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Distribucion y abundancia del pez leon Pterois volitans (Scorpaeniformes: Scorpaenidae) y especies nativas asociadas en el Parque Marino Cayos de San Felipe, Cuba.

El establecimiento del pez leon (Pterois volitans: Scorpaenidae) en la region del Gran Caribe ha sido considerado de forma general como una amenaza potencial para la biodiversidad de los ecosistemas marinos (Betancur et al., 2011; Valdez-Moreno, Quintal-Lizama, Gomez-Lozano, & Garcia-Rivas, 2012). Se plantea que su presencia puede llegar a afectar la conducta, la distribucion, el crecimiento y el tamano de poblaciones de peces o invertebrados nativos, llegando a reducir la diversidad de especies o modificar tramas troficas (Albins, 2013; Bejarano, Lohr, Hamilton, & Manfrino, 2015). Incluso, estudios hechos a partir de modelos plantean que la presencia del pez leon puede llegar a deteriorar la capacidad del ecosistema para brindar servicios (Arias-Gonzalez, Gonzalez-Gandara, Cabrera, & Christensen, 2011). No obstante, el exito en su colonizacion, y por tanto el impacto que el pez leon pueda llegar a tener, esta influenciado por numerosos factores naturales y humanos (Cote & Green, 2012; Valdivia, Bruno, Cox, Hackerott, & Green, 2014).

El primer registro del pez leon dentro del Parque Nacional Cayos de San Felipe (PNCSF) fue realizado por pescadores en agosto de 2009 y, aunque no se han realizado publicaciones sobre su avistamiento o incidencia en el area, se supone que como en otras zonas de Cuba (Chevalier et al., 2014; Garcia-Rodriguez, Chevalier, Cabrera, Caballero, & Hernandez, 2015) el pez leon haya tenido una colonizacion exitosa en el PNCSF. Este criterio se basa en que los pastos marinos, manglares y arrecifes que caracterizan el parque, estan en buen estado de salud y brindan un ambiente favorable para la alimentacion, el refugio y la reproduccion del pez leon. Tambien, porque el pez leon no es objeto de la pesca de peces multi-especie que tiene lugar en los Cayos de San Felipe y la zona adyacente (Claro, Baisre, Lindeman, & Garcia-Arteaga, 2001), y sin embargo, este tipo de pesca si pudiera incidir de forma negativa en la abundancia de especies de meros nativas con potencialidades de regular la presencia del pez leon por competencia o depredacion (Betancur-R et al., 2011; Mumby, Harborne, & Brumbaugh, 2011), y con ello, dar ventajas al pez leon en la colonizacion de los habitats marinos del PNCSF.

Esta investigacion analizo la incidencia de Pterois volitans y de algunas especies nativas posibles competidores y depredadores del pez leon en manglares y arrecifes del PNCSF entre 2013 y 2015. El objetivo fue caracterizar el comportamiento temporal y espacial de la densidad y la talla de estas especies, con el proposito de obtener una linea base y proponer estrategias para su investigacion, monitoreo y manejo.

MATERIALES Y METODOS

Area de estudio: El PNCSF se localiza en el Golfo de Batabano (Fig. 1) y dentro de sus limites estan incluidos 242 [km.sup.2] de area marina, con extensos manglares (principalmente Rhizophora mangle), pastos marinos y cerca de 40 km de arrecifes de coral al sur de los cayos. En los arrecifes predominan las cordilleras entre 12 y 30 m de profundidad, con alta representatividad de corales de los generos Orbicella, Porites y Siderastrea.

Muestreo: Se efectuo un muestreo anual entre 2013 y 2015 en cuatro sitios ubicados cerca de los cayos Juan Garcia (JG), Real, Siju y Coco (cayos principales del PNCSF). En cada sitio se ubico una estacion en mangle (1-2 m de profundidad) y dos en arrecife (15 y 25 m de profundidad), para un total de cuatro estaciones en mangle y ocho en arrecife (Fig. 1). Para minimizar la variabilidad estacional, todos los muestreos se realizaron entre octubre y noviembre en horarios comprendidos entre las 10-16 horas.

