Long-term monitoring of crab Cardisoma guanhumi (Decapoda: Gecarcinidae) captures in Jobos Bay Estuary, Puerto Rico

The densities of the land crab Cardisoma guanhumi has been declining due to overfishing, habitat degradation and loss, and continued capture in Natural Protected Areas (NPA). Numerous management strategies and regulations have been developed to monitor and reduce population declines. In Puerto Rico, an administrative order of 1999, regulates a closed season, prohibited the capture of crabs through the year from NPA's and below a minimum size for capture (64 mm). The goal of this research was to monitor spatial-temporal dynamics of crab captures after the implementation of the administrative order. Crabs captured in the Jobos Bay Estuary (JBE) were studied over a 15-year period. The size (carapace width) (CW), sex, and color were documented for 1 531 crabs from 31 crab hunters. Significant temporal difference in crab size was observed (Kruskal Wallis = 46.82, P < 6.187e-9), the smallest crabs were captured in 2004 and the largest crabs were captured in 2013. Crab size varied by color (Kruskal Wallis = 86.54, P < 2.2e-16), larger crabs were blue, medium sized crabs were brown and smallest crabs were orange. Since color is related to development stage and market value, color can be used as an educational and enforcement tool. There was significant spatial difference in the size of crabs captured (Kruskal Wallis = 252.54, P < 2.2 e-16), smaller crabs were captured in smaller hunting areas. Only three percent of crabs captured from 2009 to 2018 were below the legal-size limit. Temperature had a weak significant positive relationship with crab size and in years when rainfall was lower smaller crabs were captured. Increases in crab size from 2004 to 2013 coincided with mangrove recovery and the current decrease of crab size coincides with droughts of 2015. Management plans in the Caribbean must include local actions to reduce hunting and climate variability impacts on crab habitat and food availability.

Las densidades del cangrejo terrestre Cardisoma guanhumi ha disminuido debido a la sobrepesca, la degradación y pérdida de hábitat y la captura continua en áreas naturales protegidas (ANP). Se han desarrollado numerosas estrategias y regulaciones de gestión para monitorear y reducir el declive de la población. En Puerto Rico, una orden administrativa de 1999 regula una temporada cerrada, prohibió la captura de cangrejos durante todo el año en las ANP y por debajo de un tamaño mínimo para la captura (64 mm). El objetivo de esta investigación fue monitorear la dinámica espacio-temporal de las capturas de cangrejo después de la implementación de la orden administrativa. Los cangrejos capturados en el estuario de la Bahía de Jobos (JBE) se estudiaron durante un período de 15 años. El tamaño (ancho del caparazón) (CW), el sexo y el color se documentaron para 1 531 cangrejos de 31 cazadores de cangrejos. Se observó una diferencia temporal significativa en el tamaño del cangrejo (Kruskal Wallis = 46.82, P < 6.187e-9), los cangrejos más pequeños se capturaron en 2004 y los cangrejos más grandes en 2013. El tamaño del cangrejo varió según el color (Kruskal Wallis = 86.54, P < 2.2e-16), los cangrejos más grandes eran azules, los cangrejos medianos eran marrones y los cangrejos más pequeños eran anaranjados. Dado que el color está relacionado con la etapa de desarrollo y el valor de mercado, el color se puede utilizar como herramienta educativa y de cumplimiento. Hubo una diferencia espacial en el tamaño de los cangrejos capturados (Kruskal Wallis = 252.54, P < 2.2e-16), se capturaron cangrejos más pequeños en áreas de caza pequeñas. Solo el tres por ciento de los cangrejos capturados de 2009 a 2018 estaban por debajo del límite de tamaño legal. La temperatura tuvo una relación positiva significativa con el tamaño del cangrejo, cuando la lluvia fue menor, se capturaron cangrejos pequeños. Los aumentos en el tamaño de los cangrejos de 2004 a 2013 coincidieron con la recuperación de los manglares y la disminución actual del tamaño de los cangrejos coincide con las sequías de 2015. Los planes de manejo en el Caribe deben incluir acciones locales para reducir la caza y los impactos de la variabilidad del clima en el hábitat del cangrejo y la disponibilidad de alimentos.

