Published November 29, 2019
| Version v1
Publication
Open
Small-Scale Variability Dominates Benthic Coverage and Diversity Across the Jardines de La Reina, Cuba Coral Reef System
Creators
- 1. University of Ciego de Ávila
- 2. Woods Hole Oceanographic Institution
- 3. University of Havana
- 4. Universidad Nacional Autónoma de México
Description
Coral reefs are complex and biodiverse ecosystems that are undergoing significant change. Understanding reef composition and biodiversity at multiple spatial scales is necessary to track both large-scale and more subtle ecosystem changes. The Jardines de la Reina (JR) archipelago, located offshore of the island of Cuba, contains the largest marine protected area (MPA) in the Caribbean Sea but lacks multi-scale studies. In this contribution, we documented the diversity of scleractinian corals, octocorals, algae, and sponges across nested spatial scales spanning four orders of magnitude (101–105 m). In addition, we tested the hypothesis that species diversity followed a gradient along the ca. 200 km of reef tract. Across the archipelago, we examined benthic cover and species diversity within 255 photo-quadrats (25 × 25 cm) at 13 fore reef sites (two sampling locations per site, and 10 photo-quadrats per location). Small-scale (101 m) variability between photo-quadrats characterized the coral reef community structure in JR compared with local- (102 m) and mesoscale (104–105 m) variability. This finding suggests that biological processes (e.g. recruitment, competition) had primacy over hydrodynamics for driving the differences in reef community composition. However, the dominance of algae and low cover and diversity of scleractinian corals suggests the pervasive effects of global change on coral communities despite potential benefits provided by the MPA (e.g. oligotrophy and abundance of herbivores). There was not a gradient of benthic community structure along the fore reef tract of JR; instead, a patchy distribution occurred in response to more subtle drivers acting at local scales. Overall, our multi-scale comparison was useful for differentiating the impacts of processes potentially impacting the JR reefs, thus providing important information to understand how reef communities are impacted by different environmental and anthropogenic stressors, and the potential benefits of MPAs.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
الشعاب المرجانية هي أنظمة بيئية معقدة ومتنوعة بيولوجيًا تشهد تغيرًا كبيرًا. يعد فهم تكوين الشعاب المرجانية والتنوع البيولوجي على نطاقات مكانية متعددة أمرًا ضروريًا لتتبع تغيرات النظام الإيكولوجي واسعة النطاق وأكثر دقة. يحتوي أرخبيل جاردينز دي لا رينا (JR)، الواقع قبالة شاطئ جزيرة كوبا، على أكبر منطقة بحرية محمية (MPA) في البحر الكاريبي ولكنه يفتقر إلى الدراسات متعددة المستويات. في هذه المساهمة، وثقنا تنوع الشعاب المرجانية الصلبة، والمرجان الثماني، والطحالب، والإسفنج عبر المقاييس المكانية المتداخلة التي تمتد على أربعة مستويات من حيث الحجم (101–105 م). بالإضافة إلى ذلك، اختبرنا الفرضية القائلة بأن تنوع الأنواع يتبع تدرجًا على طول 200 كيلومتر تقريبًا من مجرى الشعاب المرجانية. في جميع أنحاء الأرخبيل، فحصنا الغطاء القاعي وتنوع الأنواع ضمن 255 مربعًا ضوئيًا (25 × 25 سم) في 13 موقعًا أماميًا للشعاب المرجانية (موقعان لأخذ العينات لكل موقع، و 10 مربعات ضوئية لكل موقع). تميز التباين على نطاق صغير (101 م) بين المربعات الضوئية هيكل مجتمع الشعاب المرجانية في JR مقارنة بالتباين المحلي (102 م) والمتوسط (104–105 م). تشير هذه النتيجة إلى أن العمليات البيولوجية (مثل التجنيد والمنافسة) لها الأولوية على الديناميكا المائية لدفع الاختلافات في تكوين مجتمع الشعاب المرجانية. ومع ذلك، فإن هيمنة الطحالب والغطاء المنخفض وتنوع الشعاب المرجانية الصلبة تشير إلى الآثار المنتشرة للتغير العالمي على مجتمعات الشعاب المرجانية على الرغم من الفوائد المحتملة التي توفرها الآلام والكروب الذهنية (مثل قلة التغذية ووفرة الحيوانات العاشبة). لم يكن هناك تدرج في بنية المجتمع القاعي على طول المنطقة المرجانية الأمامية من JR ؛ بدلاً من ذلك، حدث توزيع غير مكتمل استجابة للسائقين الأكثر دقة الذين يعملون على المستويات المحلية. بشكل عام، كانت مقارنتنا متعددة المقاييس مفيدة للتمييز بين تأثيرات العمليات التي يحتمل أن تؤثر على الشعاب المرجانية المشتركة، وبالتالي توفير معلومات مهمة لفهم كيفية تأثر مجتمعات الشعاب المرجانية بمختلف الضغوطات البيئية والبشرية، والفوائد المحتملة للمناطق البحرية المحمية.Translated Description (French)
