Brachiopods, sipunculans, enteropneusts and metals from two estuarine tidal flats, Pacific, Costa Rica

 

Authors
Vargas Zamora, José Antonio; Acuña-Gonzalez, Jenaro; Vásquez, Fiorella; Sibaja-Cordero, Jeffrey A.
Format
Article
Status
publishedVersion
Description

Data on the abundances and metal concentrations in intertidal estuarine macro-invertebrates from the Eastern Tropical Pacific are rare. Thus, the objectives of this report are to make accessible data on the abundances (1984-1987, 49 dates; 2013, 12 dates) of sipunculans (Sipuncula), brachiopods (Brachiopoda) and hemichordates (Enteropneusta) at a sand-mud flat; and on trace metals (1996, 2000) and abundances (2015, 3 dates) of sipunculans and brachiopods at a sand flat in the upper Gulf of Nicoya estuary (10 oN - 85 oW), Pacific coast of Costa Rica. Core (17.7 cm2) samples were collected at the sand-mud flat, and quadrats (0.2 m2) at the sand flat. The flats contrasted (1984 vs 2015) mainly in their sand (65 % vs 90 %) silt+clay (31.5 % vs 5.6 %) and organic matter (2 vs 3 %) contents. The 1984-1987 survey yielded 13 sipunculans (12 Sipunculus nudus, 1 Apionsoma. trichocephalus) 129 brachiopods (Glottidia spp.) and 185 hemichordates (acorn worms). The total area sampled by cores was 1.83 m2. Estimated densities for the dates when the maximum number of each group was found, were: 5.7, 29, and 40 ind./m2, respectively. Abundances were higher during the rainy season of 1984. Strong red tides in the Gulf of Nicoya during 1985 may have influenced the abundances. Trace metal (Fe, Mn, Ni, Cr, Cd, Zn, and Pb) analysis was performed by Atomic Absorption Spectrometry (AAS) in tissues of the infaunal deposit feeder S. nudus (non-depurated vs depurated) and in tissues and shells of the infaunal filter-feeder lingulide brachiopod, G. audebarti. Maximum mean concentrations of metals in S. nudus worms found either during the 1996 or 2000 surveys, were: For non-depurated worms, Fe (16.0 mg/g dw) > Mn (165 µg/g dw) > Zn (81 µg/g dw) > Cu (26 µg/g dw) > Cr (11 µg/g dw) > Ni (10.4 µg/g dw) > Pb (9.3 µg/g dw) > Cd (1.2 µg/g dw). For depurated worms: Fe (5.0 mg/g dw) > Mn (61 µg/g dw) > Zn (39 µg/g dw) > Cu (24 µg/g dw) > Ni (8.4 µg/g dw) > Pb (2.7 µg/g dw) > Cd (0.62 µg/g dw). However, median concentrations in non-depurated vs non-depurated S. nudus were not statistically significant. For G. audebarti (1996 only): Fe (1.6 mg/g dw-soft parts) > Zn (123.4 µg/g dw-soft parts) > Cu (31.4 µg/g dw-pedicles) > Pb (21.0 µg/g dw-shells) > Cd (5.2 µg/g dw-soft parts) > Cr (4.7 µg/g dw-shells). For sediments; Fe (46 mg/g dw) > Mn (41.3 µg/g dw) > Zn (63 µg/g dw) > Cu (36.2 µg/g dw) > Cr (31.5 µg/g dw) > Pb (21.1 µg/g dw) > Ni (16.1 µg/g dw) > Cd (1.1 µg/g dw). These concentrations were expected for a non-industrialized estuary like the Gulf of Nicoya. During the 2013 surveys of the Punta Morales flat the percentages of sand (40.5 %), silt + clay (57.6 %) and organic matter (8 %) were different from those of 1984. Seven sipunculans (A. trichocephaus) 16 acorn worms and no brachiopods were found. At the Cocorocas sand flat, a total of 76 individuals of G. audebarti, 112 of G. albida, and 366 of S. nudus were collected in 2015, in a total sample area of 10.6 m2. Estimated mean densities for the three dates were: 7.1, 10.5, and 31 ind./m2, for G. audebarti, G. albida, and S. nudus, respectively. The spatial distribution of the three species was aggregated and the maximum number of individuals found in a quadrat (0.2 m2) was 11, 18 and 20, respectively. The size range of G. audebarti was from 9.0 mm to 38.0 mm, and from 6.0 mm to 29.0 mm for G. albida. The weight range of S. nudus was from 0.10 g to 2.55 g. These ranges were within those found for these species elsewhere. Densities of G. audebarti and G. albida were relatively low, while those of S. nudus were relatively high when compared with data reported in the literature. No acorn worms were found at the sand flat. G. audebarti had a relatively stable abundance, while G. albida decreased at the end of the rainy season of 2015. The abundance of S. nudus increased towards the end of the rainy season and heavier (more than 1.25 g) specimens were also collected at this time. A strong ENSO was fully developed in 2015 leading to above normal average temperatures and less rainfall in the Pacific coast of Costa Rica, but the impact of this warming event on the fauna is yet unknown. 
