Naturaleza y estructura geológica del borde costero del noroeste de Costa Rica / Geological background and structure of the northwestern coastline of Costa Rica

Introducción: El noroeste de Costa Rica representa un área con una alta riqueza geológica que evidencia rocas generadas en diferentes ambientes, como plano abisal, talud continental, plataforma continental, volcánicos continentales efusivos y explosivos, volcánicos submarinos, costeros, erosivos fluviales, erosivos gravitatorios, de intrusión y el manto terrestre. Objetivo: Describir el contexto geológico actual del noroeste de Costa Rica, mediante el análisis y recopilación de datos de campo, geoquímicos, petrológicos, estructurales, paleontológicos y radiométricos con el fin de reconstruir los eventos y etapas de deformación desde el Jurásico a la actualidad. Métodos: Se hizo una recopilación bibliográfica de estudios en diversas ramas geológicas para establecer un estado del arte del extremo noroeste de Costa Rica. Resultados: La historia geológica representa el registro en rocas desde el Jurásico al Holoceno - actualidad con once etapas definidas a partir de interpretaciones petrológicas, estructurales, geocronológicas, estratigráficas y paleontológicas agrupadas en tres etapas de depositación y afectadas por cuatro fases tectónicas compresivas. Conclusiones: Las etapas de depositación corresponden con una primera etapa magmática con afinidad oceánica entre el Jurásico y el Cretácico Superior, una segunda etapa predominantemente sedimentaria con un rango de edad entre el Cretácico Superior y el Oligoceno, y por último una etapa volcánica efusiva - explosiva ubicada desde el Plioceno hasta la actualidad. Las fases tectónicas se asocian con diferentes eventos entre placas. La primera se dio en el Cretácico Inferior y su principal resultado visible fue la emersión de la Ofiolita de Santa Elena; la segunda sucedió del Cretácico Superior temprano al Campaniano y su reconocimiento está ligado a la posición actual de la Ofiolita de Santa Elena y sus estructuras circundantes; la tercera fase aconteció desde el Eoceno Superior hasta el Mioceno y su principal producto fue la generación del tren de pliegues sedimentarios del Golfo de Santa Elena a bahía de Salinas; y por último se presenta una fase Cuaternaria que originó el eje de basculamiento de los productos piroclásticos frente a la cordillera volcánica de Guanacaste.

Introduction: The Costa Rican northwestern coastline has a wide geological uniqueness that exhibits rocks from different environments such as abyssal plane, continental slope, continental platform, volcanic eruptions (effusive, explosive, and submarine), coastal, erosional (fluvial and gravitatory), intrusions, and upper mantle rocks. Objective: To present the geologic state of the art of the northwestern coastline of Costa Rica through the bibliographic review of geochemical, petrologic, structural, paleontological and geochronological data. Methods: A bibliographic revision was done to propose a state of the art of northwestern coastline of Costa Rica. Results: The geologic record shows eleven stages from the Jurassic to the Holocene. These stages were regrouped from petrologic, structural, geochronologic, stratigraphic and paleontological interpretations in three depositional stages and four compressive tectonic phases. Conclusions: The first depositional stage is volcanic with oceanic affinity between the Jurassic and Upper Cretaceous. The second has a sedimentary predominance with an age range between the Upper Cretaceous and the Miocene. The last depositional stage is a volcanic (effusive and explosive) from the Pliocene until the present. The tectonic phases are associate with different interactions between tectonic plates. The first phase triggered the Santa Elena Ophiolite obduction during the Early Cretaceous. The second phase occurred in the Early Upper Cretaceous - Campanian and is recognized by its current position and surrounding structures. The third phase lasted from the Upper Eocene until the Miocene and its main result was the folding of the Bahía de Salinas sedimentary rocks. Finally, the Quaternary phase created a tilt axis and the aperture for the deposition of pyroclastic density currents in front of the Guanacaste volcanic ridge.

Bomb-cratered coral reefs in Puerto Rico, the untold story about a novel habitat: from reef destruction to community-based ecological rehabilitation / Los arrecifes de coral con craters-bomba en Puerto Rico, la historia no contada sobre un hábitat inusual: desde la destrucción de arrecifes hasta la rehabilitación ecológica basada en la comunidad

Ecological impacts of military bombing activities in Puerto Rico have often been described as minimal, with recurrent allegations of confounding effects by hurricanes, coral diseases and local anthropogenic stressors. Reef craters, though isolated, are associated with major colony fragmentation and framework pulverization, with a net permanent loss of reef bio-construction. In contrast, adjacent non-bombarded reef sections have significantly higher benthic spatial relief and biodiversity. We compared benthic communities on 35-50 year-old bomb-cratered coral reefs at Culebra and Vieques Islands, with adjacent non-impacted sites; 2) coral recruit density and fish community structure within and outside craters; and 3) early effects of a rehabilitation effort using low-tech Staghorn coral Acropora cervicornis farming. Reef craters ranged in size from approximately 50 to 400m² and were largely dominated by heavily fragmented, flattened benthos, with coral cover usually below 2% and dominance by non-reef building taxa (i.e., filamentous algal turfs, macroalgae). Benthic spatial heterogeneity was lower within craters which also resulted in a lowered functional value as fish nursery ground. Fish species richness, abundance and biomass, and coral recruit density were lower within craters. Low-tech, community-based approaches to culture, harvest and transplant A. cervicornis into formerly bombarded grounds have proved successful in increasing percent coral cover, benthic spatial heterogeneity, and helping rehabilitate nursery ground functions.

Los impactos ecológicos de las actividades militares de bombardeos en Puerto Rico se han descrito a menudo como mínimos, con recurrentes denuncias al confundir efectos por huracanes, enfermedades de corales y estresores antropogénicos locales. Los cráteres de arrecife, aunque aislados, están relacionados con una alta fragmentación de la colonia y pulverización del contorno, con una pérdida neta permanente de arrecife en bio-construcción. En contraste, secciones adyacentes de arrecife no bombardeado tienen mayor biodiversidad y mayor relieve espacial bentónico. Comparamos las comunidades bentónicas en cráteres-bomba de arrecifes de coral con 35-50 años de antigüedad en las islas de Vieques, Puerto Rico, en comparación con los sitios adyacentes no impactados; 2) la densidad de reclutamiento de coral y estructura de la comunidad de peces dentro y fuera de los cráteres; y 3) impactos preliminares de un esfuerzo de rehabilitación basado en la comunidad arrecifal usando tecnología simple con el cultivo del coral Staghorn Acropora cervicornis. Los cráteres de arrecife se distancian en tamaño de aproximadamente 50 a 400m² y fueron dominados ampliamente por fragmentos de bentos aplanado, con una cubierta de coral generalmente por debajo de 2% y el predominio de taxones no constructores de arrecifes (es decir, tapetes de algas filamentosas, macroalgas). La heterogeneidad espacial bentónica fue significativamente menor dentro de cráteres que también resultaron en un reducido valor funcional como tierra de vivero de peces. La riqueza de especies de peces, abundancia y biomasa y densidad coral recluta fueron significativamente menores dentro de cráteres. Tecnología simple, basada en los enfoques de cultivo de comunidad, la cosecha y transplante de A. cervicornis en terrenos anteriormente bombardeados han demostrado un éxito al aumentar el porcentaje de cobertura de coral, la heterogeneidad espacial bentónica y ayudando a rehabilitar funcionalmente la tierra para vivero.