Les récifs coralliens sont des écosystèmes complexes et riches en biodiversité qui subissent des changements importants. Il est nécessaire de comprendre la composition des récifs et la biodiversité à plusieurs échelles spatiales pour suivre les changements écosystémiques à grande échelle et plus subtils. L'archipel des Jardines de la Reina (JR), situé au large de l'île de Cuba, contient la plus grande aire marine protégée (AMP) de la mer des Caraïbes, mais manque d'études à plusieurs échelles. Dans cette contribution, nous avons documenté la diversité des coraux scléractiniens, des octocoraux, des algues et des éponges à travers des échelles spatiales imbriquées couvrant quatre ordres de grandeur (101–105 m). De plus, nous avons testé l'hypothèse selon laquelle la diversité des espèces suivait un gradient le long d'une étendue de récifs d'environ 200 km. Dans l'ensemble de l'archipel, nous avons examiné la couverture benthique et la diversité des espèces dans 255 photo-quadrats (25 × 25 cm) sur 13 sites de récifs avant (deux sites d'échantillonnage par site et 10 photo-quadrats par site). La variabilité à petite échelle (101 m) entre les photo-quadrats a caractérisé la structure de la communauté des récifs coralliens dans JR par rapport à la variabilité locale (102 m) et méso-échelle (104–105 m). Cette constatation suggère que les processus biologiques (par exemple le recrutement, la compétition) avaient la primauté sur l'hydrodynamique pour déterminer les différences dans la composition des communautés récifales. Cependant, la prédominance des algues et la faible couverture et la diversité des coraux scléractiniens suggèrent les effets omniprésents du changement global sur les communautés coralliennes malgré les avantages potentiels fournis par l'AMP (par exemple, l'oligotrophie et l'abondance des herbivores). Il n'y avait pas de gradient de la structure de la communauté benthique le long de la partie avant du récif de JR ; au lieu de cela, une distribution inégale s'est produite en réponse à des facteurs plus subtils agissant à l'échelle locale. Dans l'ensemble, notre comparaison multi-échelle a été utile pour différencier les impacts des processus ayant un impact potentiel sur les récifs JR, fournissant ainsi des informations importantes pour comprendre comment les communautés récifales sont touchées par différents facteurs de stress environnementaux et anthropiques, et les avantages potentiels des AMP.Translated Description (Spanish)
Los arrecifes de coral son ecosistemas complejos y biodiversos que están experimentando cambios significativos. Es necesario comprender la composición y la biodiversidad de los arrecifes a múltiples escalas espaciales para realizar un seguimiento de los cambios en los ecosistemas tanto a gran escala como más sutiles. El archipiélago de Jardines de la Reina (JR), ubicado frente a la costa de la isla de Cuba, contiene el área marina protegida (AMP) más grande del Mar Caribe, pero carece de estudios a múltiples escalas. En esta contribución, documentamos la diversidad de corales escleractinios, octocorales, algas y esponjas a través de escalas espaciales anidadas que abarcan cuatro órdenes de magnitud (101–105 m). Además, probamos la hipótesis de que la diversidad de especies seguía un gradiente a lo largo de los aproximadamente 200 km de la extensión del arrecife. En todo el archipiélago, examinamos la cobertura bentónica y la diversidad de especies dentro de 255 fotocuadrados (25 × 25 cm) en 13 sitios de arrecifes de proa (dos ubicaciones de