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Development of the holocene CaƱada Honda Fossil Reef Dominican Republic: Short and long-term responses to high sedimentation
Cuevas Miranda, David N.
Cuevas Miranda, David N.
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Abstract
Holocene CaƱada Honda (CH) fossil reef, located in southwestern Dominican
Republic, provides a unique opportunity to examine a well-preserved fossil coral reef that
thrived in a high-sedimentation environment between 9,000 to 5,000 years ago.
Assessments of coral species abundance, morphology, age, and distribution, as well as
characterization of reef sediment, were made to determine the paleoenvironment of reef
accretion. Also, measurements of coral growth rates from the corals Montastraea
faveolata and Siderastrea siderea were conducted and comparisons made with growth
rate data of these same species from modern coral reefs throughout the Caribbean.
Evidence for high sedimentation comes from the relatively high abundance of sedimenttolerant
coral species, the tendency of these to form almost monospecific stands, and the
propensity of individual colonies to grow as encrusting, dome-shaped, platy-like forms
resulting in the development of ragged-margins or the so-called āstack of pancakesā
morphology. Sediment incorporated into coral skeletons supports the idea of siltation
stress during the accretion of the reef. Calibrated radiocarbon ages of fossil corals range
from 9,256Ā±137 to 6,737Ā±94.5 BP. Correlation of radiocarbon ages with well-established
Holocene sea-level curves indicates that most corals on this reef developed at depths
between 10m to 12m. Measured growth rates in Siderastrea siderea (0.2-0.4 cm/yr) and
Montastraea faveolata (0.09-0.44 cm/yr) are relatively low compared with growth rates
from modern reef sites, indicating reduced light intensity caused by turbidity and coral
growth at depths near 12 m. Reef sediment is characterized by more than 85% carbonate
material. A significant portion of the carbonate is allochtonous and was derived from
nearby Neogene limestones. The reef was able to survive under high-sedimentation
conditions because the high carbonate content of incoming terrigenous sediment would
have allowed better light penetration and probable sporadic storms that would have
provided intervening low-sedimentation periods during which reef corals could respond
and grow back, keeping-up with sedimentation. This study illustrates, once again, the
presence of highly resilient coral communities under multiples conditions of natural
disturbance.
El arrecife de coral fĆ³sil del Holoceno en la localidad de CaƱada Honda (CH), en el suroeste de la RepĆŗblica Dominicana, ofrece una oportunidad Ćŗnica de examinar un arrecife de coral bien preservado que prosperĆ³ en un ambiente de alta sedimentaciĆ³n entre 9,000 a 5,000 aƱos atrĆ”s. Se realizĆ³ una evaluaciĆ³n de la abundancia de especies de corales, su morfologĆa, edad, distribuciĆ³n asĆ como caracterizaciĆ³n del sedimento para de esta forma determinar el paleoambiente de acreciĆ³n del arrecife. TambiĆ©n se midieron las tasas de crecimiento en corales de las especies Montastraea faveolata y Siderastrea siderea las cuales fueron posteriormente comparadas con las tasas de crecimiento de estas mismas especies pero en ambientes modernos de todo el Caribe. La evidencia de alta sedimentaciĆ³n se indica por la alta abundancia de especies tolerantes a la sedimentaciĆ³n, la tendencia de Ć©stas a formar agrupaciones casi monoespecĆficas y su crecimiento en forma de domo o plato incrustrado que con el tiempo asemeja una āpila de panquequesā. Se encontrĆ³ sedimento incorporado dentro del esqueleto de varios corales lo cual demuestra niveles elevados de estrĆ©s en el desarrollo del arrecife de CH. DataciĆ³n calibrada de corales fĆ³siles con radiocarbono indica edades entre 9,256Ā±137 a 6,737Ā±94.5 BP. CorrelaciĆ³n de las edades de radiocarbono con curvas de nivel del mar indica que la mayorĆa de los corales en CH crecieron en profundidades entre 10m y 12m. Las tasas de crecimiento en Siderastrea siderea (0.2-0.4 cm/aƱo) y Montastraea faveolata (0.09-0.44 cm/aƱo) son relativamente bajas comparadas con las tasas de crecimiento en arrecifes modernos y sugieren que los mismos crecieron en aguas turbias y a profundidades cerca de los 12m donde la intensidad de luz es menor. El sedimento del arrecife se caracteriza por contener mĆ”s de 85% CaCO3, la mayorĆa de origen terrĆgeno proveniente de las calizas del NeĆ³geno adyacentes a la Cuenca de Enriquillo. El arrecife de CH pudo sobrevivir bajo condiciones de alta sedimentaciĆ³n debido al alto contenido de CaCO3 del sedimento terrĆgeno que permitiĆ³ una mejor penetraciĆ³n de luz y al hecho de que los eventos de precipitaciĆ³n pudieron haber sido esporĆ”dicos permitiendo asĆ el crecimiento y proliferaciĆ³n de los corales durante los periodos de baja sedimentaciĆ³n. De esta manera el arrecife pudo continuar a pesar de la alta sedimentaciĆ³n y el rĆ”pido crecimiento del nivel del mar. Una vez mĆ”s se demuestra la existencia de sistemas de arrecifes bajo mĆŗltiples condiciones naturales de disturbio y con comunidades altamente duraderas.
