Rasgos oceanográficos en el Golfo Dulce, Pacífico de Costa Rica: una revisión para la toma de decisiones en conservación marina / Oceanographic features of Golfo Dulce, Costa Rican Pacific: a review for decision-making in marine conservation

Resumen Se indagó, de septiembre del 2005 a noviembre del 2007, las propiedades oceanográficas físicas, químicas y biológicas (zooplancton) más relevantes del Golfo Dulce, Pacífico Sur de Costa Rica, y las tipologías meteorológicas de la zona, con el objetivo de analizarlas y hacerlas disponibles como referencia en el establecimiento de actividades adecuadas para su conservación, dado que es un ecosistema acuático único en Costa Rica. El patrón de circulación de las aguas en el Golfo Dulce es el típico de estuarios tipo fiordo, con una estratificación de flujo en la columna de agua. Las corrientes marinas superficiales alcanzaron velocidades cercanas a los 18cm/s en la región de entrada al Golfo, que disminuyeron al ampliarse el área del golfo donde las velocidades llegaron a alcanzar poco más de 5cm/s en el extremo noroeste, Rincón. Predominó el flujo superficial de este-oeste, mientras que en la zona de Puerto Jiménez la velocidad fue moderada de 5.4cm/s con dirección sur. Se detectaron velocidades mayores cercanas al umbral de la entrada del golfo (17.8cm/s) y en el fondo el ámbito fue de 2.0cm/s a 4.8cm/s. Se establecieron cinco sitios de muestreo denominados GD1, GD2, GD3, GD4 y GD5, que se visitaron en cinco ocasiones, excepto en GD5 que se visitó solo una vez. No se detectó la ausencia de oxígeno disuelto en las aguas profundas del Golfo (70m a los 140m), aunque las concentraciones fueron bajas (0.25mg/L a 1.10mg/L). La distribución de las concentraciones de los nutrimentos reflejó los patrones usuales para sistemas estuarinos a nivel horizontal, y a nivel vertical las concentraciones de fosfato y silicato fueron mayores al descender en la columna de agua, tanto en la estación lluviosa como en la seca. La descomposición de la materia orgánica fue evidente puesto que las concentraciones de nitrato fueron incrementándose en las aguas profundas. De los datos de concentración de nutrimentos, se deduce que el Golfo Dulce puede ser considerado como un cuerpo de agua que se mantiene en un estado de muy buena calidad ambiental. El grupo zooplánctico dominante fue el de los copédodos (44%-83.6%). Los vientos oeste ecuatoriales se detectaron en junio y fueron más intensos entre septiembre y octubre, lo que correspondió con promedios altos de altura de las olas. A su vez, los vientos alisios de diciembre a abril disminuyeron la energía del oleaje que entra al golfo y por lo tanto la altura promedio de las olas. El ciclo anual de la precipitación fue un patrón bimodal típico del Pacífico de América Central, con máximos en mayo y octubre, con la interrupción debida al veranillo o canícula, y un mínimo de precipitación ocurrió en febrero. Golfo Dulce es un ambiente único en todo el Pacífico Este Tropical, y aunque parezca mostrar condiciones ambientales saludables, está amenazado por muchas actividades humanas; ante todo urge el establecimiento de políticas de ordenamiento y planificación de las mismas, para proteger el ecosistema bajo los principios de uso sostenible.

Abstract From September 2005 to November 2007 we studied the meteorological typologies and the physical, chemical and zooplankton oceanography of Golfo Dulce, a unique aquatic ecosystem in the South Pacific of Costa Rica. The water circulation pattern in Golfo Dulce is typical of fjord-type estuaries, with flux stratification within the water column. Surface water currents reached speeds near 18cm/s in the vicinity of the sill and diminished inward to the northwest at around 5cm/s. The east-west flux was predominant, whereas near Puerto Jiménez the speed was a moderated 5.4cm/s with a south direction. Higher speeds were found near the sill (17.8cm/s) and at the bottom (2.0cm/s to 4.8cm/s). One station was visited once, five were visited five times each. Dissolved oxygen was not absent in deep waters (70m to 140m), but concentrations were low (0.25mg/L to 1.10mg/L). Nutrient concentrations and distribution had the usual horizontal estuarine patterns and for the vertical level phosphate and silicate concentrations increased with depth. Decomposition of organic matter was evident because nitrate concentrations were higher in deep waters. Surface nutrient concentrations indicated the gulf has good environmental quality that sustains a variety of life. Copepods dominated zooplankton (44%83.6%). The strongest equatorial westerlies were detected between September and October, coincident with higher wave heights. The trade winds blowing from December to April reduced the energy of entering waves and therefore the mean wave height. The annual rainfall cycle was the typical bimodal pattern from the Central America Pacific, with maxima in May and October, except for the midsummer interruption, and minimum rain was on February. Golfo Dulce is a unique environment in the Eastern Tropical Pacific, shows healthy environmental conditions, and is threatened; therefore we urge the establishment of zoning policy for human activities, and to improve protection under the principles of sustainable use. Rev. Biol. Trop. 63 (Suppl. 1): 131-160. Epub 2015 April 01.