Las estaciones en mangle se ubicaron en zonas de canales con entramado complejo y en ellas se cuantifico la presencia de pez leon en 10 transectos lineales de banda (30x2 m) con la tecnica de censo visual. Para estimar la talla de los individuos observados se utilizaron las siguientes clases: <5 cm; 5-10 cm; 10-20 cm; 20-30 cm; 30-40 cm; >40 cm.

Las estaciones de muestreo en arrecife se ubicaron en zonas con heterogeneidad del paisaje y rugosidad del sustrato similar y en ellas se cuantifico la presencia del pez leon y de sus posibles competidores y depredadores en seis videos de transectos lineales de banda (50x2 m) separados por intervalos de 10 m. El operador de las camaras nado en linea recta a lo largo del arrecife a velocidad constante ([aproximadamente igual a] 3-4 min por transecto) y a una altura de 50 cm por arriba del fondo con las camaras apuntando suavemente hacia el fondo ([aproximadamente igual a] 30[grados] con relacion al fondo). Como posibles competidores se consideraron Cephalopholis fulva, C. cruentata, Epinephelus guttatus y E. adscensionis, especies de meros de talla mediana que ocupan habitats similares y/o consumen presas parecidas a las reportadas para el pez leon (Morris & Akins, 2009). Como posibles depredadores se seleccionaron Mvcteroperca spp. y E. striatus, especies de meros de talla grande (>30 cm LT) identificadas como potenciales consumidoras del pez leon (Mumby et al., 2011). Las imagenes tomadas con la tecnica de estereo video se analizaron posteriormente con el programa EventMeasure version 3.32 (SeaGIS, 2011) para contar y medir individuos en estaciones de arrecife. Con esta tecnica se han obtenido resultados precisos y comparables a los de censo visual en la estimacion de abundancia y talla de peces de arrecifes (Harvey, Fletcher, Shortis, & Kendrick, 2004).

Analisis de datos: Los valores de abundancia se estandarizaron mediante su expresion en densidad (indiv./100 [m.sup.2]). Para conocer la variabilidad en la densidad y la talla del pez leon y de los grupos de meros, posibles competidores y depredadores en el PNCSF, durante el periodo de muestreo, los datos se agruparon por estaciones y habitats (mangle 2 m, arrecife 15 m y 25 m) para cada ano por separado. Como medida de dispersion de los valores se utilizaron estimadores asociados a los intervalos de confianza del 95 % (limite inferior y limite superior). La significacion estadistica de las diferencias observadas en los valores medios de densidad y talla de cada uno de los grupos de especies estudiadas se verifico con analisis de varianza (ANOVA) bifactorial, donde los factores fueron habitat y anos.

Para caracterizar el comportamiento de la densidad y la talla promedio del pez leon con relacion a la de los meros, posibles competidores y depredadores, los datos se agruparon por habitats (los tres anos juntos) y por anos para el arrecife (15 y 25 m de profundidad juntos). La significacion estadistica de las diferencias observadas en los valores medios, entre habitats y entre anos, se verifico con ANOVA de una via. La normalidad y homogeneidad de varianza de los datos se comprobo siguiendo los criterios de Underwood (1997) y, en los casos en que los ANOVAs dieron diferencias significativas se aplico la prueba de comparacion de medias de Student-Newman-Keuls (SNK). Los calculos se ejecutaron con el programa STATISTICA 8.0.

