Effects of terrestrial runoff on the coral communities in Santiago Bay, Colima, Mexican Pacific Coast

Abstract:Coral reef ecosystems are under stress of different origins, from factors including sedimentation, fragmentation, overfishing, and tourism, depending on their geographical location, depth, and proximity to recreation areas. In this study of Juluapan Lagoon, we examined the relationship between various water-quality attributes and the status indicators of the coral community at La Boquita reef. During 2011 (12 months of sampling), six monitoring stations in the Juluapan lagoon were established in order to observe the gradient of the distribution of the physicochemical parameters: three stations on the upper part, or BI, (S4 to S6) and three more in the lower part, or BII, (S1 to S3). A control station (CS) was located in the coral reef close to the lagoon channel, and where dissolved inorganic nutrients and cellular carbon content were determined. Additionally, we considered the monitoring of three of the eight largest coral structures/headlands of this community: the first was the station closest to the channel communicating with Juluapan lagoon (C1), the second was in the intermediate region with respect to that lagoon (C2), and the third was farthest from the channel (C3). Three line intercept transects (LIT) 30 m in length and perpendicular to the coast provenance were established in each station, and the parameters indicative of the status of corals were evaluated in an area of 60 m2 on each transect (180 m2 by the station). Turbidity, evidence of fishing, signs of settling, algal coverage, abundance of fish, rate of sediment, and coral health records (as for CoralWach chart) were determined in situ and from digital photographs and videos. Considering various community status indicators used in the reef area, we could recognize a state of general deterioration, which was reflected in the loss of 17% of coral coverage. The main anthropogenic disturbances in adjacent areas to La Boquita reef included wastewater discharges into the lagoon, tourist developments in the coastal zone, deforestation and erosion resulting from inappropriate development, and the runoff of nutrients from agricultural lands nearby the lagoon. All these significantly contributed to the nutrient-enriched waters of the lagoon, especially in summer, with negative effects on the coral community. Continued exposure to these factors, coupled with the lack of control over other anthropogenic components, has promoted the maintenance of a chronic stress state in the studied coral community. Our findings highlight the need for the development of appropriate coastal management and conservation policies for the coral reefs of the Mexican Pacific Coast. Rev. Biol. Trop. 64 (3): 1185-1200. Epub 2016 September 01.

ResumenDependiendo de la ubicación geográfica, la profundidad, y la proximidad a zonas de recreo, algunos arrecifes de coral están bajo estrés por factores que incluyen la sedimentación, la fragmentación, la sobrepesca y el turismo. En la presente investigación, se estudian los diferentes atributos de calidad de agua de la Laguna Juluapan e indicadores del estatus de la comunidad coralina La Boquita. Durante 2011 (12 meses de muestreo), seis estaciones de monitoreo fueron establecidas dentro de la laguna de Juluapan, a fin de observar el gradiente de distribución de los parámetros fisicoquímicos: tres estaciones en la parte interna ó B1, (S4 a S6), y tres en la parte más externa, ó B2 (S1 a S3); una estación control (CS) fue ubicada en la zona coralina cercana a la comunicación con la Laguna de Juluapan, fueron determinados nutrientes inorgánicos disueltos y contenido de carbono celular. Adicionalmente se realizó el monitoreo de tres de los ocho cabezales coralinos que conforman esta comunidad. El primero de ellos fue localizado en la cercanía de la intercomunicación con la Laguna Juluapan (C1), el segundo en la región intermedia respecto a la proximidad de dicho cuerpo lagunar (C2), y el tercero totalmente alejado respeto a la intercomunicación (C3). En cada estación fueron colocadas, tres líneas de transectos de intersección (LIT) de 30 m de longitud de forma perpendicular al perfil de la costa, a partir de ello, fueron evaluados diversos parámetros de la condición coralina, cubriendo un área de 60 m2 en cada transecto (180 m2 por estación). En cada área de transecto fue evaluada la turbidez, evidencias de daños por pesca, daños por sedimentación, cobertura de algas, abundancia de peces, tasa de sedimentación, además de obtenerse registros de la salud coralina usando como indicador la tarjeta CoralWatch in situ, a partir de tomas fotográficas y videos. Considerando los diferentes indicadores del estatus de la comunidad coralina estudiada, nosotros pudimos reconocer un estado general de deterioro, reflejado en la pérdida del 17% de la cobertura de coral. Las principales alteraciones antropogénicas en las zonas adyacentes al arrecife La Boquita corresponde a descargas de aguas residuales en la laguna, desarrollos turísticos en la zona costera, la deforestación y efecto erosivo asociado al desarrollo urbano inadecuado, así como el escurrimiento de nutrientes de tierras agrícolas alrededor de la laguna. Estos factores contribuyen de manera significativa al enriquecimiento de nutrientes a la laguna, sobre todo en verano, con efectos negativos sobre la comunidad de coral. La exposición continua a estos factores, junto con la falta de control sobre otros componentes antropogénicos, promueve la existencia de un estado de estrés crónico en la comunidad coralina estudiada. Nuestros resultados destacan la necesidad de implementar políticas apropiadas de conservación para los arrecifes coralinos de la costa del Pacífico mexicano.

