Effects of short-term sediment nutrient enrichment and grazer (Neritina reclivata) removal on sediment microalgae in a shallow eutrophic estuary (Alabama, USA)

• Main Authors: Just Cebrian, Adrienne L. Stutes, Scott Phipps, Jason P. Stutes, Bart Christiaen, Jonathan R. Pennock
• Format: Article
• Language: English
• Published: Vicerractoría Investigación 2012-12-01
• Series: Revista de Biología Tropical
• Subjects: microalgas sedimentaria; eutroficación; Neritina reclivata; Clorofila-a; herviboría; sediment microalgae; eutrophication; Meridian reclivata; chlorophylla; herbivory; bottom-up; top-down
• Online Access: http://www.scielo.sa.cr/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0034-77442012000400025
• ISSN: 0034-7744; 2215-2075

The olive snail (Neritina reclivata) is ubiquitous in tropical and sub-tropical systems of the Gulf of Mexico, however its impacts on sediment microalgae have been little studied. Many coastal systems around the world are being eutrophied due to human activities, and seemingly they will continue to be eutrophied to a further extent in the future. Exploring the single and combined impacts of further nutrient enrichment and grazing by the olive snail on sediment microalgae in such eutrophic systems is an important question for our understanding and management of these systems. Here we examine the effects of short-term nutrient enrichment and grazing by the olive snail N. reclivata on sediment microalgal biomass and composition in a shallow eutrophic estuary (Weeks Bay, Alabama, USA) of the Northern Gulf of Mexico. For this, we performed a series of factorial experiments adding or not nutrients and removing or not the snail, for a total of four treatments in each experiment: ambient grazing, ambient nutrients; ambient grazing, increased nutrients; no grazing, ambient nutrients; and no grazing, increased nutrients. We did not find any significant impact of nutrient addition in any of the eight short-term (i.e. four days) experiments carried out. Impacts by the snail were minor; we only found a decrease in biomass due to snail grazing in one of the eight experiments, and no impacts on microalgal (i.e. diatom) composition. High ambient nutrient concentrations in the sediment porewater and low snail abundances on the sediment could explain these findings. Our results suggest that ephemeral, short-term nutrient pulses into eutrophic coastal systems of the Northern Gulf of Mexico, such as Weeks Bay (Alabama, USA), should not greatly affect the abundance of sediment microalgae, even though those pulses occur in well-lit areas. The results further suggest the snail N. reclivata is not a major control of sediment microalgal populations in the subtidal sedimentary areas studied. Our findings contrast with the results of past work in sediments with well-lit and nutrient poor conditions, or sediments with high densities of other snail grazers. In conjunction this and other investigations indicate that the response of sediment microalgae to nutrient enrichment and modified grazer abundance depends to a large extent on the initial levels of nutrient availability and grazing before the system is altered.<br>El caracol Neritina reclivata está presente en los sistemas tropicales y subtropicales del Golfo de México, sin embargo, su impacto en los sedimentos de microalgas ha sido poco estudiado. Muchos de los sistemas costeros de todo el mundo están siendo eutrofizados debido a actividades humanas, y al parecer van a seguir siendo eutrofizados en mayor grado en el futuro. La exploración de los efectos individuales y combinados de un mayor enriquecimiento de nutrientes y la herviboría por este caracol en microalgas de sedimentos en estos sistemas eutróficos es una cuestión importante para la comprensión y el manejo de estos sistemas. Aquí se examinan los efectos a corto plazo del enriquecimiento de nutrientes y herviboría del caracol de olivo sobre la biomasa y composición de microalgas de sedimentos en un estuario eutrófico superficial (Weeks Bay. Alabama, USA) del norte del Golfo de México. Para esto se llevaron a cabo una serie de experimentos factoriales añadiendo o no nutrientes y removiendo o no el caracol, para un total de cuatro tratamientos en cada experimento: ambiente con herviboría sin nutrimentos añadidos, ambiente con herviboría y nutrimentos añadidos, ambiente sin herviboría sin nutrimentos añadidos, y ambiente sin herviboría con nutrimentos añadidos. No se encontró ningún impacto significativo por la adición de nutrimentos en ninguno de los ocho experimentos a corto plazo (i.e. cuatro días). Los impactos debidos al caracol fueron menores, sólo se encontró un decrecimiento en la biomasa por herviboría del caracol en uno de los ocho experimentos, y no hubo impacto en la composición de microalgas (i.e. diatomeas). Ambientes con alta concentración de nutrimentos del sedimento y baja abundancia del caracol sobre el sedimento pueden explicar estos resultados. Los resultados obtenidos sugieren que pulsos efímeros y de corto plazo en sistemas costeros eutrofizados del Norte del Golfo de México tal como Weeks Bay (Alabama, USA), no deberían afectar de gran manera la abundancia de microalgas sobre el sedimento, a pesar de que los pulsos ocurran en áreas bien iluminadas. Además los resultados sugieren que el caracol N. reclivata no ejerce mayor control sobre las poblaciones de microalgas en las áreas submareales y sedimentarias estudiadas. Nuestros hallazgos contrastan con resultados de trabajos anteriores en sedimentos con buena iluminación y pobres condiciones nutritivas, o sedimentos con altas densidades de otros caracoles herbívoros. En conjunto, esta y otras investigaciones indican que la respuesta de microalgas en sedimentos al enriquecimiento de nutrientes y abundancia modificada de herbívoros depende en gran medida de los niveles iniciales de disponibilidad de nutrientes y herviboría antes de que el sistema se vea alterado.