Octocoral densities and mortalities in Gorgona Island, Colombia, Tropical Eastern Pacific / Densidades y mortalidades de octocorales en Isla Gorgona, Colombia, Pacífico Oriental Tropical

Owing to the decrease of reef organisms in general, it has become essential to study populations that are prone to marine diseases, with the purpose of developing accurate survivorship predictions and in turn alarm on triggers and drivers of disease outbreaks. In this study, we quantified the octocorals of Gorgona island, Tropical Eastern Pacific (Colombia), during 2007 and 2009 documenting a mass mortality occurred during 2008. We recorded 16 octocoral species with densities that ranged between 2 and 30 colonies m-2. Most abundant octocorals were Leptogorgia alba and Pacifigorgia spp. (Gorgoniidae: Octocorallia). During 2009 we noticed a mass mortality involving Pacifigorgia irene, P. adamsi, P. rubicunda and P. eximia, with a reduction of 70% of the colonies between 12 and 20 m in water depth. Around 5% of seafans during 2007 had an epizootic disease similar to aspergillosis, which seems the cause of the mass octocoral mortality. This disease outbreak observed in Gorgona island, and other nearby areas of the Colombian Pacific during 2007-2010, corresponded to extended periods of anomalous elevated seawater surface temperatures and thermal anomalies during the upwelling season of 2008. Constant monitoring of seawater temperatures and octocoral populations are urgently needed in this area to understand the nature of this new disease outbreak. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 1): 209-219. Epub 2014 February 01.

Debido a la disminución de los organismos de los arrecifes en general, es fundamental conocer las poblaciones de organismos propensos a enfermedades marinas, con el propósito de desarrollar predicciones precisas de supervivencia y a su vez dar la alarma sobre los motivos y las causas de los brotes de las enfermedades. En este estudio, hemos cuantificado los octocorales de la Isla Gorgona, Pacífico Oriental Tropical (Colombia), durante 2007 y 2009, y documentamos una mortalidad masiva que se produjo durante el año 2008. Se registraron 16 especies de octocorales con densidades que oscilan entre 2 y 30 colonias m-2. Los octocorales más abundantes fueron Leptogorgia alba y Pacifigorgia spp. (Gorgoniidae: Octocorallia). Durante el año 2009 nos dimos cuenta de una mortalidad masiva que afectaba a Pacifigorgia irene, P. adamsi, P. rubicunda y P. eximia, con una reducción del 70% de las colonias entre 12 y 20 m de profundidad. Alrededor del 5% de los abanicos de mar durante el año 2007 tenían una epizootia similar a la aspergilosis, que parece ser la causa de la mortalidad masiva de octocorales. Este brote de la enfermedad observada en la Isla Gorgona, y otras zonas cercanas del Pacífico colombiano durante el período 2007-2010, corresponden a períodos prolongados de altas temperaturas superficiales del mar y de anomalías térmicas durante la temporada de surgencia durante 2008. Se necesita con urgencia un monitoreo constante de las temperaturas marinas y de las poblaciones de octocorales en esta área para comprender la naturaleza de este nuevo brote de enfermedad marina.

Invertebrate colonization on artificial substrates in a coral reef at Gorgona Island, Colombian Pacific Ocean / Colonización de invertebrados sobre sustratos artificiales en un arrecife de coral en la Isla Gorgona, Océano Pacífico colombiano

Habitat colonization is a fundamental process in marine population dinamics and community ecology. Marine invertebrate colonization of artificial hard substrates and its spatial variation was studied over the course of one year at La Azufrada coral reef, Gorgona Island, Colombia. Five sets of artificial plates (terracotta and ceramic) were deployed parallel to the bottom in each of three reef zones (backreef, flat and slope). Plates were recovered after 12 months of their installation. The community that developed on the artificial substrate plates was composed of 24 taxa, among which corals were remarkably absent. Species richness on plates did not differ between reef zones, type of plate material or plate surfaces. The resulting community was dominated by barnacles (Balanus trigonus) with a mean density of 26 787.8 (±47 301.0) individuals/m² (mean±1S.D.). The density of this species was significantly higher on plates deployed on the reef slope than on the reef flat or back reef, and was lower on the upper than on the lower or lateral surfaces of plates. The dominance of B. trigonus on artificial plates during this experiment suggests a possible synergistic effect between its reproductive traits and competitive ability for space, which prevents the successful recruitment of other reef organisms such as corals. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 1): 161-168. Epub 2014 February 01.

