Boletín de Investigaciones Marinas y Costeras - INVEMAR

Surface circulation patterns above the coastal shelf between El Uno bay and Las Vacas spit, Gulf of Urabá, Colombian Caribbean

ABSTRACT Good knowledge of the coastal circulation patterns is essential for a proper management of the coastline, especially in areas with a high anthropic pressure. In order to determine the main characteristics of the coastal currents in the Gulf of Urabá, the seasonal patterns of surface circulation were measured and analyzed during times of high and low rainfall along 6 km of coastline, between the Punta de Las Vacas and Punta Yarumal coastal spit systems, in the municipality of Turbo, Antioquia. These measurements were made with surface drifters, which were launched at different tide stages and tracked for time periods based on the semi-diurnal cycle. The in-situ measurements were analyzed alongside tide and wind data from a climatic station located near the gulf. The circulation patterns behaved differently depending on the season of the year. In the rainy season, with southerly winds, the drifters moved mainly towards the north while during the dry season, with northerly winds, all the drifters moved to the south. Although the circulation patterns showed a strong relationship with the tidal cycle and wind conditions, the Turbo and El Uno Bays modified some of the drifter’s paths.

RESUMEN Conocer los patrones de circulación costera es fundamental para gestionar adecuadamente la franja litoral, especialmente en áreas con alta presión antrópica. Con el objetivo de determinar las características de las corrientes costeras en el golfo de Urabá, se midieron y analizaron los patrones estacionales de circulación superficial durante las épocas de mucha y poca lluvia a lo largo de 6 km de costa, entre las espigas litorales de punta de Las Vacas y punta Yarumal del municipio de Turbo, Antioquia. Estas mediciones se realizaron con derivadores superficiales, que fueron lanzados en diversos estadios de la marea y rastreados durante periodos cercanos al ciclo semidiurno. Las mediciones in situ se analizaron considerando la evolución de la marea y los vientos observados en una estación climática ubicada cerca del golfo. Los patrones de circulación mostraron un comportamiento diferente durante las dos estaciones del año. La temporada de mucha lluvia, con vientos del sur, presentó trayectorias hacia el norte y la temporada de poca lluvia, con vientos del norte, las trayectorias fueron hacia el sur. Aunque los patrones de circulación mostraron una fuerte relación con la marea y el viento, las trayectorias de algunos derivadores se modificaron localmente por la presencia de geoformas como las bahías de Turbo y El Uno.

Distribution, composition, and abundance of ichthyoplankton in three marine protected areas of the Colombian Pacific

ABSTRACT With the purpose of characterizing ichthyoplankton in three marine protected areas (Sanquianga National Natural Park, Gorgona National Natural Park and Malpelo Fauna and Flora Sanctuary) in the Colombian Pacific during November 2009, scientific expeditions were carried out to obtain 56 samples by trawling with bongo nets. 3,155 / 10 m2 fish larvae were captured distributed in 1,553 larvae / 10 m2 (49.22 %) for the PNN Sanquianga; 1,411 larvae / 10m2 (44.72 %) for the Gorgona PNN and 191 larvae / 10m2 (6.05 %) for the Malpelo SFF. The main families were Engraulidae (PNN Sanquianga), Bregmacerotidae (PNN Gorgona) and Phosichthyidae (SFF Malpelo). The NMS community analysis shows that the location of the PNN Sanquianga (coastal), PNN Gorgona (intermediate) and SFF Malpelo (oceanic) areas, marks a clear difference in the composition, distribution and abundance of the larvae. Eggs of Engraulidae were found for the first time in the Malpelo area, an unusual area in its distribution, coinciding with what was reported by the Climate Alert Bulletin (BAC, 2009) of July 2009, which reports the development of an El Niño event, which lasted until the first quarter of 2010.