Son escasos los datos de abundancia y concentración de metales en macro-invertebrados estuarinos del Pacifico Este Tropical. Por lo tanto, los objetivos de este estudio son el hacer accesible datos sobre las abundancias (1984-1987, 49 fechas; 2013, 12 fechas) de sipuncúlidos (Sipuncula), braquiópodos (Brachiopoda) y hemicordados (Enteropneusta), en una planicie arenoso-fangosa y de metales traza (1996, 2000) y abundancias (2015, 3 fechas) de sipuncúlidos y braquiópodos en una planicie arenosa en la región superior del estuario del Golfo de Nicoya (10 oN - 85 oW), costa Pacífica de Costa Rica. Muestras de barreno (17.7 cm2) fueron recolectadas en la planicie arenoso-fangosa y en cuadrantes (0.2 m2) en la arenosa. Las planicies contrastan (1984 vs 2015) principalmente en sus contenidos de arena (65 % vs 90 %) limo + arcilla (31.5 % vs 5.6 %) y materia orgánica (2 vs 3 %). El muestreo de 1984-1987 se recolectaron 13 sipuncúlidos (12 Sipunculus nudus, 1 Apionsoma trichocephalus) 129 braquiópodos (Glottidia spp.) y 185 hemicordados (gusanos bellota). El área total muestreada con barrenos fue de 1.83 m2. Las densidades estimadas para las fechas donde se encontró el mayor número de individuos, fueron: 5.7, 29 y 40 ind./m2, respectivamente. Las abundancias fueron altas durante la estación lluviosa de 1984. Mareas rojas fuertes en el Golfo de Nicoya durante el 1985 podrían haber influenciado las abundancias. Análisis de metales traza (Fe, Mn, Ni, Cr, Cd, Zn y Pb) fueron hechos por Espectrometría de Absorción Atómica (AAS) en tejidos (no-depurados vs depurados) del sipuncúlido infaunal Sipunculus nudus que se alimenta de depósitos y en tejidos y conchas del braquiópodo Glottidia audebarti mediante filtración. Las concentraciones de metales traza en S. nudus recolectados en la planicie arenosa decrecieron para todos los metales (excepto Cd) cuando se comparó las medianas de individuos depurados vs no depurados. Las concentraciones máximas promedio de metales en gusanos S. nudus encontradas en los muestreos de 1996 y 2000 fueron: para gusanos no-depurados, Fe (16.0 mg/g dw) > Mn (165 µg/g dw) > Zn (81 µg/g dw) > Cu (26 µg/g dw) > Cr (11 µg/g dw) > Ni (10.4 µg/g dw) > Pb (9.3 µg/g dw) > Cd (1.2 µg/g dw) y para gusanos depurados: Fe (5.0 mg/g dw) > Mn (61 µg/g dw) > Zn (39 µg/g dw) > Cu (24 µg/g dw) > Ni (8.4 µg/g dw) > Pb (2.7 µg/g dw) > Cd (0.62 µg/g dw). Sin embargo, las medianas de las concentraciones en S. nudus no-depurados vs depurados fueron no significativas estadísticamente. Para G. audebarti (solo 1996): Fe (1.6 mg/g dw-partes suaves) > Zn (123.4 µg/g dw-partes suaves) > Cu (31.4 µg/g dw-pedículos) > Pb (21.0 µg/g dw-conchas) > Cd (5.2 µg/g dw-partes suaves) > Cr (4.7 µg/g dw-conchas). Para sedimentos, Fe (46 mg/g dw) > Mn (41.3 µg/g dw) > Zn (63 µg/g dw) > Cu (36.2 µg/g dw) > Cr (31.5 µg/g dw) > Pb (21.1 µg/g dw) > Ni (16.1 µg/g dw) > Cd (1.1 µg/g dw). Las concentraciones promedio de Fe, Mn, Ni, Zn, decrecieron en S. nudus depurados, mientras que para Pb, Cu y Cr los cambios fueron menores. Estas concentraciones fueron las esperadas para un estuario no industrializado como el Golfo de Nicoya. Durante el muestreo en Punta Morales en el 2013 los porcentajes de arena (40.5 %), limo + arcilla (57.6 %) y materia orgánica (8 %) fueron diferentes de los de 1984. Siete sipuncúlidos (A. trichocephalus) 16 gusanos bellota y ningún braquiópodo fueron encontrados en los sedimentos. En la planicie arenosa de Cocorocas se recolectó en el 2015 un total 76 individuos de G. audebarti, 112 de G. albida y 366 de S. nudus, en un área total 10.6 m2. Las densidades promedio estimadas para las tres fechas fueron: 7.1, 10.5, y 31 ind./m2, para G. audebarti, G. albida y S. nudus, respectivamente. La distribución espacial de las tres especies fue agregada y los números máximos encontrados en un cuadrante (0.2 m2) fueron 11, 18 y 20, respectivamente. El ámbito de tamaño de G. audebarti fue de 9.0 mm a 38.0 mm, y de 6.0 mm a 29.0 mm para G. albida. El ámbito de peso de S. nudus fue de 0.10 g a 2.55 g. Estos ámbitos están dentro de lo informado para estas especies en otros sitios. El área total muestreada en los cuadrantes fue de 10.6 m2. Las densidades de G. audebarti y G. albida fueron relativamente bajas, mientras que la de S. nudus fue relativamente alta cuando se comparan con algunos datos en la literatura. No se encontró gusanos bellota en la planicie arenosa. G. audebarti tuvo una abundancia relativamente estable, mientras que la de G. albida decreció al final de la estación de lluvias del 2015. La abundancia de S. nudus se incrementó hacia el fin de la época de lluvias y también fueron encontrados ejemplares más pesados (más de 1.25 g) en ese periodo. Un fuerte evento ENSO tuvo su máximo desarrollo en el 2015, produciendo un aumento de la temperatura promedio y disminución de las lluvias en la región del Pacífico de Costa Rica, pero es desconocido el impacto de este evento de calentamiento en la fauna.

Publication Year
2016
Language
eng
Topic
Glottidia
Sipunculus
Apionsoma
acorn worms
tropical benthos
infauna
pollution
depuration.
Glottidia
Sipunculus
Apionsoma
acorn worms
tropical benthos
infauna
pollution
depuration.
Fuente
Portal de Revistas UCR
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