Temporal and spatial distribution of marine cladocera species in a hypoxic area of the gulf of Cariaco (southeast Caribbean Sea)

Temporal and spatial distribution of marine cladocera species in a hypoxic area of the gulf of Cariaco (southeast Caribbean Sea)

Authors

DOI:

https://doi.org/10.5281/zenodo.10370189

Keywords:

marine cladocerans, Guaracayal depression, Cariaco Gulf, coastal upwelling, zooplankton

Abstract

Cladocerans in coastal environments occupy a predominant place in the pelagic food web after copepods. The composition, abundance and vertical distribution of Cladocera were evaluated in the Guaracayal depression, Gulf of Cariaco, Venezuela. Sampling was carried out bimonthly between April 2012 and April 2013. Water samples were collected with a Niskin bottle (5L) at 5, 25, 45 and 75m, to determine the concentration of dissolved oxygen and Chl a. A conical opening-closing zooplankton net with depth messenger, 300 µm mesh opening, was used; the setting was carried out obliquely, at a speed of 2 knots for 10 min. Temperature and salinity were measured by means of a multiparameter probe (YSI). The phenomenon of coastal upwelling was evident between December 2012 and April 2013, associated with records of low temperature (<19ºC), high salinity (>37) and Chl a. The concentration of dissolved oxygen decreased (< 1 mg L-1) below 60 m depth between October and November 2012 (stratification period). Four species of cladocerans were identified: Penilia avirostris, Pseudoevadne tergestina, Evadne spinifera and Pleopis polyphemoides. The highest abundance was observed in April 2012 and 2013 at the surface level (5m) and the lowest abundances were found in October 2012. P. tergestina was the most abundant species, being recorded in all the months sampled and was even found in the anoxic stratum, followed by P. avirostris; to a lesser extent E. spinifera and P. polyphemoides were recognized. Two physicochemical factors, temperature and salinity, were the main drivers of changes in the composition of Cladocera.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Wendy Bernal, Universidad de Oriente

Departamento de Biología. Escuela de Ciencias, Universidad de Oriente, Venezuela.

Brightdoom Márquez-Rojas, Universidad de Oriente

Laboratorio Zooplancton, Departamento Biología Marina, Instituto Oceanográfico de Venezuela, Universidad de Oriente, Sucre, Venezuela. Profesora e investigadora en Ecología y Taxonomía del zooplancton marino. Licenciada en Biología por la Universidad de Oriente (UDO), con una maestría en Ciencias Marinas del Instituto Oceanográfico de Venezuela, de la Universidad de Oriente. Doctora en Ecología en el Instituto de Zoología y Ecología Tropical de la Universidad Central de Venezuela (UCV). Profesora e investigadora en la Universidad de Oriente de las cátedras de pregrado, postgrado y doctorado: Biología Marina y Taxonomía y ecología del zooplancton. Editora Jefe del Boletín del Instituto Oceanográfico de Venezuela (2018-presente). He realizado múltiples consultorías en estudios de impacto ambiental, plancton y zooplancton.

Luis Troccoli, Universidad de Oriente

Instituto de Investigaciones Científicas, Facultad de Ciencias del Mar, Universidad de Oriente, Núcleo Nueva Esparta, Venezuela.

Josefa Morales, Centro Nacional de Investigación de Pesca y Acuicultura (CENIPA)

Centro Nacional de Investigación de Pesca y Acuicultura (CENIPA), Cumana, Sucre, Venezuela.

References

Audemard, F., Moernaut, J., De Rycker, K., De Batist, M., Sánchez, J., González, M., Sánchez, C., Versteeg, W., Malavé, G., Schmitz, M., Carrillo, E., y Lemus, A. (2007). La depresión submarina de Guaracayal, estado Sucre, Venezuela: Una barrera para la propagación de la ruptura cosísmica a lo largo de la falla del Pilar. Interciencia 32, 735-741.

Basuri, C. K., Garlapati, D., Chandrasekaran, M., Karri, R. and Ramanamurthy M. V. (2023). Influence of environmental heterogeneity on the distribution of micro-zooplankton community along the tropical coastal waters. Mar Pollut Bull. doi: 10.1016/j.marpolbul.2023.115546.

Barz, K. y Hirche, H. J. (2005). Seasonal development of scyphozoan medusae and the predatory impact of Aurelia aurita on the zooplankton community in the Bornholm Basin (central Baltic Sea). Mar. Biol. 147, 465–476.

