A geological perspective on the degradation and conservation of western Atlantic coral reefs

Continuing coral-reef degradation in the western Atlantic is resulting in loss of ecological and geologic functions of reefs. With the goal of assisting resource managers and stewards of reefs in setting and measuring progress toward realistic goals for coral-reef conservation and restoration, we examined reef degradation in this region from a geological perspective. The importance of ecosystem services provided by coral reefsas breakwaters that dissipate wave energy and protect shorelines and as providers of habitat for innumerable speciescannot be overstated. However, the few coral species responsible for reef building in the western Atlantic during the last approximately 1.5 million years are not thriving in the 21st century. These species are highly sensitive to abrupt temperature extremes, prone to disease infection, and have low sexual reproductive potential. Their vulnerability and the low functional redundancy of branching corals have led to the low resilience of western Atlantic reef ecosystems. The decrease in live coral cover over the last 50 years highlights the need for study of relict (senescent) reefs, which, from the perspective of coastline protection and habitat structure, may be just as important to conserve as the living coral veneer. Research is needed to characterize the geological processes of bioerosion, reef cementation, and sediment transport as they relate to modern-day changes in reef elevation. For example, although parrotfish remove nuisance macroalgae, possibly promoting coral recruitment, they will not save Atlantic reefs from geological degradation. In fact, these fish are quickly nibbling away significant quantities of Holocene reef framework. The question of how different biota covering dead reefs affect framework resistance to biological and physical erosion needs to be addressed. Monitoring and managing reefs with respect to physical resilience, in addition to ecological resilience, could optimize the expenditure of resources in conserving Atlantic reefs and the services they provide. Una Perspectiva Geologica de la Degradacion y Conservacion de los Arrecifes de Coral del Atlantico Oeste La degradacion continua de los arrecifes de coral en el Atlantico oeste esta resultando en la perdida de las funciones ecologicas y geologicas de los arrecifes. Con el objetivo de asistir a los administradores de los recursos y de los arrecifes en el establecimiento y medida del progreso hacia metas realistas para la conservacion y restauracion de los arrecifes de coral, examinamos la degradacion de los arrecifes en esta region desde una perspectiva geologica. La importancia de los servicios ambientales proporcionados por los arrecifes de coral - como rompeolas que disipan la fuerza de las olas y protegen las lineas de costa y como proveedores de habitat para innumerables especies - no puede ser exagerada. Sin embargo, las pocas especies de coral responsables de la construccion de arrecifes en el Atlantico oeste durante aproximadamente los ultimos 1.5 millones de anos no estan prosperando en el siglo XXI. Estas especies son altamente sensibles a los extremos abruptos de temperatura, propensas a las enfermedades infecciosas y tienen un potencial bajo de reproduccion sexual. Su vulnerabilidad y la baja redundancia funcional de los corales que forman ramas han llevado a la baja resiliencia de los ecosistemas arrecifales del Atlantico oeste. La disminucion en la cobertura de coral vivo en los ultimos 50 anos resalta la necesidad de estudios sobre los arrecifes relictos (senescentes), los cuales desde la perspectiva de la proteccion de la linea costera y la estructura del habitat, pueden ser igual de importantes de conservar que la capa de corales vivientes. Se necesitan investigaciones para caracterizar los procesos geologicos de bioerosion, cementacion de arrecifes y transporte de sedimentos conforme se relacionan a los cambios contemporaneos en la elevacion de los arrecifes. Por ejemplo, aunque el pez loro (familia Scaridae) remueva macroalgas pesadas, lo que posiblemente promueva el reclutamiento de coral, no va a salvar a los arrecifes del Atlantico de la degradacion geologica. De hecho, estos peces estan mordisqueando rapidamente cantidades significativas de marco de trabajo sobre arrecifes del Holoceno. La pregunta de como la biota diferente que cubre los arrecifes muertos afecta al marco de trabajo sobre resistencia a la erosion fisica y biologica necesita ser atendida. El monitoreo y el manejo de los arrecifes con respecto a la resiliencia fisica, ademas de la resiliencia ecologica, podrian optimizar el gasto de los recursos para la conservacion de los arrecifes del Atlantico y los servicios que proporcionan. Resumen