RESUMEN La laguna de Baconao es una laguna tropical costero-litoral, con constantes perturbaciones antrópicas y naturales; escenario que favorece la eutrofización, con tendencia a la proliferación del fitoplancton. El desarrollo de esta investigación comienza con un registro de muerte masiva de peces en la laguna, en mayo de 2017, siendo el objetivo principal documentar la implementación de un protocolo de gestión del riesgo por contaminación con ficotoxinas, adaptado a las condiciones del ecosistema, a partir de la caracterización de la situación de riesgo, enfocado a la mitigación y prevención de impactos negativos. Se confirma la existencia de una Floración Algal Nociva (FAN) mixta en remisión, con implicaciones negativas en todo el ecosistema, así como la presencia de células vivas de Gymnodinium sp., Karlodinium micrum, y abundantes restos de células de otros dinoflagelados; altos valores de clorofila a, con una concentración máxima de 20,37 ± 0,04 µgL-1; bajos valores de oxígeno disuelto y elevada contaminación bacteriana, con predominio de cianobacterias. Se documenta la implementación de un protocolo de gestión del riesgo con importantes pautas metodológicas a seguir para el manejo de similares eventos de riesgo, donde la alianza intersectorial constituyó un factor clave de éxito.

ABSTRACT The Baconao Lagoon is a tropical, coastal and littoral ecosystem which receives continuous natural and human perturbations; favoring the eutrophication process, and consequently, the phytoplankton proliferation. The starting point of this research begins with a massive fish kill report into the lagoon on May 2017, being the main objective to document the implementation of a risk management protocol for the phycotoxin presence, adapted to the ecosystem conditions, considering the characterization of the risk event, focusing on mitigation and prevention of negative impacts. The presence of a mix Harmful Algal Bloom (HAB) in remission was confirmed, with negative implications to the entire ecosystem. It was identified the presence of abundant motile cells of Gymnodinium sp., Karlodinium micrum and dinoflagellate cells rests, as well as high values of chlorophyll a, being the highest concentration 20.37 ± 0.04 µgL-1; low values of dissolved oxygen, and an important bacterial contamination, with the dominance of cyanobacteria. The implementation of a risk management protocol was documented with important methodological guidelines to follow to the management of similar risk events, where the intersectoral alliance performs a key success factor.

Se presentan datos recabados entre los meses de junio a agosto, 2016 de la floración algal nociva (FAN) ocurrida en la laguna Alalay (Cochabamba, Bolivia), que en marzo del mismo año causó la muerte masiva de peces y aves. Esta FAN estuvo dominada continuamente por Arthrospira fusiformis, Anabaenopsis milleri y Aphanocapsa sp., tres cianobacterias que se reportan en la literatura como altamente tóxicas y cuyas adaptaciones morfológicas, autecología, uso efectivo de nutrientes, espacio y luz, y las consecuencias de su actividad fisiológica en el ecosistema determinaron su prevalencia en la laguna. Los resultados físicos y químicos denotan el estado hipereutrófico de la laguna y un cambio en la limitación de la productividad en el ecosistema del nitrógeno hacia el fósforo. La incorporación de nitrógeno atmosférico y el reciclaje de nutrientes en la columna de agua y sedimentos así como la reutilización de la materia orgánica producida por las algas han resultado en una densidad algal pocas veces reportada en la literatura. Los análisis multivariados muestran que aunque solo poco más del 77% de la varianza en la abundancia algal es explicada por los parámetros físicos y químicos medidos durante el estudio, nitratos, fósforo total, carbonates, sulfatos y conductividad son las variables que determinan en mayor grado los patrones de variación espacio-temporal observados en los tres puntos de muestreo estudiados. Estas variaciones confirman resultados anteriores obtenidos con variables ambientales y comunidades de diatomeas que muestran que la laguna está afectada de manera distinta en los tres puntos de estudio por las actividades antrópicas en la cuenca. La identidad confirmada de Arthrospira fusiformis y Anabaenopsis milleri, su alta abundancia durante marzo y meses subsecuentes, las características del deceso masivo de animales y los datos físicos y químicos históricos, sugieren que ese deceso fue producido por cianotoxinas y no así por descensos en el tenor de oxígeno disuelto o la presencia de sulfuro de hidrógeno en la columna de agua. Los resultados aquí reportados tienen implicaciones para el desarrollo de protocolos de recuperación y manejo de la laguna, aspecto que se discute en el contexto de los datos recabados y de la literatura.