Population biology and color patterns of the blue land crab, Cardisoma guanhumi (Latreille 1828) (Crustacea: Gecarcinidae) in the Northeastern Brazil / Biologia Populacional e padrões de coloração do caranguejo terrestre, Cardisoma guanhumi (Latreille 1828) (Crustacea: Gecarcinidae) no Nordeste do Brasil

The objective of this study was to analyze the population biology and color patterns of Cardisoma guanhumi Latreille, 1828 in a mangrove area in Natal, Rio Grande do Norte, Brazil. Crabs were collected monthly between February 2010 and January 2012 and totaled 1,837 individuals. Sex ratios were similar between males and females in the first year and differed in the second. Sex ratios by size class differed statistically in the extremes of the distribution, with an abundance of males in the large size classes. There was no difference (p > 0.05) in carapace width between males and females in the first year, but in the second year, males were larger than females (p = 0.003), showing the importance of considering interannual variation in such studies. Both sexes presented a unimodal distribution. The size of first maturing of the females was 6.00 cm. Asymptotic carapace width for males was 9.4 cm and females for 9.2 cm, using the Wetherall method. There was no defined modal progression, which made the determination of the Von Bertalanffy growth parameter K impossible. Juveniles were found throughout all months of the year, demonstrating that there was no defined period of recruiting, although slightly fewer juveniles were found in the dry season. Four color patterns were observed, the three first patterns were the same for both sexes, while the fourth pattern was observed in females only. The four color patterns identified could be clearly related to the stage of development (size) and sexual maturity of the animal.

O objetivo deste artigo foi analisar a biologia populacional e os padrões de coloração da carapaça de Cardisoma guanhumi Latreille, 1828 em uma área de manguezal em Natal, Rio Grande do Norte, Brasil. Os caranguejos foram coletados mensalmente entre fevereiro de 2010 e janeiro de 2012 e totalizaram 1837 caranguejos. A proporção sexual foi semelhante para machos e fêmeas (1:1) no primeiro ano e diferiu no segundo ano. A proporção sexual por classe de tamanho diferiu estatisticamente nas classes extremas da distribuição, com abundância de machos nas superiores. Não houve diferença (p ≥ 0,05) entre as larguras de carapaça de machos e fêmeas no primeiro ano, porém no segundo os machos foram maiores que as fêmeas (p = 0,003), revelando à importância de se considerar as variações interanuais nestes estudos. Ambos os sexos apresentaram distribuição unimodal. O tamanho de primeira maturação sexual das fêmeas foi 6,00 cm. A largura de carapaça assintótica para machos foi de 9,4 cm e para as fêmeas de 9,2 cm, usando o método Wetherall. Não houve progressão modal definida, o que impossibilitou a determinação do parâmetro de crescimento k de Von Bertalanffy. Foram encontrados juvenis ao longo de todos os meses do ano, mostrando não haver um período de recrutamento definido, embora a abundância de juvenis tenha sido menor na estação seca. Foram observados quatro padrões de coloração, três para ambos os sexos e um quarto padrão observado apenas para as fêmeas. Os quatro padrões de coloração da carapaça estão claramente relacionados ao estágio de desenvolvimento (tamanho) e à maturidade sexual do animal.

Local distribution and abundance of Cardisoma guanhumi Latreille, 1928 (Brachyura: Gecarcinidae) in southern Brazil / Distribuição local e abundância de Cardisoma guanhumi Latreille, 1928 (Brachyura: Gecarcinidae) no sul do Brasil

The blue land crab, Cardisoma guanhumi Latreille, 1828 (Brachyura: Gecarcinidae) is officially included in the list of over-exploited species in Brazil, although still abundantly found in the state of Santa Catarina, the southern limit of its distribution. This species was found in forested areas, gardens, and grassy areas, including crabs with carapace width larger than 80mm. The existence of this population with these characteristics is surprising, since there is only one official record of the species in the southern region. The objectives of this study are to estimate the abundance and occupation patterns of C. guanhumi in this region. Correlations with conservation were discussed. The absolute abundance of crabs in the middle of summer activity was established for an area of 100,000 m2. A smaller area was mapped and divided into sampling units for statistical analyses. We distributed approximately 240 crabs in a forested area of about 3,000 m2 and 150 crabs in grassy areas (90,000 m2). The statistical test of Kruskal-Wallis test showed that there are significant differences between the sizes of the openings of the galleries inside the forest and that located in grassy areas. In the forest, the openings tend to be much larger. Burrows were found at a distance of 150 metres from the channel. The number of galleries was higher in the forested area, although the burrows were more densely grouped in grassy areas. Although C. guanhumi seems to be adjusting well to changes caused by human occupation, small forested areas are more conducive to growth and conservation of this species.

