Avances del proyecto universitario “Prevención de los efectos del cambio climático en especies amenazadas” / Outcomes of the university project “Prevention of the climate change effects on endangered species

Se ofrece una síntesis, a modo de contribución especial, de los aspectos más relevantes que se constatan de manera parcial como parte del proyecto “Prevención de los efectos del cambio climático en especies amenazadas”, que lidera la Facultad de Medio Ambiente del Instituto Superior de Tecnologías y Ciencias Aplicadas de la Universidad de la Habana. Ello se sustenta en la amplia relevancia y el importante impacto nacional e internacional de una investigación de esta índole, que justifica la necesidad de una información preliminar a la comunidad científica. / A synthesis is offered, as a special contribution, of the most relevant aspects that are partially verified as part of the project "Prevention of the effects of climate change on endangered species", led by the Faculty of Environment of the Higher Institute of Technologies and Applied Sciences of the University of Havana. This is based on the broad relevance and the important national and international impact of such research, which justifies the need for a preliminary information to the scientific community

Evaluation of the metallic contamination degree in green turtle's feeding area Lanzanillo-Pajonal-Fragoso, Cuba.

The present work evaluates the contamination level by metallic elements in the marine sediments of Lanzanillo-Pajonal-Fragoso Wildlife Refuge, Villa Clara province, Cuba. Eight sampling stations were selected and the levels of Cr were quantified by X-Ray Fluorescence and Zn, Cu, Cd, Fe, Pb, Ni, Mn and Co by Flame Atomic Absorption Spectrophotometry. The chemical pre-treatment of the samples was carried out following the modified ISO 11466 standard method and some validation parameters of the analytical technique were evaluated, showed the accuracy and feasibility of the method. To evaluate the study area contamination the International Sediment Quality Guide of the National Oceanic and Atmospheric Administration and four environmental contamination indexes were used: two enrichment indexes (the enrichment factor and the geoaccumulation index), an ecological risk index (the average ratio of moderate risk effects), and a contamination index (the modified degree of contamination). The results showed that the elements representing the greatest risk are Ni and Cr, since they exceed the concentration that causes Moderate Biological Effects. According to the evaluated indexes, it can be concluded that there is a presence of anthropogenic contamination in the protected area that may be affecting the turtle’s health due to the stress that they cause in them. The site of highest risk was Jácate and the element that more contribute to the metallic contamination is Cr, although significant values were obtained for Ni, Co and Fe.This research was supported by The Ocean Foundation and Turtle Hospital of Marathon, Florida. We especially want to acknowledge the efforts of the field technicians and volunteers that helped collect field data during the study

Peligro por ciclones tropicales en la Zona Especial de Desarrollo del Mariel

Las instalaciones industriales son vulnerables al impacto de los fenómenos naturales. La afectación a una instalación puede provocar grandes pérdidas económicas y desencadenar otros procesos que afecten la salud humana y generen contaminación ambiental. Para Cuba, los ciclones tropicales son uno de los más dañinos, por su recurrencia y su fuerza destructiva. Determinar la frecuencia e intensidad con la que pueden impactar sitios de importancia económica es vital para preparar adecuadamente las instalaciones y minimizar los daños. Por tanto, este trabajo tiene como objetivo caracterizar los ciclones tropicales que han afectado la Zona Especial de Desarrollo del Mariel, lugar donde se ubican más de 50 empresas de diferentes sectores económicos de gran importancia para el país. Para ello se creó una herramienta informática que permite estudiar los ciclones tropicales que afectaron la zona de estudio en el período de 1851-2020 de acuerdo a su área de formación, intensidad, frecuencia y probabilidad de ocurrencia. Los resultados mostraron que la zona bajo estudio es altamente afectada por huracanes, especialmente de categoría 1 y 2, con trayectorias típicas de los meses de septiembre y octubre. Esta información permite optimizar la gestión del riesgo del territorio.   Recibido: 08.06.2023 Aceptado: 02.10.2023 Editor: Ana C. Sanz Ochotoren

Estrategia de prevención para la infección viral con Necrosis Infecciosa Hipodérmica y Hematopoyética en el cultivo de camarón

