctica (soredia)
-Parmelia saxatilis (isidia)
-Umbilicaria decussata (thallospores)
-Himantormia lugubris (esporas)

El experimento durara 5 anos y se tomaran muestras todos los anos. Se tomaron
muestras para estudios de analisis en la universidad de Kiel, se tomaron 20
especimenes de las siguientes especies: Pseudephebe pubescens, Parmalia
saxatilis, Ramalina terebrata, Placopsis contortuplicata, Umbilicaria
decussata, Coloplaca sublobulata, Haematomma erythromma, Lecidea sciatrapha,
Usnea antarctica, Usnea aurantico-atra, Umbilicaria antarctica.