Integrating paleobiology, archeology, and history to inform biological conservation.

The search for novel approaches to establishing ecological baselines (reference conditions) is constrained by the fact that most ecological studies span the past few decades, at most, and investigate ecosystems that have been substantially altered by human activities for decades, centuries, or more. Paleobiology, archeology, and history provide historical ecological context for biological conservation, remediation, and restoration. We argue that linking historical ecology explicitly with conservation can help unify related disciplines of conservation paleobiology, conservation archeobiology, and environmental history. Differences in the spatial and temporal resolution and extent (scale) of prehistoric, historic, and modern ecological data remain obstacles to integrating historical ecology and conservation biology, but the prolonged temporal extents of historical ecological data can help establish more complete baselines for restoration, document a historical range of ecological variability, and assist in determining desired future conditions. We used the eastern oyster (Crassostrea virginica) fishery of the Chesapeake Bay (U.S.A.) to demonstrate the utility of historical ecological data for elucidating oyster conservation and the need for an approach to conservation that transcends disciplinary boundaries. Historical ecological studies from the Chesapeake have documented dramatic declines (as much as 99%) in oyster abundance since the early to mid-1800s, changes in oyster size in response to different nutrient levels from the sixteenth to nineteenth centuries, and substantial reductions in oyster accretion rates (from 10 mm/year to effectively 0 mm/year) from the Late Holocene to modern times. Better integration of different historical ecological data sets and increased collaboration between paleobiologists, geologists, archeologists, environmental historians, and ecologists to create standardized research designs and methodologies will help unify prehistoric, historic, and modern time perspectives on biological conservation. Integracion de Paleobiologia, Arqueologia e Historia para Informar a la Biologia de la Conservacion Resumen La busqueda de metodos nuevos para establecer lineas de base ecologicas (condiciones de referencia) esta limitada por el hecho de que la mayoria de los estudios ecologicos abarcan las ultimas decadas, cuando mucho, e investigan ecosistemas que han sido alterados sustancialmente por actividades humanas, por decadas, siglos o, posiblemente, mas. La paleobiologia, arqueologia e historia proporcionan contexto ecologico historico a la biologia de la conservacion, la remediacion y restauracion. Argumentamos que la integracion explicita de la ecologia historica con la conservacion puede ayudar a unificar disciplinas relacionadas de paleobiologia de la conservacion, arqueobiologia de la conservacion e historia ambiental. Diferencias en la resolucion espacial y temporal y la extension (escala) de datos prehistoricos, historicos y modernos aun son obstaculos para la integracion de la ecologia historica y la biologia de la conservacion, pero las extensiones temporales prolongadas de datos ecologicos historicos pueden ayudar a establecer lineas de base mas completas para la restauracion, documentar un rango historico de variabilidad ecologica y ayudar a la determinacion de condiciones futuras deseadas. Utilizamos la pesqueria del ostion oriental (Crassostrea virginica) de la Bahia de Chesapeake (E.U.A.) para demostrar la utilidad de los datos ecologicos historicos para dilucidar la conservacion del ostion y la necesidad de un metodo de conservacion que trascienda limites disciplinares. Los estudios ecologicos historicos de Chesapeake han documentado declinaciones dramaticas (tanto como 99%) en la abundancia de ostiones de inicios a mediados de los 1800, cambios en el tamano de ostiones en respuesta a diferentes niveles de nutrientes del siglo dieciseis al diecinueve y reducciones sustanciales en las tasas de acrecion de ostiones (de 10 mm/ano a 0 mm/ano) desde el Holoceno Tardio a tiempos modernos. Una mejor integracion de diferentes conjuntos de datos ecologicos historicos y una mayor colaboracion entre paleobiologos, geologos, arqueologos, historiadores ambientales y ecologos para definir disenos de investigacion estandarizados y metodologias ayudaran a unificar perspectivas de la biologia de la conservacion prehistoricas, historicas y modernas.