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A Decision Framework for the Adaptive Management of an Exploited Species with Implications for Marine Reserves

Authors


‡email leah.gerber@asu.edu

§Current address: Fisheries Centre, University of British Columbia, 2202 Main Mall, Vancouver, British Columbia V6T 1Z4, Canada

Abstract

Abstract: Marine reserves have both conservation and fishery benefits. Nevertheless, there are no general criteria about when and where to establish new reserves, how to evaluate their efficacy, and how to conduct adaptive management to achieve conservation goals. We applied a decision-theory framework to optimally allocate conservation resources between improving data on population status and establishing a reserve for species conservation. Our goal was to maximize reserve benefits given the constraints of a population growth rate that would permit sustainability of resources. We illustrate our decision framework with a retrospective analysis of a 7-year time series on abundance of the leopard grouper (Mycteroperca rosacea) in the Sea of Cortés, Mexico. We used the lower bound of the distribution of the population growth rate (λ) as a decision rule for determining how many years of monitoring are needed to detect reserve effects. We determined the minimum time frame needed to estimate λ based on a stated level of risk tolerance for four sites. As expected, the coefficient of variation for the λ declined with the number of years of data. This increased precision with additional years of data resulted from the high degree of annual variability in the system. Where populations were slow to respond to reserves, more data were needed to detect a positive λ value. For the leopard grouper case study, confidence in the estimate of λ increased with the number of years of data. Our decision framework may be used to identify the minimum number of years of data needed before a management decision about reserve establishment could be made that is reasonably likely to meet its management objectives.

Abstract

Resumen: Las reservas marinas tienen beneficios para la conservación y las pesquerías. Sin embargo, no existen criterios generales para dónde y cuándo establecer nuevas reservas, para evaluar su eficacia y para llevar a cabo manejo adaptativo para alcanzar sus metas de conservación. Aplicamos un marco de referencia de teoría de decisiones para asignar recursos para la conservación de manera óptima entre mejorar los datos sobre el estatus poblacional y el establecimiento de una reserva para la conservación de especies. Nuestra meta fue maximizar los beneficios de la reserva dadas las limitaciones de una tasa de crecimiento poblacional que pudiera permitir la sustentabilidad de los recursos. Ilustramos nuestro marco de decisiones con un análisis retrospectivo de una serie de tiempo de 7 años sobre la abundancia de Mycteroperca rosacea en el Mar de Cortés, México. Utilizamos el límite inferior de la distribución de la tasa de crecimiento poblacional (λ) como una regla de decisión para determinar cuántos años de monitoreo se requieren para detectar efectos de las reservas. Determinamos el tiempo mínimo requerido para estimar λ basado en un nivel predeterminado de tolerancia de riesgo en 4 sitios. Como se esperaba, el coeficiente de variación (CV) de la tasa de crecimiento poblacional λ declinó con el número de años con datos. Este incremento en la precisión con datos de años adicionales fue causado por una gran variabilidad anual en el sistema. Donde las poblaciones respondían lentamente a las reservas, se requerían más datos para detectar un valor positivo de λ. Para el estudio de M. rosacea, la confianza en la estimación de λ incrementó con el número de años con datos. Nuestro marco de referencia para la toma de decisiones puede ser utilizado para identificar el número mínimo de años con datos que se requieren antes de tomar una decisión de manejo que tenga una probabilidad razonable de alcanzar los objetivos de manejo.

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