Variability of the planktonic cnidarian community at different spatio-temporal scales along the Catalan coast (Northwestern Mediterranean)
Authors:   , Guerrero Elena 
Published: July 2023

Planktonic cnidarians are those species or their stages in the phylum Cnidaria that spent their life in the water column and therefore, are tightly linked to oceanographic dynamics and water mass structures, such as fronts and gyres. The objective of this thesis is to understand the variability of the planktonic cnidarian community inhabiting the Catalan coast (NW Mediterranean) at different spatio-temporal scales, and their relationships with the hydrography and environmental parameters that characterized the study area. At short time scales (10 days), in spring, important changes in the abundance and spatial distribution of the species were closely related to the shifting positions of a density front. The front acted as a barrier limiting offshore displacement of the two most dominant species. At an interannual scale, changes in the abundance, structure and latitudinal distribution of the summer community were observed when comparing extreme warm (July 2003) and standard conditions (July 2004). The exceptional warm conditions occurred in July 2003 due to a heat wave, lead to a reduction of the total abundance of the community and the latitudinal community distribution was reinforced. At an interdecadal scale, changes in species abundance, community composition and spatial distribution patterns were found during the month of June. Total Cnidaria abundance increased and the latitudinal community distribution patterns were reinforced when comparing three representative years (1983, 2004 and 2011) of the climatic and anthropogenic changes occurred during the last three decades in the NW Mediterranean. Temperature was the main environmental factor explaining these changes, representative of the climatic evolution from the colder 1980s to the warmer 2010s. Although, it is likely that others anthropogenic factors such us overfishing may have contributed to the observed changes over time. All these results are based in the study of a large and heterogeneous mesoscale area, characterized for different environmental gradients: bathymetry, temperature, salinity and primary production, as well as in the species level identification of the whole community. The planktonic cnidarian community along the Catalan coast presents a high variability both at temporal and spatial scales and is tightly related to hydrographic and environmental factors of the area, and to climatic and anthropogenic changes. These results show that it is extremely important to study and monitore planktonic cnidarians (considered as gelatinous zooplankton) in mesoscale spatial areas and at species level in order to assess possible changes at a temporal scales, since species and community spatial changes are sensitive indicators to climate change.

Los cnidarios planctónicos son aquellas especies o estados de vida pertenecientes al fílum Cnidaria que habitan en la columna de agua y, por tanto, están fuertemente vinculados a las dinámicas oceanográficas, masas de agua y estructuras hidrodinámicas como frentes y giros oceanográficos. El objetivo de esta tesis es entender la variabilidad de la comunidad de cnidarios planctónicos que habitan la costa catalana (Mediterráneo noroccidental) a diferentes escalas espaciales y temporales, y cómo ésta está asociada a la hidrografía y los parámetros ambientales del área. A corta escala temporal (10 días), durante la primavera, importantes cambios en la abundancia y distribución espacial de las especies más abundantes se vieron asociados con la cambiante posición un frente de densidad. El frente actuó como barrera a la distribución de las especies hacia mar abierto. A escala interanual, durante el mes de julio, se observaron cambios en la abundancia, estructura y distribución latitudinal de la comunidad asociados a un cambio brusco y excepcional de temperatura. Las excepcionales temperaturas registradas en Julio 2003, debido a una ola de calor, llevaron a una menor abundancia total de la comunidad y a un patrón de distribución latitudinal reforzado. A escala interdecadal, durante las últimas tres décadas y bajo condiciones de cambio climático y antropogénico, en el mes de junio, se encontraron cambios en la abundancia, composición y en los patrones de distribución de la comunidad. Ha habido un incremento en la abundancia global de la comunidad y los patrones de distribución latitudinal se han reforzado con el paso del tiempo. El principal factor que explicó estos cambios fue la temperatura, que representó la evolución climática desde los años 80, más frescos, a los años 2010, más cálidos. Aunque es probable que otros factores antropogénicos como la sobrepesca también hayan podido influir. Todos estos resultados están basados en el estudio de una gran y heterogénea área de mesoscala, caracterizada por diferentes gradientes ambientales: batimetría, temperatura, salinidad y productividad primaria. Y en la identificación taxonómica a nivel de especie de toda la comunidad. La comunidad de cnidarios planctónicos en la costa catalana presenta una gran variabilidad tanto a nivel temporal como espacial y está fuertemente asociada tanto, a la hidrografía y las características ambientales del área, como a los cambios climáticos y antropogénicos ocurridos en el Mediterráneo noroccidental en las ultimas décadas. Los resultados de esta tesis muestran que es extremadamente importante el estudio y monitoreo de los cnidarios planctónicos (incluidos dentro del zooplancton gelatinoso) en una amplia escala espacial y a nivel taxonómico de especie para poder valorar los posibles cambios ocurridos a nivel temporal, ya que los cambios en la distribución espacial de las especies y las comunidades son sensibles indicares del cambio climático.