We present data collected during June to August, 2016 for the harmful algal bloom (HAB) developing in Alalay shallow lake, Cochabamba Bolivia; bloom that caused the massive kill of fish and birds early in March of the same year. The bloom was continuously dominated by Arthrospira fusiformis, Anabaenopsis milleri and Aphanocapsa sp., three cyanobacteria reportedly highly toxic and which morphological and autecological adaptations, effective use of nutrients, space and light, and the ecological consequences of their physiological activities determined their prevalence in the lake. Atmospheric nitrogen fixation and the recycling of nutrients from the water column and sediments, as well as the reuse of organic matter produced by photosynthetic organisms resulted in algal densities that are seldom reported in the literature. Water chemistry shows that the lake is hypereutrophic and that it has shifted from a nitrogen to a phosphorus limitation. Multivariate analyses showed that although only about 77% of the algal abundance variance is explained by measured water chemistry variables, nitrates, total phosphorus, carbonates, sulfatos, and conductivity are the parameters explaining observed variation in algal abundance in the three selected sampling sites. Such variations confirm previous results obtained by analysis of environmental variables and diatom assemblages, showing that the three sampling points are affected differently by anthropic activities in the drainage basin. The confirmed identity of Arthrospira fusiformis and Anabaenopsis milleri, their high abundance during March and subsequent months, the features of the fish and bird kills, and the historical water chemistry data suggest that the kills were produced by cyanotoxins and not by low dissolved oxygen and presence of hydrogen sulfide, as reported in the local and national press. The results shown here have implications for the development of recuperation and management protocols, aspects that are discussed in the context of our data and reports in the literature.

An unusual fish die-off occurred during a bloom of diatoms from June 10th -July 3rd 2006 in Bahía de La Paz in the Gulf of California. The prevalent organisms were Pseudo-nitzschia spp. (2.4 x 10(6) cells L-1), Thalassiosira eccentrica (2.3 x 10(6) cells L-1) and Chaetocerosspp. (9.65 x 10(5) cells L-1). Three toxic species were identified: P. pseudodelicatissima-complex, P fraudulenta, and P. pungens. Fucoxanthin was the dominant pigment during the bloom, peaking at 9.3 μg L-1. Sea surface temperature dramatically increased from 19.0 °C to 27.0 °C during the bloom, with inorganic nitrogen (1.0 ± 0.6 μM) and Si(OH)4 (15.5 ± 8.0 μM). Low content of domoic acid measured by HPLC-UV from net samples ranged from 24.0 to 52.0 ng per filter and tissue of the chocolate clam Megapitaria squalida (0.55 μg g-1) and the white clam Dosinia ponderosa (0.06 μg g-1). Domoic acid analysis of dead fish tissues was negative. Fish necropsy indicated that death by asphyxia was probably caused by Thalassiosira eccentrica and Chaetoceros spp. Alternate mixing processes and instability of the water column, as well as sudden changes of both temperature and nutrients created conditions for proliferation of the diatoms.

Una inusual muerte masiva de peces sucedió durante un florecimiento de diatomeas ocurrido del 10 de junio al 3 de julio en la Bahía de La Paz, Golfo de California. Los organismos dominantes fueron Pseudo-nitzschia spp. (2.4 x 10(6) cels L-1), Thalassiosira eccentrica (2.3 x 10(6) cels L-1) y Chaetoceros spp. (9.65 x 10(5) cels L-1). Se identificaron tres especies tóxicas: una pertenece al complejo P. pseudodelicatissima, P. fraudulenta y P. pungens. La fucoxantina, con un pico de 9.3 μg L-1, fue el pigmento dominante durante el florecimiento. La temperatura superficial del mar en el transcurso del evento drásticamente se incrementó de 19.0 °C a 27.0 °C, con valores de nitrógeno inorgánico de 1.0 ± 0.6 μM y Si(OH)4 de 15.5 ± 8.0 μM. El contenido de ácido domoico determinado por HPLC-UV fue bajo tanto en muestras de red con un rango de 24.0 a 52.0 ng por filtro como en tejido de almeja chocolata Megapitaria squalida (0.55 μg g-1) y almeja blanca Dosinia ponderosa (0.06 μg g-1). El análisis de ácido domoico en tejido de peces fue negativo. La necropsia de peces sugiere que la muerte por asfixia probablemente la causó Thalassiosira eccentrica. y Chaetoceros spp. Procesos de mezcla alternantes y la inestabilidad de la columna de agua, así como cambios bruscos de temperatura y nutrientes, propiciaron condiciones para la proliferación de las diatomeas.