RESUMEN Con el propósito de caracterizar el ictioplancton en tres áreas marinas protegidas (Parque Nacional Natural Sanquianga, Parque Nacional Natural Gorgona y Santuario de Fauna y Flora Malpelo) en el Pacífico colombiano durante noviembre de 2009, se realizaron expediciones científicas para obtener 56 muestras mediante el arrastre con redes bongo. Se capturaron 3155/10 m2 larvas de peces distribuidas en 1553 larvas/10 m2 (49,22 %) para el PNN Sanquianga; 1411 larvas/10 m2 (44,72 %) para el PNN Gorgona y 191 larvas/10 m2 (6,05 %) para el SFF Malpelo. Las principales familias fueron Engraulidae (PNN Sanquianga), Bregmacerotidae (PNN Gorgona) y Phosichthyidae (SFF Malpelo). El análisis de comunidades evidencia que la ubicación de las áreas, PNN Sanquianga (costera), PNN Gorgona (intermedia) y SFF Malpelo (oceánica), marca una clara diferencia en la composición, distribución y abundancia de las larvas. Se encontraron por primera vez huevos de la familia Engraulidae en el área de Malpelo, no habitual en su distribución, coincidiendo con lo registrado por el Boletín de Alerta Climática (BAC, 2009) de julio de 2009, que plantea el desarrollo de un evento El Niño, que se extendió hasta el primer trimestre de 2010.

Conservation of the hawksbill turtle (Eretmochelys imbricata) in Rincón del Mar, Colombia

ABSTRACT The conservation and nesting ecology of the hawksbill turtle (Eretmochelys imbricata) are described, as a result of a systematic monitoring between 2018 and 2019 in the municipality of Rincón del Mar, San Onofre, Sucre. Six hawksbill turtle nests were recorded in situ, one nest was poached by humans. The nesting female spawned a total of 761 eggs in five clutches (mean 152.2 ± 15.5 eggs per clutch). Mean hatching success was 78.2 ± 12.4 % and the mean emergence success was 74.7 ± 14.1 % (n = 5). The mean incubation period was 54 ± 7.8 days (n = 4). 591 hatchlings were released into the sea, of which 22 (3.72 %) were rescued and released with the community. In addition, physical measurements of the nests (width, depth, distance to the beach) and morphometric measurements of the hatchlings (SCW, SLC and weight) were carried out. Finally, 14 natural and anthropogenic threats were identified for the species in Rincón del Mar and different degrees of threat, according to the beach sector, being high, medium and low for Chichimán, Ana Gómez and Balsillas with Punta Gorda respectively. Our results contribute to the knowledge of the current status of the hawksbill turtle, as well as the importance of the community participation, systematic and standardized monitoring, and the urgency of generating plans and management units for their conservation in Rincón del Mar.

RESUMEN Se describen los procesos de conservación y ecología de anidación de la tortuga carey (Eretmochelys imbricata), producto del monitoreo sistemático entre 2018 y 2019 en el corregimiento de Rincón del Mar, San Onofre, Sucre. Se registraron seis nidadas de tortuga carey, todos fueron dejadas in situ y un nido fue saqueado por humanos. Las hembras desovaron un total de 761 huevos en cinco nidadas (promedio ± DE: 152,2 ± 15,5 huevos por nidada). El éxito de eclosión fue en promedio 78,2 ± 12,4 % y el éxito de emergencia fue en promedio 74,7 ± 14,1 % (n = 5). El periodo de incubación fue en promedio de 54 ± 7,8 días (n = 4). Fueron liberadas 591 crías al mar, de las cuales 22 (3,72 %), fueron rescatadas y liberadas con la comunidad. Además, se realizaron mediciones físicas de los nidos (ancho, profundidad, distancia a la playa), medidas morfométricas de los neonatos (ARC, LRC y peso) y se identificaron amenazas en el sector. Nuestros resultados contribuyen al conocimiento del estado actual de la tortuga carey, así como lo indispensable de la participación comunitaria para su conservación en Rincón del Mar.

