ABSTRACT Introduction: The most significant results obtained in the course of 10 years of research, monitoring and management in the coral reefs of the Guanahacabibes National Park (PNG) are presented. The most studied zoological groups have been the coral and fish communities. In the same way, the lionfish has been deeply investigated due to the negative impact caused on invertebrates and native fish due to its status as an exotic and invasive species. Methods: The samplings have been carried out based on methodologies developed and validated by experts at the national and international level. Results: The results show that the reefs are among the most conserved and diverse in the Caribbean, even though they do not escape the degradation process faced by most of these ecosystems due to the effects of climate change. Fish populations of commercial and ecological importance (groupers, snappers, sharks, parrotfish and surgeonfish) have high density and biomass values due to the protective effect of the area. Data on bleaching events in coral communities and their resilient power are presented. The results of the reef restoration project with the Acropora cervicornis species are presented as well as the positive effect that the holding of 5 lionfish fishing tournaments has had on the control of this invasive species. Also, the tools, strategies and regulations established in the PNG management plan are shown, focused on nature tourism that has been increasing in recent years.

RESUMEN Introducción: Se presentan los resultados más significativos obtenidos en el transcurso de 10 años de investigación, monitoreo y manejo en los arrecifes coralinos del Parque Nacional Guanahacabibes (PNG). Los grupos zoológicos más estudiados han sido las comunidades de corales y peces. De igual manera, el pez león ha sido investigado a profundidad debido al impacto negativo que provoca en los invertebrados y peces nativos por su condición de especie exótica e invasora. Métodos: Los muestreos se han realizado a partir de metodologías elaboradas y validadas por expertos a nivel nacional e internacional. Resultados: Los arrecifes se encuentran entre los más conservados y diversos del Caribe, aun cuando no escapan del proceso de degradación que afrontan la mayoría de estos ecosistemas por los efectos del cambio climático. Las poblaciones de peces de importancia comercial y ecológica (meros, pargos, tiburones, loros y barberos) cuentan con elevados valores de densidad y biomasa debido al efecto protector del área. Se exponen datos de los eventos de blanqueamientos en las comunidades de corales y su poder resiliente. Se presentan los resultados del proyecto de restauración de arrecifes con la especie Acropora cervicornis, así como el efecto positivo que ha tenido la realización de 5 torneos de pesca de pez león en el control de esta especie invasora. También, se muestran las herramientas, estrategias y regulaciones establecidas en el plan de manejo del PNG, enfocadas en el turismo de naturaleza que ha ido en incremento en los últimos años.

Abstract Impact of invasive species on native biota may be due to predation, competition for space or food, or indirect effects. Lionfish (Pterois volitans), invasive in the western Atlantic, is a voracious generalist predator, so it is expected to have a significant trophic overlap with native fishes of comparable size and habits. The goal of this study was to determine the diets of potential competitors of the lionfish, in particular a grouper, Cephalopholis cruentata (Graysby), and a snapper, Lutjanus apodus (Schoolmaster), and to compare them to the diet of lionfish in Xcalak, southern Mexican Caribbean. Stomach contents were analyzed and electivity and diet overlap were estimated. The trophic overlap between the lionfish and the two putative competitors, especially the grouper, was high, including prey that was consumed by the predators in higher proportion than the relative abundance of the prey in the environment, and probably at the same time of day. Lionfish and grouper shared as important diet items Stegastes sp., Halichoeres sp., Brachyura, and Palaemonidae, and most full stomachs were found during the early morning. The hypothesis of competition between them for particular prey is supported, so we advise to continue the culling programs of lionfish and also to monitor the abundance of the possible native competitors.

Resumo El impacto de las especies invasoras sobre la biota nativa puede deberse a depredación, competencia por espacio o alimento, o efectos indirectos. El pez león (Pterois volitans), invasor en el Atlántico occidental, es un voraz depredador generalista, de modo que se espera que tenga un notable sobrelape trófico con peces nativos de tamaño y hábitos comparables. El objetivo de este estudio fue determinar las dietas de competidores potenciales del pez león, en particular un mero, Cephalopholis cruentata (payaso), y un pargo, Lutjanus apodus (canchix), y compararlas con la dieta del pez león en Xcalak, sur del Caribe mexicano. Se analizaron los contenidos estomacales y se estimó la selectividad y el traslape de dietas. El traslape trófico entre el pez león y los dos posibles competidores, sobre todo el mero, fue amplio, incluidas presas consumidas por los depredadores en proporción mayor a la abundancia relativa de éstas en el ambiente, y probablemente a la misma hora del día. El león y el mero compartieron como presas importantes Stegastes sp., Halichoeres sp., Brachyura, y Palaemonidae, y la mayoría de los estómagos llenos se encontraron en horas tempranas de la mañana. Se apoya entonces la hipótesis de competencia entre ellos por presas específicas, de modo que recomendamos continuar el programa de extracción de pez león y también el monitoreo de la abundancia de los posibles competidores nativos.

