Selección de indicadores para la evaluación de las Áreas Marinas Protegidas
Celia Ojeda Martínez
European Communities within the Sixth Framework Programme. The views expressed in this work do not necessarily reflect those of EC or anticipates the Commission’s future policy in the area.
Fotos portada: Aitor Forcada y Pablo Sánchez-Jerez.
TESIS DOCTORAL
Selección de indicadores para la evaluación de las Áreas Marinas
Protegidas.
______________________________
Indicators selection for the assessment of Marine Protected
Areas
Memoria presentada para optar al grado de Doctor por la Universidad de Alicante por Celia Ojeda Martínez
Alicante, 2008
Selección de indicadores para la evaluación de las Áreas Marinas Protegidas
_____________________________
Indicators selection for the assessment of Marine Protected Areas
Fdo.
Celia Ojeda Martínez Julio, 2008
VºBº VºBº
Director de la Tesis Doctoral Director de la Tesis Doctoral
Fdo. Dr. Just T. Bayle Sempere Fdo. Dr.Pablo Sánchez Jerez VºBº
Director del Departamento de Ciencias del Mar y Biología Aplicada
Fdo. Dr. Eduardo Ferrandis Ballester
Titulares del área de Zoología de la Universidad de Alicante,
CERTIFICAN:
Que la memoria de Tesis Doctoral titulada “Selección de indicadores para la evaluación de las Áreas Marinas Protegidas / Indicators selection for the assessment of Marine Protected Areas” presentada por CELIA OJEDA MARTÍNEZ, ha sido realizada bajo su dirección en la Unidad de Biología Marina del Departamento de Ciencias del Mar y Biología Aplicada de la Universidad de Alicante.
Y para que conste a los efectos oportunos, firman en Alicante a 24 de julio del año dos mil ocho.
Fdo. Dr. Just T. Bayle Sempere Fdo. Dr. Pablo Sánchez Jerez
Llegado a este punto y aparte en una etapa de mi vida, y aunque muchos piensen que éste haya sido un camino demasiado rápido, me ha dado tiempo suficiente para conocer a mucha gente, que, de una manera u otra han aportado algo en mí que queda reflejado en este trabajo. Tengo que agradecer a muchas y muchos que hayan estado a mi lado, aguantándome, soportándome, apoyándome, haciéndome reír y llorar, y sobre todo dándome un montón de experiencias diferentes.
En primer lugar tengo que agradecer a mi director de tesis, Just, que un día me diera la oportunidad de poder participar en el proyecto Empafish y sobre todo que me permitiera hacer la tesis con él. Gracias a sus correcciones, su paciencia y su impaciencia, he llagado a este punto, escribiendo malas discusiones y encima con un inglés murciano, pero intentando mejorar día a día. Gracias por darme la oportunidad de trabajar en la gestión de áreas marinas protegidas que ha sido algo que me ha gustado siempre. Gracias por el apoyo, la ayuda y las onzas de chocolate. A mi co-director, Pablo, por creer en que podía sacar algo tan marciano como el meta-análisis, y por convencerse finalmente que el DPSIR y los indicadores, sí son herramientas útiles, aunque parezcan aún más marcianos.
A Paqui por introducirme al DPSIR y dedicarme tiempo y miles de millones de hojas garabateadas acerca de los modelos y herramientas para la gestión de las AMP. A Carmen por currarse con mucha paciencia el laborioso trabajo de buscar las series temporales. A ambas por el cariño y apoyo que me han dado, por las veces que me han hecho reír y porque son dos buenas amigas.
Dentro del nidito de la Universidad de Alicante, van y vienen muchas personas. En el tiempo que he pasado aquí, he tenido el placer de conocer a muchas que me han aportado variopintas opiniones a todas y todos ellos gracias. A los que han aportado directamente algo en esta tesis, Carlos, por hacerme divertidas y chismosas las mañanas en la Consejería de Pesca escaneando documentos; Aitor, por ser el rey de la estadística y tener paciencia para explicármela. A ellos, con Just, Pablo. Pablito y Maite por estar en el trabajo de mar, que auque poco fue intenso, perdón por los golpes de mar, no todo el mundo nace sabiendo llevar una neumática. El resto han estado ahí para lo que fuera, Damián, Bea, Pablito, Jose, Marta, Yolanda, Aurora, Tito, Loya, Cristina y Elena. Y a
otras cosas por enviarme unos valiosos CDs cuando se me rompió el ordenador y a Ana por tener siempre una sonrisa aunque se te olviden los tickets.
Del nido me llevo tres buenas amigas. Mer tus conversaciones sobre libros, viajes, política y otras cosas… me han hecho reír y ver muchas cosas, sigue así. Yoa, gracias por acogerme en Sanvi y por las charlas sobre PRIMER. Gracias a las dos, por dos viajes inolvidables. Y por último a Maite, que me hizo disfrutar de mi primer congreso,
¡agüela!, y me acogió en el CIMAR..
De la parte de arriba del nidito, tengo que agradecer a Alfonso Ramos, por permitirme escribir gran parte de la tesis en unos de los despachos del CIMAR, a Jose Luis y Jose Jacobo Zubcoff.
Esta tesis forma parte del proyecto EMPAFISH, sin el cual no podría haberla desarrollado. Unir a mucha gente que piensa distinto, y que mantiene diferentes opiniones, pero no por eso menos interesantes, resulta curioso... Tengo que agradecer el calor de los canarios Pablo y Falcón, Mariagrazia, Ben, Raquel, Vanessa, Montse… y un montón de científicos y científicas más que han participado en este proyecto. Entre ellos se encuentra Fuen, mi más fiel critica y amiga, su tranquilidad suelen chocar conmigo, ahora nos entendemos y aparte de trabajar nos hemos pasado más de un rato de risas y cotilleos. A ella le tengo que agradecer que me pusiera en contacto con Joao Carlos Marques del IMAR. Estuve en Coimbra haciendo una estancia en el IMAR y tengo muy buenas experiencias, recuerdos y “saudades”. Zazu (Arantza) y Lino, fueron mi familia
“portuguesa” la gente del IMAR me acogió de buen agrado a pesar de ser española y hablar “portuñol”. Muito obrigada. Y con Ángles, gracias por escucharme.
