Population density, spatial distribution and natural mortality of the sea urchin Toxopneustes roseus (Camarodonta: Toxopneustidae) at three sites in Oaxaca, Mexico

Resumen En el presente estudio se evaluó la densidad poblacional, patrón de distribución espacial y mortalidad natural del erizo de mar Toxopneustes roseus, así como la relación entre la densidad poblacional y algunas variables ambientales. De octubre 2009 a septiembre 2011 se realizaron muestreos mensuales utilizando transectos de banda en tres localidades de la costa de Oaxaca, México: Estacahuite, Dos Hermanas e Isla Cacaluta. Adicionalmente se registró in situ la temperatura, salinidad y pH en cada localidad. Los registros de irradiación y precipitación pluvial se obtuvieron de bases de datos. El patrón de distribución se caracterizó mediante el Índice de Morisita, los modelos de probabilidad de Poisson y Distribución Binomial Negativa. La mortalidad natural se estimó utilizando el método modificado de Berry. Se aplicó un análisis de regresión lineal múltiple paso a paso para evaluar la relación entre la densidad poblacional y las variables ambientales. La densidad promedio (± DE) fue 0.12 ± 0.02 ind m-2 (Estacahuite), 0.05 ± 0.01 ind m-2 (Dos Hermanas) y 0.04 ± 0.01 ind m-2 (Isla Cacaluta). El patrón de distribución espacial fue agregado en la mayoría de los meses muestreados en las tres localidades. En Estacahuite la mortalidad natural fue 0.54 y en Dos Hermanas 0.46, para Isla Cacaluta no fue posible calcular la mortalidad natural. De las variables ambientales registradas, la precipitación pluvial mostró una relación directa pero no determinante con la densidad poblacional de T. roseus en Isla Cacaluta. Se concluye que los factores que podrían determinar la dinámica poblacional de T. roseus son: áreas con mayor extensión en general y el aporte de sedimentos por la presencia de ríos en las localidades, ya que Isla Cacaluta fue la única localidad en la que se evidenció una relación importante con la precipitación pluvial y esta localidad se ve influenciada por los ríos Copalita y Coyula, los cuales producen un importante incremento en la tasa de sedimentación en esta localidad, afectando a la comunidad bentónica en general durante la temporada de lluvias. Abstract The sea urchin Toxopneustes roseus is widely distributed along the east coast of the tropical Pacific, from Mexico to northern Peru. In our study we evaluated population features of this species, such as population density, spatial distribution pattern and natural mortality, as well as the relationship between population density and several environmental variables. From October 2009 to September 2011 monthly sampling was carried out using belt transects in three localities of the coast of Oaxaca, Mexico: Estacahuite, Dos Hermanas and Isla Cacaluta. Additionally we recorded in situ temperature, salinity and pH in each locality. Records of irradiation and pluvial precipitation were obtained from databases. Distribution pattern of the urchins was characterized using the Morisita´s Index and the models of Poisson´s probability and Negative Binomial Distribution. Natural mortality was estimated using the modified method of Berry. A step by step analysis of Multiple Lineal Regression was applied to evaluate the relationship between population density and the recorded environmental variables. Mean (± SD) density was 0.12 ± 0.02 ind·m-2 (Estacahuite), 0.05 ± 0.01 ind·m-2 (Dos Hermanas) and 0.04 ± 0.01 ind·m-2 (Isla Cacaluta). The pattern of spatial distribution of T. roseus was aggregated in most of the sampled months in all the localities. In Estacahuite natural mortality was 0.45 and in Dos Hermanas it was 0.46, it was not possible to calculate mortality for Isla Cacaluta. Of the recorded environmental variables, pluvial precipitation showed a direct but not determinant relationship with population density of T. roseus only in Isla Cacaluta. As a result of the differences observed in the three localities we assume that the factors that could determine the population dynamics of T. roseus are: A larger extension of the area in general, and the contribution of sediments by the presence of rivers in the localities, since Isla Cacaluta was the only locality where there was evidence of an important relationship with pluvial precipitation, and this locality undergoes the influence of the rivers Copalita and Coyula, which produce an important increase in sedimentation rates at this community, affecting the entire benthic community during the rainy season. Rev. Biol. Trop. 63 (Suppl. 2): 121-133. Epub 2015 June 01.