antillarum recruitment

Eleven  recruitment  panels  were  placed  throughout  Lac  and  nine  were  recovered.    Those  unable  to  be  recovered  were  likely  disturbed  by  human 

")#$=.$=$)+$& -<$& #,& #:$"=& +*,!$& 4=,3"2"#G& #,&

P,=,Q,)& Y$(+:N& (& 4,4<*(=& (=$(& .,=& /")-!<=Z)7&

and  other  general  leisure  activities.    Of  the  nine  4()$*!& =$+,H$=$-N& ZH$& :(-& H"!"Q*$& D.  antillarum  recruitment,  with  the  most  being  found  on  panels  nearest to the large population center on the southern 

$)-&,.&#:$&Q(+R&=$$.&5D&=$+=<"#!&[&/R^­1). Mean rate  ,.&=$+=<"#2$)#&/(!&>%TD&=$+=<"#!&[&/R^­1 5PCO0%[\8%&&

Recruitment  rates  decreased  in  a  distinct  pattern  circulating  in  a  counter­clockwise  loop  from  the  population center located on the southern reef (Fig. 

T8%&&]$+=<"#!&2$(!<=$-&Q$#/$$)&>F0&22%&B:"!&!#<-G&

does not take into account any microscopic recruits  that may have been present on panels. 

Discussion

Based on the results of this survey, H₁ was supported:  

D.  antillarum  -"!#="Q<#",)& "!& ")^<$)+$-& QG& Q,##,2&

composition  and  predominantly  found  on  hard  substrate.  The only dense cluster of urchins was on  hard substrate that can accumulate large amounts of  (*7($&")&(&=$*(#"H$*G&!:,=#&#"2$&#,&$)!<=$&(-$_<(#$&.,,-&

!<44*G& .,=& #:$& *(=7$& (-<*#& 4,4<*(#",)%& & P"3& !2(**$=&

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Fig. 2 Recruitment panel in situ on the sandy bottom  of Lac Bay

D\

Fig. 3 Map of Lac Bay, with population density (ind m^!") represented as different size circles.  Each circle is a 

#$%&'&($)('&*#$+(,))-.)*/)Diadema antillarum were recorded along a transect, no circle is represented on the map.  

0'&%1#)'$%'$#$*(2*3)#24$)52#('267(2/*)&'$)/8$'9&25)*$:()(/)(1$2')+/''$#%/*52*3)+2'+9$,));1$)(1'$$)('&*#$+(#)&9/*3)(1$) northeast corner had the same size distribution, thus only one graph was printed (represented by arrows)  

<=

individuals  were  found  on  another  transect  with  rubble as the dominant substrate.  Juvenile urchins  used the loose rubble as protection, allowing them  to stay in relative safety.  These methods proved to  be at least mildly successful, as surveying the rubble  ('&*#$+()'$>72'$5)&)9/()?/'$)#$&'+12*3)(/)@*5)(1$)D. 

antillarum  which  were  hidden  under  fragments  of  Acropora cervicornis and Acropora palmata corals.  

A*9B)#2:)D. antillarum were found on soft substrate  1&62(&(#,))C&'5)#76#('&($D)#%$+2@+&99B)/95)5$&5)+/'&9) pavement are a very important habitat for juvenile  and adult D. antillarum populations

Prior  to  the  mass  mortality  event  of  1983,  population  density  throughout  the  Caribbean  was  magnitudes higher than levels seen today.  The mean 

population density from multiple studies throughout  the Caribbean before the die off (Barbados, Jamaica,  E7'&+&/D)F&*&?&D)F7$'(/)G2+/D)H$*$47$9&D)&*5)(1$) IJ)H2'32*)-#9&*5#K)L&#)<,MN)2*5)?^!")OP$29)$()&9,)"==QK,))

;1$)@*52*3#).'/?)(12#)#(75B)2*)R&+)'$#79($5)2*)&)?$&*)

%/%79&(2/*)5$*#2(B)/.)=,=M"S)2*5)?^!", or >99% less  D. antillarum than levels seen in the past in Curacao.  

This  difference  does  not  indicate  that  populations  are  recovering,  despite  literature  indicating  the  /%%/#2($,) ) -*) E7'&+&/D) %'$#$*() %/%79&(2/*#) 1&8$) begun  to  indicate  an  increasing  population.    This  does not appear to have the same effect on Bonaire,  despite  the  interconnectedness  of  the  two  islands.  