Este camino ha sido más divertido con el apoyo de mis amigas y amigos, aquellos a los que les he tenido que contar que era un área marina protegida y que han aprendido palabras nuevas como, indicadores o gestión, que la Posidonia oceanica no es un alga y que a los ecologistas no nos salen dos antenitas verdes de la cabeza y podemos llevar tacones, gracias por quererme así, sin más, por llamarme y preguntarme que tal lo llevaba, por interesaros aunque no entendierais “ni papa”, gracias Laura, Laurita, Ana,
sí saben que son las reservas marinas, que me reñirán por no imprimir está tesis en reciclado, pero que me han escuchado y apoyado, y que luchan por un mundo mejor, Bea, R, Isabel, Paloma, Antonio… y un montón más que están en el anonimato y sin embargo hacen que este barco no se hunda.
Agradecer también a mi familia, a los que están y a los que no, porque todos han tenido algo que ver en que yo llegará hasta aquí. Y por último a quien va dirigida esta tesis a mis padres, que nadie les obligó a llegar hasta aquí, pero que lo han hecho de muy buen gusto, aprendiendo, disfrutando conmigo e intentado entender de qué hablo y que es lo que hago. Gracias por estar ahí.
Y a ti, que si vas a leer esta tesis, es porque crees en las áreas marinas protegidas. Por favor si imprimes está tesis hazlo en papel reciclado o FSC, con ello contribuirás a ayudar a la conservación del planeta y por ende a la protección de las reservas marinas.
Gracias a todas y todos.
Resumen General
i-xiii1. General Introduction
1.1. Preceding and protection necessities 1
1.2. MPAs as tool for biodiversity, fisheries and societal necessities 3 1.3. Necessity of indicators for effective MPA management 5 1.4. Study justification, general aims and work structure. 7
2. Review of the effects of protection in MPAs: Current knowledge and gaps
Abstract 13
2.1. Introduction 14
2.2. Material and methods 15
2.3. Results 17
2.4. Discussion 26
2.5. Conclusions 30
Appendix 2.1. 35
Appendix 2.2. 87
3. Conceptual model on relationships among factors determining Marine Protected Areas effectiveness
Abstract 109
3.1. Introduction 110
3.2. Material and methods 113
3.3. Results 117
3.4. Discussion 130
Appendix 3.1. 135
Appendix 3.2. 143
Appendix 3.3. 147
4. Assessment of the effectiveness of protection in Spanish Mediterranean MPAs: A DPSIR approach
Abstract 175
4.1. Introduction 176
4.2. Material and methods 177
4.3. Results 183
4.4. Discussion 202
5. Evaluation of the available institutional information needed to assess the effectiveness of Marine Protected Areas
Abstract 207
5.1. Introduction 208
5.2. Material and methods 209
5.3. Results 213
5.4. Discussion 217
6. Statistical assessment of parameters as indicators
Abstract 227
6.1. Introduction 228
6.2. Material and methods 231
6.3. Results 251
6.3. Discussion 331
7. Expert knowledge-based evaluation of parameters for the assessment of MPAs effects
Abstract 337
7.1. Introduction 338
7.2. Material and methods 339
7.3. Results 341
7.4. Discussion 353
8. Final indicator evaluation and General Discussion
Abstract 359
8.1. Final evaluation 360
8.2. General discussion 387
9. General conclusions
38910. References
397R ESUMEN GENERAL
RESUMEN GENERAL
Introducción general
Precedentes y necesidades de protección en Áreas Marinas Protegidas
Los océanos ocupan más del 70% de la superficie del planeta y un 95% de la biosfera, proveyendo de refugio y comida a unas 210.000 especies conocidas (O’Dor, 2003). De los 33 filos animales que existen en el mundo, 32 aparecen en los mares y océanos de los cuales 15 son exclusivamente marinos y cinco aproximadamente lo son (Gray, 1997). La percepción que se ha tenido de los mares y océanos es que son tan vastos que se juzgó como inconcebible que las actividades humanas pudieran alterar significativamente la estructura y el funcionamiento de los ecosistemas marinos. Hoy existe un amplio reconocimiento de que los océanos y sus recursos se encuentran bajo estrés. Los mares se encuentran altamente impactados debido a las acciones del ser humano, tales como; la industria, la pesca, el transporte marítimo, los efectos de las descargas de aguas residuales, el exceso de nutrientes de los efluentes de la agricultura y la introducción de especies exóticas. El aumento del uso, especialmente en las áreas costera, ha dañado los hábitats marinos y conducido a la sobre pesca de muchos stocks marinos. Un número elevado de organismos marinos, incluyendo entre estos mamíferos marinos, aves y tortugas, y también algunas especies comerciales de peces y mariscos, que están en la actualidad amenazadas o en peligro. Las amenazas o daños al hábitat, la perdida de especies y de diversidad genética unido a un incremento de los problemas debido a la sobre pesca, se avecinan de manera impresionante en el horizonte (Bellan- Santini et al., 1994; Chapman y Kramer, 1999; Edgar y Barrett, 1999). Con este escenario nuevas opciones de gestión deben de ser consideradas para detener estos impactos y asegurar que los ecosistemas marinos y sus criaturas son protegidos y restaurados.
Teniendo como base estas consideraciones, las áreas marinas protegidas (AMP) son a menudo propuestas como la principal herramienta para mitigar el estrés en los recursos y los ecosistemas marinos (Agardy, 1994; Francour et al., 2001; Sainsbury y Sumaila, 2003).
Los espacios terrestres que se han protegido tiene una larga historia en comparación con las áreas marinas protegidas y por tanto, conociendo los procesos seguidos en los primeros podrían tomarse como ejemplo muchas lecciones para la
i
gestión de las áreas marinas. En 1972 se declaró el primer Parque Nacional, el Parque Nacional de Yellowstone en los Estados Unidos; desde esta declaración comenzó un movimiento global con el objetivo de establecer áreas protegidas que duró desde finales del siglo XIX hasta principios del XX. Este movimiento ideológico promovió la creación de áreas protegidas alrededor del mundo. La primera AMP del mundo, que incluía una sustancial área marina fue establecida en Glaciar Bay, Alaska, en 1925. Esta primera zona protegida incorporaba aguas costeras que tenían importancia para la protección de poblaciones de ballenas y focas. Diez años mas tarde, la primera AMP primordialmente marina fue establecida, el santuario marino de Fort Jefferson, Florida, que abarcaba el sistema coralígeno de Dry Tortugas (Jones, 2001). Sin embargo, no fue hasta la primera conferencia mundial de Parques Nacionales en Seattle en 1962 cuando los países fueron invitados a crear áreas y parques marinos. Desde esa fecha, el número de áreas marinas protegidas ha ido aumentado, alcanzándose unas 1206 hasta 1994;
siendo establecidas con un sinfín de objetivos y diferentes propuestas (Kelleher et al., 1995).