Massive hard coral loss after a severe bleaching event in 2010 at Los Roques, Venezuela / Pérdida masiva de coral duro después de un evento de blanqueamiento severo en 2010 en Los Roques, Venezuela

Thermal anomalies have become more severe, frequent and well-documented across the Caribbean for the past 30 years. This increase in temperature has caused coral bleaching resulting in reef decline. At Los Roques National Park, Venezuela, temperature has been monitored at four reef sites. In mid-September 2010, seawater temperature reached 30.85°C at 5 m depth in Los Roques, an archipelago only slightly affected by previous bleaching events. For example, bleaching in Los Roques in 2005 was mild compared to the rest of the Caribbean and to the results in this study. In 2010, seawater temperatures remained above 29.0°C from mid-August until the first week of November, resulting in +16 Degree Heating Weeks by that time. Our annual survey of four reef sites indicated that 72% of 563 scleractinian colonies were partial or totally bleached (white) or pale (discolored) in October 2010. In February 2011, there were still 46% of coral colonies affected; but most of them were pale and only 2% were bleached. By February, coral cover had declined 4 to 30% per transect, with a mean of 14.3%. Thus, mean coral cover dropped significantly from 45 to 31% cover (a 34% reduction). In addition to bleaching, corals showed a high prevalence (up to 16%) of black band disease in October 2010 and of white plague (11%) in February 2011. As a consequence, coral mortality is expected to be larger than reported here. Reef surveys since 2002 and personal observations for more than 20 years indicated that this bleaching event and its consequences in Los Roques have no precedent. Our results suggest that reef sites with no previous record of significant deterioration are more likely to become affected by thermal anomalies. However, this archipelago is relatively unaffected by local anthropogenic disturbance and has a high coral recruitment, which may contribute to its recovery.

Durante las últimas décadas las anomalías térmicas han sido más frecuentes y severas en el Caribe, quedando pocos arrecifes exentos de eventos masivos de blanqueamiento (EMB). En el Parque Nacional Los Roques, Venezuela, un archipiélago poco afectado previamente por EMB, la temperatura del agua a 5m de profundidad alcanzó 30,85°C en septiembre 2010, y fue >29,0°C entre mediados de agosto y la primera semana de noviembre en cuatro arrecifes. El 72% de 563 colonias de escleractinios estaban blanqueadas o pálidas para octubre de 2010, mientras que para febrero 2011, el 46% de las colonias aún estaban afectadas. Para febrero 2011, la cobertura béntica coralina promedio disminuyó de 45 a 31%. Además, los arrecifes mostraron una alta prevalencia (de hasta 16%) de enfermedad de banda negra en Octubre 2010, y de plaga blanca (11%) en Febrero 2011. Como consecuencia, es probable que la mortalidad coralina resulte mayor a la reportada acá. Sin embargo, Los Roques es poco afectado por perturbaciones antropogénicas y cuenta con un alto reclutamiento de corales, lo cual podría contribuir a su recuperación.