Seasonal variability of copepod community structure and abundance modified by the El Niño-La Niña transition (2010), Pacific, Mexico / Variabilidad estacional de la estructura comunitaria y abundancia de copépodos, modificada por la transición El Niño-La Niña (2010) en el Pacífico, México

Abstract Copepods are an important planktonic group, and account for most of the total biomass and species diversity in pelagic marine ecosystems. Seasonal variability of the community structure of copepods in the Eastern tropical Pacific off central Mexico was studied during three distinct hydrodynamic periods in 2010 using statistical and multivariate analyses. The survey period included the second half of the 2009-2010 El Niño (January), the neutral transition period (May-June), and the first half of the 2010-2011 La Niña (October). Seventy-eight copepod species were identified; richness ranged from 11 to 47 species per station, with seasonal averages from 25 species in May to 35 species in January. Cluster analysis indicated that there were four principal groups present across the surveyed periods, defined by January (El Niño), October (La Niña), May offshore stations, and May upwelling stations (cyclonic eddy and coastal stations). There were no significant differences in abundance, but the January (El Niño) cluster was most diverse with 32 species, May offshore and October (La Niña) clusters each had 25 species, and the May upwelling was the least diverse cluster with 18 species. Mesoscale processes were strongest during May, which was the only period with a significant inshore-offshore gradient of species richness and diversity. Canonical correspondence analysis (CCA) revealed that variability was primarily driven by subsurface (75-200 m) ammonium, and surface (0-50 m) temperature, nitrates+nitrites, salinity and phosphorus. Copepodites and adults of the primarily herbivorous Eucalanidae dominated the stations of the upwelling cluster, while copepodites and adults of the carnivorous Euchaetidae dominated the January (El Niño) station cluster. The higher Chl a levels during the less productive (reduced upwelling) El Niño period were probably due to reduced grazing activities and increased ammonium availability through increased zooplankton metabolism. The horizontal distribution of copepods in the Eastern Tropical Pacific off Mexico appears to be principally defined by mesoscale eddy processes (offshore) and upwelling (coastal). These mesoscale processes were affected by El Niño - La Niña transitions, which subsequently disrupted the inshore-offshore gradient and in the case of El Niño likely caused reductions in copepod abundance across the entire region which persisted for the entire study period, and possibly longer.(AU)

Resumen Los copépodos son un importante grupo planctónico y representan la mayor parte de la biomasa total y la diversidad de especies en los ecosistemas marinos pelágicos. La variabilidad estacional de la estructura de la comunidad de copépodos se analizó en el Pacífico central mexicano durante tres períodos hidrodinámicos durante el 2010, mediante análisis estadísticos y multivariados. El período de estudio incluyó la segunda mitad del Niño 2009-2010 (enero), el período de transicional (mayo) y la primera mitad del La Niña 2010-2011 (octubre). Setenta y ocho especies de copépodos fueron identificadas; la riqueza varió de 11 a 47 especies por estación, con promedios estacionales de 25 especies en mayo a 35 especies en enero. El análisis de clúster indicó la presencia de cuatro grupos principales en los períodos estudiados: enero (El Niño), octubre (La Niña), un grupo de estaciones oceánicas en mayo, y un grupo de estaciones de afloramientos en mayo (remolino ciclónico y estaciones costeras). No hubo diferencias significativas en la abundancia entre grupos, pero el grupo de enero (El Niño) fue más diverso con 32 especies. Los grupos de mayo (oceánico) y octubre (La Niña) tenían 25 especies cada uno, y el grupo de mayo (afloramientos) fue el menos diverso con 18 especies. Los procesos de mesoescala fueron más intensos durante mayo, que fue el único período con un gradiente significativo costeroocéano de riqueza de especies y diversidad. El análisis de correspondencias canónicas explicó que la variabilidad se debe principalmente a la concentración de amonio en la capa profunda (75-200), y la temperatura, nitratos + nitritos, salinidad y fósforo presente en la capa superficial (0-50 m) de la columna de agua. Los copepoditos y adultos herbívoros de la familia Eucalanidae, dominaron las estaciones de surgencia, mientras que los copepoditos y adultos carnívoros de Euchaetidae dominaron las estaciones de enero (El Niño). Las concentraciones más altas de Clorofila a durante El Niño, que fue el periodo menos productivo (surgencia reducida), se deben probablemente a la reducción de actividades de pastoreo. La distribución horizontal de copépodos en el Pacífico central mexicano parece estar definida principalmente por la influencia de remolinos de mesoescala (mar adentro) y surgencias (costera). Estos procesos oceanográficos fueron afectados por la transición de El Niño a La Niña, que posteriormente interrumpieron el gradiente costero-oceánico y en el caso de El Niño probablemente causó una disminución en la abundancia de copépodos en toda la región durante todo el período de estudio, que posiblemente persistió en los meses posteriores.(AU)