La colonización de hábitat disponible es un proceso fundamental de la ecología de poblaciones y comunidades de organismos marinos. La colonización sobre sustratos artificiales por invertebrados y su variación espacial fue estudiada por un año en el arrecife coralino de La Azufrada, Isla Gorgona (Colombia). Cinco juegos de baldosas (terracota y grés) fueron dispuestos en tres zonas arrecifales (trasarrecife, planicie y talud). Las baldosas fueron recuperadas y examinadas después de 12 meses posteriores a su instalación. La comunidad desarrollada estuvo compuesta por 24 taxa siendo notable la ausencia de corales. No se encontraron diferencias en la riqueza de especies entre las zonas arrecifales, los materiales utilizados y las superficies de las baldosas. Las baldosas fueron dominadas por cirripedios (Balanus trigonus) con una densidad de 26 787.8 (±47 301.0) ind/m² (media±1D.E). La densidad de esta especie fue significativamente más alta en el talud y menor en las superficies superiores. La dominancia de B. trigonus durante el experimento sugiere un posible efecto sinérgico entre sus características reproductivas y su habilidad competitiva por el espacio evitando que otros organismos, como los corales, recluten exitosamente.

Annual abundance of salps and doliolids (Tunicata) around Gorgona Island (Colombian Pacific), and their importance as potential food for green sea turtles / Abundancia anual de salpas y doliolidos (Tunicata) alrededor de la Isla Gorgona (Pacífico colombiano), y su importancia como alimento potencial para las tortugas marinas verdes

Gorgona National Park protects fertile waters that support large vertebrates, including green sea turtles (Chelonia mydas), and for them, gelatinous zooplankton constitute a food resource that can be found year-round in Gorgona Island´s coastal waters. This study was carried out to determine the abundance of salps and doliolids around Gorgona Island over a year, and to determine whether this is a resource that could be used reliably year-round by green turtles and other large plankton-feeding predators. The monthly abundance of salps and doliolids at eight coastal stations around Gorgona Island (Colombian Pacific) was determined between September 2005 and August 2006. Oblique tows were carried out from 50m to the surface, total zooplankton biomass was measured and the number of salps and doliolids per tow, and frequency of occurrence per station and month were determined. Superficial and bottom sea temperature, superficial and bottom salinity, and chlorophyll-a concentration were recorded at each station. There were tunicate abundance peaks in September 2005 and March 2006. The high abundances in March were probably due to a cold water intrusion into the study area, which resulted in colder saltier water and a shallower thermocline. Tunicates were probably advected to the area by currents from the southwest and aggregated due to the underwater topography. In September, the influence of continental river discharge as well as inputs from rainfall over the island could have provided increased nutrients and resulted in higher abundances. The large filter-feeding vertebrates that feed on tunicates include green sea turtle juveniles, which use coastal waters of Gorgona Island as feeding grounds, as part of their migration route in the Eastern Tropical Pacific. These turtles could be using tunicates opportunistically, as a sporadic resource that is available at certain times of the year. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 1): 149-159. Epub 2014 February 01.

