Boletín de Investigaciones Marinas y Costeras - INVEMAR

COMPOSITION AND STRUCTURE OF GORGONIAN COMMUNITIES OF CORAL REEFS IN THE SABANA-CAMAGÜEY ARCHIPELAGO, CUBA: CONNECTIVITY AND DETERMINANT FACTORS

Para conocer la composición y estructura de las comunidades de gorgonias de los arrecifes coralinos del Archipiélago Sabana-Camagüey (norte central de Cuba) y los factores que las gobiernan, se realizaron muestreos de estaciones en 10 transecciones de arrecife que incluyen la zona trasera (cerca de 1 m de profundidad) y la zona del arrecife frontal (entre 5 y 20 m de profundidad). La especie más predominante y frecuente fue Pseudopterogorgia americana, seguida por Eunicea flexuosa, Eunicea mammosa, Plexaurella dichotoma y Plexaura kuekenthali. La primera es típica de fondos rocosos con acumulación de sedimentos, y las demás son consideradas como resistentes a la turbulencia del agua, excepto la última. Según el análisis BIOENV la turbulencia del agua fue el único factor directo que explicó de manera significativa la composición y estructura de las comunidades de gorgonias. El ordenamiento de las estaciones revela una fuerte conectividad dentro del área de estudio. Los índices de diversidad H y J sugieren el predominio de condiciones ambientales físicas favorables y casi constantes a constantes para las comunidades de gorgonias.

To know the gorgonian community composition and structure of coral reefs in the Archipelago Sabana-Camagüey (north central Cuba) and the factors governing them, sampling was carried out in 10 transects, which include the rear zone (about 1 m in depth) and the fore reef zone (between 5 m and 20 m in depth). The most dominant and frequent species was Pseudopterogorgia americana, followed by Eunicea flexuosa, Eunicea mammosa, Plexaurella dichotoma, and Plexaura kuekenthali. The first one is typical of rocky bottoms with accumulated sediments, while the others are considered resistant to water turbulence, except the last one. According the nMDS analysis, water turbulence was the only direct factor that explained in a significant way the gorgonian community composition and structure. Ordination of stations reveals a b connectivity within the study area. Diversity indices H and Jsuggest the dominance of favorable and quasi constant to constant physical environmental conditions for gorgonian communities.

INFLUENCE OF THE SINÚ RIVER AND THE CARIBBEAN SEA OVER THE CISPATÁ LAGOON SYSTEM

La influencia del río Sinú y del mar Caribe en el sistema lagunar de Cispatá se estudió a través del análisis anual, interanual y de tendencia de las series de tiempo hidrológicas (precipitación, caudal) y marinas (TSM, nivel). Las series hidrológicas fueron correlacionadas con los índices macroclimáticos ONI, NAO y PDO y, a partir del registro de las estaciones de caudal ubicadas aguas abajo de la represa Urrá I, se estudiaron sus efectos sobre el sistema lagunar. No se encontró relación significativa entre la precipitación y los eventos ENSO. Los caudales de la parte alta de la cuenca aportan el 50% de la salida. El caudal que llega al sistema lagunar presentó un ciclo unimodal. Anomalías positivas de caudal estuvieron asociadas con La Niña y anomalías negativas con El Niño. Se encontró que el efecto de la regulación de caudales de Urrá I se marca en las estaciones Angostura de Urrá, Pasacaballo y Caño Grande, en tanto que en la estación Cotoca Abajo no es apreciable. El nivel del mar y la TSM registraron un ascenso de 25 cm en 44 años y de 0.6 °C en 20 años, respectivamente. Se plantearon cuatro escenarios prospectivos sobre la influencia río - mar en el sistema lagunar, considerando el ascenso del nivel del mar. En los dos primeros se supone que las comunicaciones entre el río Sinú y el sistema lagunar se mantendrán y en los dos siguientes que uno de los dos brazos que alimentan al sistema se taponará.

