ABSTRACT
Coral reefs have largely declined across the northeastern Caribbean following the 2005 massive bleaching event. Climate change-related sea surface warming and coral disease outbreaks of a white plague-like syndrome and of yellow band disease (YBD) have caused significant coral decline affecting massive reef building species (i.e., Orbicella annularis species complex) which show no apparent signs of recovery through larval sexual recruitment. We addressed coral recruit densities across three spur and groove reef locations along the western shelf of remote Mona Island, Puerto Rico: Punta Capitán (PCA), Pasa de Las Carmelitas (PLC), and Las Carmelitas-South (LCS). Data were collected during November 2012 along 93 haphazard transects across three depth zones (<5m, 5-10m, 10-15m). A total of 32 coral species (9 octocorals, 1 hydrocoral, 22 scleractinians) were documented among the recruit community. Communities had low densities and dominance by short-lived brooder species seven years after the 2005 event. Mean coral recruit density ranged from 1.2 to 10.5/m2 at PCA, 6.3 to 7.2/m² at LCS, 4.5 to 9.5/m² at PLC. Differences in coral recruit community structure can be attributed to slight variation in percent macroalgal cover and composition as study sites had nearly similar benthic spatial heterogeneity. Dominance by ephemeral coral species was widespread. Recovery of largely declining massive reef-building species such as the O. annularis species complex was limited or non-existent. The lack of recovery could be the combined result of several mechanisms involving climate change, YBD disease, macroalgae, fishing, urchins and Mona Island’s reefs limited connectivity to other reef systems. There is also for rehabilitation of fish trophic structure, with emphasis in recovering herbivore guilds and depleted populations of D. antillarum. Failing to recognize the importance of ecosystem-based management and resilience rehabilitation may deem remote coral reefs recovery unlikely.
Los arrecifes de coral han disminuido en gran medida en el noreste del Caribe después de los blanqueamientos y muerte masiva de coral en el 2005. El calentamiento superficial del mar relacionado con el cambio climático y brotes de enfermedades en corales como el sindrome de plaga blanca y la enfermedad de banda amarilla (YBD) han causado una disminución significativa de coral de arrecife afectando las especies constructoras de coral (es decir, el complejo de especies Orbicella annularisOrbicella annularis) que no muestran signos evidentes de recuperación a través del reclutamiento larval sexual. Nos centramos en las densidades de coral recluta en tres sitios de coral espuela y surco a lo largo de la plataforma occidental de la remota Isla de Mona, Puerto Rico: Punta Capitán (PCA), Pasa de Las Carmelitas (PLC) y Las Carmelitas-Sur (LCS). Los datos fueron recolectados durante noviembre de 2012 a lo largo de 93 transectos a través de tres zonas de profundidad (<5m, 5-10m, 10-15m). Se documentaron un total de 32 especies de corales (9 octocorales, 1 hidrocoral, 22 scleractinios) entre la comunidad coral recluta. Comunidades de coral recluta mostraron bajas densidades y predominancia por especies criadoras rápidas durante siete años después del evento del 2005. La densidad coral recluta varió entre 1.2 y 10.5/m² en el PCA, 6.3 y 7.2/m² en LCS, 4.5 a 9.5/m² en el PLC. Diferencias en la estructura de la comunidad coral recluta pueden atribuirse a la ligera variación en el porcentaje de cobertura de macroalgas y composición en los sitios de estudio que tenían una heterogeneidad espacial bentónica muy similar. Tendencias en el predominio de las especies de coral efímeras fueron generalizadas. Recuperación de especies de arrecife con alta disminución como la especie O. annularis del complejo de especies fue muy limitado e incluso inexistente a través de zonas extensas de arrecife. La falta de recuperación puede ser el resultado combinado de varios mecanismos que implican cambio climático, brotes crónicos de YBD, macroalgas, pesca, erizos y conectividad limitada de los arrecifes de la isla Mona a otros sistemas de arrecife. También hay una necesidad de impulsar la rehabilitación de la estructura trófica de peces, con énfasis en la recuperación de gremios herbívoros y las poblaciones agotadas de D. antillarum. Al no reconocer la importancia de la gestión de rehabilitación y capacidad de recuperación basado en los ecosistemas se estima que la recuperación de arrecifes de coral es muy improbable.
ABSTRACT
Ecological impacts of military bombing activities in Puerto Rico have often been described as minimal, with recurrent allegations of confounding effects by hurricanes, coral diseases and local anthropogenic stressors. Reef craters, though isolated, are associated with major colony fragmentation and framework pulverization, with a net permanent loss of reef bio-construction. In contrast, adjacent non-bombarded reef sections have significantly higher benthic spatial relief and biodiversity. We compared benthic communities on 35-50 year-old bomb-cratered coral reefs at Culebra and Vieques Islands, with adjacent non-impacted sites; 2) coral recruit density and fish community structure within and outside craters; and 3) early effects of a rehabilitation effort using low-tech Staghorn coral Acropora cervicornis farming. Reef craters ranged in size from approximately 50 to 400m² and were largely dominated by heavily fragmented, flattened benthos, with coral cover usually below 2% and dominance by non-reef building taxa (i.e., filamentous algal turfs, macroalgae). Benthic spatial heterogeneity was lower within craters which also resulted in a lowered functional value as fish nursery ground. Fish species richness, abundance and biomass, and coral recruit density were lower within craters. Low-tech, community-based approaches to culture, harvest and transplant A. cervicornis into formerly bombarded grounds have proved successful in increasing percent coral cover, benthic spatial heterogeneity, and helping rehabilitate nursery ground functions.
Los impactos ecológicos de las actividades militares de bombardeos en Puerto Rico se han descrito a menudo como mínimos, con recurrentes denuncias al confundir efectos por huracanes, enfermedades de corales y estresores antropogénicos locales. Los cráteres de arrecife, aunque aislados, están relacionados con una alta fragmentación de la colonia y pulverización del contorno, con una pérdida neta permanente de arrecife en bio-construcción. En contraste, secciones adyacentes de arrecife no bombardeado tienen mayor biodiversidad y mayor relieve espacial bentónico. Comparamos las comunidades bentónicas en cráteres-bomba de arrecifes de coral con 35-50 años de antigüedad en las islas de Vieques, Puerto Rico, en comparación con los sitios adyacentes no impactados; 2) la densidad de reclutamiento de coral y estructura de la comunidad de peces dentro y fuera de los cráteres; y 3) impactos preliminares de un esfuerzo de rehabilitación basado en la comunidad arrecifal usando tecnología simple con el cultivo del coral Staghorn Acropora cervicornis. Los cráteres de arrecife se distancian en tamaño de aproximadamente 50 a 400m² y fueron dominados ampliamente por fragmentos de bentos aplanado, con una cubierta de coral generalmente por debajo de 2% y el predominio de taxones no constructores de arrecifes (es decir, tapetes de algas filamentosas, macroalgas). La heterogeneidad espacial bentónica fue significativamente menor dentro de cráteres que también resultaron en un reducido valor funcional como tierra de vivero de peces. La riqueza de especies de peces, abundancia y biomasa y densidad coral recluta fueron significativamente menores dentro de cráteres. Tecnología simple, basada en los enfoques de cultivo de comunidad, la cosecha y transplante de A. cervicornis en terrenos anteriormente bombardeados han demostrado un éxito al aumentar el porcentaje de cobertura de coral, la heterogeneidad espacial bentónica y ayudando a rehabilitar funcionalmente la tierra para vivero.