0034-7744 0034-7744 S0034-77442012000300003 Cuba Cuba 00 09 2012 00 09 2012 60 3 981 994

Reclutamiento de corales pétreos en arrecifes coralinos a diferentes distancias de fuentes de contaminación en La Habana, Cuba

Pedro Alcolado-Prieto1*, Hansel Caballero Aragón2*, Pedro M. Alcolado1 & Alexander Lopeztegui Castillo3*

*Dirección para correspondencia

Abstract

The effect of pollution on coral recruitment has been insufficiently studied. This research deals with coral recruitment in coastal areas and aimed to determine the variations of density and dominant species of corals recruits in sites at different distances from pollution sources. The composition and structure of stony coral (scleractinian and milleporids) recruit associations were characterized in the fringing reef of Western Havana, Cuba. This reef is influenced by urban pollution from the Almendares River and a sewage outlet located at its mouth. Four sites were sampled on the upper fore reef escarpment at 10m deep every three months between July 2007 and May 2008. A 25cm side quadrat was used to determine the density and taxonomic composition of recruits smaller than 3cm in diameter. Sampling units were placed following a random-systematic pattern. The mean density of recruits was determined both at assemble and species level. Bifactoral ANOVA tests were applied to compare mean densities at both sampling sites and dates. Student-Newman-Keuls test was applied to compare pairs of means. Cluster and nMDS analyses were applied to evaluate between site similarities. The predominant species was Siderastrea siderea followed by S. radians and Porites astreoides. Recruit densities were similar among La Puntilla, Calle 16 and Acuario sites. Lower densities were always found in Malecón. Significant differences in mean stony recruit densities were found both between sites and sampling dates. The statistic analysis did not show significant spatial-temporal interactions. Malecón, the most polluted site, showed the lowest recruit density and the greater presence of species considered as indicators of organic pollution, sedimentation and abrasion. The density of recruit species was higher in October 2007 and lower in May 2008, and it was apparently influenced by reproduction and cold front seasons, respectively. The higher dominance and abundance of S. siderea, S. radians and P. astreoides recruits were apparently due to their high reproductive potential and resistance to disturbances. The identity of dominant species was apparently related to distance from major pollution sources. We highly recommended the replication of this research in other areas of the greater Caribbean region to test the generality of present results and to compare among areas. Future research should take into account the influence of other environmental factors, along with an appraisal of recruit species tolerance to these factors, to better ponder the effect of urban pollution on recruitment. Areas with well assessed pollution regimes are recommended for research.

Key words: stony corals, pollution, dominant species, density, recruitment.

Resumen
]]> El efecto de la contaminación sobre el reclutamiento ha sido insuficientemente estudiado. Este trabajo trata el tema del reclutamiento en sitios ubicados a diferentes distancias de dos importantes fuentes de contaminación. Se caracterizó la composición y estructura de las asociaciones de reclutas de corales pétreos (escleractinios y milepóridos) al oeste de la Ciudad de La Habana, Cuba. Esta área está influenciada por la contaminación urbana del río Almendares y del emisario ]]> Cluster Analysis) y uno de ordenamiento por Escalado Multidimensional no Métrico (nMDS) mostró una distribución en la que los sitios quedaron agrupados en función de sus distancias de las fuentes ]]> S. siderea, S. radians y P. astreoides parece responder a sus elevados potenciales reproductivos y altas resistencias a disturbios. La identidad de las especies dominantes estuvo relacionada ]]>

]]> Palabras clave: corales pétreos, contaminación, especies dominantes, densidad, reclutamiento.
Los arrecifes coralinos constituyen el ecosistema marino de mayor diversidad biológica del mundo. Ellos poseen una incuestionable y reconocida importancia económica, social, ecológica y conservacionista (Spalding et al. 2001, Conservation ]]> et al. 2009, Pandolfi et al. 2011).

Los corales pueden morir como ]]> et al. 2000). Las poblaciones grandes y bien conectadas tienen más capacidad de evolucionar ante los cambios bruscos que sufre el ambiente, que las pequeñas y con poca conexión (Pandolfi et al. 2011).

