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Observations of sargassum carbon influx and biogeochemical impact in La Parguera Marine Reserve
Molina Cora, Priscilla N.
Molina Cora, Priscilla N.
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Abstract
The massive influx of pelagic Sargassum spp. species, also known as Sargassum inundations, first arrived at the Caribbean's coastal waters in 2011. These events have been linked to hypoxia and fish killings, among other ecological disturbances. Here, we report 2022 season on an assessment of the magnitude of organic carbon load arising from the Sargassum arrivals into the La Parguera Marine Reserve basin (LPMRB) on the southwest coast of Puerto Rico and into an embayment in a nearshore mangrove key, Monsio Jose Key Bay (MJKB) within the reserve. Sargassum biomass influx to both locations is here contrasted with estimates for two primary carbon sources in the study area: seagrass leaf growth and mangrove litterfall. Both have been well documented in LPMRB. Weekly measurements of Sargassum input rate, oxygen concentration, and ocean acidification were taken. Results indicate that in 2022, the Sargassum carbon influx to LPMRB totaled 171,985 kgC year -1, representing about a 24 % increase over the combined net organic carbon input from seagrasses and mangrove litter. Contrastingly, Sargassum carbon input rates into MJKB during the 2022 Sargassum season (April to November), representing a 75-fold increase in carbon loading over mangrove litterfall net production, the predominant organic carbon sources at the site over the same period. Sargassum loading there was followed by sustained hypoxia (<2 mg. L-1) and critically acidic conditions (Aragonite saturation, Ω<2.0) extending from mid-June to September. Findings here highlighted the vulnerability of coastal ecosystems in areas prone to Sargassum inundations and where geomorphology effectively entrains buoyant material.
La llegada de cantidades masivas de especies pelágicas de Sargassum, conocidos como inundaciones de Sargazo, a costas fue en el 2011. Estos acontecimientos, con periodicidad estacional se han relacionado con la muerte de peces e hipoxia, entre otras perturbaciones ecológicas. AquÃ, reportamos la magnitud de carga de carbono orgánico particulado que surge de la temporada 2022 de la inundación de Sargazo en la cuenca de la Reserva Marina de La Parguera (LPMRB), en la costa suroeste de Puerto Rico y en la bahÃa del Cayo Monsio José (MJKB) dentro de la misma reserva. La llegada de Sargazo a ambas locaciones se compara con las estimaciones de dos fuentes primarias de carbono en el área de estudio: el crecimiento de las hojas de pasto marinos y la caÃda de hojarasca de los manglares, ambos previamente documentados. Además de la tasa de aporte de Sargazo, se realizaron mediciones semanales de la concentración de oxÃgeno disuelto, pH y alcalinidad en aguas de MJKB. Los resultados indican que en 2022 la entrada de carbono de Sargazo a LPMRB totalizó 171,985 kgC año -1, lo que representa un aumento de aproximadamente un 24 % sobre la entrada combinada de carbono orgánico neto de pastos marinos y hojarasca de manglares. Por el contrario, para el mismo año entre los meses de abril a noviembre la tasa de entrada de carbono de Sargazo en MJKB, representa un aumento de 75 veces más en la carga de carbono sobre la producción neta de hojarasca de manglares; la fuente de carbono orgánico predominante en el área de estudio. La inundación de Sargazo en MJKB fue seguida por hipoxia sostenida (<2 mg. L-1) y condiciones crÃticamente ácidas (saturación de aragonita, Ω<2.0) que se extendieron desde mediados de junio hasta septiembre. Los hallazgos aquà presentados destacan la vulnerabilidad de los ecosistemas costeros en áreas propensas a inundaciones por Sargazo y donde la geomorfologÃa resulta en la retención efectiva de materiales flotantes.
La llegada de cantidades masivas de especies pelágicas de Sargassum, conocidos como inundaciones de Sargazo, a costas fue en el 2011. Estos acontecimientos, con periodicidad estacional se han relacionado con la muerte de peces e hipoxia, entre otras perturbaciones ecológicas. AquÃ, reportamos la magnitud de carga de carbono orgánico particulado que surge de la temporada 2022 de la inundación de Sargazo en la cuenca de la Reserva Marina de La Parguera (LPMRB), en la costa suroeste de Puerto Rico y en la bahÃa del Cayo Monsio José (MJKB) dentro de la misma reserva. La llegada de Sargazo a ambas locaciones se compara con las estimaciones de dos fuentes primarias de carbono en el área de estudio: el crecimiento de las hojas de pasto marinos y la caÃda de hojarasca de los manglares, ambos previamente documentados. Además de la tasa de aporte de Sargazo, se realizaron mediciones semanales de la concentración de oxÃgeno disuelto, pH y alcalinidad en aguas de MJKB. Los resultados indican que en 2022 la entrada de carbono de Sargazo a LPMRB totalizó 171,985 kgC año -1, lo que representa un aumento de aproximadamente un 24 % sobre la entrada combinada de carbono orgánico neto de pastos marinos y hojarasca de manglares. Por el contrario, para el mismo año entre los meses de abril a noviembre la tasa de entrada de carbono de Sargazo en MJKB, representa un aumento de 75 veces más en la carga de carbono sobre la producción neta de hojarasca de manglares; la fuente de carbono orgánico predominante en el área de estudio. La inundación de Sargazo en MJKB fue seguida por hipoxia sostenida (<2 mg. L-1) y condiciones crÃticamente ácidas (saturación de aragonita, Ω<2.0) que se extendieron desde mediados de junio hasta septiembre. Los hallazgos aquà presentados destacan la vulnerabilidad de los ecosistemas costeros en áreas propensas a inundaciones por Sargazo y donde la geomorfologÃa resulta en la retención efectiva de materiales flotantes.
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Date
2024-07-08
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Keywords
Carbon input, Tropical coastal ecosystem, pelagic Sargassum, hypoxia, Biogeochemistry, ocean acidification