;1$'$) &'$) ?79(2%9$) %/##269$) $:%9&*&(2/*#) ./') (12#)

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Fig. 4 Total number of Diadema antillarum present  on each of the substrate types surveyed: sand (Sa),  sand/seagrass (SaSe), seagrass (Se), seagrass/algae  (SeAl),  rubble  (Rub),  and  pavement  (Pav).   There 

!"#"$%&'(&)*+(,-.$/0#"$1#*2&(%$0($2+#3$%14%,#+,"%$

(Pav  and  Rub)  compared  to  soft  substrates  (Sa,  5+5"6$+(3$5+7-8$9:;<=<<>8

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Fig.  5  Total  number  of  individual  Diadema  antillarum recorded throughout the study in relation  to depth in which they were found  

Table  1  Total  Diadema  antillarum  found  by  size  classes  in  comparison  to  substrate  type.    Substrate 

*-+%%&)*+,&0($&%$,2"$/+?0#&,.$%14%,#+,"$@01(3$0($"+*2$

,#+(%"*,$!&,2$"A*":,&0(%$@0#$%+(3B%"+'#+%%$+(3$%+(3B algae, which determining the majority substrate was  not possible

*0(31*,"3C$ ,2"$ D"%,$ E(3&+($ 5"+$ F''$ 9Tripnuestes  ventricosus).  This species is also herbivorous, and  /&'2,$)--$,2"$%+/"$(&*2"$0($#""@%$+%$D. antillarum 

&($ G+/+&*+$ 9H0%"%$ +(3$ I0("/$ J<<>8=$ $ 7@,"#$ D. 

antillarum  populations  decreased  during  the  mass  mortality, T. ventricosus took its place as one of the  dominant herbivores on the reef after 15 years of this  niche being absent from reef communities.  Because  of  the  still  stagnant  D.  antillarum  population,  T. 

ventricosus has established itself as one of the main  benthic herbivores in Lac and throughout other parts  0@$ ,2"$ K+#&44"+($ 9H0%"%$ +(3$ I0("/$ J<<>8=$ $L2&%$

observation suggests that this niche might be species  independent—the  species  of  herbivore  may  not  matter in terms of the “keystone herbivore”, but that 

“keystone  niche”  may  be  a  more  appropriate  term  when referring to the effect D. antillarum or other  benthic herbivores have on coral reef communities. 

Recruitment  rates  were  similar  to  those  seen 

&($ K1#+*+0$ 9M"#/"&?$ ",$ +-=$ J<><8=$ $ M"#/"&?$ ",$ +-=$

9J<><8$ @01(3$ +$ #"*#1&,/"(,$ -0!$ 0@$ <=<NO$ #"*#1&,%$

wk^­1, and a high of 11.5 recruits wk^­1.  Results from  data collected in Lac showed the recruitment had a  low rate at zero recruits wk^­1, while the high was at  J=PP$#"*#1&,%$!Q^­1.  The results of this study support  ,2"$)#%,$:+#,$0@$R_J; the recruitment rates are similar  to  that  of  neighboring  Curacao.    However,  the 

&3"+$,2+,$#"*#1&,/"(,$!01-3$4"$2&'2"#$&($2&'2$S0!$

areas  of  the  reef  was  not  supported.    The  highest  point of recruitment was adjacent to the population  center  of  adult  D.  antillarum.    This  suggests  that  the population within Lac Bay is self­recruiting, or  that recruits are cueing into adults or the particular  hard­bottom  habitat.    The  counter­clockwise  trend  of  decreasing  recruits  from  the  population  center  9T&'=$U8$+-%0$%20!%$+$#13&/"(,+#.$!+,"#$S0!$*.*-"6$

indicating that while water movement from outside  the bay pushes larvae from the spawning population  center  toward  the  back  of  the  bay,  there  is  also  a 

%&'(&)*+(,$ *1##"(,$ +-0('$ ,2"$ 4+*Q$ #""@$ +--0!&('$

recruitment of D. antillarum larvae to hard­bottom  habitat.

Comparing  these  data  to  rates  pre­  and  post  die  off  rates  in  Curacao  indicates  that  recruitment  has begun to increase.  Mean recruitment rates pre­

>VNP$!"#"$+::#0A&/+,"-.$><$,&/"%$2&'2"#$,2+($,20%"$

reported in this study (Bak 1985).  However, post­ 

1983  die  off,  those  values  dropped  to  almost  zero  indicating that the population of D. antillarum had  3#0::"3$ %0$ %&'(&)*+(,-.$ ,2+,$ (0$ %1**"%%@1-$ -+#W+"$

were being formed, or those that did form were not  able  to  recruit  successfully.    This  gives  indication  that  D.  antillarum  is  starting  to  recover,  with  recruitment  rates  much  higher  than  those  reported  after the mass mortality event.

Despite the increasing recruitment rates, the low  population density indicates that the recruits are not 

%1#W&W&('$,0$#"+*2$%"A1+-$/+,1#&,.=$$L2#01'201,$,2"$

<2 cm 2-5 cm 5-10 cm >10 cm

Sand 1 0 0 1

Seagrasses 0 0 0 0

Sand/Seagrass 0 2 1 0

Sand/Algae 0 1 0 0

Rubble 1 4 1 0

Pavement 0 0 3 54

the  entire  bay  was  surveyed  instead  of  randomly  selected  points  on  open  water  reef  environments.  

