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Using Ecological Function to Develop Recovery Criteria for Depleted Species: Sea Otters and Kelp Forests in the Aleutian Archipelago

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Abstract

Abstract: Recovery criteria for depleted species or populations normally are based on demographic measures, the goal being to maintain enough individuals over a sufficiently large area to assure a socially tolerable risk of future extinction. Such demographically based recovery criteria may be insufficient to restore the functional roles of strongly interacting species. We explored the idea of developing a recovery criterion for sea otters (Enhydra lutris) in the Aleutian archipelago on the basis of their keystone role in kelp forest ecosystems. We surveyed sea otters and rocky reef habitats at 34 island-time combinations. The system nearly always existed in either a kelp-dominated or deforested phase state, which was predictable from sea otter density. We used a resampling analysis of these data to show that the phase state at any particular island can be determined at 95% probability of correct classification with information from as few as six sites. When sea otter population status (and thus the phase state of the kelp forest) was allowed to vary randomly among islands, just 15 islands had to be sampled to estimate the true proportion that were kelp dominated (within 10%) with 90% confidence. We conclude that kelp forest phase state is a more appropriate, sensitive, and cost-effective measure of sea otter recovery than the more traditional demographically based metrics, and we suggest that similar approaches have broad potential utility in establishing recovery criteria for depleted populations of other functionally important species.

Abstract

Resumen: Los criterios para la recuperación de especies o poblaciones disminuidas generalmente se basan en medidas demográficas, con la meta de mantener suficientes individuos en un área suficientemente extensa para asegurar un riesgo de extinción futura socialmente tolerable. Tales criterios de recuperación basados en demografía pueden ser insuficientes para restaurar los papeles funcionales de especies con interacciones estrechas. Exploramos la idea de desarrollar un criterio de recuperación para nutrias marinas (Enhydra lutris) en el archipiélago Aleutiano con base en su papel clave en los ecosistemas de bosques de algas. Muestreamos nutrias marinas y hábitats arrecifales rocosos en 34 combinaciones isla-tiempo. El sistema casi siempre existió en una condición de estado dominado por algas o deforestado, lo cual era pronosticable a partir de la densidad de nutrias marinas. Usamos un análisis de remuestreo de estos datos para mostrar que la condición de estado en una isla particular puede ser determinada con un 95% de probabilidad de clasificación correcta con información de seis sitios. Cuando se permitió que el estatus de la población de nutrias marinas (y por lo tanto, la condición de estado del bosque de algas) variara aleatoriamente entre islas, solo se tuvieron que muestrear 15 islas para estimar la verdadera proporción que estaba dominada por algas (dentro de 10%) con una confianza de 90%. Concluimos que la condición de estado del bosque de alfas es una medida más apropiada, sensible y rentable de la recuperación de nutrias marinas que las medidas más tradicionales basadas en demografía, y sugerimos que métodos similares tienen una amplia utilidad potencial para el establecimiento de criterios de recuperación de poblaciones disminuidas de otras especies funcionalmente importantes.

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