Konnektivität

Korallenriff-Restaurierungsprojekt im Curieuse Marine National Park auf Curieuse Island, Seychellen. Foto © Jason Houston

Prinzip 4:

Erhaltung der ökologischen Vernetzung zwischen und zwischen Lebensräumen.

Konnektivität bezieht sich auf das Ausmaß, in dem die Populationen durch den Austausch von Eiern, Larvenrekruten, Jugendlichen oder Erwachsenen miteinander verbunden sind. Es bezieht sich auch auf die ökologischen Verbindungen, die mit angrenzenden und entfernten Lebensräumen verbunden sind. Die Konnektivität innerhalb und zwischen Schutzgebieten ist wichtig für die Erhaltung der Vielfalt und der Fischbestände und besonders wichtig für die Erhaltung ökologische Widerstandsfähigkeit.

A Netzwerk von MPAs sollten die Konnektivität zwischen den einzelnen MPAs maximieren, um den Schutz der ökologischen Funktionalität und Produktivität zu gewährleisten. Konnektivität und ökologische Verbindungen umfassen:

  • Verbindungen durch regelmäßige Larvenverteilung in der Wassersäule zwischen und innerhalb von MPA-Standorten
  • Regulär Ansiedlung von Larven von einem MPA zum anderen
  • Unterwasserwelt in ihrem Heimatgebiet, von einem Ort zum anderen
  • Verbindungen von miteinander verbundenen Lebensräumen wie Korallenriffen und Seegraswiesen oder zwischen Mangroven- und Seegrasgebieten und Korallenriffen

Die Verbindung zwischen geschützten Gebieten und Gebieten, die der Fischerei offen stehen, ist ebenfalls von entscheidender Bedeutung, um die lokale Fischerei zu unterstützen Spillover von Erwachsenen, Jugendlichen und Larven in befischten Gebieten. ref

Design-Empfehlungen

Sizing

Wenden Sie Mindestgrößen für geschützte Bereiche innerhalb des Netzwerks an

  • Wenden Sie Mindestgrößen für Meeresreservate an, abhängig davon, welche Arten geschützt werden müssen, wie weit sie sich bewegen und ob außerhalb der Schutzgebiete ein anderes wirksames Management vorhanden ist (z. B. 0.5-1 km und 5-20 km quer). ref
  • Die Meeresschutzgebiete sollten mehr als doppelt so groß sein wie der Heimatbereich der Herdarten (in alle Richtungen).
  • Wenn alle Arten geschützt werden sollen, ist es wichtig, große Flächen zu haben (kleinere Flächen können für einige Arten von Nutzen sein, die sich nicht sehr weit bewegen). Für den Schutz der Biodiversität ist die empfohlene Größe 10-20 km. ref
  • Wo Larvenverbreitungsmuster und / oder Bewegungsmuster von Erwachsenen bestimmter Zielarten bekannt sind, können diese Informationen auch Entscheidungen über die ideale Größe von Schutzgebieten treffen.
  • Schützen Sie wichtige Lebensräume, die die Arten von Fokalen während ihres gesamten Lebens genutzt haben (z. B. für Heimatgebiete, Gärtnereibereiche und Fischlaichaggregate), und stellen Sie sicher, dass die Reserven so beabstandet sind, dass Bewegungen zwischen ihnen möglich sind (z. B. ontogenetische Habitatsverschiebungen, Laichmigrationen). . ref
  • Schließen Sie ganze ökologische Einheiten (z. B. Offshore-Riffe) in Meeresreservate ein.

Abstand

Wenden Sie verschiedene Abstände zwischen geschützten Bereichen innerhalb des Netzwerks an

  • Weltraummarinenreserven 1 – 15 km voneinander entfernt, kleinere Reserven liegen näher zusammen.
  • Für zeitliche Schließungen jeglicher Art: Andere Arten von Schutzgebieten (z. B. räumliche Ausrüstungsgegenstände oder Zugangsbeschränkungen) sind möglicherweise sehr umfangreich (z. B. im gesamten Verwaltungsgebiet). Daher ist es möglicherweise nicht sinnvoll, bestimmte Abstände zwischen ihnen festzulegen Sie. Wenn jedoch andere permanente Schutzgebiete isolierte „Schutzinseln“ sind, gelten die gleichen Abstandsregeln (und Grundprinzipien) als No-Take-Bereiche.

Standort

  • Larvalquellen sind zeitlich variabel und schwer zu identifizieren. Wenn also ein starker, gleichbleibender, unidirektionaler Strom vorhanden ist, sollte eine größere Anzahl von Meeresschutzgebieten relativ zu den befischten Gebieten stromaufwärts liegen. ref
  • Stellen Sie sicher, dass sich MPAs in Lebensräumen befinden, in denen sich Schwerpunktarten befinden. ref

Shape

Verwenden Sie quadratische oder kreisförmige Formen für MPAs, die Compliance-Gesichtspunkten unterliegen (z. B. die Verwendung von Landmarken).