El arrecife de coral fĆ³sil del Holoceno en la localidad de CaƱada Honda (CH), en el suroeste de la RepĆŗblica Dominicana, ofrece una oportunidad Ćŗnica de examinar un arrecife de coral bien preservado que prosperĆ³ en un ambiente de alta sedimentaciĆ³n entre 9,000 a 5,000 aƱos atrĆ”s. Se realizĆ³ una evaluaciĆ³n de la abundancia de especies de corales, su morfologĆa, edad, distribuciĆ³n asĆ como caracterizaciĆ³n del sedimento para de esta forma determinar el paleoambiente de acreciĆ³n del arrecife. TambiĆ©n se midieron las tasas de crecimiento en corales de las especies Montastraea faveolata y Siderastrea siderea las cuales fueron posteriormente comparadas con las tasas de crecimiento de estas mismas especies pero en ambientes modernos de todo el Caribe. La evidencia de alta sedimentaciĆ³n se indica por la alta abundancia de especies tolerantes a la sedimentaciĆ³n, la tendencia de Ć©stas a formar agrupaciones casi monoespecĆficas y su crecimiento en forma de domo o plato incrustrado que con el tiempo asemeja una āpila de panquequesā. Se encontrĆ³ sedimento incorporado dentro del esqueleto de varios corales lo cual demuestra niveles elevados de estrĆ©s en el desarrollo del arrecife de CH. DataciĆ³n calibrada de corales fĆ³siles con radiocarbono indica edades entre 9,256Ā±137 a 6,737Ā±94.5 BP. CorrelaciĆ³n de las edades de radiocarbono con curvas de nivel del mar indica que la mayorĆa de los corales en CH crecieron en profundidades entre 10m y 12m. Las tasas de crecimiento en Siderastrea siderea (0.2-0.4 cm/aƱo) y Montastraea faveolata (0.09-0.44 cm/aƱo) son relativamente bajas comparadas con las tasas de crecimiento en arrecifes modernos y sugieren que los mismos crecieron en aguas turbias y a profundidades cerca de los 12m donde la intensidad de luz es menor. El sedimento del arrecife se caracteriza por contener mĆ”s de 85% CaCO3, la mayorĆa de origen terrĆgeno proveniente de las calizas del NeĆ³geno adyacentes a la Cuenca de Enriquillo. El arrecife de CH pudo sobrevivir bajo condiciones de alta sedimentaciĆ³n debido al alto contenido de CaCO3 del sedimento terrĆgeno que permitiĆ³ una mejor penetraciĆ³n de luz y al hecho de que los eventos de precipitaciĆ³n pudieron haber sido esporĆ”dicos permitiendo asĆ el crecimiento y proliferaciĆ³n de los corales durante los periodos de baja sedimentaciĆ³n. De esta manera el arrecife pudo continuar a pesar de la alta sedimentaciĆ³n y el rĆ”pido crecimiento del nivel del mar. Una vez mĆ”s se demuestra la existencia de sistemas de arrecifes bajo mĆŗltiples condiciones naturales de disturbio y con comunidades altamente duraderas.
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Date
2010
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Keywords
CaƱada Honda fossil reef - Dominican Republic - Evolution, CaƱada Honda fossil reef - Dominican Republic - Measurement, Coral reefs - Caribbean - Sediment growth