Nursery-reared coral outplanting success in an upwelling-influenced area in Costa Rica

• Autores: Sònia Fabregat-Malé, Sebastián Mena, Juan José Alvarado
• Localización: Revista de Biología Tropical, ISSN 0034-7744, Vol. 71, Nº. Extra 1, 2023
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Éxito de trasplante de colonias de coral cultivadas en vivero en un área influenciada por afloramiento en Costa Rica
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    Resumen Introducción: Factores ambientales e intrínsecos como la temperatura del agua, salinidad, concentración de nutrientes, afloramiento, especies e historia de vida pueden influir en la supervivencia y crecimiento de los trasplantes de coral y, en consecuencia, en la eficacia de la restauración. Por ello, entender cómo estos factores pueden moldear el desempeño de los trasplantes es clave para asegurar el éxito de un programa de restauración a largo plazo. Objetivo: Establecer la supervivencia y tasa de crecimiento de los trasplantes de colonias de coral previamente cultivadas en viveros del coral ramificado Pocillopora spp. y las especies de crecimiento masivo Pavona gigantea, Pavona clavus y Porites lobata en Bahía Culebra, Pacífico Norte de Costa Rica, y determinar si el sitio donante de origen del fragmento de coral y la presencia de afloramiento estacional afectó el crecimiento de los trasplantes de Pocillopora. Métodos: De setiembre 2020 a setiembre 2021, se monitoreó la supervivencia, salud y crecimiento de 30 colonias de Pocillopora spp. de seis sitios donantes diferentes y 31 fragmentos de especies masivas (P. gigantea [n = 18], P. clavus [n = 8], P. lobata [n = 5]) que se trasplantaron a un arrecife degradado. Se registró la temperatura del agua, la salinidad y concentración de nutrientes in situ. Resultados: Al final del año, el 100 % de los trasplantes de Pocillopora spp. sobrevivieron. La supervivencia fue de 71.4 % para P. clavus, 47.5 % para P. gigantea y 20 % para P. lobata. Se observaron pérdidas de tejido y marcas de depredación al menos una vez en un 71 % de los trasplantes masivos. Las colonias de Pocillopora spp. aumentaron su área inicial en un 333.1 %, a una tasa de 9.98 ± 1.69 cm año-1. El sitio de origen del trasplante tuvo efecto sobre la tasa de crecimiento, pero no la presencia de afloramiento estacional. Los fragmentos de especies masivas crecieron a tasas de 1.35 ± 0.24 cm año-1 (P. clavus), 1.48 ± cm año-1 (P. gigantea) y 0.61 cm año (P. lobata), sin diferencias entre ellas. Conclusiones: Las condiciones del sitio permiten una alta supervivencia y crecimiento de trasplantes de Pocillopora spp., que previamente habían sido considerados sensibles a factores estresantes, e indican aclimatación a las condiciones locales de afloramiento estacional. Pese a que la supervivencia de las especies masivas fue menor, es esencial desarrollar un enfoque multi-especie para aumentar el éxito de la restauración.

  • English

    Abstract Introduction: Environmental and intrinsic factors such as seawater temperature, salinity, nutrient concentration, upwelling, species, and life history can influence coral outplant survival and growth, and in consequence, the effectiveness of restoration. Thus, it is key to understand how these factors can shape coral outplant performance to ensure the long-term success of a restoration program. Objective: To establish the survival and growth rate of outplanted coral nursery-reared colonies of branching Pocillopora spp. and massive corals Pavona gigantea, Pavona clavus, and Porites lobata in Bahía Culebra, North Pacific of Costa Rica, and to determine whether the site of origin of the coral fragment and the presence of seasonal upwelling affected the growth of Pocillopora outplants. Methods: From September 2020 to September 2021, we monitored the survival, health, and growth of 30 Pocillopora spp. colonies from six donor sites, and 31 fragments of massive species (P. gigantea [n = 18], P. clavus [n = 8], P. lobata [n = 5]) that were outplanted to a degraded reef. We recorded in situ seawater temperature, salinity, and nutrient concentration. Results: By the end of the year, 100 % of the Pocillopora spp. outplants survived. Survival was 71.4 % for P. clavus, 47.5 % for P. gigantea, and 20 % for P. lobata. Coral tissue loss and predation marks were observed at least once in 71 % of massive outplants. Pocillopora spp. colonies increased their initial area in 333.1 %, at a rate of 9.98 ± 1.69 cm yr-1. The site of origin of the outplant influenced growth rate, but not the presence of seasonal upwelling. Massive species fragments grew at a rate of 1.35 ± 0.24 cm yr-1 for P. clavus, 1.48 ± 0.21 cm yr-1 for P. gigantea, and 0.61 cm yr-1 for P. lobata, with no differences among them. Conclusions: Environmental conditions at site level allow for high survival and growth of Pocillopora spp. outplants, previously considered as sensitive to stressors, and point towards acclimation to seasonal upwelling. Although survival of massive species was lower, developing a multi-species approach is key to enhance restoration success.