Se determinó la abundancia de salpas y doliólidos en ocho estaciones costeras alrededor de Isla Gorgona (Pacífico colombiano), entre septiembre 2005 y agosto 2006. Se hicieron arrastres oblicuos desde 50m hasta la superficie; se midió la biomasa zooplanctónica total, el número de salpas y doliólidos por arrastres, y la frecuencia de ocurrencia por estación y por mes. Se registró la temperatura superficial y de fondo, la salinidad superficial y de fondo, así como la concentración de clorofila a en cada estación. Se observaron picos de abundancia de tunicados en septiembre 2005 y marzo 2006. Las altas abundancias en marzo fueron probablemente debidas a una intrusión de agua fría a la zona de estudio, la cual resultó en aguas más frías y saladas, y en una termoclina más somera. Los tunicados fueron probablemente advectados hacia el área por corrientes provenientes del suroeste, y la topografía subacuática causó una agregación de estos organismos. En septiembre, la influencia de las descargas de los ríos continentales, así como aportes por la precipitación sobre la isla pudieron haber provisto mayor cantidad de nutrientes y resultado en mayores abundancias. Los grandes vertebrados marinos filtradores que se alimentan de tunicados incluyen tortugas verdes juveniles, las cuales usan las aguas de Isla Gorgona como zona de forrajeo, como parte de su ruta de migración en el Pacífico Oriental Tropical. Estas tortugas podrían estar utilizando los tunicados oportunistamente, como un recurso esporádico que está disponible en ciertas épocas del año.

Short-term assessment of the sediment deposition rate and water conditions during a rainy season on La Azufrada coral reef, Gorgona Island, Colombia / Evaluación a corto plazo de la tasa de deposición de sedimentos y las condiciones del agua durante una temporada de lluvias en el arrecife coralino La Azufrada, Isla Gorgona, Colombia

One of the major stresses on corals is the settlement of suspended sediment on their surfaces. This leads to the blocking of light, the covering of the coral mucus surface and an increased risk of disease. For this reason sediment deposition on a reef is considered a highly important variable in coral reef studies. With the use of sediment traps and oceanographic sensors, the sediment deposition rate and water conditions during a rainy season (April-May 2009) on a Tropical Eastern Pacific coral reef (La Azufrada) at Gorgona Island in Colombia were investigated. To quantify sediment deposition, sediment traps were established in nine stations along the coral reef (three stations per reef zone: backreef, flat and slope). To minimize disturbance by aquatic organisms in the sediment traps these were filled with hypersaline borax-buffered 10% formaline solution before their deployment; animals found in the filter contents were fixed and stored in a 4% formalin solution, frozen and identified in the laboratory. To determine the water conditions, discrete samples of water from 1 m and 10 m depths were collected using a Niskin bottle. Oceanographic variables (temperature, salinity and dissolved oxygen) as well as turbidity, chlorophyll and nutrient concentration (nitrite, nitrate and phosphorus) were measured in the samples from both depths. Vertical records of temperature and salinity were carried out with a Seabird-19 CTD nearest to La Azufrada and water transparency was measured using a Secchi disk. We found a mean trap collection rate of 23.30±4.34gm-2d-1 and did not detect a significant difference in the trap collection rate among reef zones. The mean temperature and salinity in the coral reef depth zone (0-10m layer) were 26.98±0.19°C and 32.60±0.52, respectively. Fourteen taxonomic groups of invertebrates were detected inside the sediment traps with bivalves and copepods being the most abundant and frequen. The findings presented here constitute the first report of both the potential sediment deposition rates and the water conditions of La Azufrada coral reef. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 1): 107-116. Epub 2014 February 01.

Uno de los principales factores de estrés en los corales es el asentamiento de sedimento suspendido sobre su superficie. Esto conlleva al bloqueo de la luz, el cubrimiento superficial del mucus coralino e incremento del riesgo de enfermedades. Por esta razón, la sedimentación en considerada como un variable de alta importancia en el estudio de los arrecifes coralinos. Por medio de trampas de sedimentación (en nueve estaciones: seis por zona arrecifal), este proceso fue estudiado en un arrecife coralino (La Azufrada) del Pacífico Oriental Tropical, localizado en Isla Gorgona, Colombia. En las trampas se encontró una tasa promedio de colecta de sedimento de 23.30±4.34gm-2d-1 a y no se detectaron diferencias significativas entre las zonas arrecifales. La temperatura promedio y salinidad de la columna de agua donde habitan corales en este arrecife (entre 0 y 10m) fue 26.98±0.19°C y 32.60±0.52, respectivamente. Catorce grupos taxonómicos de invertebrados fueron encontrados en las trampas de sedimentación. Los bivalvos y copépodos fueron los más abundantes y frecuentes. Los resultados presentados constituyen el primer reporte de la tasa de deposición de sedimentos y de las condiciones del agua en La Azufrada. Estos resultados representan una línea base para estudios posteriores, aunque se necesita más investigación sobre estos temas que son esenciales para el manejo de los arrecifes coralinos.