Para poder evaluar hasta que nivel las AMP pueden ser efectivas es necesario que se definan objetivos con iniciativas específicas y que se alcance un consenso en la validación de los objetivos entre los usuarios más relevantes. La presentación de unos objetivos detallados es esencial como base para la selección de un AMP (Vanderklift y Ward, 2000). Pero destacamos la necesidad de complementar los objetivos implementando una evaluación efectiva. A pesar de que las áreas marinas protegidas son establecidas para cumplir con una serie de objetivos no existe un acuerdo en la definición de estos (Jones, 1994). Sin embargo podrían concretarse en tres principales aspectos: i) que mantengan sistemas ecológicos y de vida esenciales; ii) que sean para uso sostenible de especies y ecosistema y iii) que puedan preservar la diversidad biótica.
Pero de manera general, en la actualidad, los valores sociales están siendo considerados como los principales objetivos a tener en cuenta. Estos objetivos se pueden dividir en tres aspectos principales: conservación, económicos y sociales (Adaptado de IUCN Guidelines for Establishing Marine Protected Areas; Kelleher and Kenchington, 1992;
Jones, 1994; National Research Council, 2001).
Las AMP tienen objetivos de conservación que atienden a la preservación de la
diversidad de especies (Daily et al., 2000). Esta protección tiene el objetivo añadido de conservar un conjunto representativo de diferentes tipos de hábitats que asegurará la salvaguardia de muchas especies. Establecer un AMP tiene también el objetivo de proteger la costa y además, en la actualidad uno de sus objetivos prioritarios es promover la gestión integrada de la costa en interrelación entre las AMP y los recursos pesqueros (Murray y Ferguson, 1998). El establecimiento de un AMP en sus orígenes tenía transfondo económico como base para el mantenimiento de la economía en el sector pesquero, pero hoy en día, también es considerado beneficio para el turismo debido al gran desarrollo experimentado por este sector, especialmente en las zonas costeras.
Otro de sus objetivos prioritarios era recolonizar las áreas explotadas, para exportar biomasa, controlar las tasas de sobreexplotación y proveer refugio Pero también promueven y controlan el turismo y las actividades recreativas, proporcionando un desarrollo sostenible al controlar dichas actividades (Ray, 1976; Ballantine, 1980;
Kelleher y Kenchington, 1992). El establecimiento de estas zonas protegidas actúa controlando el desarrollo y la explotación, proporcionando beneficios añadidos, como de ayudar a preservar la belleza natural de la zona y de las áreas así como de diversos aspectos culturales incluidos en la zona protegida como son por ejemplo paisajes especiales o restos arqueológicos entre otros (Lien and Graham, 1896; Kelleher y Kenchington, 1992). Aún más, las AMP tienen valores añadidos que se basan en el reconocimiento de que poseen valores absolutos intrínsecos que se basan en la moral humana, en valores éticos y/o creencias (Tisdell y Broadus, 1989). En algunas AMP pueden encontrarse todos o la mayoría de los objetivos señalados anteriormente. Pero a los objetivos señalados habría que añadir los siguientes. Las AMP deben promover la investigación científica y favorecer la educación y capacitación de los usuarios (Allen, 1976; Bohnsack et al., 1989; Dhargalker y Untawale, 1991; Kelleher y Kenchington, 1992).
El término “AMP” es puede acabar siendo tan vago que puede tener poco valor por si mismo (Ballentine, 1999), y generalmente suele oscurecer los objetivos de conservación (Jones, 1994). Una plétora de términos se usa para describir estas áreas, dependiendo sobre todo del marco legal dentro del cual son designadas, del principal objetivo para el que son creadas y del nivel de protección (Jones, 2001). La IUCN define un área marina protegida como: “cualquier área del litoral o de terreno subtidal, junto con sus aguas circundantes y con la flora, fauna y características históricas y
iii
culturales asociadas, con las que ha sido reservada por ley u otras medidas efectivas de protección total o parcialmente” (Kelleher y Kenchington, 1992).
Dada la disparidad de tipos de AMP, en este trabajo se asume que el termino AMPserá usado haciendo referencia a que: “Área Marina Protegida” es cualquier zona marina que está protegida, donde existen restricciones de entrada y de actividades y donde todas las actividades están gestionadas con el objetivo de salvaguardar las características dentro del área.
Las AMP como herramientas para la biodiversidad, las pesquerías y las necesidades socioeconómicas
La mayoría de las AMP fueron y serán establecidas para cumplir con varios de los diferentes objetivos descritos anteriormente, sin embargo, en la actualidad sólo cubren el 1% de los mares y océanos del planeta. Se recomienda que como mínimo un 10% de los océanos del mundo deben ser protegidos (Rowley, 1994) o incluso se ha sugerido expresamente que, un 20% de la plataforma continental ha de ser protegida a través del establecimiento de AMP de pesca (Ramos-Esplá et al., 2004). Pocas de las reservas establecidas ofrecen una buena protección; de entre ellas un 71% no están siendo activamente gestionadas (Kelleher et al., 1995) y menos del 50% tiene una gestión efectiva (Ramos-Esplá et al., 2004) e incluso, en el Mediterráneo podemos encontrar solamente un 30% efectivamente gestionadas (WWF, 1998).
Teniendo en cuenta las graves amenazas al medio ambiente costero, se necesitan hacer cambios fundamentales en el modo de gestionar el medio marino. Desde un punto de vista conservacionista, la salvaguarda de la vida de los océanos significa no sólo proteger a una especie sino a también proteger una variedad de especies y habitats, así como las complejas interacciones entre especies que forman un ecosistema. Los impactos humanos son la principal amenaza para el medio costero, por tanto deben arbitrarse medidas para que sean regulados y que su incidencia sea mínima. Medidas que pueden hacerse efectivas mediante el establecimiento de Áreas Marinas Protegidas que cubran necesidades ecológicas, pesqueras y sociales. Establecer un AMP bien diseñada y gestionada ocasiona un rápido incremento del tamaño y la abundancia de las especies explotadas (Gell y Roberts, 2003; Halpern, 2003; Lubchenco et al., 2003),
La pérdida de biodiversidad en la naturaleza se manifiesta en que algunas especies desaparecen y otras se encuentran en peligro: Esto mismo está ocurriendo con los hábitats marinos. Normalmente algunas especies y hábitats están protegidos por leyes o normativas. Sin embargo esta protección no parece ser muy eficiente, y el establecimiento de cualquier tipo de protección debería de ser efectivo y proteger además de las especies a los hábitats de dichas especies (Ramade, 1990). Las AMP funcionan como áreas de conservación de la biodiversidad, especialmente en ecosistemas en estado crítico y en especies amenazadas; protegen no sólo los hábitats sino también las especies, aumentando así sus densidades, la talla de los individuos y fomentando la variabilidad genética.
