ABSTRACT
Introduction: The Gulf of Papagayo (GP) is a site of socioeconomic importance located in the North Pacific of Costa Rica. The ecosystem services of this site represent a benefit in local communities, and its dynamics are influenced by a coastal upwelling system that affects fishing and commercial activity. Objective: The objective of this study was to characterize the spatio-temporal variability of the main hydrographic parameters through measurements in situ during the period 2017-2019. Methods: Eight measurement campaigns were carried out, where a CTD probe was deployed to perform vertical profiles in 23 stations distributed throughout the GP, to characterize the variations in temperature, salinity, dissolved oxygen and chlorophyll concentration. Results: A minimum in surface and bottom temperature associated with upwelling caused by the wind was found in the first period of the year. The increase in salinity was associated with the decrease in temperature, being its highest value in the first period of the year, decreasing until reaching a minimum in November. The maximum chlorophyll concentration coincided with the lowest surface temperatures and the minimum oxygen values were associated with the minimum bottom temperatures, both occurring during the upwelling season. The parameter distribution was similar on dry and rainy seasons in stations located inside Bahía Culebra, likely attributed to the bathymetry effect. Conclusions: Bathymetry determines a south-north asymmetry for salinity and temperature. Subsurface cooling events coincide with strong wind periods. Upwelling influences the surface and bottom hydrographic dynamic in GP and determines the seasonal variability. The negative ENSO phase of 2018 corresponded with the strongest upwelling period, possibly promoting the interaction of upwelled coastal waters and the Costa Rica Thermal Dome.
Introducción: El Golfo de Papagayo (GP) es un sitio de alta importancia socioeconómica ubicado en el Pacifico Norte de Costa Rica. Los servicios ecosistémicos de este sitio representan un beneficio a las comunidades locales, y su dinámica está influenciada por un sistema de surgencia costera que influye en la actividad pesquera y comercial. Objetivo: El objetivo de este estudio fue caracterizar la variabilidad espacio-temporal de los principales parámetros hidrográficos a través de mediciones in situ durante el período 2017-2019. Metodología: Se realizaron 8 campañas de medición, donde se desplegó una sonda CTD para realizar perfiles verticales en 23 estaciones distribuidas en todo el GP, para caracterizar las variaciones de temperatura, salinidad, oxígeno disuelto y concentración de clorofila. Resultados: En el primer período del año se encontró una temperatura mínima de superficie y fondo asociada a la surgencia causada por el viento. El aumento de salinidad estuvo asociado a la disminución en la temperatura, siendo su valor más alto en el primer período del año y disminuyendo hasta alcanzar un mínimo en Noviembre. Los valores más altos de clorofila estuvieron relacionados con las temperaturas más bajas en superficie y los valores más bajos de oxígeno con las temperaturas más bajas en fondo. Se caracterizó la hidrografía de Bahía Culebra en relación con la parte externa de GP. Conclusiones: La batimetría determina una asimetría sur-norte de salinidad y temperatura. Los eventos de enfriamiento subsuperficiales coinciden con períodos de fuertes vientos. La surgencia influye en la dinámica hidrográfica de superficie y fondo en GP y determina la variabilidad interanual. El evento La Niña de 2018 mostró el período de surgencia más fuerte, posiblemente promoviendo la interacción de las aguas costeras y el Domo Térmico de Costa Rica.
ABSTRACT
Introducción: Los arrecifes coralinos son afectados negativamente por diferentes causas antropogénicas y ambientales en el Golfo de Papagayo. Objetivo: En esta investigación, la condición del arrecife coralino de Playa Blanca fue evaluado. Métodos: Entre agosto de 2010 y setiembre de 2011 el porcentaje de coral vivo por especie y del alga Caulerpa sertularoides fue determinado; el crecimiento anual de P. damicornis y P. elegans fue medido y relacionado con variables ambientales. Resultados: Se encontraron 14 especies de corales, dos de ellas, F. curvata y L. papyracea, únicamente como esqueletos. La zona con la mayor cobertura fue en la zona media de la playa. La especie con mayor CCV en todos los ámbitos de profundidad fue P. damicornis, seguido de P. elegans. La CCV descendió de 29 % en septiembre 2010 a 1 % en octubre 2010. La mortalidad masiva fue causada por una Floración Algal Nociva (FAN). La tasa de crecimiento de P. damicornis (26.0 ± 8.9 mm año-1) y de P. elegans (27.9 ± 4.5 mm año-1), no mostraron diferencias significativas entre profundidades ni por ubicación en el arrecife. Conclusiones: El exuberante arrecife de coral de Playa Blanca experimentó una regresión repentina de la CCV similar a las descritas por Glynn et al. (1983). Esto sugiere que ocurren ciclos de mortalidad y recuperación natural de los arrecifes de coral, aunque las presiones antropogénicas reducen la capacidad de resiliencia de estos. El ordenamiento espacial, tanto en tierra como en el mar, es vital para un adecuado desarrollo humano, en el que se incorpore en el análisis el aumento de la capacidad de recuperación de los ecosistemas coralinos.