The influence of the Sinú River and the Caribbean Sea over the Cispatá lagoon system was studied through annual and interannual analysis, as well as the tendency of hydrological (precipitation, discharge), and marine (SST, level) time series. The hydrological series were correlated with ONI, NAO and PDO macroclimatic indices, and, from data logging of flow stations down of Urrá I dam, their effects over the lagoon system were studied. No significant correlation between the precipitation and ENSO was found. The flow of the river basin highlands contribute with 50% of the one released. The flow coming into the lagoon system displayed a monomodal cycle. Positive flow anomalies were associated with La Niña, negative ones with El Niño. We found that the regulation effect on the flow by Urrá I is noticeable in the Angostura de Urrá, Pasacaballo, and Caño Grande stations, whereas in the Cotoca Abajo station it is not substantial. The sea level and the SST registered a 25 cm rise in 44 years, and one of 0.6 °C in 20 years, respectively. Four prospective scenarios on the river - sea influence over the lagoon system were presented, considering the sea level rise. The first two scenarios suppose that the communications between the Sinú River and the lagoon system will last; and the following two that one of the two arms of the river that feed the system will clog.

NEW RECORDS OF BRACHYURA CRUSTACEANS AND RANGE EXTENSION OF SOME SPECIES FROM THE COLOMBIAN CARIBBEAN SEA

Se registran por primera vez para el mar Caribe colombiano tres nuevas especies de cangrejos Brachyura: Tyche emarginata White, 1847, Piloslambrus guerini (Brito Capello, 1871) y Hepatus scaber Holthuis, 1959; y se amplía el ámbito de distribución hacia el norte del país para 20 especies previamente registradas, con ejemplares colectados durante el crucero INVEMAR-CORPOGUAJIRA en marzo y abril de 2005 en la plataforma continental (10 y 50 m de profundidad) de La Guajira.

Three species of Brachyura crabs, Tyche emarginata White, 1847; Piloslambrus guerini (Brito Capello, 1871), and Hepatus scaber Holthuis, 1959, are recorded for first time in Colombian Caribbean Sea. Also, the distribution range of 20 previously recorded species is widened towards the north of the country. Samples were collected during INVEMAR-CORPOGUAJIRA cruise between March and April 2005 at the continental shelf (10 and 50 m depth) in La Guajira.

SELECTION OF BACTERIA WITH HYDROCARBON DEGRADING CAPACITY ISOLATED FROM COLOMBIAN CARIBBEAN

A partir de sedimentos del Caribe colombiano se realizaron 31 aislamientos bacterianos en medio mínimo de sales suplementado con hidrocarburos (ACPM o petróleo crudo) como única fuente de carbono. Las cepas aisladas se sometieron a pruebas de selección en diferentes concentraciones de hidrocarburos y se escogieron once de ellas tolerantes al crudo y ACPM en un ámbito del 1-8% v/v. Posteriormente, con las cepas seleccionadas, se conformó un cultivo bacteriano mixto y se evaluó su capacidad de degradar hidrocarburos en un ensayo a escala de laboratorio, con una concentración del 2% v/v de ACPM en un periodo de 21 días. Mediciones de la biomasa en Unidades Formadoras de Colonias (UFC)/mL fueron empleadas para elaborar la curva de crecimiento del cultivo mixto y la remoción de hidrocarburos se cuantificó por cromatografía de gases acoplada a masas. El cultivo mixto fue capaz de degradar el 68.6 % de los hidrocarburos alifáticos con preferencia de los n-alcanos de cadena larga (C12- C31), alcanzando un crecimiento máximo de 3.13 x 10(9) UFC / mL. Bajo el tiempo de observación no se evidenció la degradación de hidrocarburos aromáticos. Nueve de las once cepas se identificaron mediante los sistemas bioquímicos BBL crystal y API 50 CHB/E como bacterias correspondientes a los géneros Klebsiella, Chromobacterium, Flavimonas, Enterobacter, Pseudomonas y Bacillus. Las cepas evaluadas tienen potencial enzimático para degradar hidrocarburos y es necesario caracterizarlas a nivel molecular con el fin de formular un consorcio que sea efectivo para la aplicación en campo.

