Distribution expansion of a tropical fish species Elops smithi (Elopiformes: Elopidae) in the southwestern Atlantic Ocean

Abstract

Understanding the response of the organisms to climate alterations is one of the central goals of biology and ecology studies. Particularly, ocean warming has profound consequences for the ecosystems globally. Body size, diet shifts, and geographical range distributions alterations (e.g. ocean tropicalization), are the most frequent reported responses. Particularly, the southern portion of the SWA is considered a hotspot of ocean warming and the presence of several tropical species has been reported from this region. In this work we studied the southward range expansion of a tropical fish species Elops smithi, which inhabits the western Atlantic Ocean. The species is frequently captured in the tropical and subtropical coast of the southwestern Atlantic Ocean (SWA), where it lives in sympatry with E. saurus in part of their distribution. Elops smithi is distributed in the north of South America and the whole Caribbean Sea, while E. saurus has a northern distribution, in the eastern coast of North America and Gulf of México. We studied the distribution expansion of E. smithi in the SWA using data from literature (from 1988 to 2019) and data collected between 2008-2022. We observed an increased frequency of the reports of E. smithi at latitudes higher than 33°S from it first record in 2008. We found specimens in a wide range of sizes, from leptocephalus larvae to adults (48 cm in standard length). Specimens were captured in a wide range of environmental conditions, sea surface temperature (11.5-26.8 °C) and salinity (1.5-32 psu), along 350 km of the Uruguayan coast. This suggests that the presence of the species is much more common than only sporadic occurrence associated with specific thermal anomalies. Additionally, we suggest revising the identification of records from E. saurus in the SWA, which probably belong to E. smithi, which only differ by vertebrae counts. We highlight the need to study the potential interactions of the arrived species with the native fauna, which is considered as an important consequence of climate change.

Comprender las respuestas de los organismos frente a las alteraciones climáticas es una de las metas centrales de los estudios en Biología y Ecología. El calentamiento oceánico en particular tiene profundas consecuencias para los ecosistemas a escala global. Las respuestas más frecuentemente reportadas refieren a cambios en el tamaño corporal, dieta y rangos de distribución. La porción sur del Atlántico Sudoccidental (ASO) se considera un “punto caliente” en el calentamiento oceánico, y en esa región se ha reportado la presencia de varias especies tropicales. En este trabajo estudiamos la expansión del rango de Elops smithi, una especie de pez tropical que habita al Atlántico Occidental. Esta especie es capturada frecuentemente en costas del ASO tropical y subtropical, donde vive en simpatría con E. saurus en parte de su rango de distribución. Elops smithi se distribuye en el norte de Sudamérica y en la totalidad del Mar Caribe, mientras E. saurus tiene una distribución hacia el norte, en la costa Este de Norteamérica y Golfo de México. Estudiamos la expansión en la distribución de E. smithi en el ASO usando datos de la literatura (desde 1988 hasta 2019) y datos colectados entre 2008 y 2022. Observamos una frecuencia creciente de reportes de E. smithi a latitudes mayores de 33°S desde su primer registro en 2008. Encontramos especímenes en un amplio rango de tamaños, desde larva leptocephalus a adulto (48 cm de longitud estándar). Los especímenes fueron capturados en un amplio rango de condiciones ambientales, temperatura superficial del mar (11.5 – 26.8°C) y salinidad (1.5-32 psu) a lo largo de 350 km de costa uruguaya. Esto sugiere que la presencia de la especie es mucho más común que una cierta ocurrencia esporádica asociada a anomalías térmicas específicas. Además, sugerimos revisar la identificación de registros de E. saurus en el ASO, los que probablemente correspondan a E. smithi, y de los que sólo difieren en el número de vertebras, Resaltamos la necesidad de estudiar posibles interacciones entre la especie recientemente llegada y la fauna nativa, lo que se considera una consecuencia importante del cambio climático.