Mesophotic ecosystems at Fernando de Noronha Archipelago, Brazil (South-western Atlantic), reveal unique ichthyofauna and need for conservation

Abstract Although several studies on the ichthyofauna of the Fernando de Noronha Archipelago have been carried out, its mesophotic fish diversity has never been surveyed before. Here we used SCUBA and technical rebreather diving, baited remote underwater videos and remotely operated vehicle to record shallow (≤ 30 m depth) and mesophotic (31 to 150 m depth) fishes. Nineteen fish species belonging to 14 families are reported here as new records, representing an increase of 8.2% in marine fish richness for the region, which now has a total of 250 species and 77 families. These new records include four potential new species and highlight the importance of surveying mesophotic ecosystems, even in well studied sites. Our results also emphasize the need for protection and attention to the unique ichthyofauna found at mesophotic depths.(AU)

Resumo Apesar de muitos estudos sobre a ictiofauna do Arquipélago de Fernando de Noronha terem sido realizados, sua diversidade de peixes mesofóticos nunca foi estudada antes. Neste estudo utilizamos mergulho autônomo e mergulho técnico, vídeos subaquáticos remotos com isca e veículo operado remotamente para registrar peixes de ecossistemas rasos (≤ 30 m de profundidade) e mesofóticos (31 a 150 m de profundidade). Dezenove espécies de peixes pertencentes a 14 famílias são apresentadas aqui como novos registros, representando um aumento de 8,2% na riqueza de peixes marinhos da região, que agora possui um total de 250 espécies e 77 famílias. Esses novos registros incluem quatro prováveis novas espécies e reforçam a importância de estudos em ecossistemas mesofóticos. Nossos resultados também enfatizam a necessidade de proteção e atenção à essa ictiofauna única encontrada nesses ecossistemas profundos.(AU)

The shallow-water fish assemblage of Isla del Coco National Park, Costa Rica: structure and patterns in an isolated, predator-dominated ecosystem / El conjunto de peces de aguas poco profundas del Parque Nacional Isla del Coco, Costa Rica: estructura y patrones en un ecosistema aislado dominado por depredadores

Fishes at Isla del Coco National Park, Costa Rica, were surveyed as part of a larger scientific expedition to the area in September 2009. The average total biomass of nearshore fishes was 7.8 tonnes per ha, among the largest observed in the tropics, with apex predators such as sharks, jacks, and groupers accounting for nearly 40% of the total biomass. The abundance of reef and pelagic sharks, particularly large aggregations of threatened species such as the scalloped hammerhead shark (up to 42 hammerheads ha-1) and large schools of jacks and snappers show the capacity for high biomass in unfished ecosystems in the Eastern Tropical Pacific. However, the abundance of hammerhead and reef whitetip sharks appears to have been declining since the late 1990s, and likely causes may include increasing fishing pressure on sharks in the region and illegal fishing inside the Park. One Galapagos shark tagged on September 20, 2009 in the Isla del Coco National Park moved 255km southeast towards Malpelo Island in Colombia, when it stopped transmitting. These results contribute to the evidence that sharks conduct large-scale movements between marine protected areas (Isla del Coco, Malpelo, Galápagos) in the Eastern tropical Pacific and emphasize the need for regional-scale management. More than half of the species and 90% of the individuals observed were endemic to the tropical eastern Pacific. These high biomass and endemicity values highlight the uniqueness of the fish assemblage at Isla del Coco and its importance as a global biodiversity hotspot.

La biomasa promedio de peces costeros en el Parque Nacional Isla del Coco en septiembre de 2010 fue de 7,8 toneladas por hectárea, entre las más elevadas halladas jamás en zonas tropicales. Los grandes depredadores representaron el 40% de la biomasa total. La abundancia de tiburones costeros y pelágicos, particularmente las enormes agregaciones de tiburón martillo (hasta 42 individuos por hectárea) y los extensos bancos de carángidos y lutjánidos, muestran la capacidad que tienen los ecosistemas marinos no pescados para albergar elevadas biomasas de peces, y hacen de la Isla del Coco un lugar único en el mundo. No obstante, la abundancia de tiburones parece estar decreciendo desde 1999, probablemente a causa de la creciente presión pesquera en la región y la pesca ilegal en el interior del Parque. Un tiburón de Galápagos marcado se dirigió 255km en dirección a la Isla de Malpelo, Colombia. Estos resultados sugieren que los tiburones realizan importantes movimientos entre áreas marinas protegidas (Isla del Coco, Malpelo, Galápagos) en el Pacífico Tropical Oriental y remarcan la necesidad de una gestión regional de estos animales. Más del 50% de las especies y el 90% de individuos observados en los contajes eran endémicos del Pacífico Tropical Oriental.

Distribution of shallow water soft and hard bottom seabeds in the Isla del Coco National Park, Pacific Costa Rica / Distribución de fondos marinos de aguas someras de fondos blandos y duros en el Parque Nacional Isla del Coco, Pacífico de Costa Rica

Geographic Information Systems (GIS) applications used in marine habitats are powerful tools for management and monitoring of marine reserves and resources. Here, we present a series of maps of the soft and hard substrates in the shallow waters (>80 m depth) of Parque Nacional Isla del Coco (PNIC= Isla del Coco National Park). We use bathymetry data and field data as input for a GIS, GAM, and kriging methods to generate a series of maps that describe the bottom characteristics. Eight types of bottom were found in the PNIC by composition and grain size. The shore of the island and islets consisted of rocky formations (mainly basalts), with coral reefs in the subtidal of some areas. Rhodolith beds had a dispersing distribution. The bottom on the southern and southwestern region is hard substrate, while sediments cover the northern and northeastern zones. Slightly gravelly sand dominated the bays, while gravelly sand (with more coarse grains) was frequent offshore. The inner areas of Chatham and Wafer bays have mud and organic matter. The sediments in the area are mostly carbonates, except in Bahía Yglesias where clastic sediments (from the erosion of basalts) are presented. The information generated in this study could be a valuable input for future monitoring in the PNIC.

La aplicación de Sistemas de Información Geográfica (SIG), en los hábitats marinos es muy importante para la gestión y control de las reservas y recursos marinos. Aquí se presentan una serie de mapas de los sustratos sedimentarios y duros en las aguas poco profundas (> 80 m de profundidad) del Parque Nacional Isla del Coco (PNIC). Utilizamos datos de batimetría y datos de campo como entrada para un SIG, GAM, y los métodos de “kriging” para generar una serie de mapas que describen las características del fondo. ocho tipos de fondo marino se encuentran en el PNIC. La orilla de la isla y los islotes consistía de formaciones rocosas (principalmente basaltos), con arrecifes de coral en el submareal de algunas áreas. Las camas de rodolitos tienen una distribución dispersa. El fondo al sur y suroeste es dominado por sustratos duros, mientras que en el norte y noreste, principalmente por los sustratos sedimentarios. La arena algo gravosa dominó en las bahías, mientras que la arena gravosa lo fue fuera de la costa. Sólo en dos puntos, las zonas interiores de las bahías de Chatham y Wafer, se tiene la presencia de barro y mayor materia orgánica. Los sedimentos fueron altos en contenido de carbonatos, principalmente de color claro, pero en Bahía Yglesias el sedimento era oscuro, por ser arena volcánica producto de la erosión de los basaltos. Los mapas elaborados a partir del presente estudio pueden ser utilizados para el seguimiento futuro de los recursos marinos en PNIC.