Varias de las estructuras sedimentarias presentes en depósitos silicoclásticos fósi-les no pueden ser explicadas solamente por procesos físicos. La interacción entre los se-dimentos inconsolidados y los microorganismos que colonizan el sustrato puede explicar la generación de estas estructuras. La bioestabilización resultante de esta interacción mo-difica totalmente las propiedades físicas de los sedimentos. Por otro lado, la actividad biológica crea un microambiente que trasforman las condiciones geoquímicas del medio (cambios de pH y Eh), produciendo la precipitación de minerales autigénicos que forman parte de los procesos iniciales en la diagénesis temprana. En este trabajo se documentaron estructuras sedimentarias inducidas por actividad microbiana (ESIAM) y más precisamente estructuras de deformación de gran tamaño en un ambiente evaporítico. El área de estudio corresponde a un antiguo canal de marea, donde su desembocadura al mar ha sido interrumpida por la formación de una espiga costera en la boca del canal. Este hecho ha generado la progradación de la costa con el consecuente aislamiento esporádico del canal. El área está expuesta a inundaciones del agua de mar en determinadas condiciones meteorológicas. Durante tormentas con vientos fuertes y olas que superan los 2 m de altura, en condiciones de sicigia, el nivel del mar sobrepasa la espiga y el agua de mar ingresa por la morfología preexistente, el paleocanal de marea. Las condiciones de calma entre las inundaciones permiten la colonización de los sedimentos formando espesas matas microbianas. El objetivo del trabajo es recono-cer las estructuras microbianas de deformación en la planicie de marea y determinar los procesos de generación de cada una de ellas para la identificación de estructuras análogas en el registro fósil. Entre las estructuras de deformación más prominentes se han recono-cido pliegues, enrollamientos y dobleces de mata microbiana. Los procesos de generación de estas estructuras responden a las corrientes canalizadas de agua de mar que ingresan al paleocanal caracterizadas por altas velocidades. Por otra parte, se han caracterizado los sedimentos de la planicie midiendo el pH, Eh, y también se ha medido la conductividad del agua de la capa freática, pH y Eh. Por medio de análisis petrográficos, microscopio electrónico de barrido (MEB) y difracción de rayos X (DRX) se identificaron delgadas láminas de precipitado carbonático en las matas microbianas. Este tipo de precipitación mineral promueve la preservación de las estructuras de deformación microbiana, de ma-nera similar al ambiente carbonático. La geomorfología es un factor fundamental en la formación de estructuras de de-formación microbiana de gran escala. La morfología preexistente, un canal angosto y largo, influye en la canalización de corrientes de marea generando la fuerza suficiente para el desprendimiento de la mata microbiana y generación de estructuras de deforma-ción. Este aspecto se debería tener en cuenta al momento de estudiar registros sedimen-tarios fósiles donde son característicos los eventos regresivos. / Several of the sedimentary structures present in fossil silicoclastic deposits cannot be explained only by physical processes. These structures can be explained by the inter-action between the unconsolidated sediments and the microorganisms that colonize the substrate. The biostabilization modifies the physical properties of the sediments. On the other hand, biological activity creates a microenvironment that transforms the geochem-ical conditions of the surrounding (changes in pH and Eh), producing the precipitation of authigenic minerals that are part of the initial processes in early diagenesis. In this work, sedimentary structures induced by microbial activity (in Spanish ESIAM) and more precisely large deformation structures in an evaporitic environment were documented. The study area corresponds to an ancient tidal channel, where its inlet to the sea has been interrupted by a sand spit formation caused by NE longshore sediment transport along the coast. This fact has generated the progradation of the coast with the consequent sporadic isolation of the channel. The area is eventually flooded by seawater in certain oceanographic conditions. During storms with strong winds and waves that exceed 2 m in height, in spring tides, the sea level exceeds the sand spit, and the seawater enters by the pre-existing morphology, the tidal paleochannel. Calm conditions between floods allow the colonization of sediments forms thick microbial mats. The objective of the work is to recognize the microbial structures of deformation in the tidal plain and to determine the generation processes of each one of them for the identification of analogous structures in the fossil record. Folds, roll-ups and flip over mats have been recognized among the most prominent deformation structures. The generation processes of these structures respond to channeled seawater flows entering the paleochannel characterized by high speeds. Furthermore, the sediments of the plain have been described by measur-ing of the pH and Eh. Also, water conductivity, pH and Eh were measured in the water table. Thin layers of carbonaceous precipitate were identified in the microbial mats by petrographic analysis, scanning electron microscope (SEM) and X-ray diffraction (XRD). This type of mineral precipitation promotes the preservation of microbial deformation structures, similar to the carbonate environment. Geomorphology is a fundamental factor in the formation of large-scale microbial deformation structures. The pre-existing morphology, a narrow and long channel, influ-ences the channeling of tidal currents, generating the enough force for the detachment of the microbial mat and the generation of deformation structures. This situation must be into account when studying fossil records where regressive events are characteristic

