Long-term monitoring of coastal ecosystems at Las Cruces, Chile: Defining baselines to build ecological literacy in a world of change Monitoreo de largo plazo en el ecosistema marino costero de Las Cruces, Chile: Definiendo líneas base para construir alfabetización ecológica en un mundo que cambia
community structure, conservación, conservation, especies clave, estructura comunitaria, keystone species, legislación, marine reserves, policy, reservas marinas
Marine coastal habitats are being increasingly impacted by human activities. In addition, there are dramatic climatic disruptions that could generate important and irreversible shifts in coastal ecosystems. Long-term monitoring plays a fundamental and irreplaceable role to establish general baselines from which we can better address current and future impacts and distinguish between natural and anthropogenic changes and fluctuations. Here we highlight how over 25 years of monitoring the coastal marine ecosystem within the no-take marine protected area of Las Cruces has provided critical information to understand ecological baselines and build the necessary ecological literacy for marine management and conservation. We argue that this understanding can only be gained with simultaneous monitoring of reserves and human-impacted areas, and the development of complementary experimental studies that test alternative hypothesis about driving processes and mechanisms. In this contribution we selected four examples to illustrate long-term temporal fluctuations at all trophic levels including taxa from algae to sea birds. From these examples we draw a few general lessons: a) there is co-occurrence of rapid- and slowly- unfolding ecological responses to the exclusion of humans within the same rocky shore community. The sharp differences in the pace at which depleted populations recover is at least partly related to differences in life history (dispersal capabilities) of the targeted species. b) Long-term monitoring of the supply-side of marine communities is critical to evaluate the potential feedback effects of local changes in abundance into the arrival of new individuals and to correctly evaluate environmental and human-induced perturbations. c) Unexpected changes in local population dynamics can occur in “independent” and apparently non-interactive modules of the marine ecosystem, such as roosting sea birds inside the reserve. In addition we discuss the way in which ecological data generated from long-term monitoring at marine reserves was institutionalized in a national marine management policy. At the same time, we highlight the mismatch between the gained scientific information and principles from these studies and the current concept of marine protected areas that is being implemented by some government agencies in Chile. Information from long term monitoring programs has proved essential to understand how marine environments respond to anthropogenic and/or natural disturbances, however funding these schemes, which generally have no short term gains for funding agencies in both developing and developed countries, still remain a major challenge.Los ambientes marinos costeros están siendo impactados en forma creciente por las actividades humanas. Además, perturbaciones asociadas a cambios climáticos pueden producir cambios dramáticos e irreversibles en estos ecosistemas. El monitoreo de largo plazo juega un rol fundamental e irremplazable para establecer líneas-base sobre las cuales podemos establecer impactos actuales y futuros y distinguir entre cambios antropogénicos y fluctuaciones naturales. En este estudio resaltamos cómo el monitoreo de más de 25 años en la reserva marina costera no extractiva de Las Cruces ha entregado información crítica sobre líneas-bases ecológicas y ha ayudado a comprender ecosistemas costeros para su manejo y conservación. Planteamos que este conocimiento solo puede ser adquirido a través del monitoreo simultáneo en zonas de reservas y en zonas impactadas por el humano (de libre acceso), en conjunto con estudios experimentales complementarios para poner a prueba hipótesis acerca de los procesos y mecanismos que subyacen a los patrones observados. En este artículo seleccionamos cuatro ejemplos para ilustrar patrones temporales de largo plazo en todos los niveles tróficos, incluyendo taxa que van desde las macroalgas a las aves marinas. De estas experiencias surgen algunas lecciones generales: a) existe una coocurrencia de respuestas ecológicas rápidas y lentas frente a la exclusión de humanos en la misma comunidad costera rocosa. Las marcadas diferencias entre las tasas de recuperación de poblaciones afectadas son al menos en parte dependientes de las historias de vida (capacidad de dispersión) de estas. b) El monitoreo de largo plazo del “abastecimiento” de nuevos individuos (reclutamiento) en comunidades marinas es crítico para evaluar la potencial retroalimentación de cambios en abundancia local sobre la llegada de nuevos individuos y de esta forma evaluar correctamente perturbaciones ambientales o antrópicas. c) Cambios inesperados en dinámicas poblacionales pueden ocurrir en módulos aparentemente independientes del ecosistema litoral, como lo son las aves marinas que descansan o anidan al interior de la reserva. Adicionalmente, discutimos la forma en la cual datos ecológicos generados a partir de monitoreos de largo plazo fueron institucionalizados en un artículo de la ley de pesca y acuicultura. Al mismo tiempo resaltamos el desfase entre el conocimiento adquirido de los estudios de largo plazo en reservas marinas e instrumentos de conservación marina implementados por algunas agencias de gobierno en Chile. Concluimos señalando que la información proveniente de monitoreos de largo plazo ha resultado esencial para comprender cómo los ambientes marinos responden a disturbios naturales o antropogénicos, sin embargo el financiamiento de estos programas, que generalmente no tienen grandes ganancias en el corto plazo para las agencias de financiamiento, continúa siendo un gran desafío tanto en países desarrollados como los en vías de desarrollo.
SERGIO A NAVARRETE, JUAN C. CASTILLA, STEFAN GELCICH