Las pesquerías ejercen tanta presión sobre el medioambiente tanto como sobre las especies objetivo. El aumento de la demanda de productos pesqueros y los piensos para acuicultura han tenido poderosas implicaciones sobre las especies y ecosistemas marinos. A esto hay que añadir, el aumento de la potencia de los barcos pesqueros, los buques congeladores, los sistemas acústicos de pesca y otras nuevas tecnologías han llevado a un incremento del esfuerzo pesquero. Los incrementos mencionados y la libertad de trabajar en casi cualquier caladero, ha llevado a la sobreexplotación de muchos de ellos. La pesca ha reducido la abundancia de los stocks, principalmente aquellos en que el tamaño de los individuos es mayor, produciendo cambios en la estructura de las poblaciones (Bohnsack, 1989; Goñi, 1998; Sluka y Sullivan, 1998).
Como consecuencia el reclutamiento disminuye, y esto genera perdidas genéticas y que el tamaño de los individuos sea menor. La regeneración de los fondos marinos a través de regulaciones pesqueras como pueden ser: el control de la potencia de las embarcaciones, tallas mínimas de pesca y cierre temporal de algunos caladeros entre otras, son medidas que una vez establecidas pueden ayudar a esa regeneración (Forcada, 2007). Estas medidas al complementarse con el establecimiento de las AMP, son las que favorecen la conservación de los stocks pesqueros, ayudan a aumentar el número y la fecundidad de las poblaciones, aumentan la abundancia de juveniles, actúan como zonas de alevinaje y conservan la biodiversidad (Bell, 1983; Russ y Alcalá, 1998; García- Charton et al., 2004).
En términos socioeconómicos, la diferencia fundamental entre el uso y la gestión de los recursos en el mar y en la tierra surge desde de la percepción histórica de la definición de propiedad y de las leyes y normativas que gobiernan estas actividades.
Solamente recientemente, si comparamos con gestión en tierra, las naciones han
v
establecido normas de propiedad en el lecho marino y en las aguas superficiales, a través de las zonas de exclusión económicas (ZEE). La satisfacción que un AMP puede proporcionar para el público en general y para los usuarios directos, dependerá significativamente de comprobar si los beneficios percibidos son mayores con el establecimiento de AMP. La observación de la bondad de esta medida influirá a su vez en el apoyo del establecimiento de programas políticos. Los beneficios que la sociedad puede percibir son de un amplio rango, desde valoración de la ética medioambiental a reconocimiento de valores culturales.
Necesidad de indicadores para la gestión de las AMP
Las AMP han sido fuertemente defendidas como una herramienta ideal de gestión de las pesquerías costeras, porque son beneficiosas para las pesquerías, protegen la biodiversidad y gestionan los recursos marinos. En general las AMP han sido situadas de manera intrínseca en lugares de riqueza basada más en factores humanos oportunistas que en características ecológicas y/o socioeconómicas relevantes tales como; estructura del hábitat, procesos inter-específicos, distribución del esfuerzo pesquero, efectos de la localización del AMP, y su tamaño y diseño (Ramos et al., 2004), dando lugar a un conjunto heterogéneo de pequeñas reservas a lo largo de la costa. Ésta heterogeneidad se refleja además en la gestión implementada ya que los gestores toman decisiones desde su propio ámbito, presentando una falta de consistencia que lleva a una difícil comparación a posteriori, para deducir tendencias generales derivadas de los efectos de la protección. Hay que hacer constar que alredor del 71% de las AMP existentes en el mundo no se encuentran bien gestionadas (Kelleher et al., 1995) y sus resultados no están debidamente difundidos, no siéndoles útiles para otros gestores y usuarios.
La habilidad que las AMP deben tener para lograr los objetivos propuestos en su gestión, teniendo en cuenta las expectativas de los gestores y usuarios, debe de ser claramente evaluada. Existe pues una importante necesidad de desarrollar herramientas para medir el efecto que la protección tiene en las AMP. Los indicadores pueden ser estas herramientas, y están siendo desarrollados cada vez más como instrumentos de gestión para evaluar temas medioambientales (OECD, 1991; OECD, 1994)
Un indicador ecológico es una medida diseñada para informar de manera fácil y
promover el intercambio de información, teniendo en cuenta la cuestión para la que han de dar respuesta. Los indicadores siempre simplifican una realidad compleja. Se centran en aquellos aspectos que son relevantes y para los cuales existen datos disponibles. Pero su significado va más allá de lo obtenido a través de las observaciones. Los indicadores medioambientales comunican aspectos entendidos como críticos o de interrelaciones complejas entre las especies naturales y los componentes abióticos del sistema.
De entre la totalidad de las características que los indicadores medioambientales deben de evaluar para establecer adecuadas políticas de gestión los indicadores deben cumplir tres principales propósitos: 1) suministrar amplia información acerca de los problemas medioambientales para permitir a los gestores evaluar la problemática, 2) apoyar en el desarrollo de normas y prioridades basados en la identificación de factores clave que causan presiones en el medio ambiente y 3) controlar y observar los efectos que las normas aplicadas provocan en las respuestas.
Los indicadores deben de usarse como una ponderosa herramienta para evaluar los efectos de la protección en las AMP. Así, la selección de un conjunto de indicadores para evaluar las AMP debe proveer información que pueda ser comprendida por los gestores y los usuarios, y pueda suministrarles una base para la toma de decisiones. Por estas razones pueden contribuir al seguimiento de la efectividad en las AMP ya que revelan condiciones y tendencias que ayudan en el desarrollo de la planificación y de la toma de decisiones (Unluata, 1999).