Bonilla, R., Senior, W., Bugden, J., Safino, O., y Tones, R. (1993). Seasonal distribution of the nutrients and primary productivity in the eastern Caribbean as the influence by the Orinoco River. J. Geophys. Res. 98, 2245-2259.

Bravo, F. (2019). Composición, abundancia y distribución de los Branchiopoda (Cladóceros) marinos del Parque Nacional Mochima, estado Sucre, Venezuela. Trab. Grad. Lic Biología Departamento de Biología, Universidad de Oriente. Cumaná, Venezuela.

Casanova, E., Zoppi De Roa, E., y Montiel, E. (2007). Caracterización espacial y temporal del zooplancton en el Archipiélago Los Roques, Venezuela. Bol. Inst. Oceanogr. Venez, 46(1), 51-65.

Caraballo, M. (1982). El golfo de Cariaco. Parte I. Morfología y Batometría. Estructura y tectonismo reciente. Bol. Inst. Oceanogr. Venez, 21(1-2), 13-35.

Della-Posta, R. y De Arruda-Leme, M. H. (2015). Variação temporal de cladóceros marinhos em uma região estuarina de Ubatuba, SP, Brasil. Boletim do Instituto Pesca, São Paulo, 41(2): 327–334.

Dodson, S. L., Cáceres, C. E., y Rogers, D. C. (2010). Cladocera and other Branchiopoda. En J. H. Thorp y A. P. Covich (Eds.), Ecology and classification of North American freshwater invertebrates (pp. 773–827). Academic Press.

Egloff, D. A., Fofonoff, A. W., y Onbé, T. (1997). Reproductive biology of marine cladocerans. Adv Mar Biol, 31, 79–167

Forró, L., Korovchinsky, N. M., Kotov, A. A., y Petrusek, A. (2008). Global diversity of cladocerans (Cladocera; Crustacea) in freshwater. Hydrobiologia, 595: 177–184.

Fryer, G. (1987). Morphology and the classification of the so-called Cladocera. Hydrobiologia, 145, 19–28. https://doi.org/10.1007/BF02530261

Gómez, A. (2019). Variación a largo término (2002-2016) en la densidad y composición del mesozooplancton indica cambio de régimen en isla Margarita (Venezuela). Boletín de Investigaciones Marinas y Costeras, 48 (1): 65-87

Gómez, A. y Hernández, I. (2008). Abundancia interanual del zooplancton nocturno en la costa este de Isla Margarita, Venezuela. Bol. Inst. Oceanogr. Venez, 47(2), 91-102.

Gangrade, S. y Franks, P. J. (2023). Phytoplankton patches at oceanic fronts are linked to coastal upwelling pulses: Observations and implications in the California Current System. Journal of Geophysical Research: Oceans, 128(3), e2022JC019095.

Guerrero, R., Hernández, N., Morales, F., López, C., y Montiel, M. (2016). Primer reporte de los Cladóceros Penilia avirostris y Pseudevadne tergestina en la boca San Carlos-Zapara del Sistema de Maracaibo, estado Zulia. Ciencia, 24(1), 5-14.

Hernández-Trujillo, S., Esqueda-Escárcega, G., Hernández-Alfonso, J. R y Pacheco-Chávez, R. (2010). Variación diaria de la abundancia del zooplancton en Bahía Magdalena, B.C.S. México. Revista Mexicana de Biodiversidad, 81: 913- 920.

Jury, M. R. (2017). Eastern Venezuela coastal upwelling in context of regional weather and climate variability. Regional Studies in Marine Science 18, 219-228.

Kehayias, G., y Kourouvakalis, D. (2010). Diel vertical migration and feeding of chaetognaths in coastal waters of the eastern Mediterranean. Biologia 65, 301–308.

Kenmochi, A., Takahashi, D., Matsuura, H., Yoshikawa, T., Sohrin, R., & Obayashi, Y., Kuroda, H., y Nishikawa, H. (2022). Cladoceran communities in offshore Suruga Bay, Japan: How are they formed?. Journal of Oceanography, 79, 1-11. 10.1007/s10872-022-00662-5.

Killi, N. (2020). Spatio-temporal variation in the distribution and abundance of marine cladocerans in relation to environmental factors in a productive lagoon (Güllük Bay, SW Aegean Sea, Turkey). Oceanol. Hydrobiol. Stud. 49(4), 374-382.

Lipej, L., Mozetic, P., Turk, V. y Malej, A. (1997). The trophic role of the marine cladoceran Penilia avirostris in the Gulf of Trieste. Hydrobiologia 360, 197–203.

