Interacciones coral-césped, estructura de tallas de corales masivos y diversidad funcional de herbívoros como indicadores de estado de los arrecifes del complejo Islas Cayos de Bolívar, Reserva de Biosfera Seaflower

Study Extent

La cobertura geográfica de los datos corresponde a el Cayo Bolívar o Cayos del Este-sureste es un atolón del mar Caribe que se encuentra ubicado en la tercera sección, en la parte sur (14.780 km2) de la reserva de la biosfera Seaflower.

Sampling

Entre el 22 y el 30 de septiembre de 2022 se visitaron 22 estaciones (4 en la terraza del arrecife frontal, 3 en la terraza lagunar, 5 en la laguna arrecifal, 3 en la terraza de sotavento y talud exterior, 4 en los arrecifes periféricos de sotavento y 3 en la barrera de barlovento). Para la selección de los puntos de muestreo, se tomó como referencia las estaciones evaluadas por Díaz et al., (1996), quienes consideraron para su ubicación las unidades geomorfológicas en atolones arrecifales oceánicos. En total se evaluaron 54 transectos con el método del fotocuadrante, se realizaron censos de herbívoros en 53 cilindros y se recolectaron 100 muestras de sedimentos y 100 núcleos de esqueleto coralino de 11 especies de corales masivos en interacción con céspedes algales. Además, se realizó un careteo en la pradera de pastos frente a la isla de los Pescadores.

Quality Control

Ajuste de diferentes elementos del DwC: Realizado por el Equipo Coordinador del SIB Colombia de acuerdo a la naturaleza de los datos. Validación de las plantillas DwC con la herramienta GBIF Validator.

Method steps

1. Cobertura bentónica, frecuencia de interacciones coral-césped y estructura de tallas de corales masivos: En cada estación se evaluaron de 2 a 3 transectos de banda (10 x 2 m). Para ello, sobre cada transecto, cada metro y alternando de derecha a izquierda, guiados por una cinta métrica, se ubicó un trípode en PVC de 80 cm de altura, con cámara subacuática adaptada y un cuadrante en su base de 0.25 cm2, subdividido en 25 cuadrículas, para evaluar por transecto un área de 2.5 m2 (Gómez-Cubillos et al., 2019). Por cuadrante se tomaron fotografías del sustrato y, en los casos en que las colonias superaron las dimensiones del cuadrante, se tomaron fotografías adicionales, empleando como referencia un tubo en PVC metrado de 1 m de longitud. Las fotografías se organizaron en carpetas por estación y se realizó una primera revisión de las imágenes para estimar preliminarmente la riqueza de especies coralinas e identificar signos asociados con enfermedades en corales, tomando como referencia las guías de Raymundo et al., 2008; Weil y Rogers, 2011 y Weil et al., 2019. A partir de esta información: (I) Se calculó por estación, la abundancia (%), cobertura (%), área (cm2) y perímetro (cm) de las categorías bentónicas descritas por CARICOMP (2001) y Garzón-Ferreira et al. (2002): corales duros y milepóridos (por especie), macroalgas (frondosas, costrosas y céspedes), corales blandos, esponjas (erectas e incrustantes) y sustrato abiótico (arena y escombros). (II) se evaluó por especie coralina y tipo colonial el resultado aparente de las interacciones. (III) Se estimó el área o talla de las colonias (cm2) de las especies coralinas presentes en los cuadrantes (Yap et al., 1992), discriminando el porcentaje de tejido coralino vivo y el área afectada por mortalidad parcial (Jaramillo-González y Acosta, 2009). (IV) se calculó de manera general y por especie coralina la abundancia (# de colonias) y la densidad absoluta, a partir de la relación entre el número de colonias sobre el área muestreada (Rabinovich, 1978).
2. Recolecta de sedimentos acumulados en la interfaz coral-césped y extracción de núcleos de esqueleto coralino: En cada estación, se seleccionaron entre 1 y 2 colonias de corales masivos morfológicamente contrastantes según su tipo de organización colonial (meandroide, plocoide y cerioide), que tuvieran bordes de interacción activa con céspedes algales. Antes de iniciar los procedimientos de extracción se tomaron fotografías de toda la colonia y macros de los bordes de interacción de interés. Una vez seleccionada la interacción, sobre esta, se ubicó un marco de caucho (neumático de llanta) rectangular de 4.5 cm2 (3 cm de largo x 1.5 cm de ancho, simulando un campo quirúrgico) y, con una jeringa de 20 cm3 se succionaron cuidadosamente los sedimentos acumulados en el área delimitada por el dispositivo (Gómez-Cubillos et al., en prensa). Luego, sobre la misma porción de borde de interacción, se extrajo un núcleo de esqueleto coralino, empleando un martillo y un sacabocado de impacto de 27 mm de diámetro (5.7 cm2) (Gómez-Cubillos et al., 2020) (Figura 1b). Las muestras recolectadas se rotularon y fijaron con alcohol al 96 %. Los sedimentos se almacenaron en tubos Falcon de 50 ml y los núcleos en tarros plásticos con taparrosca de 200 ml. Las muestras se mantuvieron en nevera (~6 ºC) hasta su traslado al laboratorio. Una vez en laboratorio: (I) Cálculo de la cantidad total y por fracción (gruesos > 70 μm y finos < 70 μm) de los sedimentos acumulados por interfaz mediante técnicas de tamizaje, peso seco y calcinación en mufla (Gómez-Cubillos et al., en prensa). (II) Caracterización de la estructura de los ensamblajes de céspedes que interactúan con tejido coralino vivo, en términos de su composición, cobertura por taxa (%), altura del dosel (mm) y densidad aparente de los filamentos (Gómez-Cubillos et al., 2020). (III) Evaluación del resultado aparente de las interacciones, a partir de los signos identificados en las fotografías (Gómez-Cubillos et al., 2019) y su relación con las métricas calculadas (sedimentos y estructura).
3. Diversidad y redundancia funcional de herbívoros Por estación, se realizaron censos visuales de peces y macroinvertebrados en 3 puntos del arrecife, utilizando el método de tipo estacionario (Bohnsack y Bannerot, 1986). Este método consiste en la observación de los organismos dentro de un cilindro de 7 m de radio (79 m2) por un periodo de 5 minutos (Aguilar-Medrano y Calderón-Aguilera, 2015; Mejía y Garzón-Ferreira, 2000). Durante cada buceo se realizaron videos con cámara GoPro Hero 9 y se realizaron anotaciones sobre la riqueza de especies/géneros, abundancia, tamaño y estadio de vida de los peces herbívoros pertenecientes a las familias Acanthuridae, Labridae-Scarinae, Ephippidaey Kyphosidae. Para este estudio no se incluyó a la familia Blennidae debido a su hábitat críptico y a su baja contribución en el control de cambios de fase (Lobel, 1981). Para el caso de los macroinvertebrados móviles, se buscaron ejemplares de Echinoideos y del crustáceo Maguimithrax sp., con longitud total mayor a 1 cm (Francis et al., 2019; Bortone et al., 2000; Spadaro y Butler, 2021; Williams, 2021). A partir del registró fílmico y las notas de campo, los organismos censados se categorizarán en grupos funcionales según su forma de interactuar con el sustrato al consumir las algas (Bellwood y Choat, 1990; Bellwood et al., 2003; Bellwood et al., 2004; Johansson et al 2013; Tebbet et al., 2022):

