Efectos del Huracán Paloma sobre los pastos marinos del archipiélago Jardines de la Reina, Cuba / Hurricane Paloma’s effects on seagrasses along Jardines de la Reina archipelago, Cuba

Seagrasses are one of the most important coastal ecosystems since they promote organic matter flow, nutrient cycling, food availability and refuge. Until now, reports on damages caused by storms and hurricanes on seagrass beds are uncommon and highly variable. The seagrass meadows of the East end of Jardines de la Reina archipelago were surveyed from Nov. 29th to Dec. 5th of 2008, in order to determinate the effects from the passing of Hurricane Paloma: a category three storm on the Saffir-Simpsom scale. A rapid field assessment of the affected areas was carried out using the manta tow technique. In six sites, seagrass was quantitatively evaluated using a 15cm diameter core (four sampling units per site) and shoot density was calculated. Remote sensing techniques were used to estimate seagrass cover. To estimate the percentage of affected areas, a Region of Interest (ROI) was first created over a Landsat image. The percentage of seagrass affected within the ROI was estimated through direct georeferentiation of the contours of the damaged area and with a comparison to the total seagrass extension. To find possible explanations for damages, a false colour image was created using the near infrared band, to highlight the differences between emerged and submerged zones. The direction of winds was estimated using ArcGis 9.2 creating circular buffers, from the centre of the hurricane and generating lines tangent to the buffers. Seagrass in the region was dominated by the angiosperm Thalassia testudinum. Regional mean density was 1 321±721 shoots/m², a value regarded as high for the Caribbean area. Seagrass meadows were partly affected by sediment accumulation on the shoots of T. testudinum and uprooting rhizomes. The 7.6km² disturbed area represented 1% of the total seagrass area. Other sites, closer to the centre of the hurricane, did not show any damages on the marine vegetation. The keys location with respect to the hurricane track was the most likely cause of the effects. To the North of the affected area there is an opening among the keys where the generation of waves, currents and turbulence could have occurred. Three years after the hurricane event, both vegetation cover loss and silt re-colonization by macroalgae species were observed within the affected area, by showing a patchily-vegetated landscape. This site is currently undergoing a temporal succession whose assessment demands a monitoring scheme, that will provide interesting information to document its future evolution and responsiveness against upcoming natural or anthropogenic events.

Las descripciones de disturbios naturales, provocados por tormentas o huracanes, sobre las comunidades de pastos marinos son altamente variables. Del 29 de noviembre al 5 de diciembre 2008 se determinaron los efectos del huracán Paloma, categoría tres en la escala Saffir-Simpsom, sobre los pastos marinos del extremo oriental del Archipiélago Jardines de la Reina. Se llevó a cabo una evaluación rápida de campo mediante recorridos con arrastre (manta tow) y se muestreo cuantitativamente en seis sitios. Se utilizaron técnicas de teledetección para estimar la extensión de los pastos. La densidad media regional fue de 1 321±721vástagos/m², valor considerado como alto para la zona del Caribe. El pasto marino sufrió afectaciones parciales provocadas por acumulación de sedimentos sobre los vástagos de Thalassia testudinum o desenterramiento de rizomas. El área bajo disturbios fue de 7.6km² que representa el 1% del total de pastos marinos. Sitios más cercanos al ojo del huracán no mostraron afectaciones en la vegetación marina. La distribución de los cayos con respecto a la trayectoria del huracán se define como la causa más probable del patrón de afectación observado. Después de tres años del paso del huracán, la evolución del área afectada apunta hacia una pérdida de vegetación y re-colonización del sedimento por especies de macroalgas, se observa un paisaje con vegetación por parches. El sitio se encuentra en una sucesión temporal, por lo que se hace oportuno evaluar el área afectada mediante un programa de monitoreo para documentar su evolución futura y ante nuevos episodios naturales y/o antrópicos.

Influence of Diadema antillarum populations (Echinodermata: Diadematidae) on algal community structure in Jardines de la Reina, Cuba

The 1983-1984 mass mortality of Diadema antillarum produced severe damages on Caribbean reefs contributing to substantial changes in community structure that still persist. Despite the importance of Diadema grazing in structuring coral reefs, available information on current abundances and algal-urchin interactions in Cuba is scarce. We analyzed spatial variations in Diadema abundance and its influence on algal community structure in 22 reef sites in Jardines de la Reina, in June/2004 and April/2005. Urchins were counted in five 30x2m transects per site, and algal coverage was estimated in randomly located 0.25m side quadrats (15 per site). Abundances of Diadema were higher at reef crests (0.013-1.553 ind/m²), while reef slope populations showed values up to three orders of magnitude lower and were overgrown by macroalgae (up to 87%, local values). Algal community structure at reef slopes were dominated by macroalgae, especially Dictyota, Lobophora and Halimeda while the most abundant macroalgae at reef crests were Halimeda and Amphiroa. Urchin densities were negatively and positively correlated with mean coverage of macroalgae and crustose coralline algae, respectively, when analyzing data pooled across all sites, but not with data from separate habitats (specially reef crest), suggesting, along with historical fish biomass, that shallow reef community structure is being shaped by the synergistic action of other factors (e.g. fish grazing) rather than the influence of Diadema alone. However, we observed clear signs of Diadema grazing at reef crests and decreased macroalgal cover according to 2001 data, what suggest that grazing intensity at this habitat increased at the same time that Diadema recruitment began to be noticeable. Furthermore, the excessive abundance of macroalgae at reef slopes and the scarcity of crustose coralline algae seems to be due by the almost complete absence of D. antillarum at mid depth reefs, where local densities of this urchin were predominantly low. Rev. Biol. Trop. 59 (3): 1149-1163. Epub 2011 September 01.

