The impact of meteorological phenomena on ecosystem communities of karst subterranean estuaries (KSEs) remains unknown. KSEs are characterized by vertically stratified groundwater separated by a halocline and host endemic aquatic cave-adapted fauna (stygobionts). In October 2015, 8 days of heavy precipitation caused the first recorded mortality event in the KSE. This event was marked by a halocline shift 5 m deeper. The present study aimed to provide insights into resilience of KSEs faunal communities to temporal shifts in temperature and precipitation. Cave water temperature decreased on average 0.0068°C per mm of accumulated precipitation over 4 days, which can add up to, and surpass, the interannual temperature variation in cases of heavy precipitations. Biological surveys (2012-2021) conducted within cave systems El Aerolito and La Quebrada, in Cozumel, indicated that change in community structure was not detected and stygobionts were resilient; however, marine species inhabiting the caves were impacted. Overall, the faunal community at KSEs remains resilient within short-term meteorological phenomena despite shifts of non-stygobionts.
El impacto de fenómenos meteorológicos en las comunidades de los ecosistemas de estuarios subterráneos kársticos (KSE, por sus siglas en inglés) sigue siendo desconocido. Los KSE se caracterizan por aguas subterráneas estratificadas verticalmente separadas por una haloclina, y albergan fauna acuática endémica adaptada a la vida en cuevas (estigobiontes). En octubre de 2015, ocho días de fuertes precipitaciones causaron el primer evento de mortandad registrado en un KSE. Este evento estuvo marcado por un desplazamiento de la haloclina, resultando en una haloclina 5 m más profunda. El presente estudio tuvo como objetivo proveer información sobre la resiliencia de las comunidades faunísticas de los KSE a cambios temporales en la temperatura y la precipitación. La temperatura del agua de la cueva disminuyó en promedio 0.0068°C por mm de precipitación acumulado durante cuatro días, lo cual puede alcanzar, e incluso superar, la variación interanual de la temperatura debido a fuertes precipitaciones. Los estudios biológicos (2012–2021) realizados dentro de los sistemas de cuevas El Aerolito y La Quebrada, en Cozumel, indicaron que no se detectó un cambio en la estructura de la comunidad y que los estigobiontes fueron resilientes, sin embargo, las especies marinas que habitan las cuevas se vieron afectadas. En general, la comunidad de fauna de KSEs se mantiene resiliente a los fenómenos meteorológicos a corto plazo a pesar de los cambios en la fauna no estigobia.
Keywords: anchialine; cave; community structure; precipitation impacts; stygobiont; temperature shift.
© 2023 The Authors. Ecology and Evolution published by John Wiley & Sons Ltd.