Abundancia, diversidad y distribución de juveniles de peces en estuarios con y sin manglares en áreas templadas de Sudáfrica

Mangroves in tropical and subtropical regions have been well documented in terms of the advantages they provide and their role in structuring ichthyofaunal assemblages, but little is known about their warm temperate counterparts. The study aimed to investigate the importance of warm temperate mangroves by comparing the abundance, diversity and distribution of small fishes in mangrove and non-mangrove estuaries in warm temperate South Africa. A 50x2 m (12-mm mesh) seine net was used over three summer seasons to sample small fishes in the Gonubie, Qora, Nahoon and Xhora estuaries (the latter two being mangrove estuaries). Fish abundance and diversity showed little variation among estuaries, despite the presence of mangroves. Estuaries in warm temperate areas are not only at the edge of mangrove distribution, but also offer alternative habitats which lend similar advantages to fish survival. It appears that warm temperate ichthyofauna have not yet evolved a dependence on mangrove systems in terms of the food, refuge and other ecological services they provide. Understanding the function of habitats and their value in enhancing fish survival in estuarine nursery areas is essential for fish conservation.El papel de los manglares en la estructuración de las comunidades de peces en regiones tropicales y subtropicales está bien documentado, sin embargo, es poco conocido en las zonas templadas. El estudio investiga la importancia de los manglares de zonas templadas comparando la abundancia, diversidad y distribución de juveniles de peces en estuarios con y sin manglares de Sudáfrica. Se utilizó una red de cerco de 50 m (12 mm de malla) durante tres veranos para muestrear juveniles de peces en cuatro estuarios: Gonubie, Qora, Nahoon y Xhora (los dos últimos con manglares). La abundancia y diversidad de peces mostró una escasa variación entre estuarios, a pesar de la presencia o ausencia de manglares. Los estuarios de las zonas templadas están en los límites de distribución de los manglares y pueden, además, favorecer la supervivencia de los peces. Estos resultados implicarían que la ictiofauna no ha evolucionado todavía en sistemas de manglares en función de las ventajas (ej. alimento, refugio) que pueden proporcionar estos ecosistemas. El estudio de estos hábitats y su valor como refugio de los juveniles de peces es esencial para la conservación de estas especies

Efecto de la hipersalinidad sobre el crecimiento y anomalías esqueléticas en juveniles de sargo del Cabo, Rhabdosargus holubi (Sparidae)

Estuarine organisms are exposed to hypersaline conditions for prolonged periods during drought conditions and under severely restricted river flow resulting from freshwater abstraction and impoundments. Consequently, marine estuarine-dependent fish such as Rhabdosargus holubi may be subjected to extreme conditions, such as hypersalinity prevailing for long periods ( > 2 months). Hypersalinity may impact the energetic demands of fish due to osmoregulation leading to compromised growth. This study assessed the impact of high salinity on the growth and skeletal development of R. holubi juveniles. Skeletons of juveniles grown at different salinities in the wild and in aquaria were analysed for anomalies. The impact of hypersaline conditions on juvenile R. holubi growth was also determined in aquaria. Aquarium experiments indicated that hypersalinity of 50 did not significantly impact growth rates over two months. Overall, anomalies were rare and vertebral-related anomalies specifically did not differ significantly between salinities. However, fin rays were significantly impacted in fish growing at higher salinities in the wild. It was concluded that the strong osmoregulatory ability of R. holubi offers protection against hypersalinity affecting internal structures, but external structures may remain vulnerable. As such, from a locomotory standpoint, R. holubi may be vulnerable to long periods of exposure to hypersaline conditions.Los organismos que habitan en estuarios están expuestos a condiciones de hipersalinidad durante períodos de sequía y en momentos en los que el aporte de agua fluvial se reduce de forma importante por substracción de aguas o presencia de embalses. Así, los peces marinos que dependen de los estuarios, como Rhabdosargus holubi, pueden estar expuestos a condiciones extremas, tales como una hipersalinidad de larga duración ( > 2 meses). La hipersalinidad puede afectar los requerimientos energéticos de los peces debido al proceso de osmoregulación y comprometer el correcto crecimiento del individuo. Este estudio investigó el impacto de altas salinidades sobre el crecimiento y el desarrollo esquelético en juveniles de Rhabdosargus holubi. Se analizó el esqueleto de juveniles crecidos en diferentes salinidades, tanto en el medio natural como en acuarios, para detectar la presencia de anomalías esqueléticas. Además, se estudió el impacto de condiciones de hipersalinidad en acuarios, sobre el crecimiento de juveniles de Rhabdosargus holubi. Los experimentos en acuario indicaron que una exposición de 2 meses a hipersalinidad de 50 no afectaron significativamente las tasas de crecimiento. La presencia de anomalías esqueléticas fue escasa y en concreto, las relativas a las vértebras fueron similares entre los grupos expuestos a las diferentes salinidades. Sin embargo, si se detectó un impacto significativo sobre el desarrollo de los radios de las aletas en los peces expuestos a altas salinidades en el medio natural. En conclusión, los resultados del estudio sugieren que la fuerte capacidad osmoreguladora de R. holubi le protege contra los efectos de la hipersalinidad sobre las estructuras internas, pero no sobre las estructuras externas, que permanecerían vulnerables a estas condiciones. Así, desde el punto de vista de la locomoción, R. holubi sería vulnerable a una exposición prolongada a condiciones de hipersalinidad