Justificación y objetivos generales del trabajo
A pesar de que las AMP han sido ampliamente estudiadas y sus beneficios han sido evaluados, existe la necesidad de desarrollar herramientas que cuantifiquen el efecto de la protección y que monitoreen y controlen la efectividad de las AMP. La identificación y desarrollo de estas herramientas es necesaria no únicamente para los científicos sino que proporcionará información a los gestores para la toma de decisiones. El desarrollo y necesidad de estas herramientas, los indicadores, es la justificación de la elaboración de esta tesis.
El objetivo general de este trabajo es desarrollar metodologías y herramientas para evaluar el efecto de la protección de las áreas marinas protegidas. Este objetivo general se concreta en los objetivos específicos siguientes:
Proveer una síntesis de los estudios que han sido realizados para evaluar los efectos de las AMP identificando los objetivos, los sujetos de estudio usados,
vii
los descriptores, las metodologías y las aproximaciones experimentales utilizadas para analizar los diferentes tipos de resultados y revelar áreas donde el conocimiento es escaso y es necesario invertir mayor esfuerzo de investigación.
Identificar, definir y discutir las variables ecológicas y socioeconómicas que pueden ser usadas potencialmente como indicadores, para evaluar la efectividad de las AMP como respuestas a la conservación y restauración de las pesquerías y la biodiversidad marina, a través del desarrollo de un modelo conceptual y su aplicación a AMP del Mediterráneo.
Evaluar la disponibilidad y calidad de los parámetros definidos en el modelo conceptual para evaluara la efectividad de las AMP, determinando el nivel de participación institucional en la accesibilidad y disponibilidad de los parámetros.
Evaluar qué parámetros han sido los mejores indicadores del efecto de la protección para datos de peces tomados a través de censos visuales y para los datos de pesquerías, así como determinar cuáles han respondido efectivamente a las diferentes características estructurales de las AMP y a la posterior validación de los parámetros usando una serie de datos independientes.
Evaluar, en base a la información proporcionada por los gestores, la importancia de un conjunto de parámetros, sustentados en criterios preestablecidos, para de este modo poder detectar diferencias en la información recogida en relación al nivel (local, comarcal, regional o estatal) y al tipo (pesquerías, medio ambiente o turismo) de administración a que perteneciesen.
Resultados generales y Discusión
La primera fase de este trabajo consistió en la búsqueda y evaluación de los parámetros que han sido utilizados en el estudio de las AMP para evaluar el efecto de la protección. Se revisaron 224 estudios a escala global, tanto publicados -revisados por pares- como informes técnicos. Se obtuvo información acerca de: los objetivos de
socioeconómicos. La mayoría de los estudios que pasaron por una revisión por pares, se basaron en un diseño experimental de control versus impacto, mientras que los estudios técnicos, que no son evaluados por pares, tienen un diseño experimental más sencillo, siendo este realizado, la mayoría de las veces, únicamente dentro del AMP, pudiendo estar replicados en el tiempo y/o el espacio. Algunos de estos estudios aparecen replicados unas veces en zonas control y otras dentro de la misma reserva. Sin embargo diseños de muestreo más complejos como el BACI y mBACI, apenas han sido utilizados ni en los estudios revisados por pares ni en los informes técnicos. En general los informes técnicos presentan menor calidad, puesto que sus diseños experimentales son más sencillos, careciendo de replicación y dado que su tratamiento estadístico es sencillo.
A través de la revisión se pudo verificar que sería necesario realizar mejoras substanciales a la hora de investigar y evaluar el efecto de la protección. Una gestión integrada requiere de metodologías de estudio estandarizadas para aquellos que realizan los estudios, tanto investigadores como técnicos. Esta normalización permitiría una comparación de los efectos de la protección a gran escala.
Con una visión global del estudio de las AMP a lo largo de dos décadas, se desarrollo un marco conceptual basado en las relaciones fuerza motriz-presión-estado- impacto-respuesta que son observadas en las AMP. Dicho modelo conceptual se realizó con la aplicación del marco FPEIR, desarrollado y aplicado por la Agencia Europea del Medio Ambiente y la OCDE (OCDE, 1994). El modelo conceptual identifica los elementos que afectan, se ven afectados e interactúan en las AMP. A través del marco FPEIR, y con los resultados obtenidos en la revisión, se aplicó el modelo conceptual desarrollado, identificándose un conjunto de parámetros que son definidos, inicialmente, como posibles indicadores. Se definieron también en el modelo conceptual general, los elementos clave, especies o hábitats susceptibles de sufrir alteraciones; las fuerzas motrices, (sector pesquero y turístico), elementos que generan las presiones y que afectan al sistema y las respuestas (las AMP) como solución a la alteración del medio marino. De la aplicación del marco conceptual se definieron un total de 169 parámetros que se clasificaron dentro de los componentes del marco FPEIR.
La aplicación del modelo conceptual y los “indicadores” se realizó para: apoyar un enfoque de la conservación de los ecosistemas y para evaluar los factores del funcionamiento y las políticas de las AMP. Aplicando este modelo conceptual, se identifican las lagunas derivadas de la gestión y de las políticas medioambientales. El
ix
marco FPEIR proporciona una aproximación manejable al análisis de la complejidad de la gestión de las AMP. El desarrollo de este modelo conceptual y la definición de los
“indicadores”, pretende ser un recurso para gestores, políticos, científicos y el público en general para poder evaluar y controlar la gestión de las AMP.
El modelo conceptual general definido, se aplicó a tres casos de estudio en el Mediterráneo, con el fin de testar y validar dicho modelo conceptual y detectar carencias en la gestión. Las AMP en las que se aplicó fueron: el AMP de Tabarca, creada en 1986, y cuyo objetivo principal es el de una reserva de pesca. El Cabo de San Antonio, creado en 1993, siendo también su objetivo principal la pesca. Y en el AMP de Sierra Helada e islotes de Benidorm, recientemente creada, en 2005, que forma parte de un Parque Natural y cuyo objetivo es el de conservación de la biodiversidad. La aplicación del modelo conceptual definido requirió de la búsqueda de los parámetros definidos disponibles. El AMP de Tabarca tiene disponibles un mayor número de parámetros indicadores, cuyas series temporales son largas, debido principalmente a la antigüedad de esta área. Sin embargo aunque el AMP de Sierra Helada es la más reciente, sí existe información acerca de ciertos indicadores turísticos. A través, de la aplicación del modelo conceptual FPIER, se observó que en general, existen pocos parámetros indicadores disponibles. Los que sí están disponibles, no suelen tener series temporales largas, lo que dificulta la interpretación de los indicadores. En la mayoría de los casos, suele haber falta de información acerca de los indicadores de estado e impacto, con datos que suelen ser puntuales y que no se encuentran fácilmente disponibles. Aún así, cuando existen suficientes datos e indicadores, la aplicación de este marco conceptual resulta adecuada para identificar las carencias o no en la gestión y el nivel de efectividad de las políticas de conservación aplicadas.