Thirty one bacterial isolations in minimal salts supplemented medium with hydrocarbons (ACPM or crude oil) as sole carbon source were isolated from sediment samples from the Colombian Caribbean. Bacterial strains underwent selection tests in different concentrations of hydrocarbons; 11 tolerant crude oil and ACPM strains in a range of 1-8%v/v were chosen. A mixed bacterial culture was created and assessed its ability to degrade hydrocarbons in a laboratory-scale test, with a concentration of 2% v/v of ACPM over a period of 21 days. Measurements of biomass in Colony Forming Units (CFU)/mL were used to develop the growth curve of the mixed culture. Hydrocarbons remotion was measured by mass chromatography. The mixed culture was able to degrade the 68.6% of aliphatic hydrocarbons in preference of long chain n- alkanes (C12- C31), reaching a maximum growth of 3.13 x 10(9) UFC / mL. Degradation of aromatic hydrocarbons was not evidenced under the observation time. Nine of the eleven strains were identified using the biochemical systems BBL and API 50 CHB/E; they belonged to the genus Klebsiella, Chromobacterium, Flavimonas, Enterobacter, Pseudomonas, and Bacillus. The evaluated strains have enzymatic potential to degrade hydrocarbons and it is necessary to characterize them at molecular level in order to develop and effective consortium for field application.

GENETIC CHARACTERIZATION OF THE OLIVE RIDLEY SEA TURTLE -LEPIDOCHELYS OLIVACEA- IN GORGONA NATIONAL NATURAL PARK (COLOMBIAN PACIFIC) FROM MITOCHONDRIAL DNA SEQUENCES

Con el fin de caracterizar genéticamente la colonia anidante de Lepidochelys olivacea en playa Palmeras-Parque Nacional Natural Gorgona (PNNG) y contribuir a la implementación de estrategias de conservación para la especie, se secuenció un fragmento de la región + (D-loop) del ADN mitocondrial en 29 individuos, a partir del cual se estimó la diversidad genética y se infirieron las posibles relaciones filogenéticas al comparar la misma secuencia con datos publicados en el GenBank. El análisis de las secuencias reveló la presencia de dos haplotipos N (96.55%) y E (3.45%), de acuerdo con las secuencias registradas para esa especie. La diversidad genética y nucleotídica de la colonia estudiada es h=0.069 y π=0.023%, respectivamente. Estos resultados corroboran que los Testudines presentan una baja diversidad genética. Los valores de diversidad son bajos comparados con las poblaciones continentales de L. olivacea del sur de Baja California (h=0.16 y π=0.06%), Pacífico oriental (h=0.60 y π=0.26%) y este de la India (Sri Lanka, h=0.72 y π=2.07%; Orissa, h=0.27 y π=0.3%) a pesar del diferente número de colonias. El análisis de inferencia filogenética, empleando el método de Neighbour - Joining, confirmó el agrupamiento de los haplotipos en dos regiones geográficas (Pacífico oriental y este de la India). Se concluye que la presencia del haplotipo N corrobora la hipótesis del natal homing (es decir, las tortugas regresan a desovar a su lugar de origen) de L. olivacea en Playa Palmeras, con lo cual se pueden definir las unidades de manejo requeridas para la implementación de estrategias de conservación para la especie.

To genetic characterize the nesting colony of L. olivacea in Palmeras beach-Gorgona National Natural Park- and to contribute to the implementation of strategies of conservation for the species, a fragment of the mitocondrial DNA control region (D-loop) was sequenced in 29 individuals for studying the genetic diversity and phylogenetic relationships in comparison with data published in GenBank. The analysis of the sequences revealed the presence of two haplotypes N (96.55%) and E (3.45%), according to the sequences reported for this species. The genetic (h) and nucleotide (π) diversity of the studied colony was h=0.069 and π =0.023%, these results corroborate that the Testudines presents a low genetic diversity. These values of diversity are low when they were compared with continental populations of L. olivacea of the South of Baja California (h=0.16 and π=0.06%), Eastern Pacific (h=0.60 and π =0.26%) and east of India (Sri Lanka with h=0.72 and π =2.07%; Orissa with h=0.27 and π=0.3%) in spite of different number of colonies. The analyses of phylogenetic inference, using the Neighbour- Joining method, confirm the cluster of the haplotypes in two geographical regions (eastern Pacific and east India). We conclude that the presence of the haplotype N corroborate the hypothesis of natal homing (adult females return to lay eggs in the general region where they were born) of L. olivacea in Palmeras beach, this information contribute in the definition of management units required for the implementation of conservation strategies for the species.