RESULTADOS

Abundancia y la talla de pez leon y grupos de especies depredadoras o competidoras: Se contaron 91 peces leon y se estimo la talla de 147 individuos (Cuadro 1). En el PNCSF, la densidad promedio del pez leon por estacion vario entre 0 y 1.3 indiv./100 [m.sup.2] y su talla oscilo entre 8.3 y 30.4 cm. En manglares la densidad promedio fue de 0.65, 0-5 indiv./100 [m.sup.2] (promedio, minimo-maximo) y su talla de 12.6, 5-25 cm; en arrecife a 15 m la densidad promedio fue de 0.41, 0-3 indiv./100 [m.sup.2] y la talla fue de 24.1, 10-36 cm; y a 25 m se encontro densidad promedio de 0.32, 0-3 indiv./100 [m.sup.2] y talla de 25.8, 15-39 cm (Fig. 2A y Fig. 2B). La densidad promedio de pez leon fue similar en los tres habitats ([F.sub.(2,235)] = 2.57 P = 0.08) y, aunque en arrecifes a 15 m fue menor en 2015 ([F.sub.(2,69)] = 5.32 P = 0.007) y tendio a disminuir durante el periodo de muestreo, no se encontraron diferencias estadisticas entre anos ([F.sub.(2,235)] = 2.64 P = 0.07). La talla promedio fue menor en manglares ([F.sub.(2,143)] = 61.3 P = 0.00) y similar entre anos ([F.sub.(2,143)] = 1.89 P = 0.15).

Se contaron 112 posibles competidores y se midieron 179 ejemplares, las especies de meros posibles competidoras con el pez leon mas comunes en los arrecifes fueron C. fulva, E. guttatus, E. adscensionis y C. cruentata (Cuadro 1). Su densidad promedio por estacion fue entre 0.4 y 1.2 indiv./100 [m.sup.2] y su talla entre 16.3 y 23.4 cm. La densidad promedio de competidores en arrecifes a 15 m fue de 0.7, 0-3 indiv./100 [m.sup.2] con talla promedio de 20.2, 10-40 cm; y a 25 m la densidad promedio fue de 0.8, 0-4 indiv./100 [m.sup.2] con talla de 19.0, 10-45 cm (Fig. 2A y Fig. 2B). La densidad promedio de especies competidoras incremento temporalmente (F(2138) = 5.6 P = 0.03) y la talla promedio fue similar entre anos y habitats.

Se contaron 25 posibles meros depredadores de pez leon y se midieron 71 individuos, las especies observadas fueron E. striatus, Mycteroperca tigris y Mycteroperca bonaci (Cuadro 1). Su densidad promedio por estacion oscilo entre 0.05-0.5 indiv./100 [m.sup.2] y su talla entre 35.8 y 43.1 cm. La densidad promedio de especies depredadoras a 15 m fue de 0.1, 0-2 indiv./100 [m.sup.2] y la talla de 40.1, 17-57 cm; y a 25 m la densidad fue de 0.26, 0-2 indiv./100 [m.sup.2] con talla de 40.7, 23-90 cm (Fig. 2A y Fig. 2B). La densidad de depredadores fue menor en arrecifes a 15 m de profundidad ([F.sub.(2,138)] = 5.22 P = 0.01) y su talla no vario entre habitats ni entre anos. No obstante, en arrecife a 15 m la talla promedio de depredadores fue menor en el 2015 ([F.sub.(,232)] = 102.6 P = 0.03).

Incidencia del pez leon en relacion con la de meros competidores y depredadores: El analisis por habitat mostro que existieron diferencias significativas ([F.sub.(6,525)] = 7.12 P = 0.00) en la densidad promedio del pez leon con relacion a la de meros, pero el test SNK no permitio definir que medias fueron diferentes. No obstante, en arrecifes a 15 y 25 m los competidores presentaron valores promedios de densidad relativamente mas altos, y en arrecife a 15 m, la densidad promedio del pez leon fue mayor que la de depredadores. La comparacion de la densidad promedio entre anos ([F.sub.(8,423)] = 10.82 P = 0.00) mostro que el pez leon tuvo densidad similar a la de competidores y depredadores en el 2013, mientras que en el 2014 y 2015, la densidad de competidores fue superior a la del pez leon y a la de los meros depredadores (Fig. 2A). El analisis espacial de la variacion en la talla ([F.sub.(6,390)] = 71.4 P = 0.00) reflejo que el pez leon en arrecifes a 15 y 25 m tuvo talla promedio mayor que la de los competidores, y menor que la de los depredadores. El analisis temporal de las tallas ([F.sub.(8,348)] = 39.41 P = 0.00) reflejo que durante los tres anos de muestreo, el pez leon tuvo talla inferior a la de depredadores y mayor o similar a la de los competidores (Fig. 2B).