Las poblaciones de Diadema antillarum de muchas localidades del Caribe, no se han recuperado después de los eventos de mortandad, inducidos por un patógeno, en la década de 1980. Se ha podido demostrar que la muerte masiva de este erizo herbívoro y la ausencia de recuperación, han tenido consecuencias ecológicas que han producido la degradación de los arrecifes. Existen pocos estudios pre-mortalidad, pero se han realizado grandes esfuerzos para monitorear las poblaciones restantes y su recuperación. Sin embargo, la distribución en parches de D. antillarum combinado con pocos estudios a largo plazo usando la misma metodología en los mismos sitios, mina la posibilidad de comparaciones locales y regionales. En Dominica, el monitoreo cuantitativo de D. antillarum empezó en 2001. Cada cuatro meses se realizan determinaciones de abundancia de D. antillarum en seis sitios de 100 m²; distribuidos a lo largo de 38 km de la costa oeste. La densidad de D. antillarum, fue significativamente diferente entre sitios, con ámbitos de 0.81 (SD= 0.04) a 3.13 m-2 (SD= 2.10), y aumentó 61.11% durante los primeros cinco años de estudio. Fluctuaciones estacionales, posiblemente relacionadas con agregaciones reproductivas, son evidentes. La abundancia actual de D. antillarum en los arrecifes de Dominica contrasta con otros sitios en el Caribe que sufrieron mortandades masivas y en algunos casos se parece a densidades pre-mortalidad de inicios de la década de 1970. Antes de este trabajo, no se había realizado ningún estudio sistemático de Diadema en Dominica, por lo que no es claro como fueron afectadas las poblaciones en este sitio. El aumento en la densidad de D. antillarum observado hasta ahora puede deberse a recuperación tras una perturbación por un patógeno o por el Huracán Lenny de noviembre 1999. Localmente, D. antillarum es un herbívoro importante en los arrecifes de Dominica donde la sobrepesca ha disminuido el número de peces herbívoros. En escala regional, las poblaciones de D. antillarum de la isla de Dominica pueden representar una fuente de larvas corriente abajo, dada la duración de estadio equiinopluteo y el ámbito de dispersión de las larvas, que es de cientos de kilómetros.

Diadema antillarum populations at many Caribbean locations have failed to recover from the pathogen-induced mortality events of the 1980s. It has become clear that the massive decline of this herbivorous urchin and the wide-spread absence of a population recovery lead to numerous long-term ecological consequences and reef degradation. While few quantitative studies on pre-mortality exist, great effort has been put forth to monitor remaining populations and their recovery. However, the patchy distribution of D. antillarum coupled with paucity of long-term studies based on the same methods applied at the same locations undermines the value of local as well as regional comparisons. In Dominica, ongoing quantitative assessments of D. antillarum began in 2001. Surveys of D. antillarum abundance are being carried out in 4-month intervals at six 100 m² sites; spread over 38 km along the west coast. The density of D. antillarum has differed significantly between sites, ranging from 0.81(SD= 0.04) to 3.13 m-2 (SD= 2.10), and increased by 61.11% during the first five years of this study. Seasonal fluctuations, possibly related to spawning aggregations, are also evident. The current abundance of D. antillarum on Dominican reefs contrasts that of Caribbean locations with recorded incidents of mass mortality events, and in some cases resembles pre-mortality densities from the early 1970s. Prior to this study, no systematic quantitative assessments of D. antillarum were carried out in Dominica. It is thus unclear in what way Dominica’s D. antillarum were affected by the mass mortality events observed elsewhere in the 1980s. The increase in D. antillarum density so far observed may thus be the recovery from a pathogen-induced disturbance or from Hurricane Lenny in November 1999. Locally, D. antillarum is important grazer on Dominican’s reefs, where over-fishing has drastically reduced the number of herbivorous fishes. On a regional scale, the island’s D. antillarum may represent a source of larvae for downstream islands, given the duration of the echinoplutei stage and a range of larval dispersal of hundreds of kilometers. Rev. Biol. Trop. 54 (Suppl. 3): 97-103. Epub 2007 Jan. 15.

