Macrobiofouling on open-ocean submerged aquaculture cages in Puerto Rico

Abstract

Biofouling in aquaculture cages is known as a significant problem in aquaculture cage farm operations. The purpose of this study was to assess biofouling composition and percentage of biofouling coverage over time on nets of two open-ocean submerged aquaculture cages. The cages were located 3 km south of Culebra Island, Puerto Rico. Sample nets, each measuring 1050 cm2, using the same material of the cage netting, were fastened in four different locations on each cage (snapper cage-Lutjanus analis and cobia cage-Rachycentron canadum): above or below the cage rim; and upstream (predominant current) or downstream locations. The rim was located 16 m below the surface, at the middle of the cage. Biofouling growth was monitored from August 2002 to June 2003 by removing one net sample bimonthly from each location of each cage. In the laboratory phase, each sample net was photographed and Map Maker software (Version 1.0) was used to calculate the percent coverage. Individual organisms were identified to major groups (algae, sponges, hydroids, polychaetes, mollusks, crustaceans, ascidians, and bryozoans). There was no difference in biofouling coverage between snapper cage and cobia cage throughout the study (53% y 51% respectively). The sample nets attained 49% of biofouling coverage after two months of cage deployment. The percentage of biofouling coverage throughout the months analyzed was increased (71%) after 10-months of installation of the sample nets. This suggests biofouling growth after the two first months followed a classical succession process. Algae, hydroids, ascidians, bryozoans, and mobile organisms (polychaetes and crustaceans) were present in all locations. The above location had a higher abundance of algae (64%) and algal-hydroid assemblage (31%) than the below location which had abundances of algal-hydroid assemblage (46%), and algae (12%). The higher algal growth at the above location was probably stimulated by light availability. There were no differences in percent coverage and composition between upstream and downstream locations (51% and 54% respectively). Biofouling community growth in aquaculture operations in tropical areas could involve serious implications related to fish farming, but ecological benefits of biofouling must also be considered when developing appropriate prevention and control methods.

El biofouling en jaulas de acuicultura es conocido como un problema significativo en operaciones de jaulas de acuicultura. El propósito de este estudio fue evaluar a través del tiempo la composición y porcentaje de cobertura del biofouling en dos jaulas de peces. Las jaulas de cultivo se encuentran sumergidas a 3 km al sur de la Isla Culebra, Puerto Rico. Muestras de red de 1050 cm2, del mismo material usado en las jaulas, fueron atadas en cuatro posiciones diferentes de cada jaula (jaula de pargo-Lutjanus analis y jaula de cobia-Rachycentron canadum): arriba o abajo del “rim” de la jaula; y a favor (corriente predominante) o en contra de la corriente. El “rim” estaba localizado a 16 m debajo de la superficie, a mitad de la jaula. El crecimiento del biofouling fue monitoreado desde agosto del 2002 hasta junio del 2003, removiendo cada dos meses una muestra de red de cada posición de cada jaula. En el laboratorio, cada red fue fotografiada y se calculó el porcentaje de cobertura usando el programa Map Maker (Versión 1.0). Se identificaron los organismos en grupos principales (algas, esponjas, hidroides, poliquetos, moluscos, crustáceos, ascidias y briozoarios). No hubo diferencias significativas entre los porcentajes de cobertura de biofouling de las jaulas de pargo y cobia (53% y 51% respectivamente). Después de dos meses del inicio del estudio, la cobertura de biofouling en las redes fue de 49%. El porcentaje de cobertura a través del estudio fue mayor luego de 10 meses de la instalación de las redes (71%). Esto sugiere que el crecimiento del biofouling posterior a los dos primeros meses sigue un proceso clásico de sucesión. Algas, hidroides, ascideas, briozoos y organismos móviles (poliquetos y crustáceos) se observaron en todas las posiciones. La posición arriba del “rim” tuvo mayor abundancia de algas (64%) y ensamblaje alga-hidroides (31%) que abajo del “rim”, con abundancias de 12% y 46% respectivamente. El alto crecimiento de algas arriba del “rim” probablemente fue estimulado por la mayor disponibilidad de luz. No hubo diferencias en el porcentaje de cobertura ni composición entre las posiciones a favor o en contra de la corriente (51% and 54% respectivamente). El crecimiento de la comunidad de biofouling en operaciones de acuicultura en áreas tropicales puede incluir serias consecuencias para el cultivo de peces, pero es importante también considerar los beneficios ecológicos del biofouling al desarrollar métodos apropiados para su prevención y control.