A pesar de la importancia del forrageo de Diadema en la estructuración de los arrecifes de coral, la información disponible sobre la actual abundancia de algas y de las interacciones de erizos en Cuba es escasa. Por lo tanto, se analizan las variaciones espaciales en la abundancia de Diadema antillarum y su influencia sobre las algas en 22 arrecifes en Jardines de la Reina, en junio/2004 y abril/2005. Los erizos se muestrearon en recorridos de 30x2m (5/sitio) y las algas en cuadrículas de 0.25m de lado (15/sitio). Las densidades de Diadema fueron mayores en las crestas arrecifales (0.013-1.553ind/m²) mientras que las pendientes mostraron valores hasta tres ordenes de magnitud menor y presentaron un cubrimiento excesivo de macroalgas (hasta 87%), siendo las más abundantes Dictyota, Lobophora y Halimeda. Las densidades de erizos estuvieron correlacionadas negativa y positivamente con el cubrimiento de macroalgas y algas costrosas, respectivamente, en el análisis global, pero no en hábitats separados (especialmente en crestas), sugiriendo, conjuntamente con la biomasa histórica de peces, que la estructura de las comunidades en las crestas está determinada por la acción sinérgica de otros factores (herbivoría de peces) más que por la influencia de Diadema solo. No obstante, se observaron indicios del forrajeo de Diadema, y el cubrimiento de macroalgas disminuyó desde 2001, lo cual sugiere que la intensidad de la herbivoría aumentó al mismo tiempo que el reclutamiento de Diadema.

Abundance, distribution and size structure of Diadema antillarum (Echinodermata: Diadematidae) in South Eastern Cuban coral reefs

The 1983-1984 mass mortality event of Diadema antillarum affected more than 93% of the total Caribbean population. Although there are no records about the status of Diadema populations before and after die-off on Cuban reefs, anecdotal information suggests that populations were struck. We analyzed spatial variation in the abundance and size structure of D. antillarum in 22 reefs sites in Jardines de la Reina, from June 2004 to September 2005. Counts of Diadema were performed in five 30x2m transects at each sampling site and sampling time, and test diameters were measured in September 2005 at the same fore reefs. Abundances were higher at reef crests (mean densities 0.08-2.18 ind./m²), while reef slope populations reached a maximum site level of 0.13 ind./m² at only one site and showed values up to three orders of magnitude lower than those from reef crests. Highest abundance occurred at the west margin of major channels between keys where larval recruitment seems to be favored by local oceanographic features and facilitated by the abundance of Echinometra lucunter. The size frequency distribution of D. antillarum indicates that recruitment began to be noticeable three years before September 2005, suggesting these populations were depleted in the past and they are recovering now. Rev. Biol. Trop. 58 (2): 663-676. Epub 2010 June 02.

La mortalidad de Diadema antillarum en 1983-1984 afectó más del 93% de la población del Caribe. Aunque no existen datos publicados sobre el estado de sus poblaciones en arrecifes cubanos antes y después de la mortalidad, se conoce anecdóticamente que fueron afectadas. En el presente trabajo se analizan las variaciones espaciales de la abundancia y estructura de tallas de D. antillarum en 22 arrecifes frontales en Jardines de la Reina, para lo cual se realizaron cinco recorridos de 30x2m en cada sitio entre Junio de 2004 y Septiembre de 2005. Las densidades de Diadema fueron mayores en las crestas arrecifales (0.08-2.18 ind./m²) mientras que en las pendientes fueron hasta tres órdenes de magnitud menor y la densidad máxima fue 0.13 ind./m². Las crestas con mayor abundancia de Diadema están ubicadas en los márgenes de las grandes pasas existentes entre cayos donde el reclutamiento parece estar favorecido por las condiciones oceanográficas locales y facilitado por la abundancia de Echinometra lucunter. La distribución de frecuencia de tallas de Diadema sugiere que el reclutamiento comenzó a ser notable aproximadamente tres años antes del muestreo, indicando que en el pasado sus poblaciones estuvieron afectadas y ahora están recuperándose.