Combined Effects of Levels of Protection and Environmental Variables at Different Spatial Resolutions on Fish Assemblages in a Marine Protected Area

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Abstract

Abstract: The links between species–environment relations and species’ responses to protection are unclear, but the objectives of marine protected areas (MPAs) are most likely to be achieved when those relations are known and inform MPA design. The components of a species’ habitat vary with the spatial resolution of the area considered. We characterized areas at two resolutions: 250 m2 (transect) and approximately 30,000 m2 (seascape). We considered three categories of environmental variables: substrate type, bottom complexity, and depth. We sought to determine at which resolution habitat characteristics were a better predictor of abundance and species composition of fishes and whether the relations with environmental variables at either resolution affected species’ responses to protection. Habitat features accounted for a larger proportion of spatial variation in species composition and abundances than differences in protection status. This spatial variation was explained best by habitat characteristics at the seascape level than at the transect level. Species’ responses to protected areas were specific to particular seascape characteristics, primarily depth, and bottom complexity. Our method may be useful for prioritizing marine areas for protection, designing MPAs, and monitoring their effectiveness. It identified areas that provided natural shelter, areas acting as buffer zones, and areas where fish species were most responsive to protection. The identification of such areas is necessary for cost-effective establishment and monitoring of MPAs.

Abstract

Resumen: Las conexiones entre las relaciones especie-ambiente y las respuestas de las especies a la protección no son claras, pero es más probable que se cumplan los objetivos de las áreas marinas protegidas (AMP) cuando esas relaciones son conocidas y proporcionan información para el diseño de AMP. Los componentes del hábitat de una especie varían con la resolución espacial del área considerada. Caracterizamos áreas en dos resoluciones: 250 m2 (transecto) y 30,000 m2 aproximadamente (paisaje marino). Consideramos 3 categorías de variables ambientales: tipo de sustrato, complejidad del fondo y profundidad. Buscábamos determinar la resolución en la que las características del hábitat eran un mejor indicador de la abundancia y composición de peces y sí las relaciones con las variables ambientales en cualquier resolución afectaban las respuestas de las especies a la protección. La mayor proporción de la variación espacial de la composición y abundancia de especies fue explicada por las características del hábitat y no por el estatus de protección. Esta variación espacial fue mejor explicada por las características del hábitat a nivel de paisaje marino que de transecto. Las respuestas de las especies a las áreas protegidas fueron específicas para características particulares del paisaje marino, principalmente la profundidad y la complejidad del fondo. Nuestro método puede ser útil para priorizar la protección de áreas marinas, diseñar AMP y monitorear su efectividad. Identificamos áreas que proporcionaron refugio natural, áreas que funcionan como zonas de amortiguamiento y áreas donde las especies de peces fueron más sensibles a la protección. La identificación de tales áreas es necesaria para el establecimiento y monitoreo de AMPS sea redituable.

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