Introduction: Coral reefs are negatively affected by different anthropogenic and environmental causes in the Gulf of Papagayo, Costa Rican Pacific coast. Objective: The health status of the Playa Blanca coral reef was evaluated. Methods: Between August 2010 and September 2011, the percentage of live coral cover (LCC) per species and of the macroalgae Caulerpa sertularoides was determined in four sectors and at three depths of the coral reef; the annual growth of Pocillopora damicornis and P. elegans was measured and related to temperature, nutrients, wind, sun irradiation and rain. Results: 14 species of corals were found, two of them, Fungia curvata and Leptoseris papyracea, only as skeletons. The area with the highest LCC was offshore in the middle zone of Playa Blanca. The species with the highest coverage in all depth ranges was P. damicornis, followed by P. elegans. The LCC decreased from 29% in September 2010 to 1% in October 2010 due to a mass coral mortality caused by harmful algal blooms. The growth rate of P. damicornis (26.0 ± 8.9 mm year-1) and P. elegans (27.9 ± 4.5 mm year-1) did not show significant differences between depths or location in the reef. Conclusions: The exuberant Playa Blanca coral reef experienced a sudden drop in LCC similar to those described by Glynn et al. (1983). This suggests that cycles of mortality and natural recovery of coral reefs occur, although anthropogenic pressures reduce the resilience capacity of the reefs. Spatial planning, both on land and in the sea, is vital for adequate human development, in which the increase in the resilience of coral ecosystems is incorporated into the analysis.
ABSTRACT
Bahía Culebra, at Gulf of Papagayo on the north Pacific coast of Costa Rica, is an area of seasonal upwelling where more intense cooling events may occur during some boreal winter weeks mainly. To study these extreme cool events, records of nine sea subsurface temperature stations from 1998 to 2010 were analyzed. Five events associated with extremely cool temperatures in this region were identified from these records and taken as study cases. Sea temperatures decreased about 8-9ºC during these events and occurred while cold fronts were present in the Caribbean, with strong trade wind conditions over Central America. These strong wind conditions may have favored the offshore displacement of the sea surface water. The axis of Bahía Culebra runs northeastsouthwest, a condition that favors and triggers cool water events, mainly because the displaced water is replaced by water from deeper levels.
Bahía Culebra, localizada en el Golfo de Papagayo, al norte de la costa del Pacífico de Costa Rica, es un área de afloramiento estacional, en donde pueden ocurrir eventos de enfriamiento más intensos, principalmente durante algunas semanas del invierno boreal. Para estudiar estos eventos de enfriamiento extremo, se analizaron datos de nueve estaciones con registros de la temperatura subsuperficial del mar, desde 1998 hasta el 2010. A partir de estos registros, se identificaron cinco casos de estudio asociados a enfriamientos del mar en la región. Los descensos de la temperatura de estos eventos fueron de aproximadamente 8-9ºC y se asociaron al paso de empujes fríos en la región del Caribe y una fuerte magnitud del viento alisio sobre América Central. Este reforzamiento del flujo alisio favorece el desplazamiento del agua superficial hacia afuera de Bahía Culebra, cuyo eje principal se ubica en la dirección noreste-suroeste. Lo anterior favorece y provoca un enfriamiento de la temperatura del mar en la bahía, ya que el agua desplazada es reemplazada por aguas más frías provenientes de profundidades mayores.