DISCUSION

El pez leon se observo por primera vez en arrecifes de los Cayos de San Felipe en agosto 2009 y despues de cuatro o cinco anos de su arribo, los valores medios encontrados de su densidad y su talla, fueron similares a los registrados en otros arrecifes de Cuba (Chevalier, et al., 2014; Garcia-Rodriguez et. al, 2015) y del Gran Caribe (Whitfield et al., 2007; Green & Cote, 2009; Valdivia et al., 2014; Sabido-Itza1, Medina-Quej, Jesus-Navarrete, Gomez-Poot, & Garcia-Rivas, 2016). No obstante, los valores de la densidad del pez leon en el PNCSF fueron relativamente bajos si se comparan con los registrados por esos mismos autores. Para otras especies de peces (no pez leon) se ha observado que limitaciones de alimento o habitat pueden llevar a que la poblacion exceda su capacidad de carga, provocando el descenso de la abundancia, como parte de la dinamica natural del proceso de colonizacion (Mumby et al., 2011). Sin embargo, dada la baja abundancia del pez leon encontrada en el PNCSF y la aparente disponibilidad de refugios y alimento en sus arrecifes, es poco probable que el fenomeno antes descrito haya tenido lugar en el area de estudio.

La incidencia de especies de meros nativos potencialmente competidoras (Whitfield et al., 2007) y depredadoras (Mumby et al., 2011) es otro factor que se ha considerado como posible regulador del exito de la colonizacion del pez leon en los arrecifes (Albins, 2013; Bejarano et al., 2015). En el PNCSF la densidad de las especies competidoras fue igual o superior que la del pez leon, lo cual se corresponde con la relacion encontrada en otros arrecifes de la costa norte y sur de Cuba (Chevalier et al., 2014), y en la costa este de Estados Unidos (Whitfield et al., 2007). Esta equidad puede ser un indicador de que hasta el momento en el PNCSF el pez leon no ha superado en competencia a estas especies nativas. No obstante, las tallas del pez leon en el PNCSF fueron ligeramente superiores a las de los meros nativos, por lo que existe la posibilidad de que a largo plazo se establezcan relaciones de competencia por alimento mas desventajosas para las especies nativas.

Dentro del PNCSF, probablemente debido al uso pesquero que ha tenido la zona por mas de 50 anos (Claro et al., 2001), la densidad y la talla de meros nativos depredadores fue muy baja y se mantuvo por debajo de la encontrada en zonas protegidas de la pesca en Cuba y el Caribe (Mumby et al., 2011; Pina-Amargos, Gonzalez-Sanson, Martin-Blanco, & Valdivia, 2014; Valdivia et al., 2014). En areas marinas donde la densidad de los meros es alta, se ha podido probar el efecto regulador de los meros depredadores sobre la abundancia del pez leon (Whitfield et al., 2007; Mumby et al., 2011). Sin embargo, en el PNCSF los resultados del estudio no ofrecieron informacion para considerar que este mecanismo de control este actuando. Motivo por el que se recomienda continuar el seguimiento de la densidad de meros potenciales depredadores y realizar estudios de su contenido estomacal para conocer si realmente estan consumiendo pez leon en el area.