Algas marinas bentónicas de la Isla Gorgona, costa pacífica colombiana / Benthic marine algae of Gorgona island, Colombian Pacific coast

The knowledge of the biodiversity of Gorgona, a continental island in Colombia, is very limited in the case of algae. We present an updated list of the benthic marine algae of Gorgona Island, associated with different marine environments and type of substrates, such as coral reefs, rocks, and soft bottoms. Field samplings were taken between October 2010 and June 2011. We estimated algal cover, species composition and algal diversity for each reef environment using 0.25 m² quadrats. Ecological and environmental aspects are also included. A total of 43 species of algae for the three types of habitats are documented: 24 Rhodophyta, 12 Clorophyta, six Ochrophyta and one species of Cyanobacteria, and 55% of the algal composition corresponded to red algae. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 1): 27-41. Epub 2014 February 01.

Se presenta el listado de las algas marinas bénticas del Parque Nacional Natural Isla Gorgona, el inventario corresponde a la flora algal asociada a los diferentes ambientes marinos de la isla, a saber: arrecifes coralinos y fondos blandos. El monitoreo de las comunidades de algas se llevó a cabo entre octubre de 2010 y mayo de 2011, se realizó una estimación de abundancia y cobertura para lo cual se establecieron transeptos paralelos a la línea de costa y se evaluó el porcentaje de cobertura en cuadrantes de 0.25m². Se reportó un total de 43 especies para los dos ambientes estudiados (coralino y fondos blandos), 24 Rhodophyta, 12 Clorophyta, 6 Ochrophyta y una Cyanobacteria. El grupo más representativo fue el perteneciente a la clase Rhodophyceae, que correspondió al 55.8% de la flora inventariada. Los resultados de nuevos registros en la isla ratifican su importancia fitogeográfica, por cuanto la composición florística insular contribuye significativamente a la biodiversidad de la costa pacífica colombiana, destacándose la presencia de arrecifes coralinos como los principales ambientes marinos para el desarrollo de la flora algal de la región.

Estructura y diversidad de la vegetación del Parque Nacional Natural de la Isla Gorgona, Colombia / Structure and diversity of the vegetation of the Gorgona Island National Natural Park, Colombia

Gorgona is a continental island in the Pacific of Colombia. We studied the structure and diversity of its vegetation with 16 Gentry transects (total area 0.16ha) in nine sites on the island. With these data, we calculate Importance Value Index (IVI), distribution of individuals according to their height and diameter at breast height (DBH), cumulative species curves, and species diversity. The vegetation is mainly secondary forest, with remnants of primary forest on the hills. By density, frequency, and coverage, the most important family is Rubiaceae, with 0.275 IVF. The species with the highest IVI (0.157) is Lacistema aggregatum (Lacistemataceae). In height and diameter classes (DBH), individuals have an inverted “J” distribution. The plant community has a Shannon-Wiener diversity index of 3.98. The cumulative species curve of the plant community does not level off even after more than ten transects. Transects were grouped in the similarity analysis but not strongly. There were species richness differences among transects. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 1): 13-26. Epub 2014 February 01.

En este trabajo, se estudió la estructura y diversidad de la vegetación en isla Gorgona, a través de 16 transectos de Gentry (área total de 0.16ha), distribuidos en nueve sitios de la isla. Se calculó el índice de Valor de Importancia para la especie y la familia (IVI e IVF respectivamente), la distribución de los individuos en función de su altura y diámetro a la altura del pecho (DAP ), las curvas de especies acumuladas , y la diversidad de especies. La vegetación de isla Gorgona estuvo conformada principalmente por bosque secundario, con restos de bosque primario en las partes altas de los cerros. De acuerdo con la densidad, la frecuencia, y la cobertura, la familia más importante fue Rubiaceae (IVF=0.275), mientras que la especie con el IVI más alto fue Lacistema aggregatum (Lacistemataceae, IVI=0.157). De acuerdo con la altura y clases de diámetro (DAP), la distribución de los individuos describió una forma de “J” invertida, con un valor de diversidad (H’) calculado de 3.98. Incluso después de más de diez transectos de muestreo, la curva de acumulación de especies no se niveló. Con base en el análisis de similitud, se estableció que los transectos estuvieron agrupados en zonas, de las cuales cuatro tuvieron un soporte estadístico, siendo incluso la riqueza de especies diferente entre los transectos.