Lopes, V. G., Castelo Branco, C. W., Kozlowsky-Suzuki, B., Sousa-Filho, I. F., Souza, L. C. E., and Bini, L. M. (2017). Predicting temporal variation in zooplankton beta diversity is challenging. PLoS One, 12(11), e0187499.

López-Urrutia, Á., Roger, A. P. and Smith, T. (2004). Predation by calanoid copepods on the appendicularian Oikopleura dioica, Limnology and Oceanography, 1, doi: 10.4319/lo.2004.49.1.0303.

Lorenzen, C. J. (1967). Determination of chlorophyll and phaeopigments: spectrophotometric equations. Limnol. Oceanogr. 12, 343-346.

Marazzo, A., y Valentin, J. L. (2000). Daily variation of marine cladoceran densities in a tropical bay-Brazil. Hydrobiologia 428, 205–208.

Marazzo, A. y Valentin, J. L. (2001). Spatial and temporal variations of Penilia avirostris and Evadne tergestina (Crustacea, Branchiopoda) in a tropical bay, Brazil. Hydrobiologia, 445, 133-139.

Marazzo, A. y Valentin, J. L. (2003a). Population dynamics of Penilia avirostris (Dana, 1852) (Cladocera) in a tropical bay. Crustaceana 76, 803–817.

Marazzo, A. y Valentin, J. L. (2003b). Population parameters of Pleopis polyphemoides (Crustacea, Cladocera) in a tropical bay, Estuarine, Coastal and Shelf Science, 57 (5–6): 1015-1021. https://doi.org/10.1016/S0272-7714(03)00007-6.

Marazzo, A. y Valentin, J. L. (2004). Reproductive aspects of marine cladocerans Penilia avirostris and Pseudevadne tergestina (Crustacea, Branchiopoda) in the outer part of Guanabara Bay, Brazil. Braz. J. Biol, 64(3), 543-549. http://dx.doi.org/10.1590/S1519- 69842004000300017. PMid:15622851

Márquez, A., Senior, W., Benítez, A., Fermín, I., Martínez, G., González, A., Castañeda, J., Alcalá, L., y De La Cruz, R. (2011). Sector oriental del golfo de Cariaco, Venezuela. Una descripción de su dinámica hidroquímica, procesos, y del rol de la surgencia costera estacional. Bol. Inst. Oceanogr. Venez, 50(2), 255-272.

Márquez-Rojas, B., Marín, B., Zoppi, E. y Moreno, C. (2006). Zooplancton del golfo de Cariaco. Bol. Inst. Oceanogr. Venez, 45(1), 61-78.

Márquez-Rojas, B., Díaz-Ramos, J., Troccoli, L., Marín, B. y Varela, R. (2009). Densidad, biomasa y composición del zooplancton, en el estrato superficial de la cuenca de Cariaco, Venezuela. Rev. Biol. Mar. Oceanogr. 44(3), 737-749

Márquez-Rojas, B., Troccoli, L., Marcano, L., Morales, J., Allen, T., Marín, B. y Díaz, R. (2011). Estructura comunitaria del zooplancton en dos localidades del golfo de Cariaco, Venezuela. Bol. Inst. Oceanogr. Venez 45(1), 61-78.

Márquez-Rojas, B., Benítez-Brito, M. y Troccoli, L. (2016). Hidrografía y cambios estructurales del mesozooplancton en el golfo de Cariaco, en dos períodos contrastantes. Rev. Biodivers. Neotrop, 6(2), 135-46.

Márquez-Rojas, B. y Zoppi, E. (2017). Zooplancton de la Bahía de Mochima: retrospectiva y prospectiva. Saber, 29, 495-511.

Martínez, G., Hernández, D., Quintero, A., Márquez, A., Senior, W. y González, A. (2011). Estudio físico-químico de las aguas del sector oriental del golfo de Cariaco, Venezuela. Bol. Inst. Oceanogr. Venez. 50(2): 273-287.

Miyashita, L.K., Gaeta, S. A. y Lopes, R. M. (2001). Life cycle and reproductive traits of marine podonids (Cladocera, Onychopoda) in a coastal subtropical area. Journal of Plankton Research. 33(5): 779-792.

Monteiro-Ribas, W. M., Freitas, I. S. y Rosa, J. C. (2013). Record of Pleopis schmackeri (Poppe) Branchiopoda in Rio das Ostras, Rio de Janeiro, Brazil. Biotemas, 64(2), 149-156. http://dx.doi.org/10.5007/2175-7925.2013v26n1p201

Neves, I., Rocha, O., Roche, K. y Pinto, A. (2003). Zooplankton community structure of two marginal lakes of the River Cuiabá (Mato Grosso, Brazil) with analysis of Rotifera and Cladocera diversity. Braz. J. Biol. 63(2), 329-343.