Composición y distribución del mesozooplancton en una zona de afloramiento costero (Bahía Culebra, Costa Rica) durante La Niña 1999 y el 2000 / Composition and distribution of mesozooplankton in a coastal upwelling zone (Bahía Culebra, Costa Rica) during La Niña 1999 and 2000

We studied the annual patterns of composition, abundance and spacial-temporal distribution of mesozooplankton in the upwelling zone of Culebra Bay, north Pacific coast of Costa Rica, during the 1999 La Niña event and in 2000. The Bay showed a high variability in physical-chemical conditions during the study period in which 26 mesozooplankton groups (both meroplanktonic and holoplanktonic forms) were found. The copepods (2 358.53 ± 2 290.90ind/m³), ostracods (1 084.46 ± 1 850.20ind/m³) and invertebrate eggs (844.26 ± 7069.27ind/ m³) were the most abundant groups in Bahía Culebra. All mesozooplankton (0.2-2 mm) data showed high spatial-temporal variability although differences were not significant. Higher abundances were found during 1999, with the exception of appendicularians and crustacean larvae. Higher zooplankton abundances were observed during the dry season of both years. Stations close to the mouth show an oceanic influx of holoplanktonic forms, while inside the bay, the meroplanktonic forms were important. Mesozooplankton abundance and distribution were influenced by coastal upwelling pulses.

Se estudian los patrones anuales de la composición, abundancia y distribución espacial-temporal de mesozooplancton en la zona de afloramiento de Bahía Culebra, en la costa norte del Pacífico de Costa Rica. Bahía Culebra presenta una alta variabilidad en las condiciones físico-químicas y se encontraron 26 grupos de mesozooplancton (meroplanctónicas y holoplanctónicos). Los copépodos (2 358.53 ± 2 290.90ind./m³), ostrácodos (1 084.46 ± 1 850.20ind./m³) y huevos de invertebrados (844.26 ±7069.27ind./m³) fueron los grupos dominantes. Hubo mayores abundancias en 1999 que en el 2000, con la excepción de apendicularias y larvas de crustáceos. El zooplancton fue más abundante en la época seca de ambos años. Las estaciones de la boca muestran un flujo oceánico de formas holoplanctónicos, mientras que el interior de la bahía meroplanctónicas fueron importantes las formas. La abundancia y distribución del mesozooplancton parecen reflejar los pulsos de surgencia costera.

Bloom of Gymnodinium catenatum in Bahía Santiago and Bahía Manzanillo, Colima, Mexico

Gymnodinium bloom events are of concern, since they produce toxins, which have unfavorable consequences to marine ecosystems, human health and the economy. This report describes the physico-chemical conditions that were present during the algal bloom event on May 2010 in Bahía Manzanillo and Bahía Santiago, Colima, Mexico. For this, seawater nutrient analysis, phytoplankton counts, identification, and toxicity tests were undertaken. Nutrients in seawater were determined using colorimetric techniques, the higher concentrations (8.88μM DIN, 0.78μM PO4 and 24.34μM SiO2) were related with upwelling waters that promoted the algal bloom that began after registering the year lowest sea-surface temperature, favoring the rapid growth of G. catenatum (up to 1.02 x10(7)cells/L). Phytoplankton counting was carried out using sedimentation chambers and cells enumerated on appropriated area. The bloom persisted in the bays for approximately two weeks and was associated with toxicity (determined with HPLC) in local oysters (1525.8μg STXeq/100g), and in phytoplankton (10.9pg STXeq/cells) samples. Strong variations in cell toxicity (1.4 to 10.9pg STXeq/cells), most likely reflected the availability of inorganic nutrients. The toxin profile of the phytoplankton samples consisted of 11 toxins and resembled those recorded for several strains of G. catenatum isolated from other coastal areas of Mexico.

La proliferación de Gymnodinium son motivo de preocupación, debido a que en algunas circunstancias producen toxinas, que tienen consecuencias desfavorables para los ecosistemas marinos, la salud humana y la economía. Este trabajo describe las condiciones fisicoquímicas presentes durante una proliferación algal detectado en mayo de 2010 en la Bahía de Santiago y Bahía Manzanillo (Colima, México). La proliferación algal inició poco tiempo después de registrarse las temperaturas oceánicas superficiales más bajas del año, las cuales permitieron un aumento de las concentraciones de nutrientes (8.88μM DIN, 0.78μM PO4 and 24.34μM SiO2) que favorecieron el desarrollo de G. catenatum (hasta 1.02 x10(7)cel/L). Esta proliferación se detectó en las bahías durante dos semanas y fue relacionada con toxicidad en ostiones de la localidad (1525.8μg STXeq/100g) y en muestras de fitoplancton (10.9pg STXeq/cel). Fuertes variaciones en la toxicidad de G. catenatum (1.4 a 10.9pg STXeq/cel) pudieron reflejar la disponibilidad de nutrientes inorgánicos. El perfil de toxinas de las muestras del fitoplancton consistieron en 11 toxinas semejantes a las de varias cepas de G. catenatum aisladas de otras áreas de las costas de México.