Absorption efficiency in post-larvae of the shrimp Litopenaeus vannamei fed a diet of marine yeast from mangrove mudflats

ABSTRACT The present study investigated marine yeast as a food source in the Pacific white shrimp Litopenaeus vannamei. Yeast absorption efficiency was determined by measuring the proportion of organic matter assimilated by shrimp post-larvae (PLs). The yeast was isolated and propagated in the laboratory from a sediment sample obtained from a mangrove mudflat. Shrimp post-larvae at six stages, from PL-5-days-old to PL-35-days-old were fed exclusively with yeasts, at three concentrations (1.5 × 105, 3 × 105, 5 × 105cell/mL). The overall average of yeast absorption was around 65.85 ± 11.42 %. The two-way analysis of variance ANOVA (p < 0.05) showed that the efficiency of yeast absorption was not affected by the concentrations of yeasts as a food source: none of the yeast concentrations interacted with the age of the post-larvae. The absorption efficiency of 67.30 % registered in young post-larvae (PL 5-days-old to PL15-days old) was significantly different than the efficiency registered for older post-larvae (PL 20 days old to PL 35 days-old) with an average of 60.21 % (p < 0.05). The relatively high absorption efficiency of yeast in L. vannamei post-larvae contributes to a better understanding of the potential role of microorganisms as complementary feedstuffs in coastal aquaculture.

RESUMEN El presente estudio investigó la levadura marina como fuente de alimento en el camarón blanco Litopenaeus vannamei. Se determinó la eficiencia de absorción de levaduras midiendo la proporción de materia orgánica asimilada por las postlarvas de camarón. La levadura marina se aisló y se propagó en laboratorio a partir de una muestra de sedimento obtenida en una marisma de manglar. Seis etapas de desarrollo de postlarvas de camarón, desde PL-5 días hasta PL-35 días fueron alimentadas exclusivamente con tres concentraciones de levaduras (1,5 × 105, 3 × 105, 5 × 105cel/mL). El promedio general de la absorción de levadura fue de 65,85 ± 11,42 %. El análisis de varianza de dos vías ANOVA (p < 0,05) mostró que la eficiencia de absorción de levadura en post-larvas de camarón no se vio afectada por las concentraciones de levaduras; tampoco las concentraciones de levaduras interactuaron con la edad de las postlarvas. La eficiencia de absorción de 67,30 % registrada en postlarvas jóvenes (PL-5 a PL-15) fue significativamente diferente a la absorción registrada en post-larvas de mayor edad (PL-20 a PL-35) con un promedio de 60,21 % (p < 0,05). La eficiencia de absorción relativamente alta de levadura en postlarvas de L. vannamei contribuye a una mejor comprensión del rol de los microorganismos como complemento nutricional en la acuicultura costera.

Design of an oceanographic sampling network for the Malpelo Fauna and Flora Sanctuary, Pacific of Colombia

ABSTRACT In order to generate inputs for the management of the Sanctuary, the Pacific Territorial Directorate of National Natural Parks began in 2006 a monitoring of oceanographic conditions in the area. Currently, this monitoring has a sampling network of only six stations located 0.93 km (0.5 nm) and 1.85 km (1 nm) from the island, so it is not efficient due to the reduced distance between stations, and insufficient given the large extension of the Sanctuary. Therefore, a sampling network was designed based on Sea Surface Temperature (TSM) data taken in situ and derived from the Modis-Aqua remote sensor. The spatial autocorrelation structure was analyzed through a semi-variance function. The decision to choose the best sampling network among the different sizes was based on the dissimilarity between stations associated with the semi-variance model, on the variance of the prediction error, on the predominant pattern of marine currents during the annual cycle, and on aspects logistics related to the movement limitations of the vessels that carry out oceanographic monitoring in the SFF Malpelo. As a result of considering these variables, a sampling network was obtained with stations every 7.41 km (4 nm) , composed of eight new stations and six of the historical sampling network.