  • Verwenden Sie kompakte Formen (z. B. Quadrate oder Kreise anstelle von länglichen Formen) für MPAs, die Compliance-Gesichtspunkten unterliegen (z. B. die Verwendung von Landmarken).
  • Quadrate und Kreise ermöglichen ein begrenztes Übergreifen von Erwachsenen, was zur Aufrechterhaltung der Integrität der Schutzgebiete und damit zur Nachhaltigkeit ihres Beitrags zur Fischereiproduktion, Biodiversität und Widerstandsfähigkeit der Ökosysteme beiträgt. Andere Formen (z. B. lang und dünn) können das Übergreifen der befischten Gebiete erleichtern.
  • Die Form eines MPA ist ein entscheidender Faktor für eine effektive Abgrenzung und Durchsetzung. MPAs mit regelmäßigen Formen können durch Längen- und Breitengrade begrenzt werden und sind leichter durchsetzbar. MPAs mit unregelmäßigen Formen sind nicht leicht zu erkennen oder durchzusetzen und sollten vermieden werden.

Viele Fische, Wirbellose und Korallen setzen eine große Anzahl von Eiern und Jungen ins offene Meer ab. Die pelagischen Larven können für Stunden, Tage oder sogar Monate schwimmen oder sich durch die Meeresströmungen bewegen und Entfernungen von Tausenden von Kilometern zurücklegen, bevor sie sich ansiedeln. Viele Faktoren beeinflussen die Ausbreitung der Larven, die synergistisch wirken. Einflussfaktoren für die Verbreitung der Larven sind:

  • Larvenverhalten: Die Schwimmgeschwindigkeit und die Richtungsfähigkeiten von Larven sind stark artspezifisch
  • Larvendauer: Die Zeit, die Larven im offenen Ozean verbringen, ist auch artspezifisch. Stunden bis Monate, und die typische pelagische Dauer beträgt 28-35-Tage ref
  • Nahrungsressourcen: Menge der verfügbaren Nahrung während der pelagischen Dauer
  • Begegnung mit Raubtieren: Raubtiere beeinflussen das Überleben der Larven, den Zustand und die Wachstumsraten
  • Einflüsse von Strömungen oder anderen ozeanographischen Faktoren

Kürzlich durchgeführte Studien zeigen auch eine enorme Variabilität der Ausbreitungsentfernungen der Larven und geringere Ausbreitungsentfernungen als bisher angenommen (z. B. 100m zu 1km zu 30 km). ref Zum Beispiel ist die Ausbreitungsentfernung der Larven in Korallenfischen tendenziell 5-15km, und die Rekrutierung ist häufig. ref Daher sollte der Reserveabstand <15 km sein, wobei kleinere Reserven enger beabstandet sind. Die Konnektivität zwischen Populationen von Riffarten ist hauptsächlich oder ausschließlich für sessile Arten aufgrund der Verbreitung während des Larvenlebens bedingt. Bei den meisten untersuchten Riffarten hat sich gezeigt, dass die demografische Konnektivität in Größenordnungen von bis zu mehreren zehn Kilometern statt in Größenordnungen von Hunderten von Kilometern oder mehr wirkt. Dieses lokale Muster der Selbstrekrutierung und Konnektivität zwischen Riffen hat Auswirkungen auf die für MPAs innerhalb eines Netzwerks erforderlichen Größen und kann darauf hindeuten, dass auch kleine MPAs selbsttragend sein können. Neuere Forschungen zum Great Barrier Reef haben zudem gezeigt, dass gut geschützte Meeresschutzgebietsnetze einen wichtigen Beitrag zur Wiederauffüllung der Fischbestände sowohl innerhalb des Reservats als auch in angrenzenden gefischten Riffen leisten können. ref

Die Bewegung von Erwachsenen ist im Allgemeinen kleiner als die Bewegung der Larven. Bewegungsmuster bei erwachsenen Arten variieren stark zwischen den Arten. Um eine Reihe von Arten innerhalb einer MPA zu schützen, müssen beim MPA-Netzwerkdesign eine Reihe von Bewegungsmustern für Erwachsene berücksichtigt werden. Wie viel Schutz ein MPA für eine Art bietet, hängt (zu einem gewissen Grad) von den Bewegungsgewohnheiten und Entfernungen des Individuums (sowohl als Erwachsener als auch als Larven) ab. ref Wenn sich Erwachsene weit bewegen, die Meeresnachbarschaft ist groß und diffus. Wenn Erwachsene sessil sind, könnte die Nachbarschaft des Ozeans klein und verschieden sein.