DISTRIBUTION OF HEAVY METALS (PB, CD, AND ZN) IN SEDIMENT PROFILES ASSOCIATED TO RHIZOPHORA MANGLE IN SEVILLA RIVER - CIÉNAGA GRANDE DE SANTA MARTA, COLOMBIA

Con el propósito de evaluar la distribución vertical de metales pesados Pb, Cd y Zn en el sedimento asociado a las plantas de Rhizophora mangle, se determinaron las concentraciones potencialmente biodisponibles y no biodisponibles, en tres perfiles de sedimento colectados en el río Sevilla, Ciénaga Grande de Santa Marta. Las mediciones se hicieron con la técnica de espectrometría de emisión atómica de plasma inductivamente acoplado. Los resultados mostraron que en el ecosistema de manglar del río Sevilla estos metales se acumulan principalmente en formas no biodisponibles, lo cual indica que la mayor parte de estos elementos se encuentran retenidos en el sedimento. La retención del Pb, Cd y Zn en el sedimento de éste ecosistema de manglar está fuertemente relacionada con los parámetros fisicoquímicos pH, salinidad y potencial redox y con los contenidos de materia orgánica y de limos y arcillas.

In order to evaluate the vertical distribution of the heavy metals Pb, Cd, and Zn in sediments associated to Rhizophora mangle plants, potentially bioavailable and not bioavailable concentrations of these metals were determined in three sediment cores collected in the Sevilla River, Ciénaga Grande de Santa Marta. Measurements were carried out by inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry. The results showed that in Sevilla River mangrove ecosystem these metals are accumulated principally in non-bioavailable forms, this means that a great part or them are retained in the sediment. The retention of Pb, Cd, and Zn in the sediments of this mangrove ecosystem is bly related to the physicochemical parameters pH, salinity, and redox potential, and to organic matter, and silt and clays contents.

REEF FISH ASSEMBLAGES IN SANTA MARTA AREA AND TAYRONA NATIONAL NATURAL PARK

Los ensamblajes de peces arrecifales del área de Santa Marta y del Parque Nacional Natural Tayrona (PNNT) se caracterizaron a partir de la riqueza, diversidad, equitatividad, abundancia relativa (AR) y frecuencia de observación (FO) y se evaluó el posible efecto del PNNT sobre dichos atributos. La información se obtuvo en 20 estaciones mediante el censo de buceo errante (30 minutos). Se encontraron un total de 180 especies de peces. Los análisis de varianza indicaron que el PNNT al parecer ha tenido un efecto sobre la diversidad y equitatividad de especies (p< 0.05) mientras la riqueza es similar a lo largo del área estudiada. En términos de composición, se encontró que las dos zonas evaluadas presentan una moderada similaridad (Índice de Jaccard 0.69). No obstante, algunas familias como Serranidae, Haemulidae y Lutjanidae exhibieron diferencias en su composición de especies entre las zonas estudiadas. Los meros y pargos de gran tamaño se caracterizaron por presentar AR y FO bajas en ambas zonas y solamente se observaron diferencias entre especies pequeñas sin valor comercial. Estos resultados sugieren que si bien el PNNT puede favorecer la preservación de una alta diversidad de especies, las actividades de pesca deben ser controladas más eficazmente, de manera que la zona del parque promueva la protección y conservación de los recursos ícticos arrecifales más vulnerables a la pesca (meros-chernas y pargos).

Variables such as richness, diversity, evenness, relative abundance (RA), and sighting frequency (SF) were assessed in order to characterize reef fish assemblages in Santa Marta and Tayrona Natural National Park (TNNP). The effect of the TNNP protection on these attributes was evaluated. Data were registered in 20 sites by means of the roving diver technique (30 min). A total of 180 fish species were recorded. Analyses of variance revealed significant differences in diversity and evenness between zones (p< 0.05) indicating a TNNP protection effect, but not differences in richness. Species composition was moderately similar between the two zones (Jaccard Index 0.69). Nevertheless, families such as Serranidae, Haemulidae, and Lutjanidae showed differences in species composition between evaluated zones. Large groupers and snappers exhibited RA and SF considerably low at both protected and not protected zones. Differences were only recorded between small body size and non-target species. These results suggest that the TNNP can be facilitating the preservation of high species diversity, but fishing control systems should be more efficient in order to promote protection and conservation of more vulnerable reef fish populations (snappers and groupers).