El virus de la Necrosis Hipodérmica y Hematopoyética Infecciosa es responsable en los últimos 30 años del decrecimiento productivo y la baja supervivencia de algunas especies de camarones penaeidos cultivados. En la actualidad esta enfermedad es tema de discusión y análisis en numerosos foros internacionales, debido a su incremento en los últimos cinco años. A pesar de que la enfermedad no se encuentra presente en Cuba, existe una gran preocupación por parte de las autoridades competentes del país debido a los movimientos de organismos vivos y refrigerados que se realizan, dentro y desde fuera de la nación. El presente estudio se realizó con el objetivo de determinar líneas de bioseguridad específicas para este virus en el cultivo del camarón Penaeus vannamei. Aunque los métodos matriciales son comunes en los análisis de riesgo biológico, el de matriz de riesgo tridimensional, resulta más abarcador por incluir el rol de las defensas en las secuencias accidentales que representan la introducción y propagación de la enfermedad. Para aplicar el método se empleó el código SECURE-MR-FMEA. Los resultados identifican los riesgos más contribuyentes para la camaronicultura en el escenario de Cuba, basados en la degradación de las defensas que caracterizan las buenas prácticas en un caso ideal, así como describen las medidas de defensa más trascendentes en dichas condiciones. El empleo del método y sus resultados constituyen una novedad en el campo de las investigaciones de bioseguridad. La investigación contribuye a la preparación de una estrategia de bioseguridad específica para esta patología del camarón, que constituye un importante riesgo económico para este rubro productivo.   Recibido: 21.02.2023 Aceptado: 22.07.2023 Editor: Laida Ramos Trujill

Assessing genetic structuring for endangered Chelonia mydas (Testudines: Cheloniidae) in southwest Cuba using microsatellites.

Understanding the population genetic structure of the species is essential for determining the possible management units (UM) and their conservation and/or sustainable exploitation with it. Chelonia mydas is recognized as an endangered philopatric turtle. This work aims to describe the population structure of the green turtle in southwestern Cuba through traditional analytical approaches and allocation methods. The collections were made between 1998 and 2007 on five beaches in the Cuban southwest. Seven microsatellite loci from 149 individuals were amplified and genetic variability parameters were calculated. The population structure was inferred through the use of Wright's F, Analysis of Molecular Variance (AMOVA), and population assignment algorithms based on Bayesian analysis (STRUCTURE) and factorization of sparse non-negative matrices (implemented in R). Most of the loci were not in Hardy-Weinberg equilibrium, and several presented linkage disequilibrium. The AMOVA and differentiation statistics suggest the presence of structure at the geographical level analyzed. The highest value of ΔK and the lowest value of cross-entropy were reached for K = 2, a result that suggests that in southwestern Cuba there is the contribution of two ancestral populations of Chelonia mydas. Relative migration estimates indicate active genetic exchange between nesting colonies in southwestern Cuba.Este estudio ha recibido fondos del programa de Doctorado UNAM-UH y TWAS. We thank the protected areas administration, and the forest rangers protecting and monitoring the sea turtle nesting areas; the Ministry of Science, Technology, and Environment for the authorization to access natural areas and for their support of the monitoring work; to all workers and volunteers for their effort to protect sea turtles in Cuba. We also thank Laboratorio de Genética of Unidad Académica Mazatlán, Instituto de Ciencias del Mar y Limnología UNAM and Centro de Investigaciones en Ecosistemas in UNAM, Morelia, for facilities and equipment used in our genetic analyses

Evaluation of the metallic contamination degree in green turtle’s feeding area Lanzanillo-Pajonal-Fragoso, Cuba.

 The present work evaluates the contamination level by metallic elements in the marine sediments of Lanzanillo-Pajonal-Fragoso Wildlife Refuge, Villa Clara province, Cuba. Eight sampling stations were selected and the levels of Cr were quantified by X-Ray Fluorescence and Zn, Cu, Cd, Fe, Pb, Ni, Mn and Co by Flame Atomic Absorption Spectrophotometry. The chemical pre-treatment of the samples was carried out following the modified ISO 11466 standard method and some validation parameters of the analytical technique were evaluated, showed the accuracy and feasibility of the method. To evaluate the study area contamination the International Sediment Quality Guide of the National Oceanic and Atmospheric Administration and four environmental contamination indexes were used: two enrichment indexes (the enrichment factor and the geoaccumulation index), an ecological risk index (the average ratio of moderate risk effects), and a contamination index (the modified degree of contamination). The results showed that the elements representing the greatest risk are Ni and Cr, since they exceed the concentration that causes Moderate Biological Effects. According to the evaluated indexes, it can be concluded that there is a presence of anthropogenic contamination in the protected area that may be affecting the turtle’s health due to the stress that they cause in them. The site of highest risk was Jácate and the element that more contribute to the metallic contamination is Cr, although significant values were obtained for Ni, Co and Fe.   Received: 07.02.2022 Accepted: 02.02.2023 Editor: Ana Sanz Ochotoren

Assessing genetic structuring for endangered "Chelonia mydas" (Testudines: Cheloniidae) in southwest Cuba using microsatellites

