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A Hierarchical Ecological Approach to Conserving Marine Biodiversity

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Abstract

Abstract: A number of ecological models have been developed to provide an understanding of the various biotic and abiotic components required to conserve biodiversity and to reconcile objectives and methods between those interested in the conservation of species (e.g., population management) and those advocating the conservation of spaces (e.g., protected areas). One of the better known efforts—pioneered in the Pacific Northwest of the United States—is a hierarchical ecological framework that separates biodiversity into compositional, structural, and functional attributes at the genetic, population, community-ecosystem, and landscape levels of organization. We present an adaptation of this terrestrial framework consistent with the ecological function of marine environments. Our adaptation differs in its treatment of the community and ecosystem levels of organization. In our marine framework, the community level denotes predominantly the biotic community components of biodiversity, and the ecosystem level—consistent with marine terminology—denotes predominantly physical and chemical components. The community and ecosystem levels are further separated into those attributes based on ecological structures such as depth or species richness and those based on ecological processes such as water motion or succession. The distinction between the biotic (genetic, population, and community) and abiotic (ecosystem) is required because the biological components of biodiversity such as competition or predation are often more difficult to observe than the abiotic components such as upwellings, substratum, or temperature. As a result, efforts to conserve marine biodiversity are often dependent on the observable abiotic (ecosystem) components, which can be used as surrogates for the identification and monitoring of biotic (community) components. We used our hierarchical framework to identify and suggest how conservation strategies could be implemented in marine environments depending on whether existing data are to be used or new data are to be collected.

Abstract

Resumen: Se ha desarrollado una gran cantidad de modelos ecológicos para entender los diversos componentes bióticos y abióticos requeridos para conservar la biodiversidad y reconciliar objetivos y métodos entre aquellas personas interesadas en la conservación de especies (  por ejemplo, manejo poblacional) y aquellas que abogan por la conservación de espacios (  por ejemplo, áreas protegidas). Uno de los esfuerzos más conocidos—iniciado en el océano Pacífico del noroeste de los Estados Unidos—es un marco ecológico y jerárquico que separa la biodiversidad en atributos estructurales, funcionales y de composición a niveles de organización genética, de población, de comunidad/ecosistema y de paisaje. Presentamos una adaptación de este marco de trabajo terrestre, consistente con la función ecológica de ambientes marinos. Nuestra adaptación difiere en el tratamiento de los niveles de organización de comunidad y ecosistema. En nuestro marco marino, el nivel de comunidad denota predominantemente los componentes bióticos comunitarios de la biodiversidad, y el nivel de ecosistema—consistente con la terminología marina—denota predominantemente los componentes f¡sicos y químicos. Los niveles de comunidad y ecosistema son separados aún más en aquellos atributos basados en estructuras ecológicas tales como la profundidad y la riqueza de especies y aquéllos basados en procesos ecológicos tales como el movimiento del agua y la sucesión. La distinción entre lo biótico (genético, población y comunidad) y lo abiótico (ecosistema) se requiere puesto que los componentes biológicos de la biodiversidad, tales como la competencia o la depredación son a menudo más difíciles de observar que los componentes abióticos tales como las corrientes de ascendencia, el substrato o la temperatura. Como resultado, los esfuerzos para conservar la biodiversidad marina dependen frecuentemente de los componentes abióticos observables (ecosistema), los cuales pueden ser usados como substitutos para la identificación y el monitoreo de componentes bióticos (comunidad). Utilizamos un marco conceptual jerárquico para identificar y sugerir la manera en que las estrategias de conservación podrían ser implementadas en ambientes marinos dependiendo de la existencia de datos a utilizar, o de la necesidad de colectar nuevos datos.

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