Fischbewegung Diagramm

Gombos et al. 2013 ref; geändert von Maypa 2012 ref

Konnektivität ist wichtig, um ökologische Prozesse (z. B. Pflanzenfresser) zu unterstützen, die die Widerstandsfähigkeit der Riffe fördern. Beispielsweise kann die Konnektivität zwischen Korallenriffen und Mangroven das Weiden von pflanzenfressenden Fischen an benachbarten Riffen erhöhen. ref Pflanzenfressende Fische entfernen Algen, was das Wachstum von Korallen und die Widerstandsfähigkeit der Riffe fördert. Mangroven in der Karibik erhöhen nachweislich die Widerstandsfähigkeit von Offshore-Korallenriffen als Reaktion auf Störungen wie Hurrikanschäden. ref Nach einem Störungsereignis an einem Riff können Makroalgen die Korallen im Weltraum abwehren. Die Erhaltung gesunder Fischbestände, die Algen fressen, ist für die Erholung des Korallenriffs von entscheidender Bedeutung. Mangroven unterstützen eine erhöhte Biomasse von Fischen, die Makroalgen fressen. Daher kann die Konnektivität zwischen Mangroven und Riffen Korallen helfen, sich von Störungen zu erholen, und ihre Erholungsraten verbessern. ref

verknüpfte Lebensräume

Oben links: Bei Ebbe exponiert, zeigen Korallen auf den Riffflächen häufig eine Belastungstoleranz und können Bleichen widerstehen. Oben rechts: Die Lagunen des Hinterriffs haben oft starke Temperaturschwankungen. Korallen in diesen Gebieten können eine Akklimatisierung an die Temperaturbelastung zeigen. MIddle links: Angrenzende Seegraswiesen und Sandflächen dienen als Futter- und Baumschulgebiete für Korallenriffarten. Mitte rechts: Angrenzende Mangrovenlebensräume sind durch den Fluss von Materie, Energie und Organismen mit Korallenriffsystemen verbunden. Unten links: Das Ökosystem des Riffs erstreckt sich über seine physischen Grenzen hinaus und umfasst die angrenzenden Lebensräume, mit denen es in Wechselwirkung tritt, insbesondere Seegraswälder, Hinterriff-Lagunen und Mangroven, die wichtige Fischzuchtbetriebe bieten. Alle diese miteinander verknüpften Lebensräume müssen als Teile einer einzelnen funktionalen Einheit betrachtet und verwaltet werden. Unten rechts: Riffzonen (Klicken Sie auf das Diagramm für eine größere Version). Fotos: Oben links und rechts © S. Summerhays; Mitte links © D. Obura; Mitte rechts © NOAA; unten links © A. Reid; unten rechts © NOAA CoRIS

Folgende benachbarte Lebensraumtypen sollten bei der Gestaltung des MPA-Netzwerks berücksichtigt werden:

Riffböden

Korallen auf Riffflächen und oberen Riffkämmen, die bei Ebbe ausgesetzt sind, weisen häufig eine Belastungstoleranz auf und können dem Bleichen widerstehen oder sich schnell erholen. Sie werden wichtige Larvenlieferanten sein, die sich in toten Gebieten ansiedeln und ihre Genesung unterstützen können.

  • Riffflats bieten oft lebenswichtige Gärtnereien für Rifffische, die sich auf das Riff bewegen und dazu beitragen, die vom Bleichen betroffenen Gemeinschaften wieder herzustellen.
  • Stickstoff und organisches Material, das auf Riffflächen erzeugt oder von dort in Form von Fäkalien pflanzenfressender Fische und anderer Organismen transportiert wird, liefern wertvolle Nährstoffe für die Riffgemeinschaft. Die Übertragung von Materialien unterstützt die allgemeine Funktionsweise und Wiederherstellung des Systems.

Lagunen am Hinterriff

Korallenbestände in Hinterriff-Lagunen, insbesondere flachen Lagunen hinter Randriffen, sind routinemäßig starken Temperaturschwankungen ausgesetzt. Folglich können sich die Korallen etwas an die Temperaturbelastung und die Bleichbeständigkeit anpassen.

  • Backriff-Lagunen können als wichtige Baumschulen für Fische dienen.
  • Korallen in natürlich trüben, tiefer gelegenen Lagunen können eine höhere Bleichbeständigkeit aufweisen als Korallen derselben Art in klarem Wasser über Barrierenriffen.

Seagrass-Betten und Sandflächen

Seegraswiesen und Sandflächen, die die Korallenriffe umgeben, sind ein wichtiger Nährboden für Nachtfische wie Schnapper und Grunzen, die tagsüber an Riffen Unterschlupf finden. Nach der Fütterung in den Seegraswiesen und in den Sandebenen kehren die Fische zum Riff zurück, deponieren Nährstoffe (zum Nahrungsnetz des Riffs) und tragen zum Wachstum und zur Erholung der Riffgemeinschaften bei.