Understanding the population genetic structure of the species is essential for determining the possible management units (UM) and their conservation and/or sustainable exploitation with it. Chelonia mydas is recognized as an endangered philopatric turtle. This work aims to describe the population structure of the green turtle in southwestern Cuba through traditional analytical approaches and allocation methods. The collections were made between 1998 and 2007 on five beaches in the Cuban southwest. Seven microsatellite loci from 149 individuals were amplified and genetic variability parameters were calculated. The population structure was inferred through the use of Wright's F, Analysis of Molecular Variance (AMOVA), and population assignment algorithms based on Bayesian analysis (STRUCTURE) and factorization of sparse non-negative matrices (implemented in R). Most of the loci were not in Hardy-Weinberg equilibrium, and several presented linkage disequilibrium. The AMOVA and differentiation statistics suggest the presence of structure at the geographical level analyzed. The highest value of ΔK and the lowest value of cross-entropy were reached for K = 2, a result that suggests that in southwestern Cuba there is the contribution of two ancestral populations of Chelonia mydas. Relative migration estimates indicate active genetic exchange between nesting colonies in southwestern Cuba.   Received: 07.02.2022 Accepted: 09.12.2022 Editor: Erik García-Machad

Recovery of green turtle populations and their interactions with coastal dune as a baseline for an integral ecological restoration

Antecedentes y Objetivos: La restauración ecológica se ha centrado en los componentes físicos y vegetales de los ecosistemas, y ha dejado de lado a la fauna silvestre y sus interacciones. Chelonia mydas es un macroherbívoro en peligro de extinción que anida en playas de México y Cuba, e influye en la vegetación costera con aportaciones de materia orgánica. Los objetivos de este estudio fueron analizar su recuperación poblacional, un índice del verdor de la vegetación de duna, así como la cantidad de materia orgánica estimada de sus nidadas antes y después de la implementación de una Norma Oficial Mexicana. Métodos: Se analizaron datos de entre dos y tres décadas de monitoreo biológico en 16 playas de anidación de Chelonia mydas; a partir de ellos se realizaron tres niveles de análisis de indicadores demográficos, la aportación de materia orgánica de las tortugas en la playa y el vigor vegetal a partir de sensores remotos, además de aplicar los estadísticos pertinentes. Resultados clave: Hubo un crecimiento exponencial del número de anidaciones de tortuga verde (entre 12 y 14% anual), asociado con pulsos de reclutamiento poblacional en los años 2000 y 2008. El aporte de materia orgánica a la playa fue significativamente mayor después de un cambio en la estrategia para manejo de las nidadas en México, y se detectó un incremento en el verdor de la vegetación de duna en zonas de anidación alta de Chelonia mydas. Conclusiones: El incremento de las poblaciones de tortuga verde lleva a reflexionar acerca de las implicaciones que tiene la recuperación de especies de fauna sobre otras comunidades en los ecosistemas que habitan, lo que demanda el análisis de los paradigmas actuales y la adaptación de estrategias que atiendan sus necesidades de manejo, procurando las condiciones de integridad ecológica de sus hábitats.Background and Aims: Ecological restoration has focused on the physical and vegetation components of ecosystems, leaving aside studies on wild fauna and their interactions. Chelonia mydas is an endangered macroherbivore that nests on sandy beaches of Mexico and Cuba, and influences the coastal vegetation with organic matter contributions. The objectives of this study were to analyze its population recovery, a greenness index for dune vegetation, and the amount of organic matter estimated from its clutches before and after the implementation of an official Mexican norm. Methods: Biological data obtained from two and three decades of monitoring 16 Chelonia mydas nesting beaches were analyzed; based on these, three levels of demographic indexes were carried out, the contribution of organic matter by marine turtles to the beach and the vegetal vigor using remote sensing, besides implementing the pertinent statistical analysis. Key results: There was an exponential increase of the green turtle nests (between 12 and 14% per year), associated with population recruitment pulses in 2000 and 2008. The contribution of organic matter to the beach was significantly higher after a change in clutches management in Mexico, and an increase in the dune vegetation greenness was detected in high Chelonia mydas nesting zones. Conclusions: The increase of the green turtle populations invites to reflex about the implications of the recovery of species of fauna have on other communities in the ecosystems they inhabit, demanding the analysis of the actual paradigms and the adaptation strategies that attend their management needs, procuring the ecological integrity conditions of their habitats

EL CENTRO DE INVESTIGACIONES MARINAS Y LA CONSERVACIÓN DE LAS TORTUGAS MARINAS EN CUBA/ Marine research center and the conservation of marine turtles in Cuba

