Species composition, abundance and spatial distribution of coastal fish in relation to the habitat structure of north Chilean kelp beds.
Loxechinus albus
Arntz, W., Laudien, J., Sielfeld, W., Villegas, M
https://epic.awi.de/id/eprint/15412/
Las comunidades de fondos duros submareales poco profundos del norte de Chile están dominadas por dos especies de algas marinas, Macrocystis integrifolia Bory 1826 y Lessonia trabeculata Villouta y Santielices 1986. La estructura y organización de las comunidades de algas marinas están controladas por procesos de surgencias locales y ENOS, lo que resulta en hábitats alternativos como Camas de algas Macrocystis integrifolia, camas de algas Lessonia trabeculata y áridas terreno (Vásquez 1992, Vega et al. 2005). Nuestra hipótesis es que estos hábitats alternativos proporcionan estructuras diferentes y, por lo tanto, mantienen diferentes abundancias, composiciones y distribuciones espaciales de especies de peces. Además, las comunidades de peces asociadas a los tres hábitats pueden mostrar diferentes relaciones tróficas en M. integrifolia y L. trabeculata. Estacionalmente se evaluaron quince unidades de muestreo (10 m2) de cada hábitat estudiado mediante buceo, para registrar la densidad de esporofitos, la composición de peces y la abundancia. La distribución espacial de las especies de peces se categorizó en roca, macroalgas, columna de agua y arena. La comunidad de peces se clasificó en especies residentes, que están presentes durante todo el año, visitantes estacionales, que están presentes estacionalmente, y especies ocasionales, que no muestran un patrón estacional de ocurrencia, pero no se pueden encontrar durante todo el año. Los macroinvertebrados se contaron en 45 cuadrados de 1 m2 colocados al azar. Además, se recolectaron y transportaron al laboratorio nueve esporofitos de cada tipo de algas para estimaciones individuales de i) longitud total de la planta, ii) diámetro máximo de sujeción, iii) número de estípites, iv) ancho del filoide y v) masa húmeda total drenada. Los primeros resultados muestran que los lechos de algas marinas M. integrifolia y L. trabeculata proporcionan estructuras de hábitat diferentes. Aunque no se encontraron diferencias significativas en las densidades de algas marinas entre los tres hábitats estudiados, las plantas de M. integrifolia son más largas y producen más estípites y filoides más anchos. La comparación entre las plantas insulares de L. trabeculata de hábitats de suelos áridos y las de lechos de algas marinas de L. trabeculata reveló que estas últimas son más largas, pero no mostró más diferencias. Se registraron un total de 16 especies de peces en los tres hábitats. La comunidad de peces estuvo compuesta por cuatro especies residentes en los hábitats de M. integrifolia y terrenos áridos, mientras que se encontraron seis especies residentes en los lechos de L. trabeculata. Se registraron tres visitantes estacionales en M. integrifolia y L. trabeculata, en contraste con las seis especies estacionales en terrenos áridos. Las especies numéricamente dominantes fueron Isacia conceptionis y Chromis crusma en el hábitat de M. integrifolia. I. conceptionis y Cheilodactylus variegatus fueron abundantes en el hábitat de L. trabeculata, mientras que Scartichthys sp. abundaba en el hábitat del suelo árido. No encontramos diferencias entre las abundancias de peces en los hábitats estudiados. Sin embargo, la distribución espacial significativamente diferente sugiere un claro efecto de hábitat (refugio para evitar depredadores). Los macroinvertebrados clave dominantes presentes en los tres hábitats estudiados fueron los equinodermos Tetrapygus niger, Loxechinus albus, Heliasther helianthus y Luidia magellanica, mientras que el bivalvo Aulacomya ater solo dominado en lechos de algas L. trabeculata. T. niger y L. albus fueron significativamente más abundantes en terrenos áridos y no mostraron diferencias entre los lechos de M. integrifolia y L. trabeculata. En el caso de las estrellas de mar, H. helianthus fue abundante en M. integrifolia, mientras que L. magellanica no mostró diferencias entre los hábitats estudiados. Se analizan los patrones de series estacionales a todos los niveles, integrando características morfológicas de las plantas macroalgales y factores físicos. A partir de los primeros resultados, se diseñaron más experimentos in situ para analizar el efecto de características específicas de las algas marinas en la comunidad de peces.
Shallow subtidal hard-bottom communities of northern Chile are dominated by two kelp species, Macrocystis integrifolia Bory 1826 and Lessonia trabeculata Villouta and Santielices 1986. Structure and organization of the kelp communities are controlled by local upwelling processes and ENSO, resulting in alternative habitats such as Macrocystis integrifolia kelp beds, Lessonia trabeculata kelp beds, and barren ground (Vasquez 1992, Vega et al. 2005). We hypothesise that these alternative habitats provide dissimilar structures and thus maintain different abundance, composition and spatial distributions of fish species. In addition, the fish assemblages associated to the three habitats may show different trophic relationships in M. integrifolia and L. trabeculata. Seasonally fifteen sampling units (10 m2) of each studied habitat were assessed using SCUBA diving, to record sporophyte density, fish composition and abundance. The spatial distribution of the fish species was categorized in rock, macroalgae, water column, and sand. The fish community was classified as resident species, which are present throughout the year, seasonal visitors, which are present seasonally, and occasional species, which show no seasonal pattern of occurrence, but cannot be found throughout the year. Macroinvertebrates were counted in 45 haphazardly placed squares of 1 m2. In addition, nine sporophytes of each kelp type were collected and transported to the laboratory for individual estimations of i) total plant length, ii) maximal holdfast diameter, iii) stipes number, iv) phylloid width and v) total drained wet mass. The first results show that M. integrifolia and L. trabeculata kelp beds provide a different habitat structures. Although no significant differences in kelp densities were found between the three studied habitats, M. integrifolia plants are longer and produce more stipes as well as wider phylloids. The comparison between insular L. trabeculata plants from barren ground habitats and those in L. trabeculata kelp beds, revealed that the latter are longer but did not show any further differences.A total of 16 fish species was recorded in the three habitats. The fish assemblage was composed of four resident species in the M. integrifolia and barren grounds habitats, while six resident species were found in L. trabeculata beds. Three seasonal visitors were recorded in M. integrifolia and L. trabeculata, in contrast to the six seasonal species on barren grounds. Numerically dominant species were Isacia conceptionis and Chromis crusma in the M. integrifolia habitat. I. conceptionis and Cheilodactylus variegatus were abundant in the L. trabeculata habitat, whereas Scartichthys sp. abounded in the barren ground habitat. We did not find differences between the fish abundances in the studied habitats. However, the significant dissimilar spatial distribution suggests a clear habitat effect (shelter to avoid predators).Dominating key macroinvertebrates present in the three studied habitats were the echinoderms Tetrapygus niger, Loxechinus albus, Heliasther helianthus, and Luidia magellanica, while the bivalve Aulacomya ater only dominated in L. trabeculata kelp beds. T. niger and L. albus were significantly more abundant on barren grounds and did not show differences between M. integrifolia and L. trabeculata beds. In the case of the sea stars, H. helianthus was abundant in M. integrifolia, whereas L. magellanica did not show differences between the studied habitats. Seasonal series patterns on all levels are analysed, integrating morphological features of the macroalgal plants and physical factors. Based on the first results, further in situ experiments were designed in order to analyse the effect of specific features of the kelp on the fish community.