RESUMEN Con el objetivo de generar insumos para el manejo del Santuario de Flora y Fauna Malpelo, la Dirección Territorial Pacífico de Parques Nacionales Naturales de Colombia, inició en 2006 un monitoreo de condiciones oceanográficas en el área. En la actualidad este monitoreo cuenta con una malla de muestreo de solo seis estaciones ubicadas a 0,93 km (0,5 millas náuticas) y 1,85 km (1 milla náutica) desde la isla, por lo que es poco eficiente debido a la reducida distancia entre estaciones e insuficiente dada la gran extensión del Santuario. Por lo tanto, se diseñó una malla de muestreo con base en datos de temperatura superficial del mar (TSM) tomados in situ, derivados del sensor remoto MODIS-Aqua. Se analizó la estructura de autocorrelación espacial a través de una función de semivarianza. La decisión para elegir la mejor malla de muestreo entre los diferentes tamaños, fue basada en la disimilitud entre estaciones asociada al modelo de semivarianza, en la varianza del error de predicción, en el patrón de corrientes marinas predominante durante el ciclo anual, y en aspectos logísticos relacionados con las limitantes de desplazamiento de las embarcaciones que realizan los monitoreos oceanográficos en el SFF Malpelo. Como resultado de considerar estas variables, se obtuvo una malla de muestreo con estaciones cada 7,41 km (4 millas náuticas) compuesta por ocho estaciones nuevas y las seis de la malla de muestreo histórica.

Increase in microplastic pollution in the surface waters of Buenaventura Bay, Colombian Pacific

ABSTRACT Microplastic (MP) pollution in coastal ecosystems is a serious problem throughout the world. In Colombia, there is little information on this issue, especially for the Pacific coast. For these reasons, the density, distribution, and types of MP on the surface of the water were studied in the bay of Buenaventura estuary, Colombia’s main seaport. A total of 36 samples were collected in two estuarine areas: the inner estuary (IE), closest to the main urban area and river mouths, and the external estuary (EE), further away from both areas, during three seasons: rainy, transition, and dry, in 2015 and 2019. On average, the density of the MP increases annually by 28.7 % in the surface waters of Buenaventura Bay. It was also found that the highest densities of MP occurred mainly in the rainy season (664,766.7 ± 129,828.1 particles/km²) and transition (320,386.5 ± 59,313.7 particles/km²), while in the dry season the densities were lower (160,899 ± 43,606 particles/km²), due to increased runoff in times of higher rainfall. In both years, MP concentration increased the further from the inner zone of the bay the sample was taken, with a lower density observed in the IE (271,928.6 ± 60,734.9 particles/km²) and a higher density in the EE (492,106.2 ± 98,467.1 particles/km²). The MP found were classified into fragments, fibers, and pellets, according to their shape. In the IE, there was a greater quantity of fibers, while in the EE, fragments where the most common MP shape. The types of MP that were more abundant on the surface were fragments (62.2 %) and fibers (37.4 %), possibly due to their low density compared to the density of the estuarine water.

