BENTHIC COMMUNITY SETTLED ON AN ARTIFICIAL REEF IN THE WESTERN ADRIATIC SEA (ITALY)

Spagnolo A., Fabi G., Manoukian S.

*

, Panfili M.

CNR - Istituto di Scienze Marine - Sezione Pesca Marittima, Ancona, Italy - m.panfili@ismar.cnr.it

Abstract

Quantitative benthic samples were collected for two years from the horizontal and vertical walls of the concrete modules of Senigallia

artificial reef (northern Adriatic sea) to investigate the community settled after about ten years from reef deployment. The artificial

structures resulted colonised by a typical eutrophic water community dominated by filter-feeders and showed a different structure on

vertical and horizontal surfaces, due to some environmental factors such as siltation, wave motion and currents.

Key-words: Adriatic Sea, artificial reef, benthic community

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

552

Introduction

A general assumption of artificial reef research is that the

deployment of man-made structures on soft bottoms favours the

increase of original benthic communities complexity (1) due to the

development of hard-substrate species which could not find available

settlement surfaces before.

This statement was confirmed in the central Adriatic Sea, where

some studies carried out on the first artificial reef built on a soft-

bottom area evidenced that the submersion of man-made substrates

favoured the natural settlement of large banks of mussels (Mytilus

galloprovincialis) and oysters (Ostrea edulis, Crassostrea gigas)

which otherwise might be lost for the lack of suitable surfaces (2).

In order to obtain a more deep knowledge about the benthic

communities which colonize these artificial structures in respect to the

different depth levels and orientation, Senigallia artificial reef was

investigated after ten years from its deployment.

Material and Methods

Senigallia artificial reef is an open-sea area exposed to winds and

currents and affected by the Cesano river in?ow. It was deployed in

1987 at 1.5 nm offshore, on a sand-muddy bottom (12-13 m deep), far

from natural and artificial hard substrates and consists of 29 pyramids,

each made of five, 2m-side concrete blocks (4 at the basis and 1 at the

top; 3).

The benthic community settled both on basis and top blocks of the

pyramids was seasonally investigated, from April 1997 to March

1999. Standard areas (40x40 cm) were sampled with a suction-

sampler (horizontal surfaces) and scraping technique (vertical walls).

Two replicates for each surface were taken at each survey. Mean

abundance (N/dm

2

), mean species richness (S

m

) and Shannon-Weaver

diversity index (H’) were computed to quantify the role of the

different group species within the community. Similarity among

communities having different spatial settlement was evaluated using

Cluster analysis based on species abundance and biomass.

Results

In the overall, 56,855 individuals belonging to 179 taxa were

identified, 160 of which having a known link with a specific substrate

type. Epifauna settled on the artificial modules was dominated by

filter-feeders. Crustaceans (amphipods), polychaetes and molluscs

represented the most abundant groups everywhere (Table 1).

Crustaceans (i.e. Corophium acherusicum) were more numerous on

the top of pyramids, while polychaetes (Polydora ciliata) dominated

on the basis blocks.These groups were also the most important in

terms of S

m

without relevant differences between the two depth levels.

Very similar H’values were observed concerning the overall

communities settled at the two depth levels (Table 1).

Regardless of the block level, S

m

was higher on the horizontal

surfaces (130.0±11.3) than on the vertical ones (113.5±4.9) mainly

colonised by hard-substrate species, above all filter-feeders like

bivalves (M. galloprovincialis, O. edulis, C. gigas), hydroids (Obelia

dichotoma, Bougainvillia ramosa) and barnacles (i.e. Balanus

trigonus, Balanus perforatus), which represented 57% of the species

having a known link with a specific substrate. In addition to them,

deposit and suspension-feeders were found on the horizontal surfaces,

always covered by a thin layer of sand-muddy sediment. These were

typical soft-bottom organisms, e.g. gastropods and bivalves,

representing 51% of the species linked to a specific substrate. These

results were confirmed by Cluster analysis that grouped the surfaces

according to their orientation (Fig. 1).

Conclusions

About ten years from the deployment, the concrete blocks of

Senigallia artificial reef resulted colonised by a typical eutrophic

water community showing a different structure on vertical and

horizontal surfaces, due to theenvironmental conditions. On the

horizontal walls, where siltation caused by Cesano river in?ow and

bottom sediment resuspension due to wave motion are more intense,

the community was more heterogeneous and included a higher

number of species than the vertical ones, without consistent

differences among the depth levels.

Differently, the strong hydrodynamism plays a basic role in the

vertical surface community composition inducing a continuous turn-

over of suspended material. On the basis blocks such hydrodynamism

was less intense, favouring a higher settlement of sand species (i.e.

Sabellaria spinulosa) limiting the occurrence of hard-substrate filter-

feeders in respect to the top of the pyramids.

References

1-Bohnsack J.A., Johnson D.L., Ambrose R.F. 1991. Ecology of artificial

reef habitats and fishes. Pages 61-107, in: Seaman W.Jr., Sprague L.M.,

(Eds.), Artificial Habitats for Marine and Freshwater Fisheries. Academic

Press Inc., San Diego, California.

2-Bombace G., 1989. Artificial reefs in the Mediterranean sea. Bull. Mar.

Sci., 44 (2): 1023-1032.

3-Fabi G., Luccarini F., Panfili M., Solustri C., and Spagnolo A., 2002.

Effects of an artificial reef on the surrounding seabed community (central

Adriatic sea). ICES J. Mar. Sci., 59 (suppl.): 343-348.

Table 1. Biotic parameters describing the benthic community.

Fig. 1. Cluster analysis based on abundance and biomass of the species.