Metodología para el monitoreo de las comunidades de peces en el Archipiélago Sabana-Camagüey.

Transcripción

1 Metodología para el monitoreo de las comunidades de peces en el Archipiélago Sabana-Camagüey. Informe Parcial del Proyecto: Biodiversidad y manejo de la ictiofauna del Archipiélago Sabana-Camagüey. PNCT: Cambios Globales y evolución del medio ambiente cubano. Por: Rodolfo Claro Madruga Instituto de Oceanología, Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente OCTUBRE DE 1999

2 Metodología para el monitoreo de las comunidades de peces en el Archipiélago Sabana-Camagüey. Rodolfo Claro Madruga INTRODUCCION Los peces realizan funciones muy importantes en los ecosistemas marinos someros, en especial en los arrecifes coralinos: - Controlan el crecimiento de las algas, cuyo sobrecrecimiento es hoy uno de los principales peligros para la salud de los arrecifes coralinos, - Importan energía desde los hábitats adyacentes, al consumir los recursos alimentarios de los seibadales, arenales, fondos fangosos etc. - Constituyen una importante fuente de nutrientes, a través de sus excreciones, elementos estos a veces deficitarios en los arrecifes, dañinos en exceso. - Son los principales recursos pesqueros en las pesquerías tropicales, - Aportan gran valor estético al paisaje submarino. El balance de los procesos que ocurren en los arrecifes coralinos, aunque también en otros hábitats, está fuertemente influido por el conjunto de interrelaciones entre diferentes gremios de peces (herbívoros - depredadores, por ej.) y de estos con otros organismos (algas, corales, invertebrados objeto alimentación, etc.). Por otra parte, los peces constituyen uno de los grupos taxonómicos más vulnerables a la acción del hombre, por su interés como recurso alimentario, recreativo y deportivo, por lo que los efectos negativos, tanto de tales actividades como de la degradación de los hábitats, alteran sus funciones en la comunidad, con trascendentales incidencias sobre el ecosistema, por una parte, y de los propios peces como recurso. Por ello, resulta de vital importancia el monitoreo de las comunidades de peces en sus principales biotopos, como elemento fundamental para el manejo del ecosistema. A tales efectos, se planteó como objetivo colateral de este proyecto, seleccionar y evaluar una metodología de fácil implementación por personal con cierta calificación, pero no necesariamente con una especialización rigurosa en sistemática de peces, que permita evaluar los principales cambios en las comunidades de peces y sus consecuencias, especialmente en los arrecifes coralinos, por su alta sensibilidad ecológica. Los métodos de censo visual han sido ampliamente utilizados para caracterizar las comunidades de peces arrecifales, aunque no existe una metodología universal o estándar, lo que impide realizar comparaciones entre las evaluaciones realizadas con diferentes métodos. En los últimos años se han realizado varias revisiones sobre los métodos en uso (Coral Reef Monitoring Manual for the Caribbean and Western Atlantic, 1994; Wilkinson and Baker, 1997: Steneck et.al., 1998), y todos coinciden en la necesidad de escalar los métodos de muestreo de acuerdo con los objetivos de la investigación. Por tanto, a los efectos de monitorear las comunidades de peces arrecifales como parte de un diagnóstico integral del estado de conservación y evolución de la comunidad arrecifal, hemos realizado un análisis de los métodos más reconocidos internacionalmente. EVALUACIÓN DE MÉTODOS Fueron analizadas las bondades y deficiencias de cada uno de los principales métodos utilizados ampliamente en la literatura, a saber: - Método de transecto lineal elaborado inicialmente por Brock (1954), y sus posteriores modificaciones (Sale, 1981, Claro y García-Arteaga, 1994), utilizado en arrecifes del Pacífico, el Caribe y en Cuba. - Método Estacionario, descrito por Böhnsack y Bannerot (1986), empleado ampliamente en los arrecifes de la Florida y algunas islas de las Antillas.