Resumen El pez león (Pterois volitans) invadió la región del Caribe y tiene el potencial de alterar la composición y estructura de las comunidades de peces en los arrecifes coralinos. El objetivo de este estudio fue analizar los índices de diversidad en las comunidades de peces nativos en sitios invadidos por el pez león en dos áreas marinas protegidas (AMP) del Caribe y compararlos con datos previos a la invasión. En ambas AMP, Parque Nacional Guanahacabibes (PNG) en el occidente de Cuba y Parque Nacional Arrecifes de Xcalak (PNAX) en el S de Quintana Roo, se realizaron censos visuales de las especies de peces en hábitats durante las épocas de seca y lluvia del 2013-2015. Se evaluaron nueve sitios, mediante conteos estacionarios. Se registró mayor riqueza de especies en el PNG (43.47±5.14) que en el PNAX (40.22±4.96). No se observaron diferencias entre épocas en ninguna de las AMP. El pez león se ubicó entre las especies más abundantes del PNG. La abundancia media en el PNG (0.76 ± 1.25) fue mayor a la registrada en el PNAX (0.19±0.46). La diversidad disminuyó después de la llegada del pez león en un solo sitio del PNG y en dos sitios del PNAX, pero al parecer estos resultados están más asociados al efecto de la pesca que a la presencia del pez león. A partir de los resultados y asumiendo que los cambios en las comunidades de peces por el pez león podrían no detectarse aún, recomendamos seguir los monitoreos de los descriptores comunitarios para detectar cambios futuros en las comunidades de peces.

Abstract Lionfish (Pterois volitans) invaded the Caribbean region with the potential to alter the composition and structure of native coral reef fish communities. The objective of this study was to analyze the diversity indices of these fish communities potentially affected by lionfish predation and to compare with pre-invasion data. The study was undertaken in two Caribbean marine protected areas (MPAs): Guanahacabibes National Park (PNG) in W Cuba and Xcalak Reefs National Park (PNAX) in S Quintana Roo. We carried out visual censuses of fish species in reef habitats during the dry and rainy seasons of the period 2013-2015. For this, nine sites were defined and evaluated using stationary counts. Our results showed higher species richness (43.47 ± 5.14) and mean abundance (0.76 ± 1.25) in PNG than in PNAX (40.22 ± 4.96, 0.19 ± 0.46, respectively). Diversity decreased after the arrival of lionfish in a single site of PNG and in two sites of the PNAX, but apparently, these results are more related to the fishing activity effect than to the lionfish presence. Based on the results and assuming that changes in the native fish communities by lionfish may not yet be detected, we recommend to continue the monitoring community descriptions in order to detect future changes in native fish communities. Rev. Biol. Trop. 66(1): 189-203. Epub 2018 March 01.

RESUMEN El pez león, originario del Indo Pacífico, ha protagonizado una de las invasiones de peces marinos más rápida de la historia en el Atlántico occidental tropical y subtropical. Sus poblaciones representan una amenaza para los peces nativos de nivel trófico similar en la competencia por los recursos alimentarios. Con la finalidad de comparar sus dietas, se capturaron 899 peces león y 377 peces nativos pertenecientes a las familias Haemulidae, Holocentridae, Serranidae y Lutjanidae en tres localidades de Cuba. Se analizó el contenido de sus estómagos mediante las variables número, frecuencia, volumen y el índice de importancia relativa. La composición general de las dietas fue similar en las tres localidades estudiadas. El pez león y las familias Lutjanidae y Serranidae se alimentaron principalmente de peces, mientras que en las familias Haemulidae y Holocentridae predominaron los pequeños invertebrados bentónicos. En las correlaciones realizadas a partir de la prueba de Mantel se obtuvo que el consumo de peces y crustáceos no varió significativamente a medida que la talla del pez león aumenta. El nivel de superposición entre la dieta del pez león y los peces nativos varió según la localidad, la zona ecológica y las características propias de cada familia, confirmándose el carácter oportunista de estas especies. Los peces nativos probablemente no se vean afectados por el pez león en la competencia por los recursos alimenticios ya que consumen los organismos más abundantes y disponibles en el hábitat por lo que la disponibilidad de alimento no constituye un factor limitante para estos grupos.