Desarrollo larvario de Dagetichthys marginatus (Familia: Soleidae) a partir de puesta inducida por hormonas en condiciones de cultivo artificiales

Dagetichthys marginatus (formerly Synaptura marginata) larvae were laboratory-reared from wild caught adult broodstock as part of an aquaculture research project in temperate South Africa. A larval description for the species is provided in this paper. This work also represents the first larval description for the genus Dagetichthys, which is represented by five species, three of which occur in the western Indian Ocean. Larval development in D. marginatus is typical of Soleidae. Dagetichthys marginatus larvae are heavily pigmented, with four characteristic melanophore “blotches” on the finfold. These larvae are easily distinguished from other soleid larvae commonly encountered in temperate South Africa based on the large size at flexion (5-7.06 mm BL) and the heavily pigmented body. Laboratory-reared postflexion larvae in this study showed similar meristic counts to those of wild caught adult fish. Despite the common occurrence of mature adults of this species in shallow marine waters off temperate South Africa, larvae are absent from nearshore ichthyoplankton catches. As yet, the spawning strategy of the species is unknown.Las larvas de Dagetichthys marginatus (anteriormente Synaptura marginata) se cultivaron en el laboratorio a partir de adultos capturados en el medio natural como parte de un proyecto de investigación en la zona templada de Sudáfrica. En este trabajo se presenta la descripción de las larvas de esta especie. Este trabajo también representa la primera descripción del Dagetichthys, representado por cinco especies, tres de las cuales se encuentran en el Oeste del Océano Índico. El desarrollo larvario de D. marginatus es el típico de la familia Soleidae. Las larvas de Dagetichthys marginatus están fuertemente pigmentadas con cuatro característicos bloques de melanóforos en la aleta primordial. Estas larvas se distinguen fácilmente de otras larvas de soleidos comúnmente encontradas en la zona templada de Sudáfrica en base a su gran longitud en el estadio de flexión (5-7.06 mm BL) y a su cuerpo fuertemente pigmentado. Las larvas en estado de postflexión obtenidas en el presente cultivo mostraron similares contajes que los adultos capturados en el medio natural. A pesar de la común aparición, en aguas someras, de adultos maduros de esta especie frente a la zona templada de Sudáfrica, las larvas estuvieron ausentes en las muestras de ictioplanton recolectadas en dicha zona. Hasta el momento, la estrategia de puesta de esta especie es desconocida.

La compleja historia natural de las fases tempranas del pez marino y ocasional estuárico Solea turbynei (Soleidae) en una región templada de Sudáfrica

