Brachiopods, sipunculans, enteropneusts and metals from two estuarine tidal flats, Pacific, Costa Rica

Abstract

Reports on the abundances and on metal concentrations in intertidal estuarine invertebrates from the Eastern Tropical Pacific are rare. Thus, the objectives of this report are to make accessible data on the abundances (1984-1987, 49 dates; 2013, 12 dates) of sipunculans, brachiopods and hemichordates from a sand-mud flat; and on trace metals (1996, 2000) and abundances (2015, 3 dates) of sipunculans and brachiopods at a sand flat in the Gulf of Nicoya estuary (10o N-85o W). Cores (17.7 cm2) were collected at the sand-mud flat, and quadrats (0.2 m2) at the sand flat. The flats contrasted in their sand (65 % vs 90 %) and silt+clay (31.5 % vs 5.6 %) contents. At the sand-mud flat (1984-87: 1.83 m2) the sipunculans were represented by 13 individuals, the brachiopods by 129 and the acorn worms by 185, with estimated maximum densities of: 5.7, 29, and 40 ind./m2, respectively. Trace metal (Fe, Mn, Ni, Cr, Cd, Zn, and Pb) analysis (Atomic Absorption Spectrometry) were conducted in specimens of Sipunculus nudus (Sipuncula) and Glottidia audebarti (Brachiopoda). Maximum mean concentrations in S. nudus were: For non-depurated worms, Fe (16.0 mg/g dw) > Mn (165 µg/g dw) > Zn (81 µg/g dw) > Cu (26 µg/g dw) > Cr (11 µg/g dw) > Ni (10.4 µg/g dw) > Pb (9.3 µg/g dw) > Cd (1.2 µg/g dw). For 72 hour depurated worms: Fe (5.0 mg/g dw) > Mn (61 µg/g dw) > Zn (39 µg/g dw) > Cu (24 µg/g dw) > Ni (8.4 µg/g dw) > Pb (2.7 µg/g dw) > Cd (0.62 µg/g dw). For G. audebarti: Fe (1.6 mg/g dw-soft parts) > Zn (123.5 µg/g dw-soft parts) > Cu (31.4 µg/g dw-pedicles) > Pb (21.0 µg/g dw-shells) > Cd (5.2 µg/g dw-soft parts) > Cr (4.7 µg/g dw-shells). For sediments; Fe (46 mg/g dw) > Mn (41.3 µg/g dw) > Zn (63 µg/g dw) > Cu (36.2 µg/g dw) > Cr (31.5 µg/g dw) > Pb (21.1 µg/g dw) > Ni (16.1 µg/g dw) > Cd (1.1 µg/g dw). These concentrations were expected for a nonindustrialized estuary. At the sand flat (Area sampled: 10.6 m2 ) 76 individuals of G. audebarti, 112 of G. albida, and 366 of S. nudus were collected in 2015, with estimated maximum densities of: 7.1, 10.5, and 31 ind./m2, respectively. Densities of G. audebarti and G. albida were relatively low, while those of S. nudus were relatively high when compared with other reports. The shell lenght of G. audebarti ranged from 9.0 mm to 38.0 mm and from 6.0 mm to 29.0 mm for G. albida. These ranges were within those found for these lingulides elsewhere. The mean length of S. nudus was 41 mm and the maximum weight was 1.6 g, which are small. No brachiopods were found at the sand-mud flat in 2013, nor enteropneusts at the sand flat in 2015. G. audebarti had a relatively stable presence, while G. albida almost vanished from the samples at the end of 2015. The spatial distributions of the three invertebrates were found aggregated at both intertidal flats. Strong ENSO warming events during 1983 and 2015, and red tides in 1985 may have influenced the abundances.

