Short-term changes to the coral reef fish community structure following the regional coral bleaching event of 2005

Abstract

Various studies have quantified the loss of live coral as a result of the bleaching event of 2005 in the Caribbean; yet, there is a lack of information as to how the reef fish community has responded. Based on annual visual surveys along permanent belttransects on two oceanic and three neritic reef sites along the west and south coast of Puerto Rico between 1999 and 2011, the present study determines the extent of how reef fish communities reacted to this recent regional disturbance. The study was divided in three components: (1) providing an “a-posteriori” analysis of distance from shore, rugosity, live coral, algae and depth as sources of variability or dissimilarity between the multispecies fish assemblages prior to the 2005 bleaching event, (2) identify changes of reef fish community structure on individual reef as measured by the variations of species diversity, abundance and taxonomic composition before and after the 2005 coral bleaching event, and (3), evaluating the implications of apparent losses in live coral cover following the large scale 2005 bleaching event on the pre-bleaching spatial variability patterns of fish community structure between surveyed reefs. An MDS resemblance matrix based on the ordination of species abundance showed strong affinity among replicate transects within most reef stations and two main patterns, one that separated reef stations of the oceanic islands Mona and Desecheo from insular shelf stations, and another that separated 10 m from 30 m depth stations across all locations. A Canonical Correspondence Analysis showed that the combined effects of distance from shore, rugosity, algae, depth, and live coral sufficiently explained up to 78.9% of the spatial variability of reef fish community structure. Fluctuations of fish species richness and abundance where live coral cover remained stable resembled those observed on monitored reef stations with significant declines of live coral cover suggesting fish assemblages were resilient to benthic habitat changes. The characteristic trophic structure of neritic and oceanic reef station clusters persisted through time despite substantial variations of the relative percentage within trophic functional groups suggesting that processes shaping fish communities become less probabilistic as spatial scale increases.

Varios estudios han cuantificado la disminución de coral vivo como resultado del evento regional de blanqueamiento en el 2005, sin embargo, no hay información acerca de como se afectaron las comunidades de peces arréciales luego de este disturbio. El efecto de este reciente disturbio sobre las comunidades de peces arréciales fue evaluado utilizando censos visuales sobre transectos permanentes visitados anualmente entre el 1999 y el 2011 ubicados en dos islas oceánicas y tres arrecifes neríticos a lo largo de las costas sur y oeste de Puerto Rico. El estudio se dividió en tres componentes: (1) un análisis “a posteriori” de como la distancia de la costa, rugosidad, cobertura de coral vivo, cobertura de alga y profundidad afectan la variabilidad especial de la comunidad de peces entre estaciones, (2) identificación de cambios en la estructura de la comunidad de peces de estaciones individuales usando medidas de riqueza de especies, abundancia y composición taxonómica antes y después del evento regional de blanqueamiento del 2005, (3) evaluación de las implicaciones de la perdida de coral vivo asociado a el blanqueamiento del 2005 en el patrón de variabilidad especial de la comunidad de peces entre las diferentes estaciones monitoreadas. La matriz de similitudes (MDS) basada en la ordenación de abundancia de especies revelo una fuerte afinidad entre replicados dentro de la mayoría de las estaciones y dos patrones principales, uno que separa los replicados de estaciones oceánicas de las neríticas y otro que separa las estaciones a 10 m de las de 30 m de profundidad. El Análisis Canónico de Correspondencia revelo que el efecto combinado de distancia de la costa, rugosidad, cobertura de alga, cobertura de coral y profundidad explica un 78.9% de la variabilidad espacial entre estaciones. Las fluctuaciones de riqueza de especies y abundancia fueron similares tanto en estaciones donde se midieron perdidas significativas de coral vivo como donde la cobertura de coral permaneció constante, sugiriendo que las comunidades de peces arrecifales son resistentes a cambios en la comunidad béntica. La diferencias a nivel trófico entre estaciones neriticas y oceanicas no presento cambios en el tiempo, a pesar de que los porcientos relativos de la especies dentro de cada grupo trófico variaran significativamente. Esto sugiere que los procesos que moldean la estructura de la comunidad de peces arrecifales son menos probabilísticos a medida que la escala espacial aumenta.