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Abstract:The 1983–1984 mass mortality of the sea urchin Diadema antillarum remains one of the most severe die-offs ever recorded in the Caribbean. Before 1983, the herbivore D. antillarum was pervasive on coral reefs in the region. Nine months after first detection of the mass mortality, 95% of the urchins had perished, and algal cover of coral increased between 100% and 250%. A water-borne pathogen was hypothesized as the causative agent, but it was never isolated. To date, surface current patterns have been used exclusively to explain both the cause and the distribution patterns of the mortality event. Using archived satellite images, we re-examined the water-borne pathogen hypothesis and investigated whether other mechanisms could also account for the dissemination pattern in some areas. In addition, archived satellite images were utilized to detect changes in coral reef reflectance. For infections in the Gulf of Mexico and Bermuda, satellite images confirm that surface currents are likely responsible for the distribution of the pathogen. For infections in the eastern Caribbean (Curacao, U.S. Virgin Islands, Barbados), however, another mechanism, possibly ballast water exchange, must be considered because the surface current and infection patterns do not coincide. Changes in coral reflectance were detectable from Landsat thermatic mapping data before and after the mass mortality and correspond to the change in algal cover. Results from our study demonstrate the potential of satellite images for use in determining connectivity between regions of the Caribbean and in detecting changes in coral reef cover.

Resumen: El evento de mortandad masiva de 1983-1984 del erizo de mar Diadema antillarum se mantiene como uno de los eventos de mortandad masiva más severos de que se tengan registros en el Caribe. Antes de 1983, el hervíboro D. antillarum, abundaba en los arrecifes de coral de la región. Nueve meses después de la detección de la mortandad masiva, 95% de los erizos fallecieron y la cobertura de algas sobre el coral se incrementó entre 100 y 250%. Se estableció la hipótesis de que el agente causante fue un patógeno de origen acuático, pero nunca fue aislado. A la fecha, los patrones de corrientes superficiales han sido usados exclusivamente para explicar tanto el agente causal como los patrones de distribución de la mortandad. Utilizando imágenes de archivo de satélite, re-examinamos la hipótesis del agente de origen acuático e investigamos si otros mecanismos podrían también ser considerados en los patrones de diseminación de algunas áreas. Para infecciones del Golfo de México y Bermudas, las imágenes de satélite confirman que las corrientes superficiales son los responsables más probables de la distribución del patógeno. Sin embargo, para infecciones en el Este del Caribe (Curacao, U.S., Islas Virginia, Barbados), otro mecanismo, posiblemente el cambio de agua de lastre, podría ser considerado debido a que las corrientes superficiales y los patrones de infección no coinciden. Se detectaron cambios en la reflectancia del coral por medio de datos del mapeador temático Landsat antes y después de la mortandad masiva, mismos que correspondieron con los cambios en la cobertura algal. Los resultados de nuestro estudio demuestran el potencial de usar imágenes de satélite para determinar la conectividad entre regiones del Caribe y para detectar cambios en la cobertura del arrecife coralino.