Internal bioerosion in massive corals associated with reef communities in the northeastern tropical Pacific: the effect of intrinsic and extrinsic factors

• Jazmín Arleth Cosain-Díaz ^[3] ; José de Jesús Adolfo Tortolero-Langarica ^{[3] [1]} ; Alma Paola Rodríguez-Troncoso ^[2] ; Eric Bautista-Guerrero ^[2] ; Diana María Antuna-Roman ^[3] ; Patricia Salazar-Silva ^[3] ; Amílcar Leví Cupul-Magaña ^[2]
  1. [1] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
  2. [2] Universidad de Guadalajara

     Universidad de Guadalajara

     México

     
  3. [3] Tecnológico Nacional de México/IT de Bahía de Banderas, México

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• Localización: Ciencias marinas, ISSN 0185-3880, ISSN-e 2395-9053, Vol. 47, Nº 1, 2021, págs. 33-47
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Bioerosión interna en corales masivos asociados a las comunidades arrecifales del Pacífico nororiental tropical: efecto de factores intrínsecos y extrínsecos
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• Resumen
  • español

    El desarrollo y el mantenimiento de los arrecifes coralinos depende del balance entre la producción (acreción) y la remoción (erosión) del CaCO3 generado principalmente por corales hermatípicos. El material calcáreo puede ser removido del esqueleto de coral por agentes físicos, químicos o biológicos, y este último es el de mayor influencia. Pese a su importancia, pocos estudios han estimado la tasa de bioerosión en comunidades coralinas de la costa mexicana del Pacífico. En este estudio se determinó el volumen y el porcentaje de CaCO3removido vía erosión biológica en los principales corales masivos, Pavona gigantea, Porites lobata y Porites panamensis, distribuidos en el Parque Nacional Islas Marietas y el Parque Nacional Isla Isabel (México). Además, se evaluó el efecto de factores intrínsecos (morfología, sexo y edad de las colonias) y extrínsecos (localidad y profundidad) en la bioerosión. Se utilizó la técnica de peso boyante para calcular parámetros de remoción interna y densidad de CaCO3. A nivel de especie, P. gigantea presentó valores de volumen de bioerosión de 71.31 ± 32.35 cm3 (27.28 ± 18.05% de bioerosión interna); Po. lobata, 26.60 ± 4.87 cm3 (16.87 ± 16.31%); y Po. panamensis, 29.6 ± 14.61 cm3 (31.127 ± 29.43%). A nivel de género, Pavona presentó los valores más altos en bioerosión y densidad del esqueleto (1.61 g·cm3). Con relación a la morfología, la bioerosión fue mayor en colonias masivas, pero considerando la edad, fue superior en colonias más longevas (10–26 años). A nivel de localidad, en el Parque Nacional Islas Marietas se presentaron los valores más altos de volumen y porcentaje de bioerosión. La evidencia sugiere que los arrecifes de coral de la costa central mexicana del Pacífico están experimentando una alta tasa de erosión no conspicua causada por bioerosionadores endolíticos y varía en función de factores intrínsecos y extrínsecos. Si este efecto continúa incrementando, podría poner en riesgo el mantenimiento a largo plazo de las comunidades coralinas, lo que modificaría el balance de los flujos de carbonato y la funcionalidad del ecosistema arrecifal.

  • English

    The development and maintenance of the physical structure of coral reefs depends on the balance between production (accretion) and removal (erosion) of CaCO3 produced mainly by reef-building corals. This calcareous material may be removed from the coral skeleton by means of physical, chemical, or biological agents, with the latter being the most influential. Despite being important, bioerosion studies on coral reefs from the Pacific coast of Mexico are scarce. In this study, we determined the volume and percentage of CaCO3removed through bioerosion from the main massive coral species, Pavona gigantea, Porites lobata, and Porites panamensis, in the Islas Marietas and Isla Isabel National Parks (Mexico). We also evaluated the effect of extrinsic (morphology, sex, and age) and intrinsic (depth and location) factors on bioerosion. The buoyant weight technique was used to estimate internal bioerosion parameters and CaCO3 skeletal density. At the species level, P. gigantea showed volume of bioerosion values of 71.31 ± 32.35 cm3 (27.28 ± 18.05% of internal bioerosion); Po. lobata, 26.60 ± 24.87 cm3 (16.87 ± 16.31%); and Po. panamensis, 29.6 ± 14.61 cm3 (31.127 ± 29.43%). At the genus level, Pavonaexhibited the highest bioerosion and skeletal density values (1.61 g·cm3). Regarding morphology, bioerosion was higher in massive corals, but regarding age, it was higher in adult colonies (10–26 years). Islas Marietas National Park showed the highest values for volume and percentage of bioerosion. The results suggest that coral reefs on the Pacific coast of central Mexico are undergoing a high degree of inconspicuous erosion by internal bioeroders and its variability is controlled by both intrinsic and extrinsic factors. If this effect continues to rise, it could threaten the long-term maintenance of coral communities, modifying the carbonate flux equilibrium and the ecological functionality of coral reef ecosystems.