Boletín de Investigaciones Marinas y Costeras - INVEMAR

POTENTIAL LONGITUDINAL TRANSPORT CAPACITY OF SEDIMENTS AT THE INTRA-ANNUAL SCALE, IN THE COASTAL AREA OF PUNTA YARUMAL, GULF OF URABÁ, FROM THE SIMULATION OF A MARITIME CLIMATE

Se estiman las tasas de transporte potencial longitudinal de sedimentos (TPLS) a escala intra-anual y anual, influenciado por el oleaje en la zona de delta formada por la desembocadura del río Turbo, ubicada sobre la margen oriental del golfo de Urabá, específicamente en Punta Yarumal, a partir de tres ecuaciones propuestas por varios autores. El artículo contiene una descripción general de la zona de interés, posteriormente se realiza un resumen de la metodología llevada a cabo para el desarrollo de este estudio y, finalmente, se estiman las tasas de TPLS con las tres ecuaciones propuestas.

In this article we estimate the rate of intra-annual and annual longshore sediment transport, influenced by waves in the delta formed by the mouth of the Turbo river, located on the eastern margin of the Gulf of Urabá, specifically Punta Yarumal, from three equations proposed by various authors. The article contains an overview of the area of interest, a summary of the chosen methodology to develop this study, and finally, once the estimated longshore transport rates are calculated, the results, discussion and conclusions are presented.

RETICULATE EVOLUTION BY HYBRIDIZATION IN CORALS

La especiación por hibridación y la introgresión adaptativa han sido reconocidas como mecanismos promotores de biodiversidad en animales. En corales que presentan variabilidad morfológica, se sugiere que las incongruencias filogenéticas son producto de procesos de hibridación. Por ejemplo, en el mar Caribe se detectó que Acropora prolifera contiene un haplotipo de cada uno de sus parentales (A. cervicornis y A. palmata) y morfología intermedia. Dada la evidencia de polifilia y parafilia, sumado a la posibilidad de cruces interespecíficos, se sugiere que la hibridación tiene un papel importante en la evolución de este y otros géneros de corales. Así mismo, se plantea que la evolución de Acropora se ha presentado en forma reticulada, promovida por la existencia de un syngameon. Sin embargo, en algunos casos no se ha establecido el causante de la variabilidad morfológica y genética, pues no ha sido posible diferenciar entre procesos de hibridación introgresiva y procesos tales como purificación incompleta del linaje, convergencia y polimorfismos ancestrales mantenidos por selección. Para evaluar qué evidencia empírica hay de evolución reticulada por hibridación en corales, se realizó una revisión de estudios publicados sobre morfología y filogenética de especies con posibles eventos de hibridación. Igualmente, se revisaron los tipos de aislamiento reproductivo y se examinaron los resultados de cruces interespecíficos de especies que liberan sus gametos en sincronía. Adicionalmente, se analizó el efecto de la hibridación sobre la diversidad coralina y la posible adaptación de los corales a medios cambiantes en el contexto de cambio climático. En conclusión, a la fecha no existe evidencia que constate especiación por hibridación en corales. Por lo anterior, se hace necesario el uso de nuevas metodologías de next generation, que faciliten la búsqueda de señales de hibridación o introgresión y así, poder determinar con exactitud si la especiación por hibridación y/o la introgresión adaptativa son las fuerzas que promueven la gran diversidad coralina.

Hybrid speciation and adaptive introgression have been recognized as mechanisms promoting biodiversity in animals. For corals with high morphological variation, hybridization is being considered as a possible explanation of phylogenetic incongruences. For instance, in the Caribbean Sea, it has been shown that Acropora prolifera contains a haplotype from each of its parents (A. cervicornis and A. palmata) and intermediate morphology. Because of the polyphyly and paraphyly, in addition to crosses between species, it is suggested that hybridization has an important role in the evolution of Acropora and other corals. Moreover, it has been proposed that the evolution of Acropora is in a reticulate pattern owing to a syngameon. Nevertheless, in some cases it has not been possible to state the reason of morphological and genetic variation since it was not possible to differentiate between introgressive hybridization and other process such as incomplete linage sorting, convergence and ancestral polymorphism selectively maintained. To review the empiric evidence of reticulate evolution by hybridization in corals, here, I reviewed published research on the morphologic and phylogenetic evidence of possible events of hybridization. Additionally, I analyzed the reproductive barriers and the results of interspecific crosses of species that synchronically spawn their gametes. Moreover, I reviewed the effect of hybridization on coral biodiversity and a possible adaptation of corals under climate change. In conclusion, up today, there is no evidence of hybrid speciation in corals. Thus, the use of new methodologies of next generation is needed as a way to looking for hybridization or introgression signals in order to state whether hybrid speciation and/or adaptive introgression are forces driving the great coral diversity.