The early life history stages and ecology of Solea turbynei, a marine estuarine-opportunist species, is described from nursery areas in Algoa Bay, South Africa. Early life history stages were collected over multiple years from known nursery habitats using plankton, fyke and larval seine nets. The larvae are described using morphometric measurements, meristic counts and pigmentation based on 29 individuals. Solea turbynei is differentiated from other Soleidae by the small size at flexion (3-4 mm), low myomere count and presence of two characteristic blotches of pigment on the dorsal fin. This species has a unique early life history strategy in that the larvae progressively span nearshore, surf zone and estuarine habitats with ontogeny. Abundance of preflexion stages peaks in summer in nearshore waters, indicative of peak spawning period but preflexion larvae are present throughout the year, indicating protracted spawning by adults. At flexion stage, larvae utilize surf zones where metamorphosis and settlement takes place. Early juveniles migrate into the sandy lower reaches of estuaries, after which fish take up residency to adulthood. Warm water is important for larval growth and survival in the nearshore, while turbidity shows a positive relationship with recruitment into estuarine nurseries.En este estudio describimos la ecología y fases de desarrollo temprano de Solea turbynei, una especie marina y ocasionalmente estuárica, en áreas de cría en Algoa Bay, Sudáfrica. Se recogieron larvas durante años en áreas conocidas de cría usando redes de plancton, trampas mareales y redes de cerco. Las larvas se describen a partir de medidas morfométricas, número de miómeros y pigmentación de 29 individuos. Solea turbynei se diferencia de otros Soleidae por su pequeño tamaño en la fase deflexión (3-4 mm), su bajo número de miómeros y la presencia de dos manchas características en la aleta dorsal. Esta especie presenta una estrategia vital única en la cual las larvas alcanzan progresivamente la zona costera, la zona de rompiente y los hábitats estuarinos a lo largo de su desarrollo. La abundancia de las fases de pre-flexión en aguas costeras alcanza su pico en verano, indicando un periodo de máxima reproducción, pero estas larvas en pre-flexión se encuentran durante todo el año, lo cual es indicativo de un alargado periodo de reproducción. En la fase de flexión las larvas realizan la metamorfosis y el asentamiento en las zonas de rompiente. Los primeros estados juveniles migran hacia las zonas bajas de fondos arenosos de los estuarios, para después convertirse en adultos. Una temperatura cálida del agua es importante para el crecimiento y la supervivencia de las larvas en la zona costera, mientras que la turbidez muestra una relación positiva con el reclutamiento en las zonas de cría de los estuarios

Modelización de la aparición de larvas en estadio de postflexión de un pez estuárico dependiente en los estuarios templados de Sudáfrica

The movement of postflexion larvae of marine estuarine-dependent species into estuaries is critical for the survival of fishes reliant on estuaries as nurseries. However, detailed studies focused on environmental variability experienced by postflexion larvae entering a range of estuary types under varying conditions are rare. This study assessed the in situ conditions (temperature, salinity and water clarity) under which the southern African endemic fish Rhabdosargus holubi (Sparidae) recruits into estuaries. Postflexion larvae were sampled in three biogeographic regions (cool temperate, warm temperate and subtropical boundary), which included three estuary types (permanently open estuaries (POEs), temporarily open/closed estuaries and estuarine lake systems) on a seasonal basis, independent of each other. Rhabdosargus holubi larvae were more abundant in spring and summer, in POEs in the warm temperate region. Models predicted that higher larval occurrence in estuaries is a function of lower salinity (e.g. mesohaline zones of 5-17.9 salinity) and lower water clarity (e.g. 0-0.2 Kd, light extinction coefficient), particularly for warm, temperate POEs. This re-emphasizes the importance of freshwater for optimal nursery functioning, which may be compromised by impoundments, abstraction and climate change in water-short countries like South Africa.En las especies de peces dependientes de los estuarios marinos como zonas de cría, el movimiento de las larvas en estadio de postflexión hacia el interior de los estuarios es un proceso crítico para su supervivencia. Sin embargo, son raros los estudios detallados que analicen la variabilidad ambiental experimentada por estas larvas en diversos ambientes estuáricos. Este estudio evaluó las condiciones in situ (temperatura, salinidad y claridad del agua) bajo las que Rhabdosargus holubi (Sparidae), pez endémico de África meridional, recluta en los estuarios. Las larvas en postflexión se muestrearon estacionalmente en tres regiones biogeográficas, independientes entre sí, (templada-fría, templada-cálida y subtropical), que incluían tres tipos de estuarios (POE: estuarios permanentemente abiertos, TOC: estuarios temporalmente abiertos/cerrados y ELS: sistemas de lagos estuarinos). Las larvas de Rhabdosargus holubi fueron más abundantes durante la primavera y el verano, en POEs de la región templada-cálida. Los modelos predijeron que la mayor aparición de larvas en los estuarios es función de una menor salinidad (por ejemplo, zonas mesohalinas de 5-17.9 salinidad) y una menor claridad del agua (por ejemplo con coeficiente de extinción de luz de 0-0.2 Kd), particularmente para POEs templado-cálidos. Esto reafirma la importancia del agua dulce para el funcionamiento óptimo como zona de cría, que puede verse comprometida por los embalses, la extracción de agua y el cambio climático en países con escasez de agua como Sudáfrica

Growth and nutritional condition of anchovy larvae on the west and southeast coasts of South Africa