Al igual que muchos ecosistemas costeros del mundo, diversos estudios realizados en el estuario de Bahía Blanca reflejan que este ambiente se encuentra impactado por el aporte de metales, originados por diversas actividades antropogénicas que se desarrollan en sus inmediaciones. Las planicies de marea estuarinas son ecosistemas costeros de gran importancia debido a su extensión, a los importantes servicios ecosistémicos que brindan y a que se encuentran dentro de los ecosistemas más productivos de la Tierra. La alta productividad biológica se basa principalmente en la actividad de las comunidades microfitobentónicas que, en las planicies de marea del estuario de Bahía Blanca, están representadas por biofilms y matas microbianas que colonizan su superficie. Varios autores han indicado la capacidad de estas comunidades para secuestrar potenciales contaminantes, entre ellos, los metales. El objetivo de esta tesis es evaluar la influencia de estas comunidades microbianas presentes en el área media (Puerto Rosales) e interna (Almirante Brown) del estuario de Bahía Blanca, en los procesos de captación y distribución vertical de estos contaminantes inorgánicos. Para ello, se analizó la distribución y dinámica de metales esenciales como Cr, Cu, Fe, Mn, Ni y Zn, y otros no esenciales como el Cd, Hg y Pb. Además, se analizaron variables secundarias como la influencia de las mareas, el contenido de materia orgánica, tamaño de grano y, en el caso de la mata microbiana, los parámetros fisicoquímicos temperatura, pH y potencial redox. El análisis de la información obtenida mostró que las matas microbianas fueron sensibles a la presencia de metales, dado que fueron capaces de concentrarlos aun cuando estuvieron en bajas concentraciones. Asimismo, las matas microbianas mostraron una mayor eficacia en el secuestro de metales respecto al biofilm que cubre los primeros milímetros de la misma. La influencia de las matas microbianas en la presencia de metales fue más notoria en la zona alta de Puerto Rosales, donde se registraron mayores concentraciones respecto a las capas ubicadas por debajo de la comunidad microbiana activa. Esto podría ser explicado por el mayor contenido de materia orgánica encontrado en las matas microbianas de esta zona, en conjunto con las características fisicoquímicas atribuibles a los períodos de exposición a las cuales se ven sometidas. La secreción de sustancias poliméricas extracelulares por parte de diatomeas y cianobacterias móviles como respuesta a un período de exposición mayor a 6 días registrado en ésta zona, sumado a la afinidad para unir metales que presenta la pared de las cianobacterias dominantes de estas matas microbianas epibentónicas, favorecería el secuestro de los mismos. La mayoría de los metales analizados presentaron mayores concentraciones en las capas subyacentes a la mata microbiana. viii Esto podría atribuirse a la influencia de los microorganismos presentes en esa profundidad (1 - 5 cm), así como a la presencia de sedimento de tamaño de grano fino. En cuanto al ambiente fisicoquímico de las matas microbianas, se encontraron diferencias entre los sitios evaluados, presentando Almirante Brown un pH alcalino, una mayor temperatura y un ambiente más reductor respecto a Puerto Rosales, lo cual podría implicar diferencias en la actividad microbiana de ambos sistemas. Por último, se encontró que Almirante Brown se encuentra bajo una mayor influencia por parte de los metales seleccionados para su evaluación en la presente tesis doctoral, dado que posee las mayores concentraciones promedio en seis de los nueve metales analizados (Cr, Cu, Fe, Ni, Pb y Zn). Ello podría estar relacionado a su proximidad a un ex basurero y la influencia de la descarga de efluentes cloacales con escaso tratamiento. / As in many coastal ecosystems in the world, diverse studies carried out in the Bahía Blanca estuary (referred to in this document as EBB, from its name in Spanish) reflect that this environment is impacted by the supply of metals originated in a variety of anthropogenic activities that are carried out in its surroundings. The tidal flats of estuarine tides are coastal ecosystems of great importance given their extension, the important ecosystemic services they provide, and because they are among the most productive ecosystems on Earth. The high biological productivity is mainly based in the activity of microphytobenthic communities that, in the tidal flats of the EBB, are represented by biofilms and microbial mats that colonize its surface. Various authors have indicated the capacity for these communities to