Changes in abundance and composition of a Caribbean coral reef zooplankton community after 25 years

Abstract

Coral reef zooplankton represents a key community in coral ecosystems, as they are involved in trophic and biogeochemical dynamics, and recruitment processes. Zooplankton abundance, composition and biomass were surveyed at six stations within the coral reef at Cahuita National Park, Limon, Costa Rica, in order to compare with the only previous study conducted during 1984. Samples were collected monthly (September 2010-August 2011). Seston biomass (0.49-85.87 mg/m3) and total abundance (1 145-112 422 ind./m3) fluctuated among the months and the stations. Higher values of these two variables were found in the rainiest months (November 2010 and May 2011). A total of 38 taxa were identified, of which calanoid copepods abundance dominated year round (66 %), followed by appendicularians (12 %). Zooplankton mean abundance in this survey resulted 20 times higher (13 184 ± 4 104 ind./m3)than in 1984 (645 ± 84 ind./m3). Copepods and appendicularians were the groups that differed the most, relative to the 1984 study, resulting in 63 and 170 times more abundant overall, respectively. An increase in terrestrial runoff and nutrient input during the past 30 years could explain these differences. High abundances of zooplankton may constitute an important food source for coral reef organisms in Cahuita ecosystem. In addition, zooplankton abundances here reported for Cahuita are among the worldwide highest coral reef zooplankton abundances, and further trophic models can help elucidate its role in coral reef resilience in the Caribbean Coast of Central America.

El grupo de zooplancton representa una comunidad clave en los arrecifes de coral. Está involucrado en dinámicas tróficas y biogeoquímicas, y en procesos de reclutamiento. La abundancia, composición y biomasa del zooplancton fueron estudiadas en seis estaciones dentro del arrecife coralino del Parque Nacional Cahuita, para compararlas con el único estudio realizado durante 1984. Las muestras se recolectaron mensualmente (Septiembre 2010-Agosto 2011). La biomasa del seston (0.49-85.87 mg/m3) y la abundancia total (1 145-112 422 ind./m3) fluc- tuaron entre meses y estaciones. Los valores más altos se encontraron durante los meses más lluviosos (Noviembre 2010 y Mayo 2011). Treinta y ocho taxones fueron identificados, copépodos calanoidos (66 %) y apendicularias (12 %) dominaron la abundancia durante todo el año. La abundancia promedio en este estudio fue 20 veces más alta (13 184 ± 4 104 ind./m3) que en 1984 (645 ± 84 ind./m3). Copépodos y apendicularias fueron los grupos con mayor discrepancia con respecto al estudio de 1984. Un aumento en la descarga de nutrientes de origen terrestre, podría explicar estas grandes diferencias. Abundancias tan altas de zooplancton podrían constituir una importante fuente de alimento para los organismos del arrecife en Cahuita. Las abundancias aquí reportadas colocan al arrecife de Cahuita entre los arrecifes de coral con mayor abundancia de zooplancton en el mundo y estudios futuros en redes tróficas podrían elucidar el papel de esta comunidad en procesos de resiliencia en los arrecifes del Caribe centroamericano.