Effects of Noncompliance on the Success of Alternative Designs of Marine Protected-Area Networks for Conservation and Fisheries Management

Authors

  • JACOB P. KRITZER

    Corresponding author
      *Current address: Environmental Defense, 257 Park Avenue South, New York, NY 10010, U.S.A., email jkritzer@environmentaldefense.org
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*Current address: Environmental Defense, 257 Park Avenue South, New York, NY 10010, U.S.A., email jkritzer@environmentaldefense.org

Abstract

Abstract: Studies examining the efficacy of marine protected areas (MPAs) rarely consider the potential for noncompliance. Violation of MPAs will typically occur near boundaries, so perimeter-to-area ratios will be important determinants of actual protection, suggesting that MPAs should be larger and likely fewer. If larval dispersal is highly localized, however, MPAs will need to be more numerous, widespread, and likely smaller in order to replenish many fished areas. Thus, there is a discord between the MPA network that would best achieve external replenishment and that which would maximize compliance. I investigated these competing criteria with a spatially structured model of a hypothetical marine fishery exploiting a sedentary reef-dwelling organism. With full compliance, a network of several small MPAs protects a population of similar size to that in a single large MPA and produces higher fishery yield across a range of fishing mortality rates. As noncompliance increases, however, the protected population in the network of several small MPAs approaches zero, whereas the single, large MPA population declines much less. Furthermore, at high levels of fishing mortality and noncompliance, yield with the network of several small MPAs begins to mirror that with no MPAs and drops below the yield with the single large MPA. Temporal variability in both the protected population size and yield are similar between the two designs with full compliance, but the single large MPA provides much greater stability in both metrics at high fishing mortality rates as noncompliance increases. My results highlight the important effects of noncompliance in realized MPA benefits and can explain why observed and expected effects might differ. Moreover, my results support a call for increased attention to rates of noncompliance and their ecological effects and greater collaboration among natural scientists, social scientists, managers, and stakeholders in understanding and altering illegal behavior.

Abstract

Resumen: Los estudios que examinan la eficacia de áreas marinas protegidas (AMP) raramente consideran el potencial de incumplimiento. La violación de AMP típicamente ocurrirá cerca de los límites, por lo que las relaciones perímetro:área serán importantes en la determinación de la conservación actual, lo que sugiere que las AMP deben ser más grandes y posiblemente menos en número. Sin embargo, si la dispersión larvaria está muy localizada, las AMP deberán ser más numerosas, más dispersas y posiblemente más pequeñas para reestablecer muchas áreas pescadas. Por tanto, hay una discordancia entre la red de AMP que mejor logre el reestablecimiento externo y que maximice el cumplimiento. Investigué estos criterios en competencia con el modelo estructurado espacialmente de una pesquería marina hipotética que explota a un organismo arrecifal sedentario. Con cumplimiento total, una red de varias AMP pequeñas protege una población de tamaño similar al de una sola AMP grande y tiene mayor rendimiento pesquero en un rango de tasas de mortalidad por pesca. Sin embargo, a medida que aumenta el incumplimiento, la población protegida en la red de varias AMP pequeñas se acerca a cero, mientras que la declinación de la población en la única AMP grande es mucho menor. Más aún, en niveles altos de mortalidad por pesca y de incumplimiento, la producción en la red de varias AMP pequeñas comienza a ser similar a la de sin AMP y cae debajo de la producción con la única AMP grande. La variabilidad temporal tanto del tamaño como la producción de la población protegida es similar en los dos diseños con cumplimiento total, pero la única AMP grande proporciona mucha más estabilidad en ambas medidas en tasas de mortalidad por pesca altas a medida que aumenta el incumplimiento. Mis resultados resaltan los efectos importantes del incumplimiento sobre los beneficios de AMP y pueden explicar porque pueden diferir los efectos observados y esperados. Más aún, mis resultados son un llamado para mayor atención a las tasas de incumplimiento y sus efectos ecológicos y para una mayor colaboración entre científicos naturales, sociales, administradores y público para entender y alterar la conducta ilegal.

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