La necesidad de definir herramientas que evalúen la gestión de las AMP, llevó a la definición de una metodología que valorase qué parámetros definidos y obtenidos a través del marco conceptual FPIER son los más idóneos como indicadores. Dicha metodología se fundamentó en la unión de tres análisis distintos para los que se tomo como base las principales características que debe presentar un indicador de buena calidad (Unesco, 2003); es decir, un indicador ha de estar disponible fácilmente, ha de ser estadísticamente viable y tiene que ser útil para las personas a las que va dirigido.
Los indicadores definidos teniendo como base el marco conceptual fueron evaluados a través de su disponibilidad y calidad de los datos. Se realizó una búsqueda de todos los parámetros definidos, mediante el marco conceptual, en las administraciones de pesca, medio ambiente y turismo en sus distintos niveles administrativos. En la búsqueda, se obtuvieron escasos resultados. Los datos disponibles fueron muy escasos y las series temporales obtenidas nunca superaron los cinco o seis años. La calidad de los datos tampoco resultó ser buena, ya que estos se encontraban muy agregados, en una escala temporal alta, a nivel de año, o bien agregados a nivel espacial. La agregación espacial es tal, que no permite realizar comparaciones a pequeña escala, a nivel de las AMP estudiadas, impidiendo extrapolar los resultados obtenidos a otras AMP y dificultando así evaluaciones más globales. Las administraciones turísticas a nivel local presentaban los mejores resultados, debido a un mayor aporte de recursos gestionado en ese tipo de administraciones. La obtención de indicadores de estado e impacto resultó ser la más difícil y con las series temporales más cortas. Así, hay escasa disponibilidad de la mayoría de los indicadores, con una cuestionable rentabilidad dadas las dificultades que presentaron en su búsqueda y la escasa calidad de la información finalmente obtenida.
Se realizó una evaluación con los datos procedentes de 34 casos de estudio de censos visuales de peces que pertenecían a 13 AMPs y se generó una base de datos final que incluía 3098 muestras de abundancia y 2729 muestras de biomasa. Y con datos de biomasa de pesquerías pertenecientes a muestras de 11 tipos diferentes de artes de pesca que provenían de 11 MPAs. Todas las MPAs estudiadas se sitúan entre el Mediterráneo Noreste hasta el Atlántico centro Este. Las series de datos tienen rango desde 1 año antes del establecimiento a 34 años después del establecimiento de las AMPs. La mayoría de las variables se relacionaron pero se obtuvieron bajos valores de correlación.
Para los censos visuales el índice de distinción taxonómica, la abundancia total y la biomasa fueron los mejor relacionados. Para las pesquerías los resultados difieren entre las distintas redes analizadas, sin embargo, en este análisis, más parámetros validaron el modelo. Los resultados no fueron los esperados. Sólo se pudieron analizar unos pocos de los 169 inicialmente definidos a través del modelo conceptual, ya que fueron los únicos parámetros para los que se disponía de datos y series temporales largas. La búsqueda de un indicador universal que sirva para evaluar la gestión y la efectividad de las AMP a un nivel global o de gran escala espacial (por ejemplo: el Mediterráneo) no dio resultado. Existe alta variabilidad temporal y espacial que genera una alta dispersión
xi
en los datos y así mismo en los resultados, debido a variables ecológicas y estructurales de las diferentes AMPs analizadas.
La tercera evaluación, consistió en un muestreo a través de encuestas realizadas a gestores para analizar y seleccionar cuáles son los indicadores preferidos por ellos de entre los definidos inicialmente. Este análisis se basó en el conocimiento, preferencias y necesidades de los gestores. Se clasificó a los gestores en dos grupos: según el nivel de administración al que pertenecían (local, provincial, regional o nacional) y según el tipo de administración (de recursos naturales o turismo). Los gestores fueron contactados y una vez aceptaban formar parte de las encuestas, fueron entrevistados personalmente para realizar la encuesta. Se reunieron un total de 24 cuestionarios. Los resultados finales se obtuvieron mediante la ponderación de todos los valores de las opiniones asignados. Los resultados reflejan las preferencias de los gestores con los parámetros más valorados y su posibilidad de ser utilizados como indicadores en las AMPs. De los 169 parámetros definidos los mejor valorados fueron aquellos categorizados como Fuerzas Motrices y Respuestas, mientras que los Estados e Impactos obtuvieron valoraciones más bajas. Los gestores demostraron una alta dispersión en sus respuestas.
Este estudio demuestra que los pasos en la selección de indicadores son propensos a juicios de valor. Las diferencias en las valoraciones entre gestores generaron una alta variabilidad en los resultados. Este proceso aumentó la transparencia en la definición e identificación de indicadores dando la oportunidad a los gestores de manifestar sus opiniones explicadamente.
Las tres evaluaciones se unieron con el fin de obtener un conjunto de parámetros indicadores para evaluar el efecto de la protección. De cada una de las evaluaciones se obtuvo un valor final para cada parámetro. Los datos se estandarizaron con el fin de obtener un valor final de tres para cada evaluación en cada parámetro. Se sumaron las evoluciones clasificando los parámetros, que se pudieron clasificar en malos, medios o buenos indicadores. El objetivo fue conseguir un conjunto de indicadores para evaluar los efectos de la protección en las AMP. Del total de los parámetros definidos, sólo 16 se pudieron clasificar como buenos indicadores, debido a que eran los únicos parámetros para los que se tenían datos en las tres evaluaciones. Todos ellos estaban clasificados como Estados por el marco FPEIR.
Conclusiones generales
De manera general, las conclusiones obtenidas en este trabajo son:
Las metodologías y parámetros usados para evaluar el efecto de la protección son escasos, y el número de objetivos analizados es bajo, concentrándose únicamente en la conservación de la biodiversidad y los recursos pesqueros. Resulta fácil el estudio de estos parámetros, mientras que no se cubren otras muchas necesidades de estudio.