COLOMBIANOMARINE PROTECTED AREAS NETWORK DESIGN: CONSERVATION STRATEGY FOR THE COLOMBIAN NORTHERN CONTINENTAL CARIBBEAN

El establecimiento de redes de áreas marinas protegidas (AMP) ecológicamente representativas es una importante herramienta de manejo con que se cuenta para proteger la biodiversidad y regular el uso de los recursos naturales marinos y costeros. Este trabajo tuvo como objetivo principal aportar elementos para el futuro diseño de una red de AMP para el norte del Caribe continental colombiano. Con la participación de expertos nacionales se identificaron 51 objetos de conservación (OdC) a diferentes niveles de organización biológica (sistemas ecológicos, comunidades ecológicas relevantes y especies) y sitios de importancia arqueológica, histórica y cultural indígena. Para cada uno de estos objetos se definieron metas de conservación cuantitativas por estrato o sistema costero (Tayrona, Palomino y Guajira), a partir de la evaluación de cuatro criterios (tipo de objeto, abundancia, condición actual y vulnerabilidad). Las metas finales determinadas para cada OdC fueron de ≤ 10, 30, 60 y 100%. Por último, a través de un sistema soporte de decisiones (SSD) llamado MARXAN, se identificó un portafolio con 63 sitios prioritarios de conservación equivalentes a un área de 129964 ha, de las cuales 71971 ha corresponden a 32 sitios considerados para ser parte de la red, al ser aplicados sobre estos criterios ecológicos de representatividad, heterogeneidad de hábitats, naturalidad y etapas de vida vulnerables. Este conjunto de áreas constituye una guía para una futura "planificación de sitio" más detallada, donde se deberán aplicar criterios sociales, económicos y político-administrativos con el fin de proponer el tipo de categoría de manejo más adecuada y estrategias de conservación específicas, para implementarlas en el corto y mediano plazo. Los sitios identificados adyacentes a las áreas protegidas existentes deberán ser tomados en cuenta como elementos de análisis para ampliar y re-alinderar dichas áreas hacia la porción marina principalmente.

Ecological representative marine protected areas (MPA) establishment is an important management tool for natural marine and coastal resources use regulation and biodiversity protection. Through a systematized selection process using MARXAN decision support system (DSS), the first Colombian Northern Caribbean MPA network was designed. Fifty-one conservation targets at different biological organization levels (ecosystems, communities and species) as well as archeological, historical, and indigenous cultural important sites were identified based on national expert knowledge. Target and coastal systems (Tayrona, Palomino, and Guajira) quantitative conservation goals were established using four criteria: type, abundance, natural condition, and vulnerability. Conservation goals ranged between ≤ 10, 30, 60, and 100%. A portfolio with 63 priority conservation sites, equivalent to an area of 129964 ha, was identified. Based on their high representativeness, habitat heterogeneity, naturalness, and vulnerable life stages 32 sites (71971 ha) were selected above all to be included in the MPA network. Follow up detailed "planning site" is now required to identify boundaries, short and middle time conservation strategies and adequate national category management type proposal. Priority conservation sites adjacent to existing protected areas are suggested as extendable areas over the submerged boundaries.

NEW RECORDS AND RANGE EXTENSION OF BRACHYURAN CRABS (CRUSTACEA: DECAPODA) FROM COLOMBIAN CARIBBEAN SEA

Se registran por primera vez 19 especies de cangrejos braquiuros colectados durante la expedición INVEMAR-Macrofauna II entre 20 y 150 m de profundidad en la costa Caribe colombiana. Se resumen las características morfológicas de las especies y su distribución. Se incluyen algunos comentarios basados en el estudio de los especímenes recolectados, así como información bibliográfica. Las especies registradas pertenecen a las familias Calappidae, Epialtidae, Goneplacidae, Inachidae, Inachoididae, Leucosiidae, Mithracidae, Palicidae y Xanthidae. La presencia de Persephona crinita, Podochela lamelligera, Aepinus septemspinosus y Collodes inermis representa extensión de ámbito geográfico y, en algunos casos, batimétrico en el mar Caribe.

