<html>
Dear Coral-list,<br><br>
A large amount of scientific attention in recent years has been directed
toward studying the fate of corals, tropical sessile plankton-feeding
invertebrates. And disturbing negative developments affecting these
populations have been well documented (...this is clearly not news to
this group, but bear with me, I still think that I have something useful
to offer.) Human nature being what it is, the commercial value that we
perceive to be associated with healthy corals has probably been the main
driver of this area of scientific research.<br><br>
In the temperate zones populations of sessile plankton-feeding
invertebrates also exist, but they have been, and continue to be,
generally considered to hold no 'value' to humans. Therefore scant
attention has been paid to their fate as changes evolve in the marine
ecosystem. A case in point is the common barnacle that inhabits rocky
intertidal habitat in temperate zones worldwide. Detailed descriptive
studies of barnacle physiology have been done, but it has proven
impossible (for me, at least) to find population assessment work on
barnacles that documents changes occurring over time. A bit of research
confirmed my suspicions, however, that populations of barnacles exposed
to the clean open ocean have been undergoing a decline (this is true, at
least in Nova Scotia, Atlantic Canada, as described in the barnacle
article recently posted on my website:
http://www.fisherycrisis.com/barnacles.html&nbsp; ).<br><br>
It appears to me that there may be a common theme underlying the decline
of temperate barnacles and the decline of tropical corals. It struck me
particularly when looking at the changes that have occurred, over the
last 50 years, on a previously barnacle-dominated reef at Hall's Harbour,
Nova Scotia (see pictures and description of Hall's Harbour in the
&quot;findings&quot; section of my barnacle article:
http://www.fisherycrisis.com/barnacles.html#D ). The decrease in barnacle
cover and increase in macroalgal cover that has occurred at this location
seemed to me to echo the accounts of similar transformations that have
occurred in tropical coral reefs over recent decades. Could changes in
plankton, specifically a decline in the abundance of zooplankton in
oceanic waters, be what has triggered and is being reflected in these
changing pictures of stationary plankton feeding populations? Declines in
oceanic zooplankton abundance have been well documented in temperate
zones, but I've yet to see reports of similar studies in the tropics. My
previous inquiries to this list regarding trends in tropical zooplankton
abundance didn't turn up any information on the topic - does it
exist?<br><br>
The macroalgal overgrowth is interesting, especially when it occurs in
clean water (where nutrient-enhancement, if it has indeed occured, has
been at below detectable levels - this is true in some deteriorating
tropical locations - no?) I think that it bears pointing out that
macroalgae can thrive in nutrient-poor waters more successfully than can
plankton (or plankton feeders).<br><br>
 From the book &quot;Seaweed Ecology and Physiology&quot; by Lobban and
Harrison (1994), p 203:<br><br>
&quot;Extensive analysis of the chemical composition of marine plankton
has revealed that the ratio relating carbon, nitrogen, and phosphorus is
106 : 16 : 1 (by atoms) (i.e. C : N = 7 : 1 and N : P = 16 : 1). This is
commonly referred to as the Redfield ratio. Decomposition of this organic
matter occurs according to the same ratio. However, Atkinson and Smith
(1983) have recently shown that benthic marine macroalgae and seagrasses
are much more depleted in phosphorus and less depleted in nitrogen,
relative to carbon, than are phytoplankton. The median ratio C : N : P
for seaweeds is about 550 : 30 : 1 (I.e., C : N = 18 : 1 and N : P = 30 :
1). <b>An important ramification of these observations is that the
amounts of nutrients required to support a particular level of net
production are much lower for macroalgae than for phytoplankton.</b> In
addition, seaweeds, on average, should be less prone to phosphorus
limitation with their N : P ratio of 30 : 1 than are phytoplankton, with
an N : P ratio of 16 : 1. The high C : N : P ratios in seaweeds are
thought to be due to their large amounts of structural and storage
carbon, which vary taxonomically. Niell (1976) found higher C : N ratios
in the Phaeophyceae than in either the Chlorophyceae or Rhodophyceae. The
average <b>carbohydrate and protein</b> contents of seaweeds have been
estimated at about <b>80% and 15%</b>, respectively, of the ash-free dry
weight (Atkinson and Smith 1983). In contrast, the average carbohydrate
and protein contents of phytoplankton are <b>35% and 50%</b>,
respectively (Parsons et al. 1977).&quot;<br><br>
Therefore a marine ecosystem that was experiencing a steady decline in
total 'nutrient inventory' might be expected to display a decline in
plankton and plankton-feeders first, with an advantage then being dealt
to macroalgae in areas where they previously were in competition for
space with those plankton feeders.<br><br>
If the decline in plankton-feeders was caused by increasing levels of
malnutrition, what signs and symptoms would be expected? It seems to me
that the array of problems that have appeared in corals in recent decades
pretty well sums up the picture that would be predicted: loss of the
heavier feeders first (e.g. Acropora), weakened immune systems and
increased susceptibility to infectious diseases and possibly
malignancies, decreased ability to withstand environmental stressors such
as intense light and higher temperatures, increased likelihood of dying
during the annual season of least food availability. The increasing
presence of cyanobacteria in different forms (overgrowing corals, free
floating blooms) would also be a predictable systemic reaction to a
decreasing nitrogen-content in the system. (Regarding the disappearing
barnacles, I obviously have no information on what pathologies preceded
their demise. All I have is the evidence today of their absence from
areas that they previously dominated...and some pretty strong clues that
relative increased food availability is the major factor determining
which areas continue to support barnacle growth.)<br><br>
I do realize that some polluted coastal areas do have elevated levels of
nitrogen and other nutrients, and all sorts of consequences of that. But
the major bulk of oceanic water has not been measurably affected by
nutrient enhancement - and it's critical to also figure out exactly what
is changing in the 'clean' seawater. I also realize that there are very
significant differences between corals and barnacles. But the main
features that they do have in common - being small sessile
plankton-feeding animals that are gradually disappearing from (clean)
marine habitat - may provide a useful clue as to &quot;what is wrong with
this picture?&quot;<br><br>
Just thought I'd run this one by you...<br>
All opinions greatly appreciated,<br><br>
Debbie MacKenzie<br>
<a href="http://www.fisherycrisis.com/barnacles.html" eudora="autourl">http://www.fisherycrisis.com/barnacles.html</a></html>