CHARACTERIZATION OF THE USE AND UTILIZATION OF HYDROBIOLOGICAL RESOURCES IN CARIBBEAN PROTECTED AREAS OF COLOMBIA'S NATIONAL NATURAL PARKS

Las áreas protegidas en Colombia tienen como uno de sus objetivos la conservación de la biodiversidad. En relación con recursos hidrobiológicos, se constituyen en la fuente que alimenta las zonas aledañas, en donde las comunidades de pescadores deben realizar un aprovechamiento sostenible. Sin embargo, las presiones regionales traspasan los límites de las áreas, lo cual, sumado a las limitadas capacidades de control interinstitucional, han obligado a la búsqueda de diferentes estrategias para abordar el conflicto. En este sentido, Parques Nacionales Naturales de Colombia (PNNC), en el cumplimiento de su misión, inició un proceso que conducirá a la definición e implementación de acciones que contribuyan a la disminución de la presión sobre los recursos hidrobiológicos en las AP, siendo inicialmente una de ellas la caracterización de algunos elementos sociales y la presión ejercida por los pescadores en cinco AP del Caribe colombiano: Parque Nacional Natural (PNN) Tayrona, PNN Old Providence McBean Lagoon, PNN Corales del Rosario y San Bernardo, Santuario de Fauna y Flora Los Flamencos y Vía Parque Isla de Salamanca. Para desarrollar el estudio, se aplicó la metodología propuesta en el Sistema de Información Pesquera del Invemar (Sipein) en lo concerniente a la caracterización de la actividad. En total se encuestaron 1664 pescadores, de los cuales dependen 7545 personas directamente, siendo 29.3% menores de edad. Se observó que 40% de los pescadores alternan la pesca con otras actividades dentro de las áreas protegidas (guía turístico, lanchero, ayudante de buceo o vendedor ambulante) y fuera de ellas (agricultor, obrero de construcción o comerciante minorista). Se determinaron 63 lugares de procedencia de los pescadores, localizados en las zonas adyacentes a las áreas protegidas y circunscritos a cinco departamentos del Caribe. Se estimó que existen 1146 unidades económicas de pesca potenciales que usan las áreas protegidas. Se discute el papel que debe asumir PNNC y otras instituciones estatales y territoriales con el propósito de contribuir a la disminución de las presiones al interior de las áreas protegidas. Se recomienda la construcción de propuestas para el manejo de las áreas, elaboradas con participación de los administradores del recurso, investigadores, pescadores, académicos y entidades gubernamentales y no gubernamentales. Entre las propuestas que se recomiendan se mencionan: fortalecer el ejercicio de control y vigilancia, crear alternativas económicas por fuera de las áreas protegidas para los pescadores, generar redes de áreas protegidas y mantener los monitoreos sobre los recursos hidrobiológicos para validar el manejo.