3 - Método cualitativo de censo errante (Roving method), - Método de transecto lineal AGRRA, para especies seleccionadas (Steneck et. al.,1998). El censo visual mediante transectos lineales, ha sido ampliamente utilizado y se reconoce su efectividad para evaluar tanto la diversidad como la densidad y biomasa de peces. Permite cubrir un área relativamente grande. Es considerado el más útil para organismos móviles y con distribución parchada. De acuerdo con los objetivos del monitoreo, se puede muestrear solo especies seleccionadas, o todos los peces. Este último método se empleó para caracterizar la estructura de las comunidades de peces en varias regiones de la plataforma (Claro y García-Artega, 1993; 1994; Claro et al., 1998; 2000) y es el más recomendable si se pretende caracterizar la comunidad de peces por zonas o biotopos. La información ya existente constituye una importante línea base para comparaciones. El método Estacionario ha demostrado ser muy eficiente para evaluar la frecuencia y abundancia relativa, de forma rápida, con multitud de réplicas que le confieren alta confiabilidad estadística. No obstante, presenta limitaciones para evaluar la densidad y biomasa de peces, debido a que primero se realiza el listado de especies y posteriormente su cuantificación, lo cual introduce sesgos por el movimiento de los peces. El método cualitativo de censo errante o aleatorio resulta el más eficiente para listar las especies de una estación, por la posibilidad de buscar en los refugios y moverse libremente en busca de nuevas especies, abarcando un área grande, aunque no cuantificada. No obstante, brinda información muy limitada sobre la abundancia de peces. El método AGRRA es una adaptación del método descrito inicialmente por Brock (1964), aunque más bien orientado a caracterizar el estado de salud de los arrecifes coralinos, por cual solo se muestrea un conjunto de especies clave en ese biotopo. El método brinda adecuada información sobre la densidad y biomasa de las especies determinantes en la estructura y funcionalidad de los arrecifes, de forma comparable con la del primer método. No obstante, no brinda información adecuada para evaluar la diversidad de especies. Los tres primeros métodos requieren de personal altamente especializado para lograr la identificación de todas las especies y un complicado procesamiento de la información, la cual, por otra parte, resulta difícil de interpretar sin una preparación especializada. El Método AGRRA se basa fundamentalmente en la identificación de un número reducido de familias y algunas especies seleccionadas, que realizan importantes funciones en el ecosistema: herbívoros y depredadores principales. Tales especies por otra parte, resultan las más conocidas, fáciles de identificar en su mayoría, accesibles en la literatura y aún en casos en que no puedan identificarse a nivel de especie, es posible asignarlas al género o a las categorías gremiales o tróficas principales sin mayores consecuencias para la interpretación de los resultados. Este método fue seleccionado en 1998, por un numeroso Grupo de Expertos de todo el Caribe, para su empleo como método estándar en la evaluación del estado de conservación de los arrecifes, como parte de un protocolo que incluye otros métodos para evaluar los principales integrantes de los arrecifes (reclutamiento y cobertura de corales, algas, etc.). Considerando que el objetivo principal del monitoreo que se pretende realizar el archipiélago Sabana- Camagüey, sería evaluar precisamente la calidad del hábitat, no tanto como la estructura y diversidad de la comunidad de peces, y valorando la factibilidad de su uso con un entrenamiento relativamente sencillo, se recomienda este método. No obstante, en los casos en que sea factible contar con personal calificado para la identificación de todas las especies, se recomienda utilizar paralelamente el método cualitativo de ceso errante (Roving Method). Para evaluar la diversidad y estructura de la comunidad de peces se recomienda el método de Brock (1964), siguiendo las modificaciones y estaciones previamente inventariadas por Claro y García-Arteaga (1994) y Claro et al., (2000). Descripción del Protocolo AGRRA para censo visual de peces. Este protocolo incluye dos metodologías que, preferentemente, deben ser aplicadas en cada lugar: 1. Censo de especies seleccionadas mediante transecto lineal, 2. Censo de todas las especies, mediante buceo errante. Cada uno ofrece información diferente. No obstante, el segundo método, requiere de un riguroso entrenamiento para la identificación de todas las especies con probabilidad de existir en los arrecifes coralinos. Si el personal no tiene la preparación adecuada para ello, es preferible limitarse solo al primer método. El muestreo en transecto lineal AGRRA debe ser realizado por no menos de dos observadores. De acuerdo