muestreo por sitio y 10 fotocuadrados por ubicación). La variabilidad a pequeña escala (101 m) entre fotocuadrados caracterizó la estructura de la comunidad de arrecifes de coral en JR en comparación con la variabilidad local (102 m) y mesoescala (104–105 m). Este hallazgo sugiere que los procesos biológicos (por ejemplo, reclutamiento, competencia) tenían primacía sobre la hidrodinámica para impulsar las diferencias en la composición de la comunidad de arrecifes. Sin embargo, el dominio de las algas y la baja cobertura y diversidad de los corales escleractinios sugieren los efectos generalizados del cambio global en las comunidades de coral a pesar de los beneficios potenciales proporcionados por el AMP (por ejemplo, oligotrofia y abundancia de herbívoros). No había un gradiente de estructura de comunidad bentónica a lo largo del tramo de arrecife delantero de JR; en cambio, se produjo una distribución irregular en respuesta a factores más sutiles que actuaban a escala local. En general, nuestra comparación multiescala fue útil para diferenciar los impactos de los procesos que potencialmente impactan en los arrecifes JR, proporcionando así información importante para comprender cómo las comunidades de arrecifes se ven afectadas por diferentes factores estresantes ambientales y antropogénicos, y los beneficios potenciales de las AMP.Files
pdf.pdf
Files
(2.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:d241285ead2ab0fa9bf89cebca056e81
|
2.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التباين على نطاق صغير يهيمن على تغطية القاع والتنوع عبر جاردينز دي لا رينا، كوبا نظام الشعاب المرجانية
- Translated title (French)
- La variabilité à petite échelle domine la couverture benthique et la diversité dans les jardins de La Reina, à Cuba Système de récifs coralliens
- Translated title (Spanish)
- La variabilidad a pequeña escala domina la cobertura bentónica y la diversidad en los Jardines de La Reina, Cuba Sistema de arrecifes de coral
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2990968868
- DOI
- 10.3389/fmars.2019.00747
References
- https://openalex.org/W1540675598
- https://openalex.org/W1627226388
- https://openalex.org/W1981564429
- https://openalex.org/W1991233881
- https://openalex.org/W1991273288
- https://openalex.org/W1995167733
- https://openalex.org/W1998393588
- https://openalex.org/W1998610023
- https://openalex.org/W2001823246
- https://openalex.org/W2014373013
- https://openalex.org/W2019006906
- https://openalex.org/W2024763652
- https://openalex.org/W2032901019
- https://openalex.org/W2040766929
- https://openalex.org/W2053881740
- https://openalex.org/W2071918757
- https://openalex.org/W2073729508
- https://openalex.org/W2075836059
- https://openalex.org/W2083512010
- https://openalex.org/W2087379424
- https://openalex.org/W2102998760
- https://openalex.org/W2110839732
- https://openalex.org/W2111731446
- https://openalex.org/W2114000867
- https://openalex.org/W2114089485
- https://openalex.org/W2120108422
- https://openalex.org/W2122503355
- https://openalex.org/W2123920115
- https://openalex.org/W2124360150
- https://openalex.org/W2125123840
- https://openalex.org/W2128467824
- https://openalex.org/W2128791014
- https://openalex.org/W2133448320
- https://openalex.org/W2137577135
- https://openalex.org/W2159057695
- https://openalex.org/W2164689991
- https://openalex.org/W2166960721
- https://openalex.org/W2171552191
- https://openalex.org/W2177673982
- https://openalex.org/W2316356442
- https://openalex.org/W2523690433
- https://openalex.org/W2525288135
- https://openalex.org/W2573480355
- https://openalex.org/W2575000445
- https://openalex.org/W2615936971
- https://openalex.org/W2794497366
- https://openalex.org/W2889278616
- https://openalex.org/W2908138043
- https://openalex.org/W2917427631
- https://openalex.org/W2922226118
- https://openalex.org/W4250770925
- https://openalex.org/W822848129
- https://openalex.org/W89970409