El proyecto contiene 609 registros de corales, peces, macroinvertebrados y macroalgas de los cuales 584 se identificaron a especie (2 a forma), 22 a género y 1 a familia. Estos registros incluyen 13 clases, 25 órdenes, 39 familias y 50 géneros.

1. Acanthurus
   rank: genus
2. Acetabularia
   rank: genus
3. Acropora
   rank: genus
4. Aliger
   rank: genus
5. Caulerpa
   rank: genus
6. Chondrilla
   rank: genus
7. Condylactis
   rank: genus
8. Dendrogyra
   rank: genus
9. Diadema
   rank: genus
10. Dichocoenia
    rank: genus
11. Diploria
    rank: genus
12. Echinometra
    rank: genus
13. Erythropodium
    rank: genus
14. Eucidaris
    rank: genus
15. Eusmilia
    rank: genus
16. Favia
    rank: genus
17. Ginglymostoma
    rank: genus
18. Gorgonia
    rank: genus
19. Gymnothorax
    rank: genus
20. Helioseris
    rank: genus
21. Holothuria
    rank: genus
22. Hypanus
    rank: genus
23. Isophyllia
    rank: genus
24. Kyphosus
    rank: genus
25. Maguimithrax
    rank: genus
26. Meandrina
    rank: genus
27. Millepora
    rank: genus
28. Mussa
    rank: genus
29. Mycetophyllia
    rank: genus
30. Negaprion
    rank: genus
31. Padina
    rank: genus
32. Penicillus
    rank: genus
33. Percnon
    rank: genus
34. Scarus
    rank: genus
35. Scolymia
    rank: genus
36. Solenastrea
    rank: genus
37. Sparisoma
    rank: genus
38. Stylaster
    rank: genus
39. Thalassia
    rank: genus
40. Trididemnum
    rank: genus
41. Tripneustes
    rank: genus

La cobertura geográfica de los datos corresponde a el Cayo Bolívar o Cayos del Este-sureste; atolón del mar Caribe que se encuentra ubicado en la tercera sección, en la parte sur (14.780 km2) de la reserva de la biosfera Seaflower.