4 con el entrenamiento de éstos, debe seleccionarse una de las siguientes variantes: 1. Un observador hace el registro de los peces, mientras que el otro ayuda en la ubicación y recogida de las cintas métricas. 2. Ambos observadores hacen el registro de los peces y cada uno ubica y recoge sus cintas. Un equipo mayor de personas es conveniente, por ejemplo tres observadores y un buzo para el manejo de las cintas. Los transectos pueden ser utilizados para el muestreo de bentos, después que sean contados los peces. Todos los transectos deben ser realizados en los mismos límites de profundidades designados para el muestreo del bentos (Ej. 1-5 m, 5-10 m; m). No obstante, los transectos de peces abarcarán una mayor área, por su número y longitud. La integración del muestreo de peces y bentos, es my conveniente, pero requiere de una buena coordinación entre los miembros de los dos equipos. Es recomendable realizar las observaciones de peces entre las 10:00 y 14:00 horas, cuando la visibilidad bajo el agua es máxima. Muchos peces temen a las personas, y otros son atraídos hacia ellos, por lo que es conveniente evitar la presencia de otras personas durante la observación. Método de Transecto lineal para especies seleccionadas. Colocar sobre el fondo el extremo libre de una cinta métrica o cordel enrollada en su carrete. Nadar en línea recta orientándose hacia algún objeto alejado. De esta forma se minimiza la perturbación del hombre sobre los peces. Algunos observadores prefieren colocar previamente la cinta, en cuyo caso se debe esperar 5 minutos antes de iniciar el muestreo. Registrar y contar los peces (ver abajo las especies seleccionadas) que se observen en un campo de 2 m de ancho, delante del observador, durante la natación a lo largo de un transecto de 30 ó 50 m.. Los datos serán registrados en una tablilla previamente formateada, con el nombre de las especies en el orden en que se relacionan en la hoja de cálculo EXCEL que se adjunta a este informe. El ancho del transecto se controla con una barra en forma de T de 1 m. de ancho, construida con tubos de plástico de aproximadamente 2-3 cm de diámetro (Fig.1). La barra T se mantiene delante del observador con un ángulo aproximado de 45º, y la vista se enfoca varios metros delante de la barra T. Cuente solo las especies que se listan debajo. No cuente los juveniles de loros y roncos menores de 5 cm LT. Especies seleccionadas para el método AGRRA por familias: Acanthuridae (barberos) : Acanthurus bahianus, A. chirurgus, A. coeruleus. Scaridae (loros): Sparisoma viride, S. aurofrenatum, S. rubripinne, S. chrysopterum, Scarus croicensis, S. taeniopterus, S. vetula, S. coelestinus, S. guacamaia, S. coeruleus, S. atomarium, Haemulidae (roncos): Haemulon sciurus, H. plumieri, H. flavolineatum, H. aurolineatum, H. parrai, H. album, Anisotremus virginicus, H. chrysargyreum, H. carbonarium, H. macrostomum. Lutjanidae (pargos): Lutjanus analis, L. apodus, L. griseus. L. synagris, L. jocu, L. cyanopterus, L. mahogoni, O. chrysurus. Serranidae (chernas y meros): Epinephelus striatus, E. adscensionis, E. fulvus, E. guttatus, E. cruentatus, Mycteroperca bonaci, M. tigris. Pomacanthidae (isabelitas): Pomacanthus paru, P. arcuatus, Holacanthus tricolor, H. ciliaris. Chaetodontidae (parches): Chaetodon capistratus, C. striatus, C. aculeatus, C. ocellatus, C. sedentarius. Balistidae (cochinos): Balistes vetula, Melichthys niger, Cantherines pullus. Otras especies clave: Microspathodon chrysurus (chopita de cola amarilla), Lachnolaimus maximus (pez perro), Bodianus rufus (pez perro español), Sphyraena barracuda (picúa), Caranx ruber (cibí carbonero), Stegastes spp. (chopitas). El último género mencionado no está incluido en el protocolo AGRRA original, pero ha sido añadido por nosotros por su importante impacto sobre los arrecifes. Estimar la talla de cada pez, asignándole una de las siguientes categorías: < 5 cm, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40, >40 cm. Para orientarse, puede hacer marcas de 5 en 5 cm en la Barra T.

