Identifying keystone trophic groups in benthic ecosystems: Implications for fisheries management.
Berrios, F, Campos, F, Campos, L, Gonzalez, J, Hermosillo-Núñez, B. B, Jordán, F, Levins, R, Ortiz, M., Rodriguez, F.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1470160X12003111
Muchas especies que habitan los ecosistemas bentónicos marinos de la costa central y norte de Chile han sido intensamente explotadas, y esta explotación ha aumentado considerablemente en los últimos años. A pesar de esta presión de extracción, pocos estudios han intentado establecer un plan de manejo más holístico y basado en sistemas. Por el contrario, la investigación continúa dependiendo de modelos de población en los que las especies de interés se aíslan de su contexto ecológico. Este trabajo ofrece varios índices clave para ayudar en la gestión pesquera multispecies. Los índices utilizados son: (1) índices funcionales basados en modelos tróficos en estado estacionario y dinámico; (2) índices estructurales basados en mecanismos de control ascendente y descendente; y (3) índices cualitativos de especies clave utilizando modelos de bucles (control mixto). Los modelos tróficos cuantitativos se construyeron utilizando el software Ecopath with Ecosim (EwE; v. 5.0), y el modelo cualitativo se analizó mediante Loop Analysis. Todos los modelos describen las interacciones de las especies y grupos funcionales más representativos que habitan los ecosistemas bentónicos de la Bahía de Tongoy, la Reserva Marina La Rinconada (Bahía de Antofagasta) y el bosque de kelp de la Península de Mejillones (Antofagasta). Aunque nuestros resultados representan solo las dinámicas a corto plazo de estos sistemas, hemos encontrado propiedades de especie clave en varios grupos funcionales, incluidos productores primarios, herbívoros y depredadores superiores. A pesar de esta amplia variabilidad de grupos, detectamos un conjunto central diferente de especies o grupos funcionales, cada uno de los cuales contenía relaciones presa-depredador y planta-herbívoro. Dado que el concepto tradicional de especie clave única es difícil de aplicar, sugerimos alejarse de esta visión hacia una alternativa más holística como la de un complejo de especies clave. Este tipo de enfoque facilitaría el diseño y la evaluación de estrategias de manejo sostenible para los ecosistemas marinos ecológicos. A pesar de la relevancia ecológica de nuestros resultados, se deben realizar más estudios experimentales y modelado utilizando otros marcos teóricos.
Many species inhabiting the benthic marine ecosystems of the central and northern Chilean coast have been intensively harvested and this exploitation has increased considerably in recent years. Despite this harvest pressure, few studies have attempted to establish a more holistic, systems-based management plan. On the contrary, research continues to rely on population models in which the species of interest are isolated from their ecological context. This work offers several keystone indices in order to help multispecies fisheries management. The indices used are: (1) functional indices based on steady-state and dynamic trophic models; (2) structural indices based on bottom-up and top-down control mechanisms; and (3) qualitative keystone species indices using loop models (mixed control). The quantitative trophic models were constructed using Ecopath with Ecosim (EwE; v. 5.0) software, and the qualitative model was analysed using Loop Analysis. All models describe the interactions of the most representative species and functional groups inhabiting the benthic ecosystems of Tongoy Bay, La Rinconada Marine Reserve (Antofagasta Bay), and the kelp forest of Mejillones Peninsula (Antofagasta). Even though our results only represent the short-term dynamics of these systems, we have found keystoneness properties of several species and functional groups, including primary producers, herbivores, and top predators. Despite this wide variability of groups, we detected a different core set of species or functional groups, each of which contained prey–predator and plant–herbivore relationships. Because the traditional keystone concept of a single species is difficult to apply, we suggest shifting away from this view towards a more holistic alternative such as that of a keystone species complex. This kind of approach would facilitate the design and assessment of sustainable management strategies for ecological marine ecosystems. Despite the ecological relevance of our results, further experimental studies and modelling using other theoretical frameworks should be performed.
