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Composición de la macrofauna bentónica en substratos sedimentarios del Parque Nacional Isla del Coco, Costa Rica

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Composición de la macrofauna bentónica en substratos sedimentarios del Parque Nacional Isla del Coco, Costa Rica

Sibaja Cordero, Jeffrey
 
DATE : 2012-11-15
UNIVERSAL IDENTIFIER : http://hdl.handle.net/11093/173
UNESCO SUBJECT : 2401.06 Ecología Animal ; 2401.14 Taxonomía Animal ; 2506.18 Sedimentología
DOCUMENT TYPE : doctoralThesis

ABSTRACT :

[spa] El Parque Nacional Isla del Coco (PNIC), en Costa Rica, posee una alta biodiversidad; esto por representar un punto de unión de las faunas de ambos lados del Pacífico, las Galápagos y una zona de endemismo. Sin embargo, pocos trabajos se han realizado sobre ecología del sedimento marino. Además para la Isla del Coco datos de granulometría y materia orgánica son inexistentes. Esta memoria presenta información sobre los tópicos antes mencionados, para una mejor comprensión de los procesos bióticos y abióticos que se dan en el sedimento de la isla. Así, las características de los sedimentos del fondo submareal de la Isla del Coco se reportan por primera vez. El tamaño del grano, la selección, la asimetría, la materia orgánica total y los carbonatos fueron determinados a partir de 27 muestras de sedimentos, recolectadas alrededor de la isla entre 3 y 75 m de profundidad con una draga van Veen, en abril de 2010. La materia orgánica total (determinada por el método de pérdida de peso por ignición) osciló entre 1,37 a 3,31% y los carbonatos (determinados con el método de valoración ... [+]
[spa] El Parque Nacional Isla del Coco (PNIC), en Costa Rica, posee una alta biodiversidad; esto por representar un punto de unión de las faunas de ambos lados del Pacífico, las Galápagos y una zona de endemismo. Sin embargo, pocos trabajos se han realizado sobre ecología del sedimento marino. Además para la Isla del Coco datos de granulometría y materia orgánica son inexistentes. Esta memoria presenta información sobre los tópicos antes mencionados, para una mejor comprensión de los procesos bióticos y abióticos que se dan en el sedimento de la isla. Así, las características de los sedimentos del fondo submareal de la Isla del Coco se reportan por primera vez. El tamaño del grano, la selección, la asimetría, la materia orgánica total y los carbonatos fueron determinados a partir de 27 muestras de sedimentos, recolectadas alrededor de la isla entre 3 y 75 m de profundidad con una draga van Veen, en abril de 2010. La materia orgánica total (determinada por el método de pérdida de peso por ignición) osciló entre 1,37 a 3,31% y los carbonatos (determinados con el método de valoración por retroceso) presentó una media de 74 ±17%. La selección de los sedimentos fue moderada o pobre. El tamaño de grano varió entre 0,1 y 1,1 mm. El patrón general es un cambio de las características de los sedimentos del interior a la boca de las bahías y de cerca a lejos de la orilla en las zonas expuestas. Los carbonatos y las fracciones de grava aumentaron mar adentro y la materia orgánica tuvo valores altos al interior de las bahías. El ingreso de restos vegetales y fracciones de barro, proviene en gran parte por las descargas de los ríos de esta isla cubierta por bosque nuboso y lluvioso. La erosión de los arrecifes de coral, los rodolitos y conchas de moluscos son las principales fuentes de las fracciones de arena y grava. Los datos de esta memoria se compararon con estudios similares alrededor del mundo, con énfasis en el Océano Pacífico Tropical Este (OPTE). La aplicación de Sistemas de Información Geográfica para hábitats marinos representa una herramienta de gestión de gran importancia para las reservas marinas. De esta manera, el presente estudio se hizo un esfuerzo para incorporar los datos