Colombia's protected areas have biodiversity preservation as one of their objectives. When dealing with hydrobiological resources, they become the source supporting nearby areas where fisheries communities should use them in a sustainable way. Nevertheless, regional stress go beyond areas' boundaries which, added to the limited capabilities of institutional control, have forced to look for different strategies to face this conflict. In this context, the Colombian National Natural Park Authority (PNNC in Spanish) began the process looks for definition and implementation of actions for the recovery of aquatic resources, and initially outlined the characterization of some societal elements and the pressure on hydrobiological resources as fundamentals for the implementation of such a strategy in five protected areas in the Colombian Caribbean: Tayrona, Old Providence McBean Lagoon, Rosario and San Bernardo Corals, Floral and Faunal Sanctuary Los Flamencos, and Salamanca Island Way National Park. The methodology applied in order to implement this study was that proposed by Invemar's Fishing Information System (Sipein in Spanish). A total number of 1664 fishermen were censed; they have 7545 dependent persons, 29.3% of them youngsters. It was observed that 40% of the fishermen alternate fishing with other activities within the protected areas (tourist guides, boatman, scuba aid, and seller) and outside them (farmer, construction worker, minor merchant). 63 places of origin adjacent to protected areas and circumscribed to five Caribbean Colombian provinces were determined for fishermen working in the protected areas. 1146 fishery economic unities potentially use protected areas. The role assumed by PNNC and other regional agencies aimed to minimize pressure within those protected areas is discussed. The construction of joint strategies involving resource managers, researchers, academics, government, and NGOs in the national, regional, and local levels is highly recommended. Elements to be considered in strategies are: prevent and control, economic alternatives outside of protected areas, and monitoring to validate the management. For the future, sustainable fishing in the region will depend upon a network of Marine Protected Areas along with other management measures to reduce fishing mortality.

ENVIRONMENTAL POLICY ANALYSIS AND INSTITUTIONAL MAPPING: TOWARDS AN INTEGRATED CLIMATE POLICY TO REDUCE COLOMBIAN CARIBBEAN'S SEA LEVEL RISE RISK

Las necesidades de adaptación frente al cambio climático que se presenta hoy en día a un ritmo sin precedentes nunca han sido tan urgentes. A medida que los impactos sobre las zonas costeras del mundo se incrementen, en particular el acelerado aumento del nivel del mar, de la misma forma irá creciendo la presión sobre las administraciones para alcanzar un desarrollo costero que permita reducir su vulnerabilidad, sobre la base de una acertada política climática integrada. La conformación de una dimensión institucional capaz de soportar esta exigente forma de desarrollo, ha sido identificada como un elemento clave para atender tanto la variabilidad climática actual, como el cambio climático futuro. Este artículo analiza el panorama normativo (leyes y políticas nacionales) e institucional con el que cuentan los administradores de las zonas costeras de Colombia a 2012, para la incorporación de políticas de adaptación frente al aumento del nivel del mar (ANM), siendo el énfasis espacial de este panorama la zona costera del Caribe colombiano. Los resultados de la interrelación entre los sistemas de gestión y la articulación de las leyes y políticas nacionales se presentan acompañados de un mapeo institucional intersectorial, en el cual se han identificado las instituciones responsables de llevar a cabo la formulación de políticas públicas encaminadas a la política climática integrada a nivel de la zona costera del Caribe colombiano. El análisis muestra que, a pesar de la existencia de sistemas de gestión claramente definidos en los instrumentos normativos, su aplicación práctica se queda corta en incorporar el ANM en los instrumentos de planificación, requiriéndose una aplicación efectiva en el corto plazo y la optimización de recursos humanos, logísticos y financieros.

Never before have the needs for climate adaptation been so urgent, in response to the change that takes place nowadays at an unprecedented pace. As the world coastal areas impacts increase, mainly due to the accelerated sea level rise (SLR), so the pressure on the administrations will grow to reach a coastal development allowing the reduction of its vulnerability, dependent on the basis of a correct integrated climate. The creation of an institutional dimension capable of withstanding this demanding development has been identified as a key element to meet current climate variability, such as the future climate changes. This paper analyzes the regulatory and institutional landscape (domestic laws and policies) on which the managers of Colombia's coastal areas count on by 2012, for the incorporation of the adaptation policies against SLR, being the Colombian Caribbean coastal area the special emphasis of this context. The results of the relationship between the management systems and the articles of domestic laws and policies are presented, accompanied by an institutional, intersectoral mapping, which has identified the institutions responsible for carrying out the public policy-making aiming at the Colombian coastal area integrated climate policy. The analysis shows that, despite the existence of clearly defined management systems in the policy instruments, their practical application falls short of incorporating the sea level rise in the planning instruments, requiring an effective implementation in the short term and the optimization of the human, logistic, and financial resources.