5 Se debe tratar de mantener igual esfuerzo a lo largo de todos los segmentos del transecto. Por ello, debe evitarse la tendencia a contar o registrar todos los individuos de un cardúmen grande si estos no se encuentran sobre el segmento del transecto que se esta evaluado en cada momento. Solo se deben registrar los peces que se observen dentro del transecto de 2 m de ancho. Haga el muestreo del transecto brindando atención uniforme a cada uno de sus segmentos. Para ello fije su atención sucesivamente en segmentos de 2 m. Ello requiere mantener una velocidad de natación más o menos constante, y mirando hacia adelante en un sector de unos 2 m, excepto cuando se necesita parar para registrar los datos. Un transecto de 50 m debe hacerse en no más de 15 min. Al terminar un transecto, se recoge la cinta y se coloca a no menos 5 m lateralmente al transecto anterior o a continuación de este. Deben realizarse en cada estación como mínimo 10 transectos de 30 m de longitud, ó 6 transectos de 50 m. Es recomendable, tratar de incrementar estas cifras, y realizar el monitoreo siempre con la misma cantidad de transectos e igual longitud. No deben registrarse especies que no estén relacionadas en la lista anterior. Ello introduce modificaciones en los resultados del método y hacen incomparables los resultados. Si desea incluir otras especies, haga un nuevo muestreo sobre el transecto, pero no las incluya en el análisis basado en el método AGRRA. Los observadores deben ser entrenados previamente para la identificación de las especies y para estimar la longitud de los peces y la cantidad de estos. Método de Censo visual errante. (A realizar solo por personas con amplia experiencia en la identificación de todas las especies de peces mediante observación visual bajo el agua.) Después de terminado el transecto lineal AGRRA, se puede realizar un censo visual de todas las especies de peces, nadando de forma errante por el arrecife, siguiendo el método REEF (Reef Environmental Education Foundation), como se explica a continuación: El censo errante se realiza en el mismo área que los censos por transectos, preferentemente después de estos, para evitar movimientos de los peces, provocados por el hombre. Nadar por el arrecife durante 30 minutos registrando todas las especies. Use todos sus conocimientos sobre los hábitos de los peces, busque en todos los refugios. El objetivo es encontrar el máximo número de especies posible en los 30 minutos. Estimar la abundancia de cada especie asignándole categorías logarítmicas: Unico: 1 individuo Pocos: Muchos: Abundante: 2-10 ind ind. >100 ind. Procesamiento primario de los datos. Inmediatamente después de la inmersión, pasar los datos a una planilla previamente formateada (Tabla 1) con la lista de las especies en el mismo orden que la tablilla de muestreo. Es conveniente hacerlo de inmediato, antes que se olviden los detalles del muestreo, para poder consultar literatura si es necesario confirmar la identificación de alguna especie. Una vez en el gabinete, introducir los datos de los transectos en la plantilla (diseñada en una hoja de cálculo de Microsoft Excel) que se adjunta en formato electrónico. Añadir, en hoja aparte, los muestreos cualitativos de 30 min. Preferentemente en orden sistemático evolutivo. Utilizar un fichero para cada estación. La plantilla original fue elaborada por el Protocolo AGRRA (Steneck et al., 1998) para el cálculo de la densidad, a la cual el autor de este trabajo añadió los elementos para el cálculo de biomasa. Las ecuaciones largo-peso pueden ser sustituidas sin afectar los cálculos. Copiar e imprimir el resumen de los indicadores de cada estación, y adjuntarlo a las planillas con los datos originales.

