The planktonic communities of the Jamaican south-east coast; a comparison of harbor, shelf and oceanic areas / Comunidades planctónicas de la costa sudoriental jamaiquina; una comparación de puerto, estante y áreas oceánicas

ABSTRACT

Few studies have compared water quality and plankton along the eutrophication gradient from Kingston Harbour to oceanic waters around Jamaica. To compare the planktonic community along the expected nutrient gradient, we sampled every two weeks at four stations, from eutrophic Kingston Harbour to oceanic California Bank. Phytoplankton was assessed from whole water Niskin bottle casts and zooplankton by vertical hauls with plankton nets of three different mesh sizes 64µm, 200µm, and 600µm. Total phytoplankton biomass declined sharply away from the harbour (1.0 μg L-1 at the Harbour Shoal Beacon to 0.2 μg L-1 at California Bank). Characteristic estuarine phytoplankton genera -such as Ceratium, Gonyaulax, Gyrodinium and Rhizosolenia- dominated harbour samples while genera characteristic of offshore locations -such as Asterionelliopsis, Navicula, Nitzschia, Rhizosolenia and Thalassionema- dominated California Bank. Highest phytoplankton densities (mean values of 34 174 cells L-1) were found at the harbor mouth. Mean zooplankton abundances ranged from maximum (5 858.5m-3) at Beacon to minimum (2 124.2 m-3) at California; 171 species of zooplankton were identified and copepods dominated with 76 species. Overall, 75 species of zooplankton were identified from Beacon, 107 from Port Royal Cays- South East Cay, 110 from the exposed shelf edge- Windward Edge, and 95 from the oceanic California Bank. Larval forms dominated; copepod nauplii, fish eggs and echinoderm larvae occurred at all sites. Lucifer faxoni and Penilia avirostris were indicative of harbor waters and Microsetella sp. and Farranula carinata of offshore waters. Some zooplankton taxa, like L. faxoni, Paracalanus parvus and copepod nauplii, despite showing gradual decline with distance from Beacon to the Edge, increased in abundance at the furthest station, California. California Bank clearly experiences enrichment which at times can be as high as near-shore areas, but the planktonic community is unique and similar only to those at other offshore station. To be reliable, characterization of water masses must involve a range of physicochemical and biological parameters.

RESUMEN

Pocos estudios han comparado la calidad de agua y plancton a lo largo de un gradiente de eutrofización en el Puerto Kingston con aguas oceánicas en Jamaica. Para comparar la comunidad de plancton a lo largo del gradiente de nutrientes esperado, muestreamos cada dos semanas en cuatro estaciones, desde el eutrófico Puerto Kingston hasta el Banco oceánico California. Evaluamos el fitoplancton de agua entera en botellas de molde tipo Niskin usando la biomasa total y y zooplancton por arrastres verticales con redes de plancton de tres tamaños de malla diferente 64µm, 200µm y 600µm. La biomasa total de fitoplancton mostró una fuerte caída al aumentar la distancia desde el puerto Kingston (1.0µg L-1 en el Puerto Shoal Beacon a 0.2µg L-1 en el Banco California). Géneros característicos estuarinos como Ceratium, Gonyaulax, Gyrodinium y Rhizosolenia dominaron en las muestras del Puerto Kingston mientras que géneros característicos de costa afuera como Asterionelliopsis, Navicula, Nitzschia, Rhizosolenia y Thalassionema dominaron en el Banco California. Las densidades más altas de fitoplancton (valores promedio de 34 174 células L-1) se encontraron en la boca del puerto. Valores promedio de zooplancton oscilaban entre un máximo (5 858.5m-3) en el Puerto Shoal Beacon (HSB) a un mínimo (2 124.19m-3) en el Banco California (CB), 171 especies del zooplancton fueron identificadas, de los cuales los copépodos dominaban con 76 especies. En general, se identificaron 75 especies del zooplancton en HSB, 107 de los Cayos Port Royal (SEC), 110 del borde de la plataforma expuesta (WE) y 95 del Banco oceánico (CB). Las formas larvarias eran numéricamente dominantes con nauplios de copépodos, huevos de peces y larvas de equinodermos que ocurren en todos los sitios. La dominancia de especies individuales fue utilizada para caracterizar las masas de agua. Lucifer faxoni y Penilia avirostris fueron indicativos de las aguas del puerto y Microsetella sp. y Farranula carinata fueron identificados como indicadores de aguas costa afuera. Taxones seleccionados de de zooplancton, como L. faxoni, Paracalanus parvus y nauplios de copépodos, a pesar de mostrar un decline gradual con la distancia desde el puerto de Kingston a la otra estación costa afuera, aumentan su abundancia en la estación más lejana, Banco California. Banco California es claramente una zona que experimenta un enriquecimiento que a veces puede ser tan alto como las áreas cerca de la costa, pero la comunidad planctónica es única y similar únicamente a las estaciones costa afuera. Para ser confiable, la caracterización de masas de agua debe implicar una serie de parámetros físico-químicos y biológicos.