EXPERIMENTAL ASSESSMENT OF THE EFFECT OF BYCATCH REDUCTION DEVICES IN AN ARTISANAL SHRIMP TRAWL FISHERY OF THE GULF OF SALAMANCA, COLOMBIAN CARIBBEAN

En el mar Caribe de Colombia los impactos negativos sobre la fauna acompañante del camarón no son atribuibles únicamente a la flota industrial de arrastre, sino también a la flota artesanal que explota el recurso camarón con redes de tiro y redes de arrastre localmente denominadas "changas". Estas artes capturan una alta proporción de peces juveniles, los cuales son generalmente descartados. Por tanto, el objetivo del presente trabajo fue evaluar el efecto de tres tipos de dispositivos reductores de fauna acompañante (BRD, por su sigla en inglés) en la capturas de esta pesquería. Específicamente, se evaluaron el ojo de pescado (OP), la ventana de malla cuadrada (VMC) y la sección radial de escape (SRE). Se efectuaron dos ensayos en épocas climáticas contrastantes, uno en época lluviosa y otro en época seca. En cada ensayo se efectuaron entre 28 y 30 arrastres en paralelo (una embarcación con red dotada de un tipo específico de BRD y otra embarcación con red sin BRD), para un total de 90 arrastres pareados en la época lluviosa y 84 en la época seca. Se presentaron diferencias estacionales en la exclusión tanto de camarón como de pesca acompañante, debidas principalmente a las altas tasas de captura de medusas registradas durante la época seca, lo cual afectó el desempeño de los tres tipos de BRD, especialmente del SRE. El ensayo de la época lluviosa mostró que, en contraste con el VMC y el SRE, el OP no excluye de manera significativa (p > 0.05) los organismos clasificados como descarte, sino solo los pertenecientes a la pesca incidental (p < 0.05). Aunque no se evidenciaron diferencias significativas en el poder de exclusión del descarte entre el VMC y el SRE (p > 0.05), se concluyó que el VMC es la mejor opción para reducir el descarte de esta pesquería, en virtud de su menor costo y las facilidades de construcción, montaje y manejo. Sin embargo, se recomienda ensayar algunas modificaciones en la localización y dimensiones del VMC en el copo de la red, a fin de atenuar el escape de camarón durante el cobrado manual. De esa forma se facilitaría su aceptación por parte de los pescadores, con los consecuentes beneficios ecológicos y socioeconómicos.

In the Colombian Caribbean Sea the negative impacts on the bycatch cannot be only attributed to the industrial shrimp trawl fleet, but also to the artisanal fleet that exploits the shrimp resource by using beach seines and trawls locally called "changas". These fishing gears capture a high proportion of juvenile finfish, which are generally discarded. Therefore, the objective of this work was to evaluate the effect of three types of bycatch reduction devices (BRD) -Florida Fisheye (FF), Squared Mesh Panel (SMP), and Radial Escapement Section (RES)- in the catch of this fishery. Two trials were carried out in two contrasting seasons, one in the rainy season and one in the dry one. Each test net was towed 28-30 times in parallel (one boat with a net equipped with a BRD and a control boat with a net of the same design and dimensions but no BRD), for a total of 90 paired samples in the rainy season and 84 in the dry season. Seasonal differences in the exclusion of both shrimp and bycatch were found, due to the high catch rates of jellyfish in the dry season, which affected the normal performance of all the three types of BRDs, especially of the RES. The rainy season trials showed that, opposite to the VMC and the SRE, the OP does not reduce significantly (p > 0.05) the discards, but only the incidental catch (p < 0.05). Although the exclusion power of the VMC and the SRE did not significantly differ (p > 0.05), we conclude that the VMC is a best choice for mitigating the discards of this fishery, due to its lower cost and conveniences of handling and assembly. However, some modifications in the location and dimensions of this BRD in the codend should be tested so as to increase the retention of shrimp during the hauling of the gear by hand. Thus, adoption of this device by fishermen would be facilitated, with the consequent environmental and socioeconomic benefits.

