Multi-year spatiotemporal dynamics of Nassau grouper 𝗘𝗽𝗶𝗻𝗲𝗽𝗵𝗲𝗹𝘂𝘀 𝘀𝘁𝗿𝗶𝗮𝘁𝘂𝘀 (Bloch 1792) in Puerto Rico

Abstract

The Nassau grouper, 𝗘𝗽𝗶𝗻𝗲𝗽𝗵𝗲𝗹𝘂𝘀 𝘀𝘁𝗿𝗶𝗮𝘁𝘂𝘀 (Bloch 1792), is a slow growing, long-lived, and late to mature coral reef grouper widely distributed throughout the tropical and subtropical waters of the western North Atlantic. Of high commercial and economic importance, the species is known for the formation of large fish spawning aggregations (FSAs) once numbering in the thousands to tens-of-thousands individuals. Highly predictable in space and time, many of these aggregations are overfished, and the Nassau grouper is now considered critically endangered. In Puerto Rico, the only documented Nassau grouper FSA occurs on Bajo de Sico (BDS), an isolated seamount off the island's West coast that is part of a six-month seasonal marine protected area (MPA). Relatively small and of considerably deeper depth (> 27 m depth), this location differs in spatial scale compared to other known Nassau grouper FSAs in the region. Management strategies for Nassau grouper have largely focused on protecting FSA sites and spawning populations through seasonal closures and MPAs focused on spawning times and locations. Understanding an organism's spatial ecology is a critical step to designing effective MPAs or closure times that offer adequate protection for these species during all times of the year. Acoustic telemetry was used to characterize the spatial and temporal dynamics of Nassau grouper at BDS during both spawning and non-spawning seasons. Given the depth at which the aggregation occurs (>50 m), an in situ approach using closed-circuit rebreather was developed to reduce the potentially harmful effects of removing the fish from increased depths. A total of 29 Nassau grouper were tagged with high efficiency and survivorship. Nassau grouper formed three to four aggregations per year with variability in the timing of formation found within and between years. Tagged individuals occupied significantly deeper depths during aggregation formation compared to the remainder of the year. Nassau grouper occupied relatively small staging areas (2.7 km2) and courtship arenas (0.67 km2) compared to other aggregations occurring on continental/insular shelves or large atolls. While movements off the seamount are possible, none were explicitly detected. Outside of the spawning season, Nassau grouper occupied small home ranges territories (0.48 ± 0.06 km2 [mean ± SD]) with high site fidelity, and two individuals underwent home reef relocation. Individuals had highly overlapping home reef territories, and in locations where multiple individuals occupied the same home reef, they did so within discrete depth profiles. The current timing of the seasonal MPA at BDS inadequately protects the spawning population and offers limited protection for non-spawning Nassau grouper. The seasonal MPA should be expanded to 12 months afford the greatest protection for spawning and non-spawning populations on BDS. Furthermore, changing the current regulations to no-take would facilitate the limited capacity for enforcement at this remote location. Results indicate the importance of BDS as critical habitat for reproduction and primary home reef sites of Nassau grouper and expand on the knowledge of spatiotemporal dynamics of habitat use that will aid in the local and regional conservation efforts of this species.

El mero cherna, 𝗘𝗽𝗶𝗻𝗲𝗽𝗵𝗲𝗹𝘂𝘀 𝘀𝘁𝗿𝗶𝗮𝘁𝘂𝘀 (Bloch 1792), es un mero de arrecife de crecimiento lento, longevo y de maduración tardía ampliamente distribuido por las aguas tropicales y subtropicales del Atlántico Norte occidental. De gran importancia comercial y económica, la especie es conocida por la formación de grandes agregaciones de peces para el desove (FSA) que llegan a tener entre miles y decenas de miles de individuos. Altamente predecibles en el espacio y el tiempo, muchas de estas agregaciones son objeto de sobrepesca, y el mero cherna se considera ahora en peligro crítico. En Puerto Rico, la única FSA de mero de Nassau documentada se produce en Bajo de Sico (BDS), un monte submarino aislado frente a la costa occidental de la isla que forma parte de un área marina protegida (AMP) de seis meses de duración. Relativamente pequeña y de una profundidad considerablemente mayor (> 27 m de profundidad), esta ubicación difiere en la escala espacial en comparación con otras FSA de mero de Nassau conocidas en la región. Las estrategias de gestión del mero cherna se han centrado en gran medida en la protección de los lugares de FSA y las poblaciones de desove mediante cierres estacionales y AMP centradas en las épocas y lugares de desove. Entender la ecología espacial de un organismo es un paso crítico para diseñar AMPs efectivas o tiempos de veda que ofrezcan una protección adecuada para estas especies durante todas las épocas del año. Se utilizó la telemetría acústica para caracterizar la dinámica espacial y temporal del mero de Nassau en BDS durante las temporadas de desove y de no desove. Dada la profundidad a la que se produce la agregación (>50 m), se desarrolló un enfoque in situ utilizando un rebreather de circuito cerrado para reducir los efectos potencialmente dañinos de la extracción de los peces a mayores profundidades. Se marcó un total de 29 meros cherna con una alta eficacia y supervivencia. El mero cherna formó de tres a cuatro agregaciones por año con variabilidad en el momento de la formación encontrada dentro y entre años. Los individuos marcados ocuparon profundidades significativamente mayores durante la formación de la agregación en comparación con el resto del año. El mero cherna ocupó áreas de descanso relativamente pequeñas (2.7 km²) y arenas de cortejo (0.67 km²) en comparación con otras agregaciones que se producen en plataformas continentales/insulares o grandes atolones. Aunque es posible que se produzcan movimientos fuera del monte submarino, no se ha detectado ninguno de forma explícita. Fuera de la temporada de desove, el mero cherna ocupó territorios pequeños (0.48 ± 0.6 km² [media ± SD]) con una alta fidelidad al sitio, y dos individuos fueron reubicados en sus arrecifes. Los individuos tenían territorios de arrecifes de origen muy solapados, y en los lugares donde varios individuos ocupaban el mismo arrecife de origen, lo hacían dentro de perfiles de profundidad discretos. El calendario actual de la AMP estacional en BDS protege de forma inadecuada a la población reproductora y ofrece una protección limitada al mero cherna no reproductor. La AMP estacional debería ampliarse a 12 meses para ofrecer la mayor protección a las poblaciones reproductoras y no reproductoras en BDS. Además, el cambio de la normativa actual a la de no captura facilitaría la limitada capacidad de aplicación de la ley en este lugar remoto. Los resultados indican la importancia de los SDE como hábitat crítico para la reproducción y los lugares principales de los arrecifes de cherna y amplían el conocimiento de la dinámica espaciotemporal del uso del hábitat que ayudará a los esfuerzos de conservación local y regional de esta especie.