Growth strategies of an abundant reef-building coralin the southern Caribbean (Undaria tenuifolia)

Abstract

The Caribbean coral community structure is changing, particularly species dominance. The Acropora die-off, at many southern and western Caribbean reefs, has allowed the branching scleractinian coral Undaria tenuifolia Dana to become one of the dominant species in these shallow reefs. In this study, colonies of U. tenuifolia were followed for a year using digital imagery. We developed a size class model that allowed us to estimate population fluctuation and growth strategies (colony growth rates and clonal processes). Growth rates varied with colony size; mid-sized colonies doubled their size in a year, while larger colonies often undergo fission. The clonal strategies, i.e., fusion and fission, allow U. tenuifolia to compensate for the low survival rates of early larval post-settlement thus being able to become a dominant coral species in the current reef scenario. The size matrix model formulated on the basis of a relative colony growth rate offered a practical approach for a short-term observation situation, generating a “timeinvariant” transition model. Mortality patterns were not correlated to size classes and were variable by location and time. Overall, population abundance was stable over the monitored period of time. The high survivorship of U. tenuifolia after clonal fragmentation, as well as its high growth rate, suggests that this is a potential species to be cultured, which could be a solution given that this species has become the most common coral being extracted and sold as a souvenir in Cartagena, Colombia.

La estructura de las comunidades coralinas del mar Caribe está cambiando, sobre todo en cuanto a especies dominantes. Particularmente la mortandad de Acropora , en muchos arrecifes del sur y oeste del Caribe, ha permitido que el coral escleractínio Undaria tenuifoliaDana se convierta en una de las especies dominantes en los arrecifes someros. En este estudio, se le hizo seguimiento a colonias de U. tenuifolia , durante un año mediante el uso de imágenes digitales. Se desarrolló un modelo de clases de tamaño que permite estimar la fluctuación poblacional y determinar la estrategia de crecimiento. El modelo de clases de tamaño calcula las tasas de crecimiento de las colonias así como los procesos clonales. La clase de tamaño de la colonia afecta la estrategia de crecimiento de esta, donde colonias medianas pueden duplicar su tamaño en un año mientras las colonias más grandes generalmente se dividen. Las estrategias clonales, e.g., fisión y fusión, observadas durante el período de estudio, le permiten a U. tenuifoliasobreponerse a las bajas tasas de sobrevivencia del asentamiento post-larval, además de convertirla en una especie de coral dominante. La matriz del modelo de tamaños formulado a partir del crecimiento relativo de la colonia ofrece un enfoque práctico para observaciones a corto plazo, generando a su vez un modelo de transición “invariante en el tiempo”. Los patrones de mortalidad no se correlacionaron con clases de tamaño y fueron variables según el lugar y el tiempo. La abundancia total de la población se mantuvo estable durante el período de seguimiento. La alta sobrevivencia de esta especie luego de fragmentación clonal, así como su alta tasa de crecimiento, sugieren que se trata de un coral con potencial de ser cultivado, lo que surge como una solución frente a la extracción y comercialización de esta especie como suvenir en Cartagena, Colombia.