CAULLERIELLA PETERSENAE N. SP. AND TWO NEW RECORDS OF CIRRATULIDAE (ANNELIDA: POLYCHAETA) FROM VENEZUELA

A total of 295 specimens of cirratulids were collected at five localities from the northeastern coast of Venezuela. Caulleriella petersenae is described as a species new to science, which is characterized by the absence of eyes and the presence of the first notopodial hooks at the chaetiger 26. On the other hand, Monticellina cf. serratiseta and Timarete caribous were recorded for the first time from Venezuela waters. All these species have been found associated to macro-algae and coral reef.

Un total de 295 cirratúlidos fueron recolectados en cinco localidades de la costa nororiental de Venezuela. Caulleriella petersenae, nueva especie para la ciencia, se caracterizó por la ausencia de ojos y la presencia de ganchos notopodiales a partir del setígero 26. Por otro lado, Monticellina cf. serratiseta y Timarete caribous fueron registradas por primera vez para Venezuela. Todas estas especies fueron encontradas asociadas a macroalgas y formaciones coralinas.

**GAMETOGENIC CYCLE ASSESSMENT OF ARGOPECTEN NUCLEUS (PECTINIDAE, BIVALVIA) IN SUSPENDED CULTURE SYSTEM IN NENGUANGE BAY, SANTA MARTA, COLOMBIA**

Entre abril y septiembre de 2010, fue estudiado el ciclo gametogénico del pectínido Argopecten nucleus en la bahía de Nenguange, Parque Nacional Natural Tayrona. Diez organismos fueron colectados cada 14 días y se procesaron sus gónadas para histología; paralelo a esto se realizó un seguimiento de la apariencia morfocromática de la gónada a 55 individuos mantenidos en un sistema de cultivo suspendido, estableciendo cinco estadios así: I = Reposo e indiferenciación; II = Desarrollo inicial; III = Desarrollo avanzado; IV = Maduro y V = Desove. El estadio gonadal predominante fue el III con un promedio de aparición de 60%, seguido del estadio V con 20.7%, después el IV con 13.5% y finalmente los estadios II y I con 5.1 y 0.6% respectivamente. Se encontró una relación significativa entre el índice gonadosomático con la precipitación (p = 0.0001), temperatura (p = 0.0015), salinidad (p = 0.0003) y clorofila a (p = 0.0285). El factor de condición (FC) mostró una correlación con la materia orgánica particulada (MOP; p = 0.0243); sin embargo, al realizar una prueba de regresión simple la MOP no afecta de manera sustancial al FC con un índice de correlación de 4.53.

Between April and September 2010, the gametogenic cycle of the scallop Argopecten nucleus was studied in Nenguange Bay in Tayrona National Park. Ten organisms were collected every 14 days and processed for histology of their gonads. Parallel to this, the morfocromatic appearance of the gonads of 55 individuals kept in a suspended culture system was followed, setting up five stages as follows: I = Rest and undifferentiation; II = Initial development; III = Advanced development; IV = Mature; and V = Spawning. The predominant gonadal stage was III with an average of 60%, followed by stage V with 20.7%, followed by IV with 13.5%, and finally stages II and I with 5.1 and 0.6% respectively. We found a significant relationship between the gonadosomatic index and precipitation (p = 0.0001), temperature (p = 0.0015), salinity (p = 0.0003), and chlorophyll a (p = 0.0285). The condition factor (CF) showed a correlation with particulate organic matter (POM; p = 0.0243), however, when performing a simple regression, the test indicated that the MOP will not substantially affect the FC with a correlation index of 4.53.