En los manglares del PNCSF se encontro alta estabilidad en la densidad del pez leon y dominancia de ejemplares con tallas consideradas por Gardner, Frazer, Jacoby and Yanong (2015) como juveniles. Esto permite sugerir que estos manglares fungen como zonas de cria y, posiblemente, como fuente permanente para el reclutamiento del pez leon en los arrecifes del parque. Por tanto, se considera de alta prioridad continuar el monitoreo en los manglares y comenzar el estudio del contenido estomacal del pez leon en este habitat con vistas a conocer si la voracidad y la composicion de su dieta (Morris & Akins, 2009; Barbour, Montgomery, Adamson, Diaz-Ferguson, & Silliman, 2010; Albins, 2013) representa una amenaza para la langosta espinosa o peces que constituyen recursos pesqueros importantes de la zona suroccidental de Cuba y utilizan los manglares en etapas juveniles (Claro et al., 2001; Cruz, Diaz, Baez, & Adriano, 2001). Otra estrategia de manejo puede ser comenzar la remocion del pez leon en los manglares del PNCSF, con vistas a disminuir su reclutamiento en los arrecifes y con ello, controlar aun mas su impacto en el arrecife y sobre las especies de importancia comercial para el sector pesquero.

Estudios realizados en el Caribe apoyan este tipo de acciones, pues han concluido que la extraccion sistematica del pez leon pueden llevar al control de sus poblaciones (Barbour, Allen, Frazer, & Sherman, 2011; Frazer, Jacoby, Edwards, Barry, & Manfrino, 2012), tanto si se extraen adultos (Bejarano et al., 2015) como juveniles (Morris, Shertzer, & Rice, 2011). No obstante, la densidad relativamente baja del pez leon encontrada en el PNCSF y su tendencia temporal a descender en ausencia de acciones extractivas (para lo cual este trabajo no ofrece explicacion), sugieren que otros factores locales pueden estar incidiendo en la regulacion de la abundancia del pez leon. Una posible explicacion puede asociarse al criterio de que los pargos mayores de 20 cm y las langostas adultas, pueden considerarse potenciales depredadores o competidores por el espacio, respectivamente (Green, 2013). El PNCSF esta ubicado en la zona de pesca de langosta mas productiva de Cuba (Cruz et al., 2001) y en sus inmediaciones se ubica un sito de desove de pargos que provoca alta concentracion de Lutjanus analisy L. cyanoptera durante la epoca reproductiva (Claro & Lindeman, 2003), por lo que pargos y langostas se pueden considerar muy abundantes en el area y es poco probable que no interactuen con el pez leon. Por tanto, la idea es potencialmente posible y puede quedar abierta como interrogante para futuros estudios en el parque.

Recibido 16-IX-2015. Corregido 04-VIII-2016. Aceptado 06-IX-2016.

AGRADECIMIENTOS

Se agradece al CINVESTAV y al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologia (CONACyT) de Mexico por el financiamiento recibido y la beca otorgada para el Doctorado de Elena de la Guardia (N.[grados] de Beca 307812). Agradecemos a los trabajadores del PNCSF y el apoyo financiero y en equipamiento recibido del Fondo Global para Medioambiente, de la operacion WALLACEA en Cuba, de la Empresa para la Proteccion de la Flora y la Fauna, del Centro Nacional de Areas Protegidas de Cuba y del Centro de Investigaciones Marinas de la Universidad de La Habana.

REFERENCIAS

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Elena de la Guardia (1) *, Dorka Cobian Rojas (2), Leonardo Espinosa (3), Zaimiuri Hernandez (3), Lazaro Garcia (3), Jesus Ernesto Arias Gonzalez (1) *

(1.) Centro de Investigacion y de Estudios Avanzados del I. P. N. - Merida, Dep. de Recursos del Mar, Yucatan, Ant. Carr. a Progreso Km. 6, A.P. 73 Cordemex, 97310, Mexico; elenadelaguardia@yahoo.com, earias@cinvestav.mx

(2.) Parque Nacional Peninsula Guanahacabibes, Centro de Investigaciones y Servicios Ambientales, La Bajada, 22100, Pinar del Rio, Cuba; dorkacobianrojas79@gmail.com

(3.) Parque Nacional Cayos de San Felipe, La Coloma, 20100, Pinar del Rio, Cuba; florafpr@enet.cu

(4.) Centro de Investigaciones Marinas, Universidad de La Habana, Calle 16 No. 114, Paya, Habana, CP 11300, Cuba; lgl@cim.uh.cu

* Correspondence

Leyenda: Fig. 1. PNCSF y estaciones de muestreo. Estaciones en mangle a 2 m de profundidad (triangulos), estaciones en arrecife a 15 m (circulos solidos) y estaciones en arrecife a 25 m. (circulos abiertos).