ABSTRACT The spread of the Indo-Pacific lionfish has been one of the most rapid marine fish invasions in the history of the tropical and subtropical western Atlantic, and populations of this species pose a threat to native fishes feeding at similar trophic levels due to competition for food. To determine dietary overlap, 899 lionfish and 377 native fishes of the families Haemulidae, Holocentridae, Serranidae and Lutjanidae were caught in three Cuban localities, and their stomach contents were analyzed based on the number of items, frequency, volume and index of relative importance. Diet composition was similar in the studied localities; Lutjanidae, Serranidae and lionfish mainly fed on fish while Haemulidae and Holocentridae primarily consumed small benthic invertebrates. Mantel correlations showed that the consumption of fish and crustaceans did not increase as lionfish increased in size. The degree of dietary overlap between lionfish and some native fishes depends on locality, ecological zone and the characteristics of each family, confirming the opportunistic nature of the invader. It is likely that native fishes are not affected by competition with lionfish for food because they feed on the most abundant and available organisms; therefore, food availability is not a limiting factor for these groups.

ResumenEl primer avistamiento del pez león en el Parque Nacional “Cayos de San Felipe” en el 2009 podría amenazar la diversidad de sus ecosistemas marinos y la capacidad de brindar servicios. Para analizar la incidencia de la invasión del pez león en el área, se realizó un muestreo anual entre 2013 y 2015. La abundancia y la talla del pez león se estudió en manglares a través de censos visuales en diez transectos de 30x2 m/estación y en arrecifes (15 y 25 m de profundidad) con estéreo video en seis transectos de 50x2 m/estación. En arrecifes también se estimó incidencia de posibles competidores y depredadores nativos. En los tres años de estudio, la densidad promedio del pez león varió entre 0.0-1.3 indiv./100 m2 por estación de muestreo y no fue significativamente diferente entre hábitats (mangle - 0.6 indiv./100 m2, arrecifes a 15 m - 0.4 indiv./100 m2 y arrecifes a 25 m - 0.3 indiv./100 m2). La densidad de pez león fue igual o menor que la de competidores e igual o mayor que la de depredadores en ambas profundidades. La densidad del pez león en manglares y arrecifes a 25 m se mantuvo temporalmente estable, mientras que en arrecifes a 15 m disminuyó. Se observó que el incremento temporal de la abundancia de competidores y la densidad de depredadores no cambió durante el monitoreo. La talla del pez león varió entre 5 y 39 cm, siendo su promedio en manglares (12.6 cm) menor que en arrecifes (25.2 cm) y no mostró variaciones entre años. La talla de pez león en arrecifes fue más alta que la de competidores y menor que la de depredadores. Los resultados mostraron que en el parque: 1) los manglares son zonas de cría del pez león, 2) la incidencia del pez león en arrecifes no es tan alta como en otras áreas de Cuba y el Caribe y 3) la abundancia del pez león en arrecifes tendió a disminuir en el tiempo sin intervención de acciones extractivas o presencia de abundancia alta de meros nativos de tallas grandes. Considerando los resultados, se hacen recomendaciones para continuar el monitoreo e investigar los efectos del pez león y los factores que estan regulando su incidencia en el parque.

Abstract:The first lionfish sighting at the National Park “Cayos de San Felipe” was in 2009 and could be a threat to its marine ecosystem diversity and their capacity to generate services. To analyze the incidence of the lionfish invasion in the area, an annual sampling was conducted between 2013 and 2015. Lionfish abundance and size was investigated on mangroves through visual census on ten transects of 30x2 m/station, and on coral reefs (15 and 25 m deep) with stereo video on six transects of 50x2 m/station. Additionally, incidence of potential native competitors and predators on coral reefs were also estimated. Over the three years, the average density of lionfish varied between 0.0-1.3 indiv./100 m2 per sample stations and it was not significantly different among habitats (mangroves with 0.6 indiv./100 m2, reefs at 15 m - 0.4 indiv./100 m2 and reef at 25 m with 0.3 indiv./100 m2). Lionfish’s density was equal to or lower than competitors’ density, and was equal to or higher than predator’s density in both depths. While lionfish density on mangroves and on reefs at 25 m remained temporally stable, it decreased on reefs at 15 m. Temporary increase in the competitor’s density was observed and the predator´s density did not change during the monitored time. Lionfish size varied between 5 and 39 cm; the average fish size from mangroves (12.6 cm) was consistently lower than from reefs (25.2 cm) and showed no variations among years. Lionfish size in reefs was higher than competitor’s size and lower than that of predator. Results showed that in the park: 1) mangroves represent lionfish nursery areas; 2) incidence of reef lionfish was not as high as in other areas of Cuba and the Caribbean; and 3) lionfish abundance in reefs tended to decrease over the years, without the intervention of extractive activities or high abundance of large size native groupers. In this sense, recommendations are made to continue monitoring and to investigate lionfish effects and factors that are regulating its incidence in the park. Rev. Biol. Trop. 65 (1): 117-125. Epub 2017 March 01.