Mid-term coral-algal dynamics and conservation status of a Gorgona Island (Tropical Eastern Pacific) coral reef

Colombian coral reefs, as other reefs worldwide, have deteriorated significantly during the last few decades due to both natural and anthropogenic disturbances. The National Monitoring System for Coral Reefs in Colombia (SIMAC) was established in 1998 to provide long-term data bases to assess the changes of Colombian coral reefs against perturbations and to identify the factors responsible for their decline or recovery. On the Pacific coast, data on coral and algal cover have been collected yearly during seven consecutive years (1998-2004) from 20 permanent transects in two sites at La Azufrada reef, Gorgona Island. Overall, coral cover was high (55.1%-65.7%) and algal cover low (28.8%-37.5%) and both exhibited significant changes among years, most notably on shallow areas. Differences between sites in both coral and algal cover were present since the study began and may be explained by differences in sedimentation stress derived from soil runoff. Differences between depths most likely stem from the effects of low tidal sub-aerial exposures. Particularly intense sub-aerial exposures occurred repeatedly during January-March, 2001 and accounted for a decrease in coral and an increase in algal cover on shallow depths observed later that year. Additionally, the shallow area on the Northern site seems to be negatively affected by the combined effect of sedimentation and low tidal exposure. However, a decrease in coral cover and an increase of algal cover since 2001 on deep areas at both sites remain unexplained. Comparisons with previous studies suggest that the reef at La Azufrada has been more resilient than other reefs in the Tropical Eastern Pacific (TEP), recovering pre-disturbance (1979) levels of coral cover within a 10 year period after the 1982-83 El Niño, which caused 85% mortality. Furthermore, the effects of the 1997-98 El Niño, indicated by the difference in overall live coral cover between 1998 and 1999, were minor (<6% reduction). Despite recurrent natural disturbances, live coral cover in 2004 was as high as that existing before 1982 at La Azufrada, and one of the highest observed on healthy coral reefs in the TEP region. Rev. Biol. Trop. 58 (Suppl. 1): 81-94. Epub 2010 May 01.

A través del Sistema Nacional de Monitoreo de Arrecifes Coralinos en Colombia (SIMAC) se han colectado anualmente (1998-2004) datos de cobertura de corales y algas en 20 transectos de 10m localizados en dos profundidades de dos sitios del arrecife de La Azufrada, Isla Gorgona (costa Pacífica). En general, la cobertura coralina fue alta (55.1% - 65.7%) y la de algas baja (28.8% - 37.5%), con una significativa variación entre años, más notablemente en áreas someras. Las diferencias entre sitios tanto en cobertura de coral como de algas estuvieron presentes desde que comenzó el estudio y pueden ser explicadas por diferencias en estrés por sedimentación (escorrentía terrestre). Las diferencias entre las profundidades muy probablemente se deben a los efectos de exposiciones aéreas durante mareas bajas. Las exposiciones aéreas particularmente intensas y repetidas entre enero-marzo de 2001 explican la disminución de la cobertura de coral, y aumento de la de algas en áreas someras observadas más tarde ese año. Adicionalmente, el área somera del sitio norte parece ser negativamente afectada por el efecto combinado de la sedimentación y la exposición mareal. Sin embargo, una tendencia a la disminución de la cobertura coralina y aumento de la de algas desde 2001 en las áreas profundas de ambos sitios permanece sin explicación. Comparaciones con estudios previos indican que el arrecife de La Azufrada ha sido más elástico que otros arrecifes del Pacífico Oriental Tropical (POT). A pesar de las perturbaciones naturales recurrentes, la cobertura coralina en 2004 fue tan alta como la existente antes de 1982 en La Azufrada, y una de las más altas observadas en arrecifes coralinos saludables de la región del POT.