O Guaiamum, Cardisoma guanhumi Latreille, 1828 (Brachyura: Gecarcinidae) é uma espécie oficialmente inclusa na lista de espécies sobre-explotadas no Brasil, ainda encontrada em abundância no Estado de Santa Catarina, seu limite austral de distribuição. Esta espécie foi encontrada tanto em áreas florestais quanto em jardins e áreas abertas, sendo comuns caranguejos de grande porte (largura da carapaça > 80mm). A existência dessa população com tais características surpreende, pois há apenas um registro oficial da espécie na região sul. Os objetivos deste estudo é estimar a abundância desta espécie na região, inferir padrões de distribuição relacionados ao tipo de ecossistema e ao tamanho das aberturas de toca. Essas informações foram relacionadas à conservação desta população. A abundância absoluta de caranguejos em atividade no meio do verão foi estabelecida para uma área de 100.000 m2. Uma área menor foi mapeada e dividida em unidades amostrais, utilizadas para análises estatísticas. Contamos aproximadamente 240 caranguejos distribuídos em uma área de floresta de aproximadamente 3.000 m2 e 150 caranguejos em áreas abertas equivalentes a 90.000 m2. O teste estatístico de Kruskal-Wallis evidenciou que há diferenças significativas entre os tamanhos das aberturas das galerias no interior da floresta em relação às localizadas em áreas abertas. Na floresta, as aberturas tendem a ser muito maiores. Foram encontradas tocas a uma distância de 150 metros do canal. O número de galerias foi maior na área florestada, embora as tocas sejam mais densamente agrupadas em áreas abertas. Embora C. guanhumi pareça estar se adaptando bem as mudanças provocadas pela ocupação humana, as pequenas áreas florestadas são mais propícias para o crescimento e a conservação desta espécie.

Influence of land crabs Gecarcinus quadratus (Gecarcinidae) on distributions of organic carbon and roots in a Costa Rican rain forest

In Costa Rica’s Corcovado National Park, the fossorial land crab, Gecarcinus quadratus (Gecarcinidae), densely populates (1-6 m-2) a region of forest extending from the Park’s Pacific coastline inland to ca.600 m. Throughout this coastal forest (crabzone), crabs selectively forage for fallen leaves and relocate them to subterranean burrow chambers. Comparisons between surface soils (0 -15 cm) sampled from the crabzone and forest lying immediately inland that is naturally devoid of crabs (crabless zone) suggest that crabzone top soils contained less organic carbon and fewer fine and very fine roots. In contrast, soils sampled from 70 -100 cm depths in the crabzone contained twice the carbon of the crabless zone during the dry season but similar values during the wet season. Two years of experimental crab exclusion from 25 m2 replicates established in the crabzone resulted in 16% more organic carbon content in surface soils relative to baseline conditions (n.s.) and 22% more carbon than final control values (P <0.05).Excavations of burrow chambers, with an average (±SD) depth of 48 ±12 cm, indicated localized, subterranean pockets of elevated (+60 %) organic carbon and increased densities of fine and very fine roots relative to same-depth samples from the crabzone unassociated with burrows chambers.

El cangrejo Gecarcinus quadratus (Gecarcinidae) habita madrigueras terrestres y afecta el retorno de carbón orgánico a los suelos de los bosques lluviosos al reducir la acumulación de hojarasca y alterar su proceso de descomposición. En el Parque Nacional Corcovado en Costa Rica, G. quadratus vive en altas densidades (de 1-6 cangrejos m-2) en una franja boscosa que se extiende desde la costa del Océano Pacífico hasta 600 m tierra adentro. En esta región de bosque costero (‘zona cangrejera’), los cangrejos buscan alimento selectivamente en la hojarasca, trasladando lo que recolectan a sus cuevas de más de 1 m de profundidad. Comparaciones entre la superficie de los suelos de la zona cangrejera y los de la región inmediata pero más lejana a la costa y sin cangrejos (‘zona no-cangrejera’), revelan que la capa superficial del suelo (a 10 cm) en la zona cangrejera contiene 39% menos carbono orgánico, 72% menos raíces finas y 50% menos raíces muy finas. Estos resultados contrastan con muestreos similares realizados en ambas zonas en suelos de 75-100 cm de profundidad, donde se encontraron similares concentraciones de carbono orgánico, pero la zona cangrejera tenía el doble de raíces finas y más del cuádruple de raíces muy finas que en la zona no-cangrejera. Encierros experimentales de 25 m2 realizados durante 2 a no revelaron ningún efecto de manipulación en los perfiles verticales de carbono orgánico. Sin embargo, los suelos superficiales de los encierros presentaron 18 ± 8% más carbono que los valores de control. En contraste, excavaciones en los agujeros de los cangrejos de un promedio (± SD) de profundidad de 48 ± 12 centímetros revelaron concentraciones subterráneas elevadas (+60%) de carbono orgánico con densidades elevadas de raíces finas (+1500%) y de raíces muy finas (+200%), en relación con muestras tomadas a la misma profundidad en la zona cangrejera (pero no asociadas a cuevas de cangrejos).