Okuda, T., Álvarez, J., Bonilla, J. y Cedeño, G. (1978). Características hidrográficas del golfo de Cariaco, Venezuela. Bol. Inst. Oceanogr. Venez, 17(1-2), 69-88.

Onbé, T. (1974). Studies on the ecology of marine cladocerans. J Fac Fish Anim Husb Hiroshima Univ 13, 88–179.

Onbé T. (1999). Ctenopoda and Onychopoda (=Cladocera). En Boltovskoy, D. (ed). South Atlantic Zooplankton (pp. 797–811). Backhuys Publishers, Leiden.

Onbé, T., Terazaki, M., y Nagasawa, S. (1996). Summer distribution of marine cladocerans in Otsuchi Bay, northeastern Honshu, Japan. Bull Plankton Soc Japan, 43,121–131.

Paggi, J. C. (2004). Importancia de la fauna de “Cladoceros” (Crustacea, Brachiopoda) del Litoral Fluvial Argentino. INSUGEO, 12, 5-12

Parsons, T., Maita, Y., y Lalli, C. (1984). A manual of chemical and biological methods of seawater analysis. Pergamon Press, Oxford.

Pinedo, E. (2014). Estructura comunitaria del zooplancton de la costa peruana asociado a las masas de agua durante los veranos del 2000 y 2003. Trab. Grado. Lic. Biología mención zoología. Facultad de Ciencias Biológicas. Universidad Nacional Mayor de San Marcos. Lima, Perú.

Postel, L., Fock, H., y Hagen, W. (2000). Biomass and abundance. En: R. P. Harris, P. H. Wiebe, J. Lenz, H. R. Skjoldal y M. Huntley (Eds.). ICES Zooplankton Methodology Manual (pp. 83-174). Academic Press, San Diego.

Quintero, A., Terejova, G., Vicent, G., Padrón, A. y Bonilla, J. (2002). Los pescadores del golfo de Cariaco. Interciencia, 27(6), 286-292.

Quintero, A., Bonilla, J., Serrano, L., Amaro, M., Rodríguez, B., Terejova, G. y Figueroa, Y. (2004). Características ambientales de la bahía de Mochima y adyacencias de la cuenca de Cariaco, Venezuela. Bol. Inst. Oceanogr. Venez, 43 (1 y 2), 49-64.

Ramírez, F. C. (1981). Cladocera. En: D. Boltovskoy (Ed.), Atlas del Zooplancton del Atlántico Sudoccidental y métodos de trabajo con el zooplancton marino (pp. 538-542). Mar del Plata: INIDEP.

Ramírez, F. C. (1996). Introducción al estudio del zooplancton marino. En: R. Gasca y E. Suárez (Eds.), Cladocera (pp. 191-211). El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR)/CONACYT. Chetumal, México.

R Core Team. (2016). R: a language and environment for statiscal computing. R Foundation for Statistical Computing. Vienna. Austria. Disponible en: https://www.R-project.org/. (revisada agosto 2023).

Rosa, J. C., Batistac, L. L. y Monteiro-Ribas, W. M. (2022). Spatio-temporal variability in the Cladocera assemblage of a subtropical hypersaline lagoon. Brazilian Journal of Biology, 2022, vol. 82, e236354 | https://doi.org/10.1590/1519-6984.236354

Rose, K., Roff, J. C. y Hopcroft, R. R. (2004). Production of Penilia avirostris in Kingston Harbour, Jamaica. J. Plankton Res. 26(6), 605-615. http://dx.doi.org/10.1093/plankt/fbh059.

Rueda-Roa, D. T., Ezer, T., y Müller-Karger, F. F. (2018). Description and mechanisms of the mid-year upwelling in the Southern Caribbean Sea from remote sensing and local data. J. Mar. Sci. Eng. 6, 36.

Sabatés, A., Zaragoza, N., y Raya, V. (2015). Distribution and feeding dynamics of larval red mullet (Mullus barbatus) in the NW Mediterranean: the important role of cladocera. J Plankton Res, 37, 820–833.

Sala, J., García-de-Lomas, L. y Alonso, M. A. (2015). Orden Ctenopoda. Revista IDE@-SEA, 69, 1-7. http://www.sea-entomologia.org/IDE@.

Sampaio, C., Mafalda, P., Soluna, J., Ramírez, T., Cortés, D., García, A., Mercado, J. y Vargas, M. (2011). Seasonal changes in the distribution and abundance of marine cladocerans of the Northwest Alboran Sea (Western Mediterranean), Spain. Braz. Arch. Biol. Technol. 54(3), 543-550.

