La geoquímica de otolitos de peces es una herramienta muy valiosa para reconstruir sus condiciones ambientales, migraciones y ciclos de vida. En este estudio se validó la relación entre la temperatura, la composición de los isótopos de oxígeno del agua (δ18O) y del otolito de Totoaba macdonaldi, una especie en peligro de extinción, tanto en individuos cultivados en condiciones controladas como en individuos encontrados en el medio natural. Este tipo de validación es muy importante para la reconstrucción del hábitat. Al comparar los valores de δ18O en la porción natal de los otolitos de especímenes de totoaba modernos y previos a la construcción de presas (~1000-4500 años AP), se examinó la hipótesis de que la totoaba usaba el estero del Río Colorado como sitio de crianza antes de que el río dejara de fluir debido a la sobreexplotación del agua. Los resultados indican que es posible predecir los valores de δ18O de los otolitos tanto en condiciones de laboratorio como en el medio natural. Los otolitos de las totoabas antes de la construcción de presas tienen valores natales de δ18O significativamente menores que los valores predecibles, lo que indica que estas diferencias en los valores de δ18O son el resultado de un cambio en los valores de δ18O en el agua, el cual a su vez es el resultado de la reducción del flujo del Río Colorado hacia la zona de crianza de la totoaba antes de la construcción de presas. Se concluye que el flujo del Río Colorado fue un componente principal del hábitat de crianza de la totoaba antes de la construcción de presas y la reducción del flujo del río. Estos resultados indican que es apropiado usar los otolitos para reconstruir información ecológica importante y el ciclo de vida de la totoaba, lo que resulta relevante para la investigación sobre esta especie en peligro de extinción.

La geoquímica de otolitos de peces es una herramienta muy valiosa para reconstruir sus condiciones ambientales, migraciones y ciclos de vida. En este estudio se validó la relación entre la temperatura, la composición de los isótopos de oxígeno del agua (δ18O) y del otolito de Totoaba macdonaldi, una especie en peligro de extinción, tanto en individuos cultivados en condiciones controladas como en individuos encontrados en el medio natural. Este tipo de validación es muy importante para la reconstrucción del hábitat. Al comparar los valores de δ18O en la porción natal de los otolitos de especímenes de totoaba modernos y previos a la construcción de presas (~1000-4500 años AP), se examinó la hipótesis de que la totoaba usaba el estero del Río Colorado como sitio de crianza antes de que el río dejara de fluir debido a la sobreexplotación del agua. Los resultados indican que es posible predecir los valores de δ18O de los otolitos tanto en condiciones de laboratorio como en el medio natural. Los otolitos de las totoabas antes de la construcción de presas tienen valores natales de δ18O significativamente menores que los valores predecibles, lo que indica que estas diferencias en los valores de δ18O son el resultado de un cambio en los valores de δ18O en el agua, el cual a su vez es el resultado de la reducción del flujo del Río Colorado hacia la zona de crianza de la totoaba antes de la construcción de presas. Se concluye que el flujo del Río Colorado fue un componente principal del hábitat de crianza de la totoaba antes de la construcción de presas y la reducción del flujo del río. Estos resultados indican que es apropiado usar los otolitos para reconstruir información ecológica importante y el ciclo de vida de la totoaba, lo que resulta relevante para la investigación sobre esta especie en peligro de extinción. | The geochemistry of fish otoliths is a valuable tool for reconstructing environmental conditions, migrations and life histories. In this study we validate the relationship between temperature, the water oxygen isotope composition (δ18O) and otolith δ18O for the endangered Totoaba macdonaldi, raised under controlled aquaculture conditions and in the field. This type of validation is instrumental for habitat reconstruction. By comparing δ18O values in the natal portion of totoaba otoliths from modern and predam specimens ~1000-4500 yr BP, we test the hypothesis that the totoaba used the Colorado River estuary as a nursery site before the river was over-allocated. We found that otolith δ18O could be predicted in a laboratory setting as well as in the wild. Totoaba otoliths from before river diversion had drastically lower natal δ18O values than predicted values, indicating that these differences in δ18O values are the result of a change in the water δ18O, a consequence of diverting the isotopically negative Colorado River flow from the totoaba's nursery grounds. We conclude that the Colorado River flow was a major component of the totoaba's nursery habitat before river diversions. These results are pertinent to ongoing research on this endangered fish, using otoliths to piece together important ecological and life history information.

[EN] The study attempts to establish the depositional history of recent coastal bioclastic sediments from the Cadiz Bay (SW Spain). These deposits are carbonated shelly intercalations interbedded in coastal sands. They are lying to different heights above the present-day sea level. Their 14C ages represent a time interval from 200 years (yr) BC to 850 yr AD, which includes the Roman Warm Period and the start of the Medieval Warm Period. Sedimentary, mineralogical, chemical, and isotopic (δ18O) analyses were used to determine responses of the coastal depositional environments to the environmental changes and to the action of high-energy oceanic events. Sedimentologic analysis of these shelly beds shows depositional features typical of high-energy directional flows caused by great waves from storms or tsunamis, which would also explain the origin and the topographic position of these shelly accumulations. The δ18O values obtained suggest that in this North Atlantic area, the seawater temperature fluctuations were relatively small, with an amplitude similar to the present-day seasonal temperature fluctuations of the Mediterranean Sea. This fact may be attributable both to a middle-low latitude of the study zone and mix of water masses from the Atlantic and Mediterranean currents, which could moderate the effects caused by the climate changes observable in Atlantic areas of higher latitude. | [ES] El estudio trata de establecer la historia deposicional de sedimentos bioclásticos recientes en la Bahía de Cádiz (SO de España). Estos depósitos contienen acumulaciones conchíferas interestratificadas en la arena costera localizadas a diferentes alturas sobre el nivel del mar actual. Sus edades 14C cubren un intervalo de tiempo entre 200 años aC y 850 años dC que incluye el periodo Cálido Romano y el inicio del Periodo Cálido Medieval. Se realizaron análisis sedimentológicos, mineralógicos, químicos e isotópicos (δ18O) para determinar la naturaleza de los depósitos y la respuesta deposicional de los medios costeros a los cambios medio ambientales y a la acción de eventos oceánicos de alta energía. El análisis sedimentológico indica que las acumulaciones conchíferas estudiadas muestran rasgos deposicionales similares a los causados por flujos direc-cionales de alta energía, generados por grandes olas de temporales o tsunamis, lo que explicaría también el origen de los depósitos y la posición topográfica en la que se encuentran. Los valores de δ18O obtenidos sugieren que, en esta región del Atlántico Norte, las fluctuaciones de tem-peratura del agua del mar fueron relativamente pequeñas para el intervalo de tiempo estudiado, siendo su rango de amplitud similar al de los cambios de temperatura estacionales actuales en el mar Mediterráneo. Este hecho puede ser atribuible tanto a la latitud media-baja de la zona de estudiocomo a la mezcla de masas de agua de las corrientes atlántica y mediterránea, que pudo moderar el efecto de los cambios climáticos observables en áreas atlánticas de mayor latitud | Research was funded by Project GL2010-16878 from Ministerio de Economía y Competitividad (Spain/FEDER) and Re-search Group RNM-373 (Geociencias Universidad de Cádiz) from regional Government of Andalucía. | Peer reviewed