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
Early plant stages may be the most vulnerable within the life cycle of plants especially in arid ecosystems. Interference from exotic species may exacerbate this condition. We evaluated germination, seedling survival and growth in the endangered Caribbean cactus Harrisia portoricensis, as a function of sunlight exposure (i.e., growing under open and shaded areas), different shade providers (i.e., growing under two native shrubs and one exotic grass species), two levels of predation (i.e., exclusion and non-exclusion) and variable microenvironmental conditions (i.e., temperature, PAR, humidity). Field experiments demonstrated that suitable conditions for germination and establishment of H. portoricensis seedling are optimal in shaded areas beneath the canopy of established species, but experiments also demonstrated that the identity of the shade provider can have a significant influence on the outcome of these processes. Harrisia portoricensis seedlings had higher probabilities of survival and grew better (i.e., larger diameters) when they were transplanted beneath the canopy of native shrubs, than beneath the exotic grass species, where temperature and solar radiation values were on average much higher than those obtained under the canopies of native shrubs. We also detected that exclusión from potential predators did not increase seedling survival. Our combined results for H. portoricensis suggested that the modification of microenvironmental conditions by the exotic grass may lower the probability of recruitment and establishment of this endangered cactus species. Rev. Biol. Trop. 60 (2): 867-879. Epub 2012 June 01.
Las etapas iniciales de las plantas parecen ser las más vulnerables de su ciclo de vida, especialmente en ecosistemas áridos. Interferencias de especies exóticas pueden exacerbar esta condición. Evaluamos la germinación, supervivencia y crecimiento de plántulas del cactus en peligro de extinción Harrisia portoricensis, en función de la exposición a la luz solar, diferentes proveedores de sombra, exclusión de potenciales depredadores y condiciones micro-ambientales variables. Los experimentos demostraron que las condiciones adecuadas para la germinación y el establecimiento de plántulas de H. portoricensis son óptimas en áreas de sombra, bajo el dosel de especies establecidas, pero también demostraron que la identidad de los proveedores de sombra puede tener una influencia significativa sobre los resultados de estos procesos y que la exclusión de depredadores no aumentó la probabilidad de supervivencia de las plántulas. Las plántulas de H. portoricensis tuvieron mayores probabilidades de supervivencia y crecieron mejor cuando fueron transplantadas bajo la sombra de los arbustos nativos que bajo la sombra del pasto exótico, donde la temperatura y la radiación solar fueron en promedio mucho mayores que las obtenidas bajo la sombra de los arbustos nativos. Nuestros resultados sugieren que las modificaciones de las condiciones micro-ambientales por este pasto exótico pueden disminuir la probabilidad de reclutamiento y establecimiento de esta especie en peligro.