RESUMEN La contaminación por microplásticos (MP) en los ecosistemas costeros es un grave problema alrededor del mundo. En Colombia existe poca información sobre este contaminante, especialmente para la costa pacífica. Por lo anterior, se determinó la densidad, distribución y tipos de MP en la superficie del agua del estuario de la bahía de Buenaventura, principal puerto de Colombia. Se recolectaron 36 muestras en dos sectores: Estuario Interno (EI), más cercano a la principal zona urbana y la desembocadura de ríos y el Estuario Externo (EE), más alejado de ambas influencias; el trabajo se llevó a cabo durante tres épocas: lluvia, transición y seca, en 2015 y 2019. En promedio, la densidad de MP aumentó anualmente un 28,7 % en las aguas superficiales de la bahía de Buenaventura. La densidad de los MP aumentó en ambos años al incrementar la distancia desde la zona interna de la bahía, observándose una menor densidad en el EI (271 928,6 ± 60 734,9 partículas/km²) y una mayor densidad en el EE (492 106,2 ± 98 467,1 partículas/km²). Así mismo, se encontraron las mayores densidades de MP en las épocas de lluvia (664 766,7 ± 129 828,1 partículas/km²) y transición (320 386,5 ± 59 313,7 partículas km²), mientras que en la época seca se presentaron en menores concentraciones (160 899 ± 43 606 partículas/km²), lo cual se asocia al incremento de la escorrentía en épocas con mayor precipitación. Los MP hallados se clasificaron según su forma en fragmentos, fibras y pellets. En el EI las fibras se presentaron en mayor cantidad, mientras en que en el EE predominaron los fragmentos. Los tipos de MP que más abundaron en la superficie fueron los fragmentos (62,2 %) y las fibras (37,4 %), posiblemente por su poca densidad en comparación a la densidad del agua estuarina.

Trophic habits of the flounder Citharichthys gilberti (Paralichthyidae) and its spatiotemporal variability in Buenaventura Bay, Colombian Pacific

ABSTRACT Fishes belonging to the order Pleuronectiformes, are flattened and inhabit estuarine bottoms. They are important because they provide an energy exchange between the demersal habitat and the water column, reflecting the effects of environmental variations in the ecosystem and the dynamics of trophic relation between species. This research evaluates the influence that some space-time variations have on the diet of Citharichthys gilberti in Buenaventura Bay. 92 stomachs corresponding to sites with different environmental characteristics within the Bay were examined. Feeding indices were determined to make a trophic characterization and evaluate the interactions between trophic habits and environmental variables. The prey with the highest relative importance in the diet of C. gilberti were crustaceans and fish. The consumption of crustaceans was higher in the dry season and in the external zone, being significantly influenced by variations in pH and transparency. On the other hand, fish consumption was constant throughout the year, regardless of environmental variations. It was possible to determine that C. gilberti is a generalist carnivore, opportunistic according to the availability of food, with adaptability to the environment and that it can present intraspecific competition with other consumers of crustaceans.

RESUMEN Los lenguados pertenecientes al orden Pleuronectiformes son peces aplanados que habitan fondos estuarinos blandos. Son importantes ya que proporcionan un intercambio energético entre el hábitat demersal y la columna de agua, reflejando los efectos de las variaciones ambientales del ecosistema y la dinámica de especies relacionadas tróficamente. Esta investigación evalúa la influencia que tienen algunas variaciones ambientales (espaciotemporales) en la dieta de Citharichthys gilberti en la bahía de Buenaventura. Se examinaron 92 estómagos correspondientes a sitios con diferentes características ambientales dentro de la bahía. Se determinaron índices de alimentación para hacer una caracterización trófica y evaluar las interacciones entre los hábitos tróficos y las variables ambientales. Las presas con mayor importancia relativa en la dieta de C. gilberti fueron los crustáceos y los peces. El consumo de crustáceos fue mayor en la época seca y en el sector externo, siendo influenciado significativamente por variaciones de pH y transparencia. Por otra parte, el consumo de peces fue constante todo el año, independientemente de las variaciones ambientales. Se logró determinar que C. gilberti es un carnívoro generalista, oportunista según la disponibilidad de alimento, con adaptabilidad al medio y que puede llegar a presentar competencia intraespecífica con otros consumidores de crustáceos.

Short-term response of water physicochemical parameters to the hydrological rehabilitation of channels in mangroves from Cispata, Colombian Caribbean

ABSTRACT The present study evaluated the short-term response (<six months), of water physicochemical parameters to hydrological rehabilitation (HR) of clogged channels in mangrove of Cispata, Colombian Caribbean. Between September 2018 and September 2019, we measure the water physicochemical parameters before and after the HR. The index of marine and coastal water quality (ICAMPFF) in channels and swamps was calculated. Before the HR, in some stations, water quality was very poor, in other inadequate, and in other acceptable; after five months of HR in all stations, water quality became acceptable. After HR, the salinity and temperature of the water within the mangrove decreased to adequate values for the mangrove seedlings. In the short term, HR significantly improved the physicochemical conditions of the water required for the preservation of fauna and seedlings in the channels, swamps, and within the mangrove forest. Our findings are applicable in the mangrove restoration management and their adaptive handling.