La cobertura de coral vivo no ]]>

La contaminación por aguas ]]>

El reclutamiento exitoso de nuevas colonias es muy importante para la recuperación de arrecifes degradados después de eventos de mortalidad. Las larvas de ]]>

Los corales pétreos, han sido utilizados como bio-monitores para la evaluación de la calidad ambiental, a través del estudio de la estructura de sus ]]>

En Cuba no se han realizado investigaciones sobre el comportamiento de la composición y estructura de las asociaciones de reclutas de corales pétreos a lo largo de gradientes de contaminación urbana. El objetivo de este trabajo fue determinar la existencia de variaciones en la densidad ]]>

Materiales y métodos

Descripción de la zona de estudio: El área de trabajo abarca un sector de la costa oeste del litoral de Ciudad de La Habana (Fig. 1). A lo largo de la costa, dentro de la cual se encuentra el área de estudio, se extiende un estrecho arrecife de tipo costero clasificado como tal por Zlatarski & Martínez-Estalella (1980). En el supralitoral se ]]> cuadro 1 se ]]>
Se muestrearon cuatro sitios cerca del borde superior del escarpe del arrecife frontal. Se trabajó a 10m de profundidad siguiendo el criterio de Herrera-Moreno (1990), ]]>

Acuario (23.125480” N - 082.432830” O): Este sitio se considera como el más limpio entre los cuatro porque se encuentra más alejado del Río Almendares (principal fuente de contaminantes), y porque los residuales urbanos de la zona no se vierten directamente al mar sino que van al colector principal de aguas residuales que desemboca en el emisario submarino ubicado en La Puntilla, aproximadamente a 3km al este (Delgado & Miravet 2009). En este sitio se aprecia bastante transparencia en el ]]>

La comunidad coralina adulta está constituida fundamentalmente por colonias de pequeño ]]> Siderastrea siderea, Porites astreoides, Montastraea cavernosa y Agaricia agaricites.

Calle 16 (23.131820” N - ]]> Sitio con características parecidas y hacia el este del anterior. Se encuentra más cercano al Río Almendares, donde se vierten grandes cantidades de desechos y del emisario submarino construido en su desembocadura. Recibe de forma muy esporádica la influencia de dicho río, por lo que se puede considerar como relativamente limpio (Guardia & Gonzáles-Sansón 2000), aunque menos que el anterior. La comunidad de corales adultos es similar a la del sitio Acuario.
]]> La Puntilla (23.135690” N - 082.416370” W): Recibe influencia del Río Almendares y del emisario submarino antes mencionado, aunque no de forma tan directa e intensa debido a su posición con respecto a la dirección de salida del agua del río. Se apreció turbidez en el agua durante todos los muestreos. La comunidad de corales adultos ]]> S. siderea y S. radians.

Malecón (23.140290” N - 082.408300” W): Se localiza inmediatamente al este de la desembocadura ]]>

La gran ]]>

Métodos de muestreo: Los muestreos serealizaron mediante buceo autónomo (SCUBA) cada tres meses a partir de mediados del 2007 (julio y octubre 2007 y febrero y mayo 2008), para determinar las variaciones en la densidad y predominio de las especies de reclutas de corales. La estructura y composición de las asociaciones de reclutas de corales deben ]]>

Se utilizó el marco cuadrado ]]> in situ hasta la categoría taxonómica de especie según los criterios taxonómicos de Beltrán-Torres & Carricart-Ganivet (1999).
]]> Procesamiento de datos: Kramer (2003), sugiere que 40 marcos de 25cm de lado es suficientemente representativo para estimar la densidad de reclutamiento. Teniendo en cuenta que en lugares contaminados son de esperar densidades muy bajas, se tomó el doble de esa cantidad de muestras para poder representar mejor la estructura de las asociaciones de especies de reclutas.
]]> Para evaluar la similitud entre los sitios se realizó un análisis de Clasificación Numérica Jerárquica Aglomerativa (Cluster Analysis) y uno de ordenamiento de Escalado Multidimencional no Métrico (nMDS) mediante el coeficiente de Similitud de Bray Curtis.
]]> Se le aplicó a la matriz de datos (transformada a raíz cuadrada) de predominio de reclutas. Los cálculos y gráficos se realizaron mediante el programa PRIMER, versión 5 (Clarke & Warwick 2001).