Cayo Largo del Sur, ubicado en el sudoeste de Cuba al sur del Golfo de Batabanó, es un polo turístico de playa y buceo, muy alejado de la isla principal de Cuba y de Isla de la Juventud, y por lo tanto, de asentamientos humanos permanentes importantes y de todo desarrollo agrícola e industrial. Sin embargo, los arrecifes del oeste de Cayo Largo están sufriendo un proceso gradual de deterioro. Se observaron gran escasez de mesoherbívoros (erizo de mar Diadema antillarum, principalmente, y de peces escáridos y acantúridos) y altas concentraciones de nutrientes. Como consecuencia se ha producido la proliferación excesiva de algas y de tapetes de cianobacterias. Esto se ha visto reforzado por temperaturas elevadas en 1998 y por la simplificación de relieve debida a la mortalidad de corales por enfermedades y ciclones. Lo último podría limitar el restablecimiento de poblaciones de especies herbívoras. Ya parece existir una generación local de nutrientes en los arrecifes derivada de la descomposición de una gran cantidad de restos de algas. Asociado con altas temperatura durante El Niño y La Niña de 1998, ocurrió un evento intenso de blanqueamiento de corales pero con mortalidad muy limitada. La declinación de la cubierta coralina en las estaciones profundas parece estar más determinada por el efecto acumulativo de muertes parciales de las colonias, que por muerte súbita de colonias enteras. Sólo en las crestas se observaron evidencias de mortalidad masiva de corales.

Cayo Largo del Sur, located in the southwest of Cuba south of the Gulf of Batabanó, is a beach and diving resort, far from the main island of Cuba and from Isla de la Juventud. Therefore, it is far from important permanent human settlements and from all agricultural and industrial development. However its western reefs are suffering a gradual deterioration process. Great scarcity of mesoherbivores (sea urchin Diadema antillarum, as well as scarid and acanthurid fishes),and high nutrient concentrations were observed. As a consequence, an excessive algal and cyanobacterial mat proliferation occurred. It has been reinforced by high temperatures in 1998 and by the simplification of bottom relief because of coral mortality caused by diseases and cyclones. The later prevent the re-establishment of herbivore species populations. Finally, there seems to be a local nutrient generation in the reefs from the decomposition of great amounts of algal detritus. Coinciding with high temperatures during the 1998 El Niño and La Niña, an intense coral bleaching event took place, but with very limited mortality. The decline of coral cover in the deeper stations seems be more determined by cumulative partial deaths of the colonies, than by sudden death of whole colonies. Evidences of massive coral mortality were observed only in the crests.

Entre los meses de julio y agosto de 1994 un fenómeno discontinuo de muerte masiva de peces se registró en aguas del complejo lagunar de la Ciénaga Grande de Santa Marta, Colombia. El primer evento se presentó del 15 al 19 de julio, el segundo alrededor del día 20 de agosto y el tercero entre el 26 y 31 del mismo mes. La presencia en altas concentraciones de la cianofita filamentosa Cf. Anabaenopsis sp., registrada en la literatura como altamente tóxica, podría estar relacionada con las causas del primer evento. Un incremento en las concentraciones de fósforo, y un posterior florecimiento de nano y picoplancton, especialmente cianofíceas y algas flageladas, explicaría en parte las condiciones hipóxicas y anóxicas observadas en el tercer evento, las cuales aparentemente pudieron causar la muerte masiva de peces. Sin embargo, no se descartan otras causas como la liberación de gases tóxicos desde el sedimento y la anoxia debida a la actividad bacteriana. Si bien la biomasa de peces muertos no pudo ser cuantificada, estimativos obtenidos a partir de la información suministrada por pescadores, arrojan para el caso de los chivos (Ariidae) valores que superan las 20 toneladas. Al parecer se trata de uno de los fenómenos de este tipo más grandes de los últimos años.

A discontinuous phenomenon of massive fish mortality occurred in the estuarine lagoonal complex of the Ciénaga Grande de Santa Marta, Colombia, in July and August 1994. The first event occurred from the 15th to the 19th of July, the second took place one month later around the 20th of August, and the last one was evident from the 26th to the 31st of the same month. High concentrations of Cf. Anabaenopsis sp., a filamentous cyanobacteria, reported in the literature as highly toxic, may have been related to the causes of the first event. An increase in phosphorus concentrations resulting in massive blooms of cyanobacteria and flagellate algae of nano and picoplankton could explain the hypoxic and anoxic conditions associated to the third event of massive fish mortality. However, other possible causes, such as toxic gas liberation from the sediment and anoxia from bacterial activity cannot be roled out. The dead fish biomass was not quantified, but information obtained from fishermen suggests for sea catfish (Ariidae) values well over 20 tons. The massive death phenomenon here reported seems to be the strongest in the last years.