RESUMEN Se evaluó la respuesta en el corto plazo (< seis meses) de parámetros fisicoquímicos del agua a la rehabilitación hidrológica (RH) de caños colmatados en manglares de Cispata, Caribe colombiano. Entre septiembre 2018 y septiembre 2019 se midieron parámetros fisicoquímicos antes y después de la RH. Se calculó el Índice de Calidad de Aguas Marinas y Costeras (ICAMPFF) en caños y ciénagas. La calidad del agua antes de la RH en algunas estaciones era pésima, en otras inadecuada y aceptable; después de cinco meses de la RH, la calidad fue aceptable en todas las estaciones. Después de la RH la salinidad y temperatura del agua dentro del manglar disminuyeron a valores adecuados para las plántulas de mangles. En el corto plazo, la RH mejoró significativamente las condiciones fisicoquímicas del agua en caños, ciénagas y dentro del manglar para la preservación de fauna y plántulas de mangles. Los resultados son aplicables en la gestión de la restauración de manglares y su manejo adaptativo.

The environmental recovery of the main tourist destinations in the Colombian Caribbean during the Covid-19 quarantine

ABSTRACT To counteract the spread of the Covid-19 pandemic disease, the Colombian government decreed a quarantine period from March 24 to July 1, 2020, which forced the cessation of tourist activities and the closure of the main tourist destinations of the Colombian Caribbean: Santa Marta, Cartagena, and San Andrés. During this period, a significant increase in the environmental quality of these coastal zones was perceived. To quantify environmental changes in the coastal zone, the variation in chlorophyll concentration and total suspended solids observed by the Sentinel-3 satellite mission, 30 days before and after the start of the quarantine, was analyzed. The results showed a decrease in the concentration of chlorophyll (> 20 %) and suspended solids (> 40 %) in Santa Marta and Cartagena, but no significant change in San Andrés. Although part of this reduction was linked to seasonal changes in local forces, the results suggest that environmental recovery could be a remote effect of the cessation of polluting activities in the continental territory. Thus, the Covid-19 quarantine provides a reference to observe the effects of productive and tourist activities, potentially useful to establish the carrying capacity and recovery of coastal ecosystems.

RESUMEN Para contrarrestar la propagación de la enfermedad pandémica del Covid-19, el gobierno de Colombia decretó un periodo de cuarentena de marzo 24 a julio 1 de 2020, que obligó al cese de las actividades turísticas y al cierre de los principales destinos turísticos del Caribe colombiano: Santa Marta, Cartagena y San Andrés. Durante este periodo se percibió un incremento significativo en la calidad ambiental de estas zonas costeras. Para cuantificar los cambios ambientales en la zona costera, se analizó la variación en la concentración de la clorofila y los sólidos suspendidos totales de la misión satelital Sentinel-3, 30 días antes y después del inicio de la cuarentena. Los resultados mostraron una disminución en la concentración de clorofila (> 20 %) y sólidos suspendidos (> 40 %) frente a Santa Marta y Cartagena, pero ningún cambio significativo en San Andrés. Aunque parte de esta reducción estuvo vinculada a cambios estacionales en forzantes locales, los resultados sugieren que la recuperación ambiental podría ser un efecto remoto del cese de actividades contaminantes en el territorio continental. Así, la cuarentena Covid-19 proporciona un referente para observar efectos de las actividades productivas y turísticas, potencialmente útil para establecer la capacidad de carga y recuperación de ecosistemas costeros.