A los datos de densidad de reclutas se les comprobó la normalidad y homogeneidad de varianza. En los ]]>

Resultados

Predominio de especies de reclutas: La especie predominante fue S. ]]> seguida por S. radians. Esta última ocupó el primer lugar en dominancia en todos los muestreos, solamente en La Puntilla y Malecón (sitios más cercanos a las fuentes de contaminación). P. asteroides se destacó en los sitios Acuario y Calle 16 en todos los muestreos (sitios más alejados de las fuentes de contaminantes). M. cavernosa mostró mayor predominio que S. radians en Acuario en todos los muestreos (Cuadro 2).

Clasificación y ordenamiento: Tanto el análisis de Clasificación Numérica Jerárquica Aglomerativa, como el de ordenamiento por Escalado Multidimensional no Métrico (nMDS) mostraron ]]> Fig. 2 y 3).

Densidad de reclutas: Durante el año de muestreo, las densidades de reclutas fueron similares entre La Puntilla, Calle 16 y Acuario. Las menores densidades se observaron siempre en Malecón. Las especies más ]]> S. siderea, seguido de S. radians y P. asteroides. S. radians mostró valores muy superiores en Malecón y La Puntilla en comparación con los observados en el resto de los sitios menos influenciados por la contaminación proveniente del río Almendares y el emisario submarino. Por su parte, P. astreoides fue más ]]> Cuadro 3).

Se encontraron diferencias significativas entre las densidades medias de los sitios, así como entre de las distintas fechas de muestreo. Entre sitios, la prueba de SNK no mostró diferencias significativas entre Acuario, Calle ]]> 2). Sin embargo, estos registros fueron significativamente inferiores en Malecón, sitio más impactado (Fig. 4).

El análisis estadístico entre las fechas de muestreo, no mostró diferencias significativas entre julio 2007 y febrero 2008. En octubre 2007 la densidad fue significativamente mayor y en mayo del 2008 fue significativamente menor que en el resto de los muestreos (Fig. 5). El análisis de variancia bifactorial no mostró interacción significativa espacio–tiempo (F=0.978, p=0.4567).

]]> Discusión

El mayor predominio y abundancia de reclutas de S. siderea, S. radians y P. astreoides en todos los sitios ]]>

El mayor predominio de reclutas de P. astreoides en Acuario en ]]>

]]> Particularmente, P. astreoides ha sido señalada como una especie con gran potencial reproductivo y comparativamente poco dañada por los huracanes (Glynn et al. 1964, Lirman & Fong, 1996, 1997). Según Szmant (1986) la estrategia reproductiva de esta especie es la anidación o “brooding” en lugar de la diseminación de gametos y el desarrollo externo de las larvas. Las plánulas liberadas son ]]> et al. (2009) observó en crestas del sur y este del Golfo de Batabanó que P. astreoides aumentó su predominio a expensas de Acropora palmata después de la mortalidad de esta última especie causada por los huracanes en el período 2001-2006. Lo mismo fue observado por González-Ferrer et al. ]]> P. astreoides.

Herrera-Moreno (1990) refiere que en las zonas de descarga de aguas residuales y al oeste de la Bahía de La Habana las condiciones de sedimentación y turbidez exceden la tolerancia de la mayor parte de las especies, ]]> S. radians por su resistencia extrema. Al igual que P. astreoides también se reproduce mediante “brooding” (Szmant 1986, 1991). Es considerada como muy resistente a la contaminación (Herrera-Moreno & Martínez–Estalella 1987) y a la sedimentación (Cortés & Risk 1985). Lewis (1989) plantea que es una de las especies más tolerantes en el Caribe, ]]>

Hay que tener en cuenta que Herrera-Moreno & Martínez-Estalella (1987), siguiendo los ]]> S. radians como la especie indicadora de contaminación, concibiendo a S. siderea como una forma de ésta. El predominio de reclutas de S. radians y S. sidérea en los sitios más cercanos al río Almendares en el presente trabajo refuerza, desde la óptica de una etapa más temprana del desarrollo de los corales, el ]]> S. radians (sensu latu).

Estudios anteriores de Alcolado et al. (2003, 2010), Caballero et al. (2004) y González-Ferrer ]]> S. siderea y P. astreoides están entre las especies de reclutas más predominantes, independiente de la calidad del agua. Por otra parte, a diferencia de lo observado en el oeste de Ciudad de La Habana, en estas regiones muy alejadas de zonas urbanas codominaron, junto con ambas especies, otras consideradas por Alcolado et al. ]]> et al. (2003) y Caballero et al. (2004), como poco tolerantes a los sedimentos y a la contaminación.