Son raros los reportes sobre las abundancias y concentraciones de metales en invertebrados estuarinos de la zona de entre-mareas del Pacífico Este Tropical. Los objetivos de este informe son el hacer accesibles datos sobre las abundancias (1984-1987, 49 fechas; 2013, 12 fechas) de sipuncúlidos, braquiópodos y hemicordados en una planicie arenoso-fangosa y sobre metales traza (1996, 2000) y abundancias (2015, 3 fechas) de sipuncúlidos y braquiópodos en una planicie arenosa en el estuario del Golfo de Nicoya (10o N-85o W). Barrenos (17.7 cm2) fueron recolectados en la planicie arenoso-fangosa y cuadrantes (0.2 m2) en la arenosa. Las planicies contrastaron en sus contenidos de arena (65 % vs 90 %) y de limo + arcilla (31.5 % vs 5.6 %). En la planicie arenoso-fangosa (1984-87: 1.83 m2) los sipuncúlidos estuvieron representados por 13 individuos, los braquiópodos por 129 y los hemicordados enteropneustos por 185, con densidades estimadas de: 5.7, 29, y 40 ind. /m2, respectivamente. Análisis de metales traza (Fe, Mn, Ni, Cr, Cd, Zn, y Pb) por Espectrometría de Absorción Atómica (AAS) fueron hechos en especímenes de Sipunculus nudus (Sipuncula) y Glottidia audebarti (Brachiopoda). Concentraciones máximas promedio en S. nudus fueron: para gusanos no-depurados, Fe (16.0mg/g dw) > Mn (165µg/g dw) > Zn (81 µg/g dw) > Cu (26µg/g dw) > Cr (11 µg/g dw) > Ni (10.4 µg/g dw) > Pb (9.3µg/g dw) > Cd (1.2µg/g dw). Para gusanos depurados por 72 horas: Fe (5.0 mg/g dw) > Mn (61 µg/g dw) > Zn (39µg/g dw) > Cu (24 µg/g dw) > Ni (8.4 µg/g dw) > Pb (2.7 µg/g dw) > Cd (0.62 µg/g dw). Para G. audebarti: Fe (1.6 mg/g dw-partes suaves) > Zn (123.5µg/g dw-partes suaves) > Cu (31.4µg/g dwpedículos) > Pb (21.0 µg/g dw-conchas) > Cd (5.2µg/g dw-partes suaves) > Cr (4.7µg/g dw-conchas). Para sedimentos; Fe (46 mg/g dw) > Mn (41.3µg/g dw) > Zn (63 µg/g dw) > Cu (36.2 µg/g dw) > Cr (31.5µg/g dw) > Pb (21.1 µg/g dw) > Ni (16.1 µg/g dw) > Cd (1.1µg/g dw). Estas concentraciones fueron esperables para un estuario no industrializado. En la planicie arenosa (Area muestreada: 10.6 m2) 76 individuos de G. audebarti, 112 de G. albida y 366 de S. nudus fueron recolectados en el 2015, con densidades estimadas de: 7.1, 10.5, y 31 ind. /m2, respectivamente. Densidades de G. audebarti y G. albida fueron relativamente bajas, mientras que las de S. nudus fueron relativamente altas cuando se les comparó con otros reportes. La longitud de la concha de G. audebarti varió entre 9.0 mm y 38.0 mm y entre 6.0mm a 29.0 mm la de G. albida. Estos ámbitos estuvieron dentro de los encontrados para estos lingúlidos en otros sitios. La longitud promedio de S. nudus fue 41mm y el peso máximo fue de 1.6 g que son pequeños. En la planicie arenoso-fangosa no se encontró braquiópodos en el 2013, ni enteropneustos en la planicie arenosa en el 2015. G. audebarti tuvo una presencia relativamente estable, mientras que G. albida casi desapareció de las muestras al final del 2015. La distribución espacial de las tres especies fue de tipo agregado en ambas planicies. Fuertes eventos ENSO durante 1983 y 2015, así como mareas rojas en 1985, pueden haber influenciado las abundancias.