Patterns at Multi-Spatial Scales on Tropical Island Stream Insect Assemblages: Gorgona Island Natural National Park, Colombia, Tropical Eastern Pacific / Patrones en escalas multiespaciales en conjuntos de insectos de arroyos de islas tropicales: Parque Nacional Natural Isla Gorgona, Colombia, Pacífico Oriental Tropical

Tropical Eastern Pacific island streams (TEPis) differ from other neotropical streams in their rainy climate, mixed sedimentary-volcanic geology and faunal composition. Yet, their relationships between environmental characteristics and stream biota remain unexplored. We analyzed the environmental subject at three spatial scales using a fully nested sampling design (6 streams, 2 reaches within each stream, 2 habitats within each reach, and 4 replicates per habitat) on Gorgona Island (Colombia). Sampling was carried out in two months with contrasting rainfall during early 2009. We studied the spatial variation of assemblage composition and density along with 27 independent variables within two contrasting rainfall conditions. Five stream-scale variables, two reach-scale variables, and five habitat-scale variables were selected using a Canonical Correspondence Analysis (CCA). A partial CCA showed that the total variance explained was 13.98%, while stream- and habitat-scale variables explained the highest proportion of the variance (5.74 and 5.01%, respectively). Dissolved oxygen (as affected by rainfall), high-density use zone (a management category), and sedimentary geology were the best descriptors of insect assemblages. The two latter descriptors affected fine-scale variables such as total benthic organic matter and gravel substratum, respectively. A Nested ANOVA showed significant differences in total density and richness among streams and habitats, and significant differences between the two sampling months regardless of the spatial scale. The evenness showed a significant stream- and habitat-dependent temporal variability. These results suggested that rainfall regime in Gorgona Island might be a driver of insect assemblage dynamics mediated by water chemistry and substratum properties. Spatial assemblage variability here is greater within habitats (among samples), and a minor fraction occurs at habitat- and stream-scales, while no longitudinal pattern was observed probably due to the short courses. Temporal variability should be further studied relative to rainfall and discharge regimes. Rev. Biol. Trop. 62 (Suppl. 1): 65-83. Epub 2014 February 01.

Las quebradas insulares del Pacífico Tropical Oriental difieren de otras quebradas neotropicales en términos de regímenes de lluvia, geología sedimentaria-volcánica, y composición faunística; pero la relación entre características ambientales y la biota de estas quebradas insulares permanece inexplorada. En este estudio, conducido en Isla Gorgona, se analizó el efecto restrictivo de 27 variables ambientales sobre la distribución, composición y densidad de los insectos acuáticos en tres escalas espaciales; se consideraron además diferencias en las intensidades de la lluvia entre los muestreos. Los muestreos se realizaron en 2009, en dos meses con intensidades de lluvia contrastantes; se siguió un diseño muestral anidado (6 quebradas, 2 tramos en cada quebrada, 2 hábitats en cada tramo, y 4 réplicas por hábitat). En un ACC fueron seleccionadas 5 variables operando a la escala-quebrada, 2 a la escala-tamo y 5 a la escala-hábitat. Un ACC parcial mostró que la varianza total explicada fue de 13.98%; las variables de las escalas hábitat y quebrada explicaron la mayor proporción (5.74 y 5.01%, respectivamente). Los mejores descriptores del “ensamblaje” fueron, oxígeno disuelto (influenciado por la lluvia), zona de alta densidad de uso y geología sedimentaria. Las dos últimas afectaron variables de escalas menores tales como, materia orgánica béntica y sustrato de gravas. Un ANOVA anidado presentó diferencias significativas de densidad total y de riqueza entre quebradas y hábitats, así como entre meses. La equidad mostró una variabilidad temporal significante dependiente de la quebrada y del hábitat. Se sugiere que el régimen de lluvia podría ser el conductor principal de las dinámicas, pues influye en la química del agua y en las propiedades de los sustratos. La variabilidad espacial de la composición y la estructura es mayor dentro de los hábitats (entre las muestras), y en menor proporción en las escalas quebrada y hábitat. No se definió un patrón longitudinal debido probablemente a la corta longitud de las quebradas. La variabilidad temporal debe ser estudiada a fondo en función de los regímenes de lluvia y de descarga.