Subject(s)
Groundwater/analysis , Cold Temperature , Bays , Cold Front , Costa RicaABSTRACT
Climate and subsurface sea temperature in Bahía Culebra, Costa Rica. Bahía Culebra, Golfo de Papagayo, Costa Rica is a seasonal upwelling area. To determine the relationship of climate and the subsurface temperature variability at Bahía Culebra, we analyzed nine records of sea subsurface temperature from the Bay, continuously recorded from 1998 to 2010. The analysis characterized the annual cycle and explored the influence of different climate variability sources on the subsurface sea temperature and air temperature recorded in Bahía Culebra. Data from an automatic meteorological station in the bay were studied, obtaining the annual and daily cycle for air surface temperature and wind speed. Sea surface temperature (SST) trend from 1854 to 2011 was calculated from reanalysis for the region that coverts 9-11°N, 85-87°W. Because of the positive SST trend identified in this region, results showed that annual and daily cycles in Bahía Culebra should be studied under a warming scenario since 1854, that is coherent with the global warming results and its climate variability is influenced by El Niño-Southern Oscillation (ENSO) in the Equatorial Pacific and by atmospheric forcing triggered by climate variability with Atlantic Ocean origin, because warm (cold) events in Bahía Culebra tend to occur in concordance with positive & negative (negative & positive) anomalies in Niño 3.4 (NAO) index.
Bahía Culebra, Golfo de Papagayo, Costa Rica es una región de afloramiento estacional. Para determinar la relación entre el clima y la variabilidad de la temperatura sub-superficial, se analizaron los registros de la temperatura sub-superficial del mar de nueve estaciones localizadas en la Bahía. El análisis permitió caracterizar su ciclo anual y explorar su relación con fuentes de variabilidad climática que influencian el clima regional para el periodo 1998-2010. Los resultados se contextualizaron usando además los datos de una estación meteorológica automática que funcionó en la bahía junto con el registro de la temperatura superficial del mar para una rejilla que cubre la región de 9-11°N, 85-87°W, para el periodo 1854-2011. Debido a la tendencia positiva encontrada en la región para la temperatura superficial del mar, se concluye que los resultados mostrados asociados a los ciclos anuales y diarios en Bahía Culebra deben ser interpretados bajo un escenario de cambio climático, asociado a un calentamiento ocurrido desde 1854, además coherente con lo observado globalmente, y que su variabilidad climática está influenciada no sólo por aquella ligada a la de El Niño-Oscilación del Sur, en el Pacífico Ecuatorial, sino también por influencias de tipo atmosférico relacionadas con la variabilidad en el Océano Atlántico, debido a que los eventos cálidos (fríos) en Bahía Culebra tienden a ocurrir en concordancia con anomalías positivas y negativas (negativas y positivas) de los índices Niño 3.4 y OAN, respectivamente.
Subject(s)
Temperature , Climate Change , Bays , Costa Rica , Sea Level RiseABSTRACT
We studied the annual patterns of composition, abundance and spacial-temporal distribution of mesozooplankton in the upwelling zone of Culebra Bay, north Pacific coast of Costa Rica, during the 1999 La Niña event and in 2000. The Bay showed a high variability in physical-chemical conditions during the study period in which 26 mesozooplankton groups (both meroplanktonic and holoplanktonic forms) were found. The copepods (2 358.53 ± 2 290.90ind/m³), ostracods (1 084.46 ± 1 850.20ind/m³) and invertebrate eggs (844.26 ± 7069.27ind/ m³) were the most abundant groups in Bahía Culebra. All mesozooplankton (0.2-2 mm) data showed high spatial-temporal variability although differences were not significant. Higher abundances were found during 1999, with the exception of appendicularians and crustacean larvae. Higher zooplankton abundances were observed during the dry season of both years. Stations close to the mouth show an oceanic influx of holoplanktonic forms, while inside the bay, the meroplanktonic forms were important. Mesozooplankton abundance and distribution were influenced by coastal upwelling pulses.
Se estudian los patrones anuales de la composición, abundancia y distribución espacial-temporal de mesozooplancton en la zona de afloramiento de Bahía Culebra, en la costa norte del Pacífico de Costa Rica. Bahía Culebra presenta una alta variabilidad en las condiciones físico-químicas y se encontraron 26 grupos de mesozooplancton (meroplanctónicas y holoplanctónicos). Los copépodos (2 358.53 ± 2 290.90ind./m³), ostrácodos (1 084.46 ± 1 850.20ind./m³) y huevos de invertebrados (844.26 ±7069.27ind./m³) fueron los grupos dominantes. Hubo mayores abundancias en 1999 que en el 2000, con la excepción de apendicularias y larvas de crustáceos. El zooplancton fue más abundante en la época seca de ambos años. Las estaciones de la boca muestran un flujo oceánico de formas holoplanctónicos, mientras que el interior de la bahía meroplanctónicas fueron importantes las formas. La abundancia y distribución del mesozooplancton parecen reflejar los pulsos de surgencia costera.