geográficos existentes relacionados con el fondo somero (3-75 m de profundidad) del PNIC. Se utilizó mapas de SIG, modelos estadísticos para presentar espacialmente los datos abióticos. Ocho tipos de fondo se encontraron en la isla, el sur y sur-occidente es dominado por sustratos duros y el norte y nordeste presentan principalmente fondo sedimentario. La orilla de la isla e islotes presentan formaciones coralinas o rocosas y los rodolitos tienen una distribución dispersa. La arena ligeramente gravosa dominaba las bahías y la arena gravosa fue frecuente en las partes exteriores. Los mapas desarrollados en el presente estudio pueden ser utilizados para un futuro seguimiento de los recursos marinos en el PNIC. La Isla cuenta con una gran diversidad de su macrofauna submareal, se contabilizó un total de 15407 especímenes en las 135 dragas recolectadas de las 27 estaciones (3-80 m de profundidad), para el estudio faunístico, alrededor del PNIC. Dominaron los anélidos con un 49,6% de la fauna, los crustáceos contaron con un 10,1%, los moluscos con 2,8% y otros grupos sumaron 37,5%. Estos especímenes se distribuyeron en 267 taxones. De estos 93 fueron especies de gusanos anélidos, 62 de crustáceos, 40 de moluscos y 72 de otros grupos. La densidad fue de 1826 ind./m2 (96-4790). Ambos resultados (densidad y riqueza) fueron superiores a los de otros ambientes submareales del OPTE. Se encontraron 75 nuevas adiciones a la riqueza de este Parque Nacional Isla del Coco, entre especies, géneros, familias y otros grupos superiores que no se habían registrado, por ejemplo el cefalocordado perteneciente al complejo de especies Asymmetron lucayanum Andrews, 1893. Éste fue recolectado entre los 5-42 m en el fondo de arena. Estos anfioxos viven en arena y grava ligeramente o mal seleccionada. A pesar de que este taxón tiene una distribución circumtropical, esta es la primera vez que se reporta en el OPTE. Se encontró varias especies de moluscos no registradas previamente y un gasterópodo del género Caecum es una especie nueva por describir. Varios de los poliquetos y sipuncúlidos habían sido registrados previamente en la isla, pero varias especies no se habían encontrado en sus fondos de arena como los de las familias Sphaerodoridae, Poecilochaetidae y algunos Syllidae. En los crustáceos nuevos registros de peracáridos y copépodos harpacticoides se presentan. Hay aporte de fauna de Centro América, California, México, América del Sur incluyendo Las Galápagos y unas especies del Indo Centro Pacífico, conformando la riqueza encontrada. La curva de acumulación de especies no llegó a la asíntota, así que con más muestreo y a mayor profundidad se puede generar nuevos registros. La comunidad varió en la composición de sus especies siguiendo un gradiente de las estaciones más protegidas en el interior de las bahías hacia las estaciones más expuestas a la influencia oceánica. En el interior de las bahías Chatham y Wafer se dieron los valores más bajos de diversidad, riqueza y abundancia, mientras en la parte externa la diversidad fue alta. Los principales taxones que marcan diferencias entre los grupos de estaciones fueron los poliquetos Westheidesyllis heterocirrata (Hartmann-Schröder, 1959), y Magelona californica Hartman, 1944, el bivalvo Gouldia californica Dall, 1917 y el isópodo Eurydice caudata Richardson, 1899, de un grupo de 20 especies con mayor contribución. Además los principales factores asociados a la composición de la fauna fueron la profundidad y el tamaño de grano. Se concluye que el fondo de la isla, es una zona de alta biodiversidad, por el aporte que tienen organismos como los turbelarios, nemertinos, oligoquetos marinos y cnidarios; pero es justamente en estos donde existe menor información sobre su taxonomía. Por lo que es claro con la presente memoria, que estudios más específicos deben realizarse en esta área protegida. [-]
 