sequester potential contaminants, such as metals. The goal of this thesis is to evaluate the influence of these microbial communities present in the middle (Puerto Rosales) and inner (Almirante Brown) areas of the EBB on the capture and vertical distribution processes of these inorganic contaminants. Towards this end, the distribution and dynamics was analyzed for essential metals like Cr, Cu, Fe, Mn, Ni and Zn, and other non-essential ones like Cd, Hg, and Pb. Furthermore, secondary variables were also analyzed, such as the influence of tides, the organic matter content, grain size and, in the case of the microbial mat, the physicochemical parameters of temperature, pH, and the redox potential. The analysis of the data showed that the microbial mats were sensitive to the presence of metals, given that they were capable of concentrating them even when they were present in low concentrations. Likewise, the microbial mats showed a greater efficacy in the sequestering of metals relative to the biofilm that covers its first millimeters. The influence of the microbial mats on the presence of metals was most significant in the high zone of Puerto Rosales, where greater concentrations were registered in relation to the layers situated below the active microbial community. This could be explained by the greater content of organic matter found in the microbial mats in this zone, in conjunction with the physicochemical features attributable to the exposure periods to which they are submitted. The secretion of extracellular polymeric substances by mobile diatoms and cyanobacteria as a response to a period of exposure greater than 6 days, recorded in this zone, as well as the affinity to bind metals exhibited by the wall in the cyanobacteria that dominate these epibenthic microbial mats, may favor their sequestering. The majority of the analyzed metals presented greater concentrations in the underlying layers in the microbial mat. This could be attributed to the influence of the microorganisms present at that depth (1 - 5 cm), as well as to the presence of sediment of fine grain size. As to the x physicochemical environment, differences were found between the evaluated sites, where Almirante Brown presents an alkaline pH, greater temperature, and a more reductive environment in relation to Puerto Rosales. That fact would imply differences in the microbial activity of both systems. Finally, Almirante Brown was found to be under a greater influence of the metals selected for evaluation. There is high mean concentrations in six of the nine analyzed metals (Cr, Cu, Fe, Ni, Pb, and Zn). This may be related to its proximity to a former garbage dump and the influence of the discharge of sewer discharges with low treatment.

Las planicies de marea son ambientes altamente productivos y pueden proveer más del 50% de la productividad primaria y secundaria en los estuarios. Son sitios importantes donde se produce la acumulación, el procesamiento y re-mineralización de la materia orgánica tanto de origen autóctono como alóctono. El microfitobentos (MPB) es el mayor componente de la comunidad microbiana de los sedimentos intermareales en términos de biomasa y producción, constituyendo una fuente primaria para la fijación de carbono en la cadena trófica, y una fuente sustancial para los invertebrados bentónicos. Estos organismos pueden colonizar diferentes tipos de hábitats e interactuar unos con otros, formando comunidades más o menos complejas como biofilms y matas microbianas. Estos consorcios microbianos se desarrollan en una amplia variedad de ambientes marino-costeros incluyendo los sistemas estuariales. Se caracterizan por su capacidad para proteger y bioestabilizar los sedimentos de la erosión y desecación causadas por el viento, las olas y la marea, mediante la segregación de sustancias poliméricas extracelulares (EPS). El Estuario de Bahía Blanca (EBB) es un ambiente costero eutrófico, localizado en la zona sur la provincia de Buenos Aires (Argentina) y caracterizado por extensas planicies de mareas que tienen una gran importancia en los ciclos biogeoquímicos y principalmente en el ciclo del carbono (C), ya que el MPB que las conforma fija el C inorgánico a través del proceso de fotosíntesis y al mismo tiempo puede exudar enormes cantidades de EPS involucradas en diferentes procesos como la motilidad de los microorganismos. En esta tesis se abordó el estudio de la dinámica de clorofila a (Cla), materia orgánica (MO) y de los nutrientes, conjuntamente con los parámetros fisicoquímicos que pueden influenciar dichas variables. Como zona de estudio se seleccionaron las planicies de marea de Puerto Rosales (zona media) dentro del EBB donde se desarrollan matas microbianas. Se estudió la distribución espacial y temporal de la concentración de Cla y feopigmentos y fueron empleadas como un estimador de la biomasa del MPB y el estado fisiológico de los microorganismos. Los sedimentos de la zona media del EBB presentaron valores máximos de Cla principalmente durante la época invernal, al igual que en la columna de agua, donde el fitoplancton presenta un florecimiento. Con el fin de analizar la variabilidad espacio-temporal de las EPS en la planicie de marea bajo estudio, se determinó la concentración del