ABSTRACT
Introduction: Associated fauna comprises most of the diversity of a coral reef and performs ecological functions essential to the reef's survival. Since Pocillopora corals harbor an important associated fauna, reef restoration efforts are underway in Golfo Dulce, Costa Rica, to preserve them. Objective: To describe changes in cryptofauna and fish communities associated with Pocillopora colonies to better understand the succession of associated fauna following transplantation. Methods: An experimental patch of 30 nursery-grown Pocillopora colonies and a control patch containing no colonies were monitored for 8 months following transplantation in Golfo Dulce. Cryptofauna within each colony and fish within each patch were observed using SCUBA to quantify temporal changes in the abundance, diversity, and community structure of the colonies. Results: The abundance and diversity of cryptofauna increased throughout the experiment. Obligate symbiont decapods were the most abundant. The composition of the community of cryptofauna differed between periods with fish in the genus Scarus as the main contributor to any differences. The increase in abundance and diversity of cryptofauna and fish may reflect coral growth and the corresponding availability of space and environmental complexity in the experimental patch. The composition of the cryptofauna communities was generally consistent with other studies. However, a high density of decapod symbionts could suggest that without other Pocillopora colonies to move to, they may crowd together despite their aggressive tendencies. Conclusions: Pocillopora colonies will experience an increase in symbionts that could positively contribute to the health and survival of the coral following transplantation.
Introducción: La fauna asociada comprende la mayor parte de la diversidad de un arrecife de coral y realiza funciones ecológicas esenciales para la supervivencia del arrecife. Dado que los corales Pocillopora albergan una importante fauna asociada, se están realizando esfuerzos de restauración de arrecifes en Golfo Dulce, Costa Rica, para preservarlos. Objetivo: Describir los cambios en la comunidad de criptofauna y peces asociados a las colonias de Pocillopora para comprender mejor la sucesión de la fauna asociada después del trasplante. Métodos: Un parche experimental de 30 colonias de Pocillopora cultivadas en vivero y un parche de control que no contenía colonias fueron monitoreados durante 8 meses después del trasplante en Golfo Dulce. La criptofauna dentro de cada colonia y los peces dentro de cada parche se observaron usando SCUBA para cuantificar los cambios temporales en la abundancia, diversidad y estructura de la comunidad de las colonias. Resultados: La abundancia y diversidad de criptofauna aumentó a lo largo del experimento. Los decápodos simbiontes obligados fueron los más abundantes. La composición de la comunidad de criptofauna difirió entre períodos con peces del género Scarus como el principal contribuyente a cualquier diferencia. El aumento en la abundancia y diversidad de criptofauna y peces puede reflejar el crecimiento de coral y la correspondiente disponibilidad de espacio y complejidad ambiental en el parche experimental. La composición de las comunidades de criptofauna fue generalmente consistente con otros estudios. Sin embargo, una alta densidad de simbiontes decápodos podría sugerir que, sin otras colonias de Pocillopora a las que trasladarse, pueden amontonarse a pesar de sus tendencias agresivas. Conclusiones: Las colonias de Pocillopora experimentarán un aumento de simbiontes que podrían contribuir positivamente a la salud y supervivencia del coral después del trasplante.
ABSTRACT
Introduction: Ecosystem restoration facilitates ecological succession. When a coral reef experiences a disturbance, the community of sessile benthic organisms can follow a successional trajectory that favors the dominance of coral or a change of state to an ecosystem dominated by algae. Objective: To better understand the impact of coral transplants on succession of the sessile benthic community. Methods: To measure and monitor the coral cover (cm2) of Pocillopora spp., and the composition of the associated benthic community, experimental and control coral reef patches were established at the coral restoration site in Golfo Dulce, South Pacific Costa Rica. Thirty Pocillopora spp. colonies were attached to nails on the substrate in an experimental patch. The control coral patch contained nails with non-transplanted colonies. Both treatments were photographed monthly during a period of eight months. Changes in the coverage of coral and other sessile benthic organisms were measured from the images and compared over time between the experimental and control patches. Results: The coral transplants experienced bleaching events in August through September 2019 and January through February 2020. The first bleaching event possibly due to sedimentation, and the second to high temperatures. By the end of the experiment, 83 % of the colonies had survived. The live colonies grew significantly following transplantation; > 67 % of their initial coverage area after eight months. In the experimental patch, the areas of Pocillopora spp., coralline crustose algae (CCA), and cyanobacteria increased while the area of algal turf decreased. The increase in coral coverage and CCA, and decrease in algal turf in the experimental patch could be due to herbivores attracted to transplants. The increase in cyanobacteria in the experimental patch could be the result of higher temperatures and may have been a factor in the death of colonies. Conclusions: The transplantation of Pocillopora spp. colonies in Golfo Dulce changed the early successional trajectory of the sessile benthic community to favor the dominance of coral dominance in the experimental patch. These results may be useful in informing expectations for future restoration efforts.
Introducción: La restauración de ecosistemas facilita la sucesión ecológica. Cuando un arrecife de coral experimenta una perturbación, la comunidad de organismos sésiles bentónicos puede seguir una trayectoria de sucesión que favorezca la dominancia del coral o un cambio de estado a un ecosistema dominado por algas. Objetivo: Comprender mejor el impacto de los trasplantes de coral en la sucesión de la comunidad bentónica sésil. Métodos: Para medir y monitorear la cobertura de coral (cm2) de Pocillopora spp. y la composición de la comunidad bentónica asociada se establecieron parches de arrecifes de coral experimentales y de control en el sitio de restauración de coral en Golfo Dulce, Pacífico Sur de Costa Rica. Treinta colonias de Pocillopora spp., se trasplantaron a los clavos en el sustrato en el parche experimental. El parche de coral de control contenía clavos sin colonias trasplantadas. Ambos tratamientos fueron fotografiados mensualmente durante un periodo de ocho meses. Los cambios en la cobertura de coral y otros organismos bentónicos sésiles se midieron a partir de las imágenes y se compararon a lo largo del tiempo entre los parches experimentales y de control. Resultados: Los trasplantes de coral experimentaron eventos de blanqueamiento de agosto a septiembre de 2019 y de enero a febrero de 2020. El primer evento de blanqueamiento puede haber sido el resultado de la sedimentación y el segundo puede deberse a las altas temperaturas. Al final del experimento, el 83 % de las colonias habían sobrevivido. Las colonias vivas crecieron significativamente después del trasplante; > 67 % de su área de cobertura inicial después de ocho meses. En el parche experimental, las áreas de Pocillopora spp., algas coralinas costrosas (ACC) y cianobacterias aumentaron mientras que el tapete de algas disminuyó. El aumento en la cobertura de coral y ACC, y la disminución en tapetes de algas en el parche experimental podría deberse a los herbívoros atraídos por los trasplantes. El aumento de cianobacterias en el parche experimental podría ser el resultado de temperaturas más altas y puede haber sido un factor en la muerte de las colonias. Conclusiones: El trasplante de las colonias de Pocillopora spp. en Golfo Dulce cambiaron la trayectoria de sucesión temprana de la comunidad bentónica sésil para favorecer la dominancia del coral en el parche experimental. Estos resultados pueden ser útiles para informar las expectativas de futuros esfuerzos de restauración.