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Effectiveness of Surrogate Taxa in the Design of Coral Reef Reserve Systems in the Indo-Pacific

Authors


‡ emailm.beger@uq.edu.au

Abstract

Abstract: Implementing systematically designed reserve systems is crucial to slowing the global decline of coral reef health and diversity. Yet, the paucity of spatial data for most coral reef taxa often requires conservation planners to design reserve systems based only on a subset of taxonomic groups as surrogates for all other taxa. In terrestrial systems the validity of surrogates for reserve design is established by testing for cross-taxon congruence (similarities in spatial patterns of species richness), but this concept has rarely been examined in the marine environment. We tested the suitability of taxa as conservation representation surrogates of coral reef species richness across the Indo-Pacific, based on species lists of fishes, corals, and mollusks from 167 sites. First, we tested the relevance of cross-taxon congruence patterns to predict these surrogacy patterns. We determined congruence between taxonomic groups by conducting a correlation analysis of dissimilarity values between pairs of sites. We then evaluated how well each taxonomic group represented the other groups in a marine reserve system selected by a greedy reserve-selection algorithm relative to reserve systems selected by chance. No taxonomic group we examined was a reliable surrogate for the other groups such that site selection based on that group always represented other taxa significantly better than random selection of sites. Sites selected based on hard corals represented the other taxonomic groups in a reserve system worse than randomly selected sites. Although we found high cross-taxon congruence between fishes and corals and between corals and mollusks, for some regions cross-taxon congruence was not always a reliable indicator of the ability of one taxonomic group to efficiently represent another in a reserve system. We concluded that in Indo-Pacific coral reef ecosystems one can only be sure that a target taxon is efficiently represented in a reserve system when data on that taxon are used to select a reserve system.

Abstract

Resumen: La implementación de reservas diseñadas sistemáticamente es crucial para aminorar la declinación global de la salud y diversidad de los arrecifes de coral. Sin embargo, la escasez de datos espaciales para la mayoría de los taxa en los arrecifes de coral hace que los planificadores de la conservación diseñen sistemas de reservas con base en solo un subconjunto de grupos taxonómicos como sustitutos de todos los demás taxa. En sistemas terrestres, la validez de los sustitutos para el diseño de reservas se establece mediante pruebas de congruencia trans-taxón similitudes en los patrones espaciales de riqueza de especies), pero este concepto raramente ha sido examinado en el ambiente marino. Probamos la aptitud de taxa como sustitutos representantes de la conservación de la riqueza de especies de los arrecifes de coral en el Indo-Pacífico, con base en listas de especies de peces, corales y moluscos de 167 sitios. Primero, probamos la relevancia de los patrones de congruencia trans-taxón para predecir estos patrones de subrogación. Determinamos la congruencia entre grupos taxonómicos mediante un análisis de correlación de valores de disimilitud entre pares de sitios. Posteriormente evaluamos qué tan bien representaba a los demás grupos cada grupo taxonómico en un sistema de reservas marinas seleccionada por un algoritmo estricto de selección de reservas en relación con sistemas de reservas seleccionadas por el azar. Ninguno de los grupos taxonómicos que examinamos fue un sustituto confiable de todos los demás grupos ya que la selección de sitios con base en ese grupo siempre representó a otros taxa mejor que la selección aleatoria de sitios. Los sitios seleccionados con base en corales duros representaron a los otros grupos taxonómicos en un sistema de reserva peor que los sitios seleccionados aleatoriamente. Aunque encontramos una alta congruencia trans-taxón entre peces y corales y entre corales y moluscos, la congruencia trans-taxón no siempre fue un indicador confiable de la aptitud de un grupo taxonómico para representar a otro eficientemente en un sistema de reservas. Concluimos que en los ecosistemas de arrecifes de coral en el Indo-Pacífico solo se puede estar seguro que un taxón es representado eficientemente en un sistema de reservas cuando los datos de ese taxón son utilizados para seleccionar un sistema de reservas.

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