Fig. 1. Location of the PNCSF and sample stations. Mangroves stations at 2 m deep (triangles), reef stations at 15 m (solid circle), reef stations at 25 m (open circle).

Leyenda: Fig. 2. Variacion espacial (en la izquierda) y temporal (en la derecha) de la densidad promedio (A) y la talla promedio (B) del pez leon en relacion con la incidencia de potenciales competidores (C. fulva, C. cruentata, E. adscensionis y E. guttatus) y depredadores (M. bonaci, M. tigris y E. striatus) en del PNCSF. Las barras indican Media e intervalo de confianza (95 %) y las letras sobre las barras indican grupos estadisticamente homogeneos.

Fig. 2. Spatial (on the left) and temporal (on the right) variation of average density (A) and average size (B) of lionfish in relation to potential competitors (C. fulva, C. cruentata, E. adscensionis and E. guttatus) and predators (M. bonaci, M. tigris and E. striatus) incidence in of the NPCSF. Plot of Mean and Conf. Intervals (95 %) and letters on the top of the bar indicate statistically homogenous groups.
CUADRO 1

Numero de pez leon y meros potenciales competidores o depredadores
avistados en las estaciones de muestreo

TABLE 1

Number of lionfish and groupers potential competitors or predators
sightings by sampling stations

Pez leon                 JG      Real   Siju   Coco    Total

Mangle x 2 m      2013   2/4     5/7    2/5    8/8     17/24
                  2014   ND      2/2    3/3    8/8     13/13
                  2015   4/6     2/5    ND     3/4     9/15
Arrecife x 15 m   2013   8/8     5/5    5/5    0/2     18/20
                  2014   1/2     3/3    3/3    2/4     9/12
                  2015   0/6     1/2    2/5    0/4     3/17
Arrecife x 25 m   2013   2/3     4/5    2/2    3/3     11/13
                  2014   1/2     2/3    2/2    1/7     6/14
                  2015   1/9     1/3    0/3    3/4     5/19

Competidores (C. fulva, C. cruentata, E. adscensionis y E. guttatus)

                         JG      Real   Siju   Coco    Total
Reef x 15 m       2013   0/5     5/10   0/2    7/7     12/24
                  2014   7/7     5/5    5/6    4/4     21/22
                  2015   5/8     7/9    7/9    2/5     21/19
Reef x 25 m       2013   0/0     3/3    3/3    2/5     8/11
                  2014   10/11   3/12   6/6    7/12    26/41
                  2015   5/9     5/8    4/17   10/15   24/49

Depredadores (M. bonaci, M. tigris y E. striatus)

                         JG      Real   Siju   Coco    Total
Reef x 15 m       2013   0/4     1/5    1/6    1/3     3/18
                  2014   1/1     2/6    0/1    1/5     4/13
                  2015   0/0     0/0    0/0    0/4     0/4
Reef x 25 m       2013   1/1     5/10   2/2    0/0     8/13
                  2014   1/2     2/2    3/3    1/1     8/8
                  2015   0/3     2/6    1/2    0/4     3/15

Numero de individuos contados y medidos en transectos/total de
determinado. individuos medidos en la estacion de muestreo. ND: No
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Author:de la Guardia, Elena; Cobian Rojas, Dorka; Espinosa, Leonardo; Hernandez, Zaimiuri; Garcia, Lazaro;
Publication:Revista de Biologia Tropical
Article Type:Report
Date:Mar 1, 2017
Words:4679
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