Las densidades de reclutas observadas durante el período de muestreo en toda el área de estudio se pueden considerar como altas. Estos valores fueron ]]> et al. 2010, Espinosa et al. 2002, Alcolado et al. 2003, Caballero et al. 2005,2007, González-Ferrer et al. 2003) en otras localidades de Cuba alejadas de zonas urbanas. Esto podría deberse al predominio de especies de corales que según Gonzáles-Ferrer (2004) tienen una alta tasa de reclutamiento (S. ]]> , S. radians y P. astreoides), además de que dos de ellas son incubadoras (las dos últimas). En efecto, Szmant (1986) plantea que la fuerza que radica detrás de la evolución de la incubación por parte de especies que habitan en ambientes inestables y que sufren grandes tasas de mortalidad es lograr una alta tasa de reclutamiento local. Moulding (2005) reporta valores similares a los de este estudio en algunos arrecifes de los Cayos de la Florida. Por su parte Glassom ]]> 2) en arrecifes del Mar Rojo localizados a diferentes distancias de fuentes de contaminación.

Las densidades de reclutas, siempre significativamente menores en Malecón, probablemente estén determinadas por el efecto restrictivo impuesto por la ]]>

El hecho de que el predominio de reclutas de P. astreoides haya sido menor en los sitios más cercanos a las fuentes contaminantes posiblemente esté asociado a una aparente menor resistencia a la contaminación y a salinidades episódicamente bajas. También podría estar influyendo el alto cubrimiento del fondo por el alga Lobophora sp.  observado en estos sitios, la que, según Kuffner et al. (2006), puede provocar tanto inhibición del reclutamiento como respuestas de rechazo por parte de las larvas de esta especie de coral. González-Ferrer (2004) plantea que además de esta macroalga parda, otras como Dictyota spp. y Sargassum spp. (que estuvieron entre las más representadas en el área de ]]>

El análisis de la densidad de reclutas en el tiempo sugirió un evento de mayor reclutamiento de las especies más abundantes en el área ]]>

]]> A la luz del presente trabajo no se refleja claramente que S. siderea, tratada ya como una especie independiente, esté indicando mayores niveles de contaminación en las estaciones más cercanas al río Almendares y al emisario submarino. La explicacion más parsimoniosa podría ser que el reclutamiento en esta especie no se ve afectado por la influencia de las diferentes distancias de los sitios al río Almendares y el emisario ]]>

Dada la cercana presencia del río Almendares, en eventos de fuertes lluvias pueden producirse ]]>

Por otro lado, la forma de distribución del análisis de Clasificación Numérica Jerárquica Aglomerativa y el nMDS, aplicado a los datos de composición porcentual de reclutas, demuestra la utilidad de la estructura de las asociaciones de reclutas como ]]>

Se recomienda ]]>

Agradecimientos

Agradecemos a los buzos del Centro de Investigaciones Marinas de la Universidad de La Habana, Cuba, por su apoyo incondicional, por estar siempre disponibles y dispuestos a ayudarnos con todo lo necesario para los muestreos.



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*Correspondencia:
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Hansel Caballero Aragón: Acuario Nacional de Cuba. Calle 1ra y 60. Playa, CP 11300, Ciudad de La Habana, Cuba; hanselc@acuarionacional.cu
Pedro M. Alcolado: Instituto de Oceanología. Calle 1ra No. 18406, Playa, CP 12100, Ciudad de La Habana, Cuba. alcolado@ama.cu
Alexander Lopeztegui Castillo: Centro de Investigaciones Pesqueras, Ministerio de la Industria Alimentaria. Ave 5ta y 246, edificio 2, Barlovento, Jaimanitas; sasha@cip.telemar.cu
1. Instituto de Oceanología. Calle 1ra No. 18406, Playa, CP 12100, Ciudad de La Habana, Cuba; palcolado@oceano.inf.cu, alcolado@ama.cu
2. Acuario Nacional de Cuba. Calle 1ra y 60. Playa, CP 11300, Ciudad de La Habana, Cuba; hanselc@acuarionacional.cu
3. Centro de Investigaciones Pesqueras, Ministerio de la Industria Alimentaria. Ave 5ta y 246, edificio 2, Barlovento, Jaimanitas; sasha@cip.telemar.cu
Recibido 11-VII-2011. Corregido 10-III-2012. Aceptado 17-IV-2012.
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