Existe una falta de uso de metodologías apropiadas. Esta deficiencia es debida a la inadecuada inversión para implementar nuevas técnicas. Así, Recomendamos que se desarrollen e implementen metodologías de muestreo que sean extrapolables a mayores escalas temporales y espaciales, al desarrollo de protocolos de muestreo y que se favorezca una mayor inversión en nuevas metodologías y técnicas que ayuden a mejorar la efectividad a la hora de estudiar y evaluar los efectos de la protección en las AMP, permitiendo comparar a una escala espacial y temporal, para poder obtener conclusiones generales de la efectividad de las AMP.
La metodología FPEIR es una herramienta adecuada que simplifica el análisis y la complejidad de la gestión de las AMP, sirviendo también para evaluar su efectividad.
Su correcta aplicación requiere de información durante todos los procesos, además de una comprensión de la estructura y funcionamiento de los ecosistemas. La aplicación de este modelo proporcionó la identificación de un grupo de indicadores que ayudaran a abordar una aproximación ecosistémica y a evaluar el funcionamiento y las políticas de un AMP. Se detectaron también carencias en la gestión y en dichas políticas, identificando así su nivel de efectividad.
La implementación de una evaluación de indicadores, basada en tres evaluaciones, resultó ser efectiva para detectar un conjunto de indicadores que pueden aplicarse en las AMP. Es necesario desarrollar enfoques multi-disciplinares en la investigación y gestión de los recursos de las Áreas Marinas Protegidas.
En el trabajo, se realizaron algunas recomendaciones que deberían ser consideradas en el futuro para evaluar el efecto de la protección de las AMP y el uso de indicadores como herramientas de gestión.
xiii
G eneral introduction
CHAPTER 1
GENERAL INTRODUCTION
1.1. Preceding and protection necessities.
Oceans occupy more than 70% of the Planet’s surface and 95% of the biosphere and provide shelter and food for some 210.000 known species (O’Dor, 2003). From the 33 animal phyla that exist worldwide, 32 occur in the sea, 15 are exclusively marine, and five are nearly so (Gray, 1997). Once they were thought to be so vast that it was judged inconceivable that human activities might significantly alter the structure and functioning of marine ecosystems. There is a broad recognition that oceans and their living resources are under stress. Seas are highly impacted by a variety of facts such as:
heavy human use from industries like fishing and transportation, the effects of waste disposal, excess of nutrients from agricultural runoff, and from the introduction of exotic species. Increasing use by humans, especially in the coastal zone, have damaged marine habitats and led to over fishing many marine fish stocks. Significant numbers of marine organisms, including mammals, birds, and turtles, as well as some commercially harvested fish and shellfish, are now threatened or endangered. The threats of further habitat damage, loss of species, and loss of genetic diversity in addition to increasing problems from over fishing, loom imposingly on the horizon (Bellan-Santini et al., 1994; Chapman and Kramer, 1999; Edgar and Barrett, 1999).
Taking into account this viewpoint new management approaches or options must be considered to stem the damage and ensure that marine ecosystems and their unique features are protected and restored. In this regard, marine protected areas (MPAs) are more often proposed as major tools to relieve stress on marine resources and ecosystems (Agardy, 1994; Francour et al., 2001; Sainsbury and Sumaila, 2003).
Terrestrial reserves and protected areas have a long history compared to marine protected areas and many lessons can be learned from them. In 1872 the first protected natural park was declared, Yellowstone National Park in the United States, from this declaration a global movement to establish protected areas set out that lasted since the end of the 19th century to the begins of the 20th century. This ideological movement promoted the creation of this protected areas all around the world. The world’s first official MPA which included a substantial subtidal area was established at Glacier Bay, Alaska in 1925, incorporating coastal waters of importance to whale and seal
populations. Ten years later, the first primarily subtidal MPA was established at Fort Jefferson Marine Sanctuary, Florida, covering the Dry Tortugas system of coral reefs (Jones, 2001). However, it was not until the First World Conference on National Parks, Seattle in 1962, that countries were invited to create marine areas and parks.
Subsequently, the number of marine protected areas has been rising reaching the number of 1206 by 1994, which have been established with a different variety of different proposals (Kelleher et al., 1995). When assessing the degree to which MPAs can be effective it is important that - detailed objectives of specific initiatives – were formulated and that consensus on their validity was reached amongst relevant stakeholders. Detailed objectives are an essential basis for MPA selection (Vanderklift and Ward, 2000) and the effectiveness of evaluation. Marine protected areas are implemented to achieve different goals and there is not agree with the definition of the MPAs aims (Jones, 1994), however they can be summarized in tree main aspects: i) to maintain essential ecological and life support systems; ii) to the sustainable utilization of species and ecosystems and iii) to preserve biotic diversity. But in a more general way nowadays social values are being considered so all the proposed aims can be divided in three principal subjects: conservation, economic, and social aims (Adapted from: IUCN's Guidelines for Establishing Marine Protected Areas; Kelleher and Kenchington, 1992; Jones, 1994; National Research Council, 2001).
MPAs have conservation aims that call for the preservation of biodiversity and natural habitats. This preservation protects rare and vulnerable habitats and species from impacts and pressures to conserve a representative set of habitat types that will maintain genetic and/or species diversity (Daily et al., 2000). This protection has also the aim to conserve a representative set of habitat types that will ensure the protection of many species. Establishing an MPA has also the aim of coastal protection; moreover, nowadays one of their aims is to promote integrated coastal management between MPAs and coastal resources (Murray and Ferguson, 1998). Though the establishment of MPAs was in their origins economic so as to maintain economical fishing issues, - nowadays due to its development - tourist benefits are as well considered. One of the
and exploitation of the area, thus helping to preserve the area’s natural beauty, and areas of distinct character with significant cultural values, like e.g.: archaeological sites, shipwrecks among others (Lien and Graham, 1896; Kelleher and Kenchington, 1992).
Even more, MPAs have a value based on the recognition that nature possesses intrinsic absolute value based on the humane moral extensionist ethic and/or animal beliefs (Tisdell and Broadus, 1989). Within all this aims we can found some that include all of the previous three. More over, MPAs intend to promote scientific research and education and training for stakeholders (Allen, 1976; Bohnsack et al., 1989; Dhargalker and Untawale, 1991; Kelleher and Kenchington, 1992).