New records and range extensions are documented for 19 species of brachyuran crabs collected during INVEMAR-Macrofauna II expeditions between 20 and 150 m depth along the Caribbean coast of Colombia. A summary of morphological characteristics of the species and genera, their distribution, and remarks based on a study of the specimens collected and available published information is included. The new records involve species of the families Calappidae, Epialtidae, Goneplacidae, Inachidae, Inachoididae, Leucosiidae, Mithracidae, Palicidae and Xanthidae. The presence of Persephona crinita, Podochela lamelligera, Aepinus septemspinosus and Collodes inermis represent geographic and in some cases bathymetric range extensions within the Caribbean Sea.

OPHIOTHRIX SYNOECINA (ECHINODERMATA: OPHIUROIDEA: OPHIOTRICHIDAE): ENDEMIC AND VULNERABLE SPECIES FROM THE COLOMBIAN CARIBBEAN

The presence of Ophiothrix synoecina Schoppe in the Guajira area (Cabo de la Vela), and the contribution of new information about its distribution and density, allowed the reevaluation of the category proposed on the Marine Invertebrates Red List, because of its small and fragmentary area of nine localities through the Colombian Caribbean rocky-shore.

FIRST RECORD IN COLOMBIA OF CORBICULA FLUMINEA (MOLLUSCA: BIVALVIA: CORBICULIDAE), AN INVASIVE SPECIES

The bivalve Corbicula fluminea Müller is recorded for the first time in Colombia, in the National Park Isla de Salamanca. This protected area includes freshwater channels and mixohaline lagoons influenced by waters of both the Magdalena River and the Caribbean Sea. This exotic bivalve occurs locally in freshwater channels close to the Magdalena River as well as in the latter, whereas another corbiculid native species, Polymesoda solida, is commonly found in the mixohaline lagoons. Densities of C. fluminea ranged from 10 to 100 ind/m2 along with low numbers of P. solida. Lengths ranged form 10 to 43 mm in a predominant muddy substrate. Local fishermen have stated that C. fluminea was established approximately in 1992; this clam is being artisanally exploited for human consumption along with P. solida, although fishery is mainly focused on the latter, due to its larger size.

FIRST RECORD OF THE GENUS HETERODINIUM (DINOPHYCEAE) FROM COASTAL WATERS OF THE COLOMBIAN CARIBBEAN

Three species of the genus Heterodinium Kofoid are reported for the first time in coastal waters of the Colombian Caribbean. The identified species are Heterodinium rigdenae Kofoid, 1906, Heterodinium agassizii Kofoid, 1907 and Heterodinium angulatum Kofoid y Michener, 1911. Information about distribution of these species in the Caribbean Sea and the Gulf of Mexico is given.

FIRST RECORD OF TOBAGOGORGIA HARDYI (OCTOCOR ALLIA: GORGONIDAE) FROM THE COLOMBIAN CARIBBEAN

Esta nota registra la presencia del octocoral Tobagogorgia hardyi Sánchez, 2007 en el Caribe colombiano. El octocoral, perteneciente a la familia Gorgoniidae, fue descrito originalmente para la isla de Tobago, de donde se origina su nombre como un nuevo género monoespecífico. Este registro está basado en colonias recolectadas en diferentes localidades del talud superior y la plataforma continental a lo largo del Caribe colombiano durante las expediciones Invemar-Macrofauna I y II.

RAPID ASSESSMENT OF THE HURRICANE BETA EFFECTS ON ISLA PROVIDENCIA (COLOMBIAN CARIBBEAN)

Hurricane Beta passed very close to Providencia and Santa Catalina islands in October 29, 2005 as a moderate category 1 hurricane. Fast surveys carried out fifteen days after the event at 20 sites located on coral reefs, seagrass beds, beaches, and mangroves indicated a low impact over these four ecosystems. In contrast, terrestrial vegetation and island’s infrastructure were severely damaged.