Dynamics of seagrasses and associated algae in coral reef lagoons

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Seagrass communities in tropical reef systems are situated in a distinct environmental setting than other seagrass beds around the world: they are exposed to high light intensities and low nutrient concentrations in carbonate sediments. Little is known about the forces which determine the community dynamics in these systems. Here we review studies realized over the last two decades at Puerto Morelos reef lagoon, Mexican Caribbean (Latitude 20o52´N) which highlight the dynamics of seagrasses and rooted macroalgae at time distinct frames. Daily fluctuations in physiology, growth and release of gametes or pollen are driven by light and possibly by herbivore pressure. Growth and sexual reproduction of the seagrasses and algae show seasonal patterns driven by the annual solar cycle. The temporal dynamics of the algae are more intense than those of the seagrasses, possibly due to their respective clonal expansion strategies and rates. Sexual recruitment serves to colonize cleared areas and maintains high genetic variability within populations as was shown for Thalassia testudinum. Hurricanes have a small effect on the seagrass-algal community, selectively removing certain species, but the foundation species T. testudinum and the main producer of calcareous sand Halimeda incrassata are resistant to hurricanes and full community recovery occurs within 2-3 y. Gradual but persistent changes in community structure (relatively more investment in above-ground biomass) and composition (higher relative dominance of faster growing species) reveal increasing input of nutrients in this originally considered pristine and oligotrophic habitat. eng

Las condiciones ambientales de las comunidades de pastos marinos en sistemas arrecifales tropicales son distintas a las de otras praderas del mundo. En este ambiente están expuestas a altas intensidades de luz y bajas concentraciones de nutrientes en sedimentos carbonatados. Se sabe poco sobre la dinámica de los pastos marinos y sus macroalgas asociadas en las lagunas arrecifales. En esta revisión bibliográfica, se resumen estudios que abarcaron la dinámica comunitaria de los pastos marinos y macroalgas durante las últimas dos décadas en Puerto Morelos, Caribe mexicano (Latitud 20o52´N). Las fluctuaciones diurnas en el crecimiento, la fisiología y la liberación de gametos o polen están influenciadas por el ciclo diurno de luz, y posiblemente por la presión de los herbívoros. El crecimiento y la reproducción sexual muestran patrones estaciónales relacionados con los ciclos solares anuales. La dinámica temporal de las macroalgas fijas al substrato, es más intensa que la de los pastos marinos, lo cual se relacione con sus tasas y estrategias de expansión clonal. spa

El reclutamiento sexual sirve para colonizar áreas perturbadas, y para mantener la variabilidad dentro de las poblaciones, tal y como se demostró para Thalassia testudinum. Los huracanes tienen un efecto pequeño norsobre la comunidad pasto-alga, eliminando selectivamente ciertas especies, pero la especie dominante, T. testudinum y la principal productora de arena calcárea Halimeda incrassata, resisten los disturbios causados por los huracanes y la comunidad se recupera en 2-3 años. En las últimas dos décadas se han producido cambios paulatinos en la estructura (relativamente más biomasa de partes de plantas por arriba del sedimento) y composición de la comunidad (con una mayor dominancia relativa de las especies de crecimiento rápido), que son indicadores de incrementos en nutrientes en este sistema arrecifal que originalmente fue considerado como oligotrófico y prístino. spa

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