ACUTE TOXICITY ASSESSMENT OF AN OFFSHORE EXPLORATION FLUID FOR THE FERTILIZATION SEA URCHIN LYTECHINUS VARIEGATUS

En Colombia, la industria petrolera está interesada en realizar exploración de hidrocarburos offshore, actividad que ocasiona el vertimiento de sustancias perjudiciales en áreas marinas, por lo cual es fundamental conocer los efectos que pueden ocasionar sustancias producto de estas actividades, particularmente frente a organismos nativos de las zonas de influencia. Este trabajo propone un ensayo con un organismo autóctono del Caribe colombiano, que sirva como bioindicador de contaminación, para lo cual se evaluó la toxicidad aguda de un lodo de exploración offshore en base agua sobre la fecundación del erizo de mar Lytechinus variegatus, utilizando como tóxico de referencia sulfato de cobre pentahidratado. Se estandarizó el protocolo de obtención de gametos y de fecundación, así como los ensayos con el tóxico de referencia y con el lodo, para determinar la toxicidad aguda dada en términos de concentración efectiva (CE50). El porcentaje de fecundación para validar el ensayo debe ser mayor al 85% en el tratamiento control, el cual se obtuvo al fecundar 2000 ovocitos con 50 x 10(6) espermatozoides y se contaron 200 ovocitos (10%) para determinar el porcentaje de fecundación en cada una de las réplicas. La CE50 se determinó en 20.45 ± 1.90 mg.L-1 para el tóxico de referencia y 3649 mg.L-1 ± 400 mg.L-1 correspondientes a la fase suspendida particulada del lodo la cual fue preparada a una relación lodo-agua de 1:9 (v/v). Los resultados muestran el alto grado de sensibilidad de los gametos de L. variegatus a la acción del lodo de perforación para exploración offshore de hidrocarburos, lo cual evidencia la sensibilidad del organismo de prueba ante estas sustancias y su potencial como bioindicador de contaminación.

In Colombia, oil industry is interested in developing offshore hydrocarbon exploration, activity that causes spills of harmful substances in marine areas. It is essential to understand the effects that those substances may cause in native organisms in the influence zones. This manuscript proposes an assay with an autochthonous organism from the Colombian Caribbean, that may be used as a bioindicator of contamination. The acute toxicity (CE50) of a fluid used in offshore exploration was assessed on basis on the fecundity of the sea urchin Lytechinus variegatus, using as a standard toxic pentahydrated cooper sulfate. The protocol for obtaining the gametes and fecundation was previously standardized with the reference toxic which is used to guarantee and validate its results in terms of effective concentration (CE50). The fecundation percentage should be greater than 85% in order to validate the assay in the control treatment, that was carried out by fecundating 2000 oocytes with 50 x 10(6) sperms. In each replicate 200 oocytes (10%) were counted in order to determine the percentage of fecundation. The obtained CE50 value of pentahydrate copper sulphate was 20.45 ± 1.90 mg.L-1 and 3649 mg.L-1 ± 400 mg.L-1 corresponding to the suspended particulate phase of mud, which was prepared from a mud-water relationship of 1:9 (v/v). The results show a high sensitivity degree of the L. variegatus gametes to the action of the drilling mud of offshore hydrocarbon exploration, which shows the sensitivity of the test organism to these substances and its potential use as bioindicator of pollution.

PRESENCE OF DIAPHANOSOMA SPINULOSUM HERBST, 1975 (CRUSTACEA: CLADOCERA: CTENOPODA, SIDIDAE) IN A COASTAL SYSTEM OF NORTHERN COLOMBIA, WITH COMMENTS ON D. BIRGEI KORÍNEK, 1981

Diaphanosoma spinulosum Herbst, 1975 está ampliamente distribuida en la región neotropical con registros en Colombia en los departamentos de Amazonas, Córdoba y Santander. El presente manuscrito reporta, por primera vez, la ocurrencia de D. spinulosum en el departamento de La Guajira. Este espécimen fue encontrado en la laguna Navío Quebrado, Camarones, La Guajira, Colombia. Diaphanosoma spinulosum superficialmente se asemeja a su congénere D. birgei y ambas pueden ser fácilmente confundidas. Se discuten las diferencias morfológicas entre ellas.

FIRST RECORD OF PLAGIODISCUS NERVATUS GRUNOW (BACILLARIOPHYCEAE) IN THE COLOMBIAN CARIBBEAN COASTAL REGION

The presence of the species Plagiodiscus nervatus is reported for first time in the Colombian Caribbean coastal sea. Three specimens were found, two cells in Bahia Gaira on August 2000 and 2001 in surface samples, the other cell in Bahía Chengue on May 2012 at 2 m deep. The observations showed two particular forms of the species, one with nervature and the other without it, both larger in sizes compared with those reported by other authors for the Caribbean Sea and elsewhere in the world. It is extremely important to report additional species to complement and perform inventory and lists of the species present in the area.