Scott-Frías, J. (2011). Estructura poblacional de las especies planctónicas de ostrácodos y cladóceros (Crustacea) en la costa noroeste de Paraguaná (Falcón, Venezuela). Trab. Grad. Lic Biología, Universidad Central de Venezuela, Caracas, Venezuela.

Scott-Frías, J. y Zoppi, E. (2010). Primer registro de huevo de resistencia en Penilia avirostris (Crustacea: Ctenopoda: Sididae) para aguas costeras venezolanas. Bol. Inst. Oceanogr. Venez, 49(2), 103-107.

Segovia, D. C. (2017). Copépodos y cladóceros (Crustacea) en época de surgencia de la bahía de Mochima (Edo. Sucre). Trab. Grad. Lic Biología, Universidad Central de Venezuela, Caracas, Venezuela.

Sergeeva, N. G., and Gulin, M. B. (2007). Meiobenthos from an active methane seepage area in the NW Black Sea. Marine Ecology, 28(1): 152-159.

Sommer, U. y Sommer, F. (2006). Cladocerans versus copepods: the cause of contrasting top-down controls on freshwater and marine phytoplankton. Oecologia, 147(2), 183-194. http://dx.doi.org/10.1007/s00442-005-0320-0.

Valentin, J. y Marazzo, A. (2003). Modeling the population dynamics of Penilia avirostris (Branchiopoda, Ctenopoda) in a tropical bay. Acta Oecol. 24, 369-376.

Valentin, J. L., Marazzo, A. y Gomes, C. L. (2003). The diel vertical migration pattern of the cladoceran Pleopis polyphemoides (Leuckart, 1859) in a stratified tropical bay. Crustaceana, 76, 513–521.

Taylor, G. T., Muller-Karger, F., Thunell, R. C., Scranton, M. I., Astor, Y., Varela, R. and Doherty, O. (2012). Ecosystem responses in the southern Caribbean Sea to global climate change. PNAS USA 109(47), 19315-19320.

Terbiyik-Kurt, T., y Polat, S. (2014). Characterization of seasonal and inter-annual changes in the abundance of species of marine Cladocera on the Turkish coast of the northeastern Levantine Basin. Crustaceana 87, 769–783.

Terbıyık-Kurt, T., Toklu-Alıçlı, B. y Polat, S. (2018). A Spatial and Temporal Distribution of Marine Cladoceran Species in the Surface Waters of Iskenderun Bay. Aquatic Research 1(2), 77–85. DOI: 10.3153/AR18009.

Turner, J. T., Tester, P. A., y Ferguson, R. L. (1988). The marine cladoceran Penilia avirostris and the “microbial loop” of pelagic food webs. Limnol Oceanogr 32, 245–255.

Verity, P. G. y Smetacek, V. (1996). Organism life cycles, predation, and the structure of marine pelagic ecosystems. Mar. Ecol. Prog. Ser. 130, 277–293.

Wiedenhöfer, H. (1993). Pruebas no paramétricas para las ciencias agropecuarias (muestras pequeñas). FONAIP-Centro Nacional de Investigaciones Agropecuarias. Serie A. Maracay, Venezuela.

Wooldridge, T. H. y Deyzel, S. H. (2009). Temperature and salinity as abiotic drivers of zooplankton community dynamics in the Great Berg Estuary. Trans. R. Soc. S. Afr. 64(2), 219-237. http://dx.doi.org/10.1080/00359190909519254

Zar, J. (1996). Biostatistical analysis. Prentice Hall, Upper Saddle River.

Zoppi, E. y Palacios, M. (2005). Frente Atlántico venezolano. Investigaciones Geoambientales: Ciencias Ambientales. En: M. Gómez, M. Capaldo, C. Yanes y A. Martín (Eds.). Evaluación preliminar de la comunidad zooplanctónica del Frente Atlántico de Venezuela (pp. 127-140). Tomo I. Fondo Editorial Fundambiente, Petróleos de Venezuela, S.A. (PDVSA). Caracas, Venezuela.

Published

2023-12-19

How to Cite

Bernal, W., Márquez-Rojas, B., Troccoli, L., & Morales, J. (2023). Temporal and spatial distribution of marine cladocera species in a hypoxic area of the gulf of Cariaco (southeast Caribbean Sea). Ciencia E Ingeniería (hasta Agosto De 2024), 10(2), e10370189. https://doi.org/10.5281/zenodo.10370189
Loading...