Effects of protection on predatory fish populations: ecological mechanisms and implications for management (2019)

El objetivo de la tesis es evaluar los efectos de la proteccion ofrecida por las areas marinas protegidas (AMPs) sobre las poblaciones de peces depredadores, poniendo especial atencion a los mecanismos ecologicos subyacentes, para en ultima instancia proponer una serie de medidas que puedan servir de guia para el diseno y gestion de AMPs. En el Capitulo 1 se ha evaluado el efecto de la proteccion sobre la biomasa y densidad de peces depredadores en AMPs localizadas en todo el mundo a traves de un metaanalisis de datos publicados. En el analisis se han incluido variables referentes a las AMPs asi como distintos rasgos de vida de las especies. Los resultados mostraron que, de forma global, hay una respuesta positiva de los peces depredadores en AMPs tanto para biomasa como para abundancia. Ademas, este efecto fue mayor para la biomasa de peces de tamano medio, y la abundancia de especies grandes y con comportamiento gregario. En cuanto a las caracteristicas de las areas marinas protegidas, se encontro que el tamano tuvo un efecto negativo y estadisticamente significativo tanto en biomasa como en abundancia, y que hubo diferencias en funcion de los distintos niveles de vigilancia, indicando que las reservas pequenas pero bien vigiladas son efectivas para la proteccion de estas especies. En el Capitulo 2 se ha evaluado la respuesta temporal de la comunidad de peces a la proteccion a largo plazo en la reserva marina de Cabo de Palos-Islas Hormigas, teniendo en cuenta la ausencia de vigilancia durante un periodo de tiempo en los patrones de recuperacion de las especies. Para ello, se han utilizado datos de 23 anos de censos de peces, y se han evaluado las respuestas en toda la comunidad de peces, los distintos niveles troficos (piscivoros, mesofagos, microfagos, omnivoros, herbivoros, planctofagos y detritivoros) y las especies comerciales mas comunes, tanto para biomasa como para abundancia. Se ajustaron los datos a una serie de curvas de crecimiento que tienen significado a nivel ecologico y se retuvo la curva que explicaba mejor los datos. Los resultados mostraron que la biomasa total aumento mientras que la abundancia disminuyo. El grupo de los piscivoros fue el unico que aumento hasta una capacidad de carga tanto para abundancia como biomasa, mientras que el resto de grupos disminuyeron en el periodo de estudio. Sin embargo, las curvas ajustadas al periodo en el que la vigilancia fue alta y constante en el tiempo indicaron un crecimiento exponencial, sugiriendo que es posible que no se haya alcanzado la capacidad de carga real y sea un efecto de la ausencia de vigilancia. Las especies comerciales no mostraron patrones iguales frente a la proteccion a largo plazo. Ademas, la reserva marina de Cabo de Palos-Islas Hormigas presento una biomasa de peces mucho mayor que otras reservas del Mediterraneo, indicando que puede ser una localidad muy importante para la biodiversidad en la zona. En el Capitulo 3 se ha evaluado el efecto del metodo de muestreo en la deteccion de las respuestas a la proteccion por peces depredadores, asi como el efecto de los distintos niveles de proteccion ejercidos por 5 AMPs localizadas en el Mediterraneo occidental. Para ello se han realizado censos de peces mediante dos metodologias: transectos convencionales (transectos de 50 x 5 m2; CST por sus siglas en ingles Conventional Strip Transects) y transectos de largo variable georreferenciado combinado con muestreos por distancia (TRT+DS por sus siglas Tracked Roaming Transects combined with Distance Sampling). Ademas, a partir de los censos TRT+DS se pudieron calcular una serie de estimadores de largo variable pero ancho fijo a 20, 10 y 6 metros. Los resultados mostraron que los estimadores que cubren mayores areas por transecto (TRT+DS y transectos de largo variable y ancho de 20 m) fueron capaces de detectar un numero mayor de especies y proporcionaron estimas mas realistas y fiables de los valores de biomasa y abundancia, por lo que sugerimos el establecimiento de protocolos de muestreo con estas metodologias. En cuanto al efecto de la proteccion, tanto las reservas integrales como las parciales fueron efectivas para la conservacion de este grupo de especies, lo cual es particularmente relevante en el mar Mediterraneo en el que muchas formas de vida estan ligadas al mar. En el Capitulo 4 se han realizado modelos de distribucion de especies de peces depredadores en la reserva marina de Cabo de Palos-Islas Hormigas, la reserva marina de Cabo Tinoso y la zona no protegida de Cabo Cope para identificar las variables ambientales mas importantes para su distribucion, asi como su proyeccion espacial. Para identificar diferencias en la seleccion de habitats a lo largo del ciclo de vida de las especies, se realizo un analisis para todos los individuos, uno para los individuos inmaduros y otro para los maduros. Se aplicaron modelos de solo presencia Ecological Niche Factor Analysis (ENFA), y se incluyeron variables derivadas de la batimetria (profundidad, orientacion, pendiente, curvaturas, rugosidad), ademas de una variable sobre el tipo de fondo. Los resultados mostraron que las variables relacionadas con la complejidad de habitat y la profundidad son las que mejor explicaron la distribucion de las especies en todas las zonas. Ademas, se encontraron diferencias en la distribucion de los individuos en funcion de su estado de madurez, encontrandose los inmaduros en zonas mas someras que los maduros y mostrando mayor sensibilidad a cambios en el habitat. Todas las zonas mostraron areas favorables para las especies, indicando que las dos reservas marinas estan ubicadas en lugares correctos para su buen funcionamiento. Ademas, sugerimos la implementacion de una nueva reserva marina en la zona de Cabo Cope, pues tambien cuenta con los habitats esenciales para las especies. Los resultados de la tesis doctoral nos permiten ampliar el conocimiento sobre la ecologia de los peces depredadores y el efecto de la proteccion sobre sus poblaciones. Ademas, la informacion obtenida permite entender de que forma las AMPs pueden ser mas efectivas para la proteccion de peces depredadores, y por lo tanto elaborar una serie de propuestas de gestion para el correcto establecimiento de nuevas AMPs y gestion de las mismas.