6 Método para la evaluación de las comunidades de peces en manglares. El método AGRRA puede utilizarse igualmente para evaluar los peces en los manglares. En este caso, la única diferencia consiste en que en lugar de transectos, se realizan recorridos a lo largo de la línea costera de manglar, en tramos de 50 m marcados previamente con una cuerda siguiendo el contorno de la línea de costa. El ancho de la zona a muestrear es de 2 m a partir de la pared del manglar. Los muestreos sólo deben realizarse en lugares donde la profundidad bajo las ramas del manglar sea mayor de 30 cm. En cada sitio deben realizarse al menos 10 tramos de 50 x 2 m (100 m 2 ). Se utiliza la misma planilla de muestreo que para los arrecifes, y se introducen los datos en igual hoja de cálculo. REFERENCIAS Bohnsack, J. A. y S. P. Bannerot A stationary visual census technique for quantitatively assessing community structure of Coral Reef Fishes. NOAA Technical Report NMFS 41. Brock, V.E A preliminary report on a method of estimating reef fishes populations. J. Wildl. Manage., 18(3): Claro, R., y J. P. García-Arteaga Estructura de las comunidades de peces en los arrecifes del grupo insular Sabana-Camagüey, Cuba. Revista de Oceanología y Ecología Tropical Avicennia, 2: Coral reef monitoring manual for the Caribbean and Western Atlantic (C. S. Rogers, G. Garrison, R. Grober, Z. M. Hillis, M. A. Franke, eds), Virgin Islands National Park, U.S: National Biological Survey. Sale, P. F., y W. A. Douglas, Precision and accuracy of visual census technique for fish assemblages on coral patch reefs. Env. Biol. Fish., 6(3-4): Steneck, R. S., C. J. Lang, P. A. Kramer and R. N. Ginsburg Atlantic and Gulf Rapid Reef Assessment (AGRRA). Rapid Assessment Protocol (RAP). Universidad Rosentiel of Miami, 8 pp. (Formato electrónico). Survey Manual for tropical marine resources (S. English, C. Wilkinson y V. Baker, eds.), Australian Institute of Marine Science, 310 pp.

7 Reproducción de la metodología original, del protocolo AGRRA. Atlantic and Gulf Reef Assessment (AGRA). Rapid assessment Protocol (RAP). Visual census of reef fish communities (Sale et al., 1984). The objective is to estimate the abundance and relative sizes of commercially significant species (e.g. grouper, butterflyfish, grunt) and species that are important herbivore (e.g.parrotfish, surgeonfish). Visual censuses (species name, size, abundance) of key fish groups are conducted along fixed belt transects. Although key species will vary from region to region, we recommend a minimum, surveying species in the following families: Acanthuridae Chaetodontidae Haemulidae Lutjanidae Scaridae Herbivory (Stenek, 1985): The objective is to gauge the effect of mega-herbivores on algal composition by quentifying the activity of herbivous fishes and estimating population densities of the equinoid, Diadema antillarum. Fish herbovory is assessed by counting the observed number of bites per square meter of different guilds of herbivorous fishes, which are categorized as: Scrapers = raspadores = Scaridae Browswers = ramoneadores = Acanthuridae, Micropathodon chrysurus. Non-denuders = other Pomacentridae. CHOICE OF REEF Use the best, locally-available source of information (aerial photographs,charts, local knowledge) to guide your selection of reef for surveying. When selecting a site, avoid hardgrounds, pavements and other habitats that lack a framework constructed of reef-building corals (i.e., that are not true reefs). Also exclude back-reef habitats and steep wall reef. The selected reefs will fall into one of three categories: 1- Unbiases - chosen without local knowledge or published reports. 2- Representative - chosen with the aid of local knowledge to be representative of the reefs in that area. 3- Strategic - chosen with local knowledge because it is threatened, suspected to be degraded, or in particularly good shape. For regional comparisons, it is best to survey at each of the following depth intervals 1-5 m, 5-10 m, m. although this may not always be possible, given local variations in weather, tidal range, and reef morphology. For shallow reefs (1-5 m) we suggest surveying the seaward side at a depth in the subtidal thad avoids assessing corals affected by desiccation stress during low spring tides. A site description should be prepared for each reef, including information on location, reasons for its choice, approximate size and shape, relief features (e.g. spur and groove), position relative to shoreline, and its orientation as to windward or leeward (or both, if wind direcction changes seasonally). EQUIPMENT (for fishes) An underwater slate or writing cylinder (4 diameter x 18 cm long) A graduated T-bar or other measuring device using PVC pipe. Handle is 60 ce long, cross bar is 1 m long divided into 10 cm intervals. A fiberglass transect line. FIELD METHODS FOR FISH COMMUNITIES 1) Haphzardly lay a 30 or 50 m transect line in an area comparable to the coral/algal surveying efforts, but far enougth away to avoid human influences. Wait 5 minutes before surveying to minimize human disturbance variables. 2) Swim slowly back along the transect and count fish species within the famijlies listed above that are within 1 m on either side of the line. Use graduated meter T-bar (or other measuring divice) as a scale to estimate fish size to the nearest 10 cm and verify the width of the transect belt. 3) When finished, collect transect line and reset transect at least 5 m from the previus one. 4) A minimum of six -50 m (or then -30 m) transects should be collected.

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