Cape anchovy Engraulis encrasicolus is an ecologically and economically important pelagic fish species occurring along the coast of South Africa. A recent eastward shift in Cape anchovy distribution indicates that environmental conditions are becoming more favorable for the species on the east coast. This shift is particularly important in the sheltered Algoa Bay region, a nursery area for fish larvae. However, the relatively low productivity of the Agulhas Current Large Marine Ecosystem on the eastern coast of South Africa may result in an anchovy population in poorer nutritional condition and with slower growth rates than the west coast population. Using otolith and nucleic acid analyses, the growth rates of anchovy larvae from the western and southeastern coasts of South Africa were compared. The otolith analysis results indicated that, at any given age, individual growth rates for anchovy larvae were higher on the southeast coast than on the west coast. The RNA:DNA values also indicated that instantaneous growth rates of anchovy larvae were higher in Algoa Bay than on the west coast. At the time of sampling, chlorophyll and zooplankton productivity were higher at sampling sites in Algoa Bay than sites on the west coast, potentially due to favorable oceanographic features in the bay. As such, the results suggest that Algoa Bay is a suitable and potentially favorable nursery area for the early stages of anchovy, highlighting the importance of separate management of the southeast coast region in a changing world

Biological responses to a resumption in river flow in a freshwaterdeprived, permanently open Southern African estuary

The Kariega Estuary is a freshwater-deprived system due to numerous impoundments in the catchment. This system has had little or no horizontal salinity gradient over the last 15 years, with hypersaline conditions sometimes predominating in the upper reaches. Following high rainfall events in the catchment during the spring of 2006, including a flood event (approximate 1:10 year) in August 2006, a series of riverine pulses entered the estuary and a horizontal salinity gradient was established. This study examined the influence of this freshwater pulse on four components of the biota within the estuary, namely the zooplankton, and larval, littoral and demersal fishes. The study demonstrated that in three of these components elevated densities were recorded following the riverine input, with only the littoral fishes retaining an almost constant density. In addition, changes in the relative contributions of the estuarine utilisation classes for all three fish groups examined indicated that freshwater input into these systems positively influences the abundances. This has significant implications for water managers as it demonstrates the importance of an Ecological Reserve (defined as ‘the water required to protect the aquatic ecosystems of the water resource’) for this system.Keywords: biotic response, freshwater pulse, river inflow, Kariega Estuar

Fish utilization of surf-zones. Are they changing? A case study of the sheltered, warm-temperate King’s Beach

Surf-zone fish communities and their shifts over time are generally poorly understood. The aim of this study was to compare the current surf-zone fish assemblage at King’s Beach, South Africa, to a similar study conducted three decades ago, before the collapse of many exploited shore fishes in the region. Beach seine nets (mesh sizes of 10 and 50 mm) were used to target juvenile and adult fishes bimonthly from February to August 2011 over the high tide around sunset. A total of 14 species were recorded in both the 30mand 100mseine nets. The catch in these seine nets was dominated by Pomadasys olivaceus and Liza richardsonii, and this was significantly different to three decades ago, when P. olivaceus, Sarpa salpa and Diplodus capensis dominated the catch. Important linefish species belonging to the Sparidae and Sciaenidae families were significantly smaller and less abundant in this study. Two sparids, S. salpa and Lithognathus mormyrus, which made a large contribution to the surf-zone catch three decades ago were absent during this study. Reasons for the significant shifts in the surf-zone fish community, including overexploitation of the linefish and potential habitat modification, are discussed

Tufa stromatolite ecosystems on the South African south coast

Following the first description of living marine stromatolites along the South African east coast, new investigations along the south coast have revealed the occurrence of extensive fields of actively calcifying stromatolites. These stromatolites have been recorded at regular distances along a 200-km stretch of coastline, from Cape Recife in the east to the Storms River mouth in the west, with the highest density found between Schoenmakerskop and the Maitland River mouth. All active stromatolites are associated with freshwater seepage streams flowing from the dune cordon, which form rimstone dams and other accretions capable of retaining water in the supratidal platform. Resulting pools can reach a maximum depth of about 1 m and constitute a unique ecosystem in which freshwater and marine organisms alternate their dominance in response to vertical mixing and the balance between freshwater versus marine inflow. Although the factors controlling stromatolite growth are yet to be determined, nitrogen appears to be supplied mainly via the dune seeps. The epibenthic algal community within stromatolite pools is generally co-dominated by cyanobacteria and chlorophytes, with minimal diatom contribution