[eng] Isla del Coco, Costa Rica is a National Park that presents a high biodiversity that encompasses faunal species of both sides of the Pacific, and also endemic species. However, few studies have been carried out on the ecology of marine sediment. In addition, sedimentology data are inexistent. The present study produced information on these topics, to promote a better understanding of biotic and abiotic processes that occur in the benthos of this tropical island. Sediment characteristics of the subtidal bottom of Isla del Coco are first reported here. The grain size, sorting, skewness, total organic matter and carbonates were determinate from 27 sediment samples (between 3 to 75 m) collected with a van Veen dredge around the island, in April of 2010. The total organic matter (by loss on ignition method) range between 1.37 to 3.31% and the carbonates (by back titration method) presented a mean of 74± 17%. The sorting of the sediments was moderately and poorly sorted. The grain size ranged between 0.1 to 1.1 mm. The general pattern is that sediment characteristics ... [+]
[eng] Isla del Coco, Costa Rica is a National Park that presents a high biodiversity that encompasses faunal species of both sides of the Pacific, and also endemic species. However, few studies have been carried out on the ecology of marine sediment. In addition, sedimentology data are inexistent. The present study produced information on these topics, to promote a better understanding of biotic and abiotic processes that occur in the benthos of this tropical island. Sediment characteristics of the subtidal bottom of Isla del Coco are first reported here. The grain size, sorting, skewness, total organic matter and carbonates were determinate from 27 sediment samples (between 3 to 75 m) collected with a van Veen dredge around the island, in April of 2010. The total organic matter (by loss on ignition method) range between 1.37 to 3.31% and the carbonates (by back titration method) presented a mean of 74± 17%. The sorting of the sediments was moderately and poorly sorted. The grain size ranged between 0.1 to 1.1 mm. The general pattern is that sediment characteristics change from inner to the mouth of the bays and close to far the shore. Carbonates and gravel fractions increased offshore, and organic matter had high values inner the bays. Input of vegetal debris and mud fractions was come from the discharges of rivers of this island cover by rain and cloud forest. Boring and erosion of coral reef, rhodoliths, and mollusk are the main sources of sand and gravel fractions. The data are compared with similar studies around the word, with emphasis in Tropical Eastern Pacific. Geographic Information Systems (GIS) applications used in marine habitats are powerful tools for management and monitoring of marine reserves and resources. Here, are present a series of maps of the soft and hard substrates in the shallow waters (>80 m depth) of Isla del Coco. Bathymetry and field data were input for a GIS, and statistical methods to generate the maps that describe the bottom characteristics. Eight types of bottom were found in the island by composition and grain size. The shore of the island and islets consisted of rocky formations (mainly basalts), with coral reefs in the subtidal of some areas. Rhodolith beds had a dispersing distribution. The bottom on the southern and southwestern region is hard substrate, while sediments cover the northern and northeastern zones. Slightly gravelly sand dominated the bays, while gravelly sand (with more coarse grains) was frequent offshore. The inner areas of Chatham and Wafer bays have mud and organic matter. The sediments in the area are usually carbonates, except in Bahía Yglesias where clastic sediments (from the erosion of basalts) are presented. The information generated in this study could be a valuable input for future monitoring in the island. The island has a variety of subtidal macrofauna, and a total of 15407 specimens were found in 135 dredges collected from 27 stations (3-80 m depth). Annelids were dominant with 49.6%; crustaceans accounted 10.1%, and mollusks presented 2.8%. The other faunal groups presented 37.5% of the total abundance. These specimens were distributed in 267 taxa. The annelid worms presented 93 species; crustaceans have 62; mollusks accounted 40 species, and 72 species corresponded to miscellaneous groups. Density was 1826 ind./m2 (96-4790). Both results (density and richness) were higher than others sites in the Tropical Eastern Pacific. The taxonomic study provided 75 new additions to the faunal list of the National Park, between species, genera, families and higher groups that had not been previously recorded, as the lancelet Asymmetron lucayanum Andrews, 1893 that was collected from subtidal (5–42 m) sandy bottom. Although this taxon has a circumtropical distribution, this is the first time it has been collected anywhere in the Eastern Pacific. Several species of mollusks are new records, and a gastropod of the genus Caecum is a new species to be described. Sipunculids and polychaetes are previously collected in the island, but some species of the families Sphaerodoridae, Poecilochaetidae and Syllidae are new records. In crustaceans, peracarids and harpacticoid copepods, new records are also presented. The diversity found is conforming by the contribution of species of Central America, California, Mexico, South America including the Galapagos and some species of Central Indo- Pacific. The species accumulation curve did not reach the asymptote, so a more intense and deeper sampling can find more records. The community varied in species composition along a gradient of protected stations inner the bays to the exposed stations to oceanic influence. The lowest values of diversity, richness and abundance, were found inner the Chatham and Wafer bays, and in stations outside the bays, the diversity was high. The main taxa that differing between the groups of stations were Westheidesyllis heterocirrata polychaetes (Hartmann-Schröder, 1959), and Magelona californica Hartman, 1944, the bivalve Gouldia californica Dall, 1917 and the isopod Eurydice caudata Richardson, 1899, of a group of 20 species with the highest contribution to the pattern found. The main factors to determine the change in composition of species were the depth and grain size. The bottom of the island, is also high diverse, by the contribution of turbellarians, nemerteans, marine oligochaetes and cnidarians in abundance and morphospecies number, but the taxonomy of these groups remain poorly study in the tropics. More studies on these invertebrates are needed in this area [-]

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