El objetivo de la presente revisión es mostrar los resultados alcanzados durante veinteaños por especialistas del Centro de Investigaciones Marinas en el estudio de la biología y la conservación de tortugas marinas en el archipiélago cubano tanto en sitios de anidación como en los de pesquerías. Este trabajo, iniciado en la década de 1990, constituyó el primer tema de investigación científica dirigido a la conservación de especies abordado por el Centro de Investigaciones Marinas-Universidad de la Habana. En el texto se describen las once líneas de investigación y sus aportes tanto para el conocimiento de las especies como a su manejo. Finalmente, se abordan las perspectivas de trabajo que darán continuidad a las investigaciones sobre este tema, asumidas con toda prioridad a nivel de país, en particular por parte del sistema nacional de áreas protegidas. ABSTRACT The goal of the current review is to show the results achieved by specialists of the marine Research Center in the investigations about the biology and conservation of marine turtles in the Cuban archipelago both in nesting and fishery sites. This work constituted the first research issue focused on the conservation of species of CIM-UH. Eleven research lines are described and their contribution both to the knowledge and to the management of the species. Finally we analyzed work perspectives that will give continuity to this priority topic at country level, and for the protected areas national system in particular

FIRST ASSAY OF PHOTO-IDENTIFICATION IN MARINE TURTLES’ NESTING POPULATION/ Primer ensayo de la foto-identificación en una población anidadora de tortugas marinas

Guanahacabibes, the westernmost part of Cuba, contains important habitat for many terrestrial and marine species, particularly marine turtles. Previous studies of turtles in this area have focused on biological characteristics such as re-migration patterns, nesting patterns, and different abiotic factors such as temperature and meteorological phenomena, which determine the fate of individuals in this population. Traditional techniques for individual identification can cause stress to the animals, however, and have a limited duration. For this reason, a study was conducted to establish the efficacy of photo-identification of morphological characters as less stressful and longer-lasting means o individual turtle identification. Of 1032 tagged individuals only 140 have been photoidentified, 135 were green turtle (Chelonia mydas) and five were loggerhead turtle (Caretta caretta). Normality and homogeneity of variance was determined for all quantitative variables. Bifactorial ANOVA were determined if there was a difference in the number of vertices of post-orbital scales over years, beaches and the interaction of the two factors. StudentNewman-Keuls was used for multiple comparison test. Errors made up only 0.71% of the photos analyzed (200 in total). The number of vertices of post-orbital scales showed no difference among years or beaches with a predominance of pentagonal scales. The coding used here for animal identification using a numerical sequence proved feasible, with some failures, to help recognize and distinguish remigrating animals. Although photo-identification is not free of errors, the information it provides is very useful in conservation studies. RESUMEN Guanahacabibes, ubicada al extremo más occidental de la provincia de Pinar del Río, hábitat importantes para muchas especies marinas y terrestres, entre ellas las tortugas marinas. Se han desarrollado investigaciones previas para conocer las características biológicas de la población que anida en el área tales como los patrones de remigración y de anidación, y diferentes factores abióticos como la temperatura y eventos meteorológicos, que determinan el futuro de los individuos en esta pobblación. Las técnicas tradicionales de identificación suelen estresar a los animales y tienen una duración limitada. Por este motivo, en el presente estudio se pretende determinar la eficacia del método de foto-identificación para discriminar individuos. Se determinó el cumplimiento de la normalidad y homogeneidad de varianza de las diferentes variables. El número de vértices de las escamas post-orbitales fueron analizados mediante un ANOVA bifactorial para determinar si existían diferencias por año, por playa y en la interacción entre estos dos factores. También se realizó un ANOVA de clasificación simple para comparar el número de vértices por escama post-orbital, el número de escamas post-orbitales de las tortugas en diferentes playas. Para las comparaciones múltiples se empleó la prueba de Student NewmanKeuls (SNK). Aunque la foto-identificación no está libre de errores la información aportada es muy útil en los trabajos de conservación. En este sentido, los errores encontrados fueron del 0,71 % del total de las muestras analizadas. De 1 032 individuos marcados solamente 140 han sido foto-identificados, de ellos 135 de la especie tortuga verde (Chelonia mydas) y cinco de caguama (Caretta caretta). Se comparó el número de vértices de las escamas post-orbitales por año, por playa y en la interacción entre estos dos factores. El número de vértices por escama post-orbital, la relación entre el número de la cantidad de escamas entre las tortugas de diferentes playas sin dar diferencias significativas estos análisis La codificación utilizada para identificar mediante una secuencia numérica a un individuo demostró que es un método viable, que en algunos casos puede presentar fallas, pero también aportó información significativa que ayudo a discriminar y reconocer a individuos remigrantes