Coral bleaching to starvation: Impending mass mortality and feasibility of sustainable conservation strategies

Coral reefs provide substantial benefits to humans by generating biologically diverse ecosystems and reducing coastal hazards. However, in recent years, mass mortality of coral reefs due to bleaching has been witnessed in the ocean worldwide. Bleaching induced by the loss of the symbiotic relationship between algae and coral is mainly attributed to climate change. Marine protected areas (MPAs) can effectively prevent local disturbances but are less likely to conserve the coral reefs from global events like climate change. Other conservation and restoration methods can be useful to protect and replenish the coral population temporarily, but whether they are feasible as sustainable conservation strategies is still equivocal. Coral reef mass mortality is not an exceptional occurrence but is linked to various instances of ecological loss, serving as an S.O.S. signal of severe prolonged climate extremes

Impacto del blanqueamiento en la salud de los arrecifes de coral en el Caribe Sur de Costa Rica

Los arrecifes de coral son uno de los ecosistemas más productivos y biológicamente diversos del planeta. Proporcionan numerosos beneficios y servicios a las comunidades costeras y son fuente de ingresos y comida de millones de personas. En los últimos 50 años se ha observado un declive en la condición de estos ecosistemas, como consecuencia de actividades antropogénicas principalmente. Además, los efectos del cambio climático están provocando que la temperatura de los océanos aumente, lo que produce una mayor frecuencia de fenómenos de blanqueamiento y mortandad coralina. El Caribe Sur de Costa Rica posee varias estructuras coralinas de interés que están expuestas a estos impactos. El objetivo de este trabajó consistió en un monitoreo para cuantificar la condición de algunos de estos arrecifes, enfocándose especialmente en la cobertura de sustrato a través de la técnica de transectos con Punto Intercepto. Asimismo, se evaluó el impacto del evento de blanqueamiento de octubre 2020 mediante la metodología Coral Health Chart. Se utilizó el programa Coral Reef Watch de la NOAA para elaborar una revisión histórica del estrés térmico y de los fenómenos de blanqueamiento que había sufrido esta zona. Durante este proceso se contó con la ayuda del Centro de Buceo Comunitario Embajadores y Embajadoras del Mar, organización local que trabaja por la conservación y protección de los arrecifes y áreas costeras . Los resultados obtenidos mostraron unos arrecifes dominados por macroalgas y una cobertura de coral variable. Punta Cocles ofreció la cobertura de coral más baja (5,5±12,2 %) mientras que en Punta Uva se encontraron las más altas (22,0±11,9 % y 26,3±8,4 %). El blanqueamiento coralino únicamente registró cotas importantes en Punta Cocles (36,2% del total de coral medido) pero todos los puntos de muestreo exhibieron recuperaciones considerables de este fenómeno. Respecto al análisis histórico del estrés térmico se determinó que el periodo que entraña un mayor riesgo son los meses de septiembre y octubre. Se espera que cada vez sean más frecuentes estos eventos, por lo que será necesario aplicar nuevas y mejores medidas de gestión para minimizar en todo lo posible los impactos antropogénicos sobre los arrecifes de coral. En este trabajo se expusieron una serie de recomendaciones enmarcadas dentro de ciertas líneas estratégicas y metas a cumplir, que pretenden servir de ejemplo para los tomadores de decisiones

Evaluating Satellite-Based Sea Surface Temperatures, \u3ci\u3eIn Situ\u3c/i\u3e Observations, and Coral Symbioses in Southwestern Puerto Rico

I examined the effects of in situ and satellite-based sea surface temperatures (SST) on the seasonal coral-algae symbiotic relationship in La Parguera, Puerto Rico. Climate change-driven rising sea temperatures are endangering most of the world’s reefs, which are currently in decline. Satellite remote sensing datasets support global-scale characterization and monitoring of risks to reefs associated with increasing temperatures. Corals’ unique symbiotic relationship with unicellular algae in the family Symbiodiniaceae is largely responsible for helping corals cope with increasing ocean temperatures, and some corals are able to adjust their symbiont species in response to temperature disturbances. My research had two components to evaluate how satellite SST and in situ data corresponded to symbiont shuffling: (1) assessment of in situ temperatures at the depth of coral reefs with corresponding satellite-based SST datasets, and (2) evaluating the seasonal coral symbioses community dynamics of Orbicella faveolata and Montastraea cavernosa using high resolution quantitative PCR. This study involved a combination of fieldwork, computational analysis, and detailed laboratory work. All three satellite-based SST datasets evaluated produced a cool bias and represented the temperature at the depth of the corals with ~1°C offset. There were no seasonal differences in the coral symbioses for either species. The results highlight the need for further in situ and satellite validation studies, and the complexity of the coral symbiotic relationship. The conclusions will be useful to coral conservation managers interested in using satellite SST datasets to monitor coral reefs, and marine bioengineering efforts focused on optimizing the coral symbioses to combat climate change