Mangroven

Der im Allgemeinen trübe Wasser- und Schatteneffekt von Mangroven kann die Bleichempfindlichkeit benachbarter Korallen verringern. Weitere Informationen und Anleitungen zu Resilienz und Mangroven finden Sie unter Bewirtschaftung von Mangroven zur Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Klimawandel.

  • In der Nähe von Riffen können Mangroven Fische füttern, die Schutz vor den Riffen suchen.
  • Mangroven führen fixierten Stickstoff und organischen Detritus in die Nahrungskette der Korallenriffe ein, ebenso wie Riffflats und Seegraswiesen.
  • Mangroven bieten einen mittleren Lebensraum für Kindergärten zwischen Seegraswiesen und Patch-Riffen, der das Überleben junger Fische erhöht. Mangroven können daher die Gemeinschaftsstruktur von Fischen benachbarter Korallenriffe stark beeinflussen. ref
  • Forschungen in der Karibik haben gezeigt, dass sich die Biomasse einiger kommerziell wichtiger Fischarten mehr als verdoppelt hat, als der Lebensraum von Erwachsenen mit Mangroven verbunden wurde, was die Notwendigkeit von Erhaltungsmaßnahmen zum Schutz der verbundenen Korridore von Mangroven, Seegrasbeeten und Korallenriffen verstärkt. ref Neuere Studien in Australien zeigen auch, dass die Verbindung zwischen Riffen und Mangroven in Reservaten den Überfluss an geernteten Fischarten fördert. ref
Mangroven vorhanden und abwesend

Die Abbildungen zeigen, wie die Verbindung zwischen Seegraswiesen, Mangroven und Korallenriffen die Größe und Dichte von Fischen (z. B. Grunts und Papageienfische) beeinflussen kann. Top - Mangroven vorhanden: Der rote Buchstabe „A“ zeigt jugendliches Grunzen, sobald er eine bestimmte Größe in einem Seegrasbeet erreicht hat, zu Mangroven (B). Die Mangroven dienen als Lebensraum für Zwischengärtnereien, bevor die Fische zu Patch-Riffen (C) wandern. Die Biomasse des Fisches ist an Patch-Riffen (C), flachen Vorderachsen (D) und deutlich erhöht Montastrea Riffe (E). Einige Fische (F) wie bestimmte Papageienfische, Scarus Guacamiaia, sind abhängig von Mangroven und werden dort nicht gesehen, wo Mangroven fehlen. Unten - Mangroven abwesend: Wenn die Mangroven nicht vorhanden sind, bewegen sich Fische direkt vom Seegras zu den Patch-Riffen und erscheinen an Patch-Riffen (G) mit geringerer Größe und geringerer Dichte, sodass sie anfälliger für Räuber sind. Modifiziert von Mumby et al. 2004. Quelle: Peter Mumby

Strände und Dünen

Küsten sind dynamische Zonen. Störungen in diesen Gebieten können Stranderosion, Veränderung des natürlichen Akkumulationszyklus und Erosion des Sandes entlang des Ufers, erhöhte Trübung des Gewässers der Küste oder sogar das Ersticken von lebenden Riffen mit übermäßigem Sediment verursachen. Angrenzende Lebensräume tragen zu unterschiedlichen Arten und Mengen von Larven zu Riffsystemen bei unterschiedliche Anfälligkeit für Bleichen. Daher ist es wichtig, diese Riffe zu identifizieren und wenn möglich mehrere Beispiele in das geschützte Gebiet aufzunehmen.


Das Ökosystem des Riffs erstreckt sich über seine physischen Grenzen hinaus und umfasst die angrenzenden Lebensräume, mit denen es in Wechselwirkung tritt, insbesondere Seegraswälder, Hinterriff-Lagunen und Mangroven, die wichtige Fischzuchtbetriebe bieten. Alle diese miteinander verknüpften Lebensräume müssen als Teile einer einzelnen funktionalen Einheit betrachtet und verwaltet werden. Foto © Jason Valdez / Marine Photobank

Konnektivität und ökologische Prozesse

Aktuelle Studien diskutieren die Bedeutung der Einbindung von Konnektivität in die Naturschutzplanung. ref Diese Fallstudien zeigen, wie ökologische Prozesse (z. B. Konnektivität zwischen Lebensräumen) in Entscheidungshilfewerkzeuge wie etwa Reserveauswahlalgorithmen (z. B. MARXAN) integriert werden können, um die Leistung von Schutzgebieten zu verbessern. Solche Bemühungen sind wichtig, um die Integration von Führungskräften zu erleichtern Ökosystem-basiertes Management in die Gestaltung von Meeresschutzgebieten.

Die neuesten Leitlinien zur Integration der Ausbreitung von Larven und Bewegungsmustern von Korallenfischen in die Gestaltung von Meeresreservaten Klicken Sie hier.