componente mayoritario de las EPS, que son los carbohidratos. Los carbohidratos coloidales (solubles en agua, FC) y los capsulares (solubles en EDTA, FCAP) representaron respectivamente el 43% y 57% en la capa superficial del sedimento, indicando una mezcla de carbono lábil y refractario, mientras que en la capa subsuperficial la FCAP fue la predominante (75%). La máxima concentración FC y FCAP fueron registradas cuando la concentración de Cla fue alta, indicando la estrecha relación que existe entre el MPB y la segregación de exopolisacáridos. Además, el alto contenido de humedad y el menor tamaño de grano favorecieron la producción de carbohidratos extracelulares. Los nutrientes inorgánicos disueltos analizados fueron considerablemente mayores en agua intersticial que en agua superficial, sugiriendo que la planicie de marea podría estar aportando nutrientes desde los sedimentos hacia la columna de agua por difusión vía agua intersticial. Los nitratos (NO3-) y el amonio (NH4+) fueron el componente principal de los nutrientes nitrogenados. La evaluación de los g13C, g15N y relación C:N (~ 6,9) indicaron un origen principalmente autóctono de la MO de las planicies de marea de Puerto Rosales asociado a una alta producción primaria y excreción de las EPS. La alta disponibilidad de nutrientes y materia orgánica que existe en el área estudiada conforma el ambiente propicio para el desarrollo de matas microbianas, las cuales pueden incorporar nutrientes de nitrógeno, fósforo y silicio para llevar a cabo la producción primaria. / Tidal flats are highly productive environments and can provide more than 50% both primary and secondary productivity within estuaries. They are important sites where the accumulation, the processing and re-mineralization of the organic matter, both autochthonous and allochthonous, takes place. Microphytobenthos (MPB) is the major component of the microbial community of intertidal sediments in terms of biomass and production, constituting a primary source for the fixation of carbon in the trophic chain; and a substantial source for benthic invertebrates. These organisms can colonize different types of habitats and interact among each other, forming rather complex communities such as biofilms and microbial mats. These microbial consortia are developed in a wide variety of marine-coastal environments including estuary systems. They are characterized by their ability to biostabilize and protect sediments from erosion and desiccation caused by wind, waves and tide, through the segregation of extracellular polymeric substances (EPS). The Bahía Blanca Estuary (EBB) is an eutrophic coastal environment, located in the south of the province of Buenos Aires (Argentina) and characterized by extensive tidal plains that are of great importance in biogeochemical cycles and mainly in the carbon cycle (C), since their constituent MPB fixes the inorganic C through photosynthesis and at the same time exudes enormous quantities of EPS involved in different processes like the motility of microorganisms. This thesis addresses the study of the dynamics of chlorophyll a (Cla), organic matter (OM) and nutrients, together with the physicochemical parameters that can influence them. As a study area, the tidal flats of Puerto Rosales (middle zone) were selected within the EBB where microbial mats are developed. The spatial and temporal distribution of Cla and phaeopigments concentrations were studied and used as estimators of the microfitobentos biomass and the physiological state of the microorganisms. The sediments of the middle zone of the EBB presented maximum values of Cla mainly during the winter season, as well as in the water column, where the phytoplankton presents a bloom. IX In order to analyze the spatial-temporal variability of EPS in the studied tidal flats, the concentration of the major ESP component, the carbohydrates, was determined. Colloidal (water soluble, FC) and capsular carbohydrates (EDTA soluble, FCAP) represented 43% and 57% respectively in the surface layer of the sediment, indicating a mixture of labile and refractory carbon, while in the subsurface layer the FCAP was the predominant one (75%). The maximum concentration of FC and FCAP were recorded when the Cla concentration was high, indicating a close relationship between MPB and segregation of exopolysaccharides. In addition, the high moisture content and the smaller grain size favored the production of extracellular carbohydrates. The dissolved inorganic nutrients analyzed were considerably higher in interstitial water than in surface water, suggesting that the tidal flat could be providing nutrients from the sediments to the water column by diffusion via interstitial water. Nitrates (NO3 -) and ammonium (NH4 +) were the main component of nitrogenous nutrients. The evaluation of g13C, g15N and C:N ratio (~6,9) indicated a predominantly autochthonous origin of OM of the tidal flats from Puerto Rosales associated with high primary production and excretion of EPS. The high availability of nutrients and organic matter in the studied area creates the appropriate environment for the development of microbial mats, which can incorporate nutrients of nitrogen, phosphorus and silicon to carry out the primary production.