The  bay  in  its  entirety  was  chosen  to  be  studied  because historically, D. antillarum remained hiding  in the recesses of corals during the day, and migrated  to feed in seagrass beds in the afternoon and into the  night (Kaplan 1988).  This feeding behavior might  not be what the current population in Lac follows,  possibly due to the travel distance between the dense  population cluster on the back reef and the start of  seagrass beds, or due to better feeding opportunities  0($,2"$#""@$!2"#"$-"%%$"("#'.$/1%,$4"$"A:"(3"3$,0$

#"+*2$+($+3"X1+,"$@003$%1::-.=

E,$&%$&(,"#"%,&('$,0$(0,"$,2+,$+$%":+#+,"$%:"*&"%$

of  urchin  was  present  in  almost  every  transect 

81

surveys carried out in Lac, D. antillarum predators 

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it  is  known  that  urchin  predators,  such  as  octopus 

*%/$'#),,"#-(4$/&$)%4*5)'$6*.$7*+0$$8()/"$9#&:$;&!$

recruitment levels, it is unclear what factors might  4*2"$ *%$ )%<="%."$ )%$ D.  antillarum  population  and  recovery  efforts.    Perhaps  the Allee  effect  proved  too  much  to  overcome  following  the  1983  mass  mortality  event.    The  now  lower  population  will  never  have  a  chance  to  reach  a  stage  of  recovery.  

Other  environmental  factors  could  also  have  an  )%<="%."$ )%$ D.  antillarum  survivability.    During  the  second  week  of  the  recruitment  panels  being  in  place,  Hurricane  Tomas  passed  through  the  Caribbean,  creating  irregular  weather  and  water  patterns  throughout  the  island,  undoubtedly  affecting Lac Bay along the course.  The pattern of  increased storm activity in relation to global climate  change  will  certainly  have  an  effect  on  coral  reef 

communities, with strong storms (such as Hurricane 

>:*#$)%$?@@AB$/"2*('*')%,$.&#*;$.&2"#$&%$:&('$C*#'($

of Bonaire.

This  study  has  local  and  global  implications.  

Contrary  to  most  literature  on  the  subject,  D. 

antillarum population in this study has not started to  (4&!$*%$)%.#"*("$)%$/"%()'+$*9'"#$*%$*;:&('$D@$+"*#$

timeframe  in  which  recovery  should  have  started  '&$ &..=#E$ C#&:C')%,$ '4"$ F="(')&%G$ H4+$ )($ 7&%*)#"$

different  from  most  of  the  rest  of  the  Caribbean?  

Bonairian reefs are among the most pristine and well  preserved in the Caribbean, yet an absence of one of  the main herbivores implies that coral cover should  be less than those on neighboring islands.  This is  not  the  case,  however.    Bonaire  has  mostly  coral  dominated reefs, as opposed to algal dominated reefs  seen on many other islands due to a recent increase  in harmful human activity.  Perhaps Bonaire’s reefs  4*2"$ -;;"/$ '4"$ %).4"$ ;"9'$ 5+$ D.  antillarum  with  another hidden functional group, or perhaps grazing  -(4"($ *#"$ '4"$ :*)%$ 4"#5)2&#"$ &%$ '4"$ #""9(0$ $ I&#"$

work needs to go into this facet of coral reef ecology  to  pinpoint  the  true  main  herbivore,  yet  it  is  clear  that D. antillarum still has many more years of slow  recovery before it can establish itself as the keystone  herbivore on the reef once again.

Acknowledgements

J)#('$&9$*;;3$K$!&=;/$;)L"$'&$'4*%L$M#0$N)'*$O"*.4"+$

*%/$'4"$#"('$&9$'4"$PKQQ$('*99$9&#$'4")#$,=)/*%."$*%/$

9&#$ :*L)%,$ '4)($ C#&,#*:$ C&(()5;"0$ $ K$ !&=;/$ *;(&$

like to thank Marissa Paulling and Paul Patitsas for  always  being  fantastic  research  buddies.   Another  5),$ '4*%L($ '&$ 8;"R$ 6":*%S6*!#)"$ 9&#$ /#)2)%,$ '4"$

boat  so  faithfully  on  the Wednesday  and  Saturday  6*.$ #"("*#.4$ /*+($ T*;(&3$ K$ *:$ (=#"$ +&=$ really  disliked spending eight hours a day getting a tan).  

U4*%L$ +&=$ '&$ *;;$ '4"$ PKQQ$ J*;;$ VW@$ ('=/"%'($ 9&#$

their  guidance  on  this  paper.    Finally,  thank  you  XUKY8O8$9&#$;"'')%,$=($=("$'4")#$5&*'$*%/$;"'')%,$=($

conduct research in Lac.

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Fig. 6 a) Map of Lac Bay with circles placed at the site  of each recruitment panel.  Larger circles indicate a  ,#"*'"#$%=:5"#$&9$#".#=)'(3$5B$K;;=('#*'"($'4"$'#"%/$&9$

decreasing recruitment rates in relation to distance  from dense Diadema antillarum population center.  

Circles from the map (a) are labeled with a number,  which corresponds to the number of recruits (b)

a)

b)

A?

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8#1'%),9 Bothus lunatus9*35,#1:5*0$;$3)%*&%&+3$")*(&;#18&:)*)<+,)..$#'

Beth Tyrie Wofford College Spartanburg, South Carolina

tyrieek@email.wofford.edu

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Introduction

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In document Vol. VIII Fall 2010 Journal of Marine Science Physis (pagina 92-109)