The term “MPA” includes intertidal reserves and areas focused on the protection of other issues. The term is so broad and vague that it has little value (Ballantine, 1999), and generality may obscure marine nature conservation objectives (Jones, 1994). A plethora of terms are used to describe such areas, depending upon the policy framework within which they are designated, the principal objectives and the level of protection (Jones, 2001). The IUCN defined a MPA as “any area of littoral or subtidal terrain, together with its overlying water and associated flora, fauna, historical and cultural features, which has been reserved by law or other effective means to protected part or all of the enclosed environment” (Kelleher and Kenchington, 1992).
Given the disparity of types of MPAs, in this work the general term of MPA will be employed, where a 'Marine Protected Area' (MPA) will be any marine area that is protected, where there are restrictions on entry and activities and where entry and activities are managed with the aims of safeguarding features within the area.
1.2. MPAs as tool for biodiversity, fisheries and societal necessities.
Most of MPAs were and will be established to fulfil several of the goals described above; however MPAs cover only 1 % of the world’s oceans. It has been recommended to protect at least the 10% of the marine surface (Rowley, 1994) or even more, the 20% of the continental shelf for fisheries MPAs (Ramos-Esplá et al., 2004).
Few of them offer a good protection, 71% are not being well actively managed (Kelleher et al., 1995), less than 50% are been effectively managed (Ramos-Esplá et al., 2004) and even more, in the Mediterranean we can find merely the 30% effectively managed (WWF, 1998).
Given the many threats affecting the world’s coastal environments, fundamental changes need to be done in the way our marine environments are managed. From a
conservation perspective, safeguarding ocean life means protecting not solely a single species, but the full variety of species and their habitats, as well as the complex interactions along with species that make up an ecosystem. Human impacts are the principal threat to the coastal environment therefore they must be regulated. This can be done most effectively by establishing Marine Protected Areas that will cover ecological, fisheries and societal necessities. Recent empirical evidences suggests that establishing well-designed and managed MPAs results in a rapid increase in the size and abundance of exploited species (Gell and Roberts, 2003; Halpern, 2003; Lubchenco et al., 2003), thus reversing the detrimental effects of fishing (Dugan and Davis, 1993; Roberts and Hawkins, 2000).
Biodiversity losses are shown in the fact some species have disappeared and others are in danger, and similar effects can be observed in marine habitats. Usually these species and habitats are protected by laws or regulations taken them as items unconnectedly. However this kind of protection does not seem to be functional and the protection needs to be effective and should protect also the natural habitats of this species (Ramade, 1990). MPAs work as areas that conserve biodiversity, especially critical habitats of threatened species, they protect not only habitats but species increasing their densities, average sizes of individuals, and they protect genetic variability.
Fisheries exert pressure on the environment as well as on targeted fish stocks.
The ever-increasing demand for seafood for consumer goods, processed foodstuffs and fishmeal has had powerful implications for marine species and ecosystems. This joined to the adoption of more powerful boats, freezer trawlers, acoustic fish finders, and other advanced technologies has led to a massive increase in fishing effort. This high effort and the freedom to work in any fishing grounds ended in the overexploitation of fishing grounds. Fishing reduces the abundance of exploited stocks, principally the higher sizes individuals, changing the population demographic structure (Bohnsack, 1989; Goñi, 1998; Sluka and Sullivan, 1998). Recruitment decreases, and this generates genetic loses and individual species are smaller. Some measures to avoid this were to regenerate
areas of biodiversity conservation (Bell, 1983; Russ and Alcalá, 1998; García-Charton et al., 2004).
Taken into account socio-economic terms, a fundamental difference between the use and management of resources in the sea and on land arises from historical perceptions or definitions of ownership and the laws and conventions that rule these activities. Only recently in comparison with land, have some countries proceeded to establish ownership of the seabed and overlying waters through declaration of territorial seas and exclusive economic zones (EEZs). The acceptability of MPAs by the general public and to main users will depend significantly on whether the perceived benefits are greater with or without MPAs, and this, in turn, will influence the political support for MPA programs. But benefits perceived by society on the establishment of MPAs are a very wide range, from environmental ethics to cultural landscapes.
1.3. Necessity of indicators for effective MPA management
MPAs worldwide have been strongly advocated as an ideal tool for the management of coastal fisheries as they are beneficial for the fisheries, they protect biodiversity and they manage coastal resources, therefore they have been established around the world. In general MPAs have been sited at intrinsically ecological rich places based more on opportunistic human factors than on relevant ecological and/or socioeconomic features such as, currents structure, habitat requirements, inter-specific processes, fishing effort distribution, effects of MPA location, size and design (Ramos et al., 2004), resulting in a very heterogeneous pool of small reserves along the coast.
This heterogeneity is also reflected in the management implemented as managers monitor characters and properties under their purview, presenting lack of consistency between management agencies generating difficult post-comparisons to deduce general trends derived from the effects of protection. Furthermore, around 71% of the existing MPAs are not managed (Kelleher et al., 1995) and their effects are not duly disseminated, creating uneasiness in many stakeholders and users. The ability of MPAs to achieve their management objectives, which takes into account the expectations of managers and stakeholders, must be assessed. There exists the necessity to develop tools to measure the protection effect in MPAs. Indicators can be these tools, they are being developed as management tools to address environmental issues (OECD, 1991;
OECD, 1994).
An ecological indicator is a metric designed to inform easily and quickly about the conditions over time and space of target ecosystem. They represent a quantitative or descriptive categorization of environmental data, they are a distance measure from a goal against which aspects of policy performance should be assessed using techniques such as goal-programming. Communication is the main function of indicators: they should enable or promote information exchange regarding the issue they address.
Indicators always simplify a complex reality. They focus on certain aspects which are regarded relevant and on which data are available. But their significance goes beyond that obtained directly from the observed properties. Environmental indicators communicate those aspects regarded critical or typical for the complex interrelation between natural species and abiotic components of the environmental system.
Waltz and Meadows (Unesco, 2003) listed the characteristics of a good indicator: 1) to have an agreed scientifically sound meaning, 2) to be representative of an important environmental aspect for the society, 3) to provide valuable information with a readily understandable meaning, 4) to be meaningful to external audiences, 5) to help in focusing information necessary for answering important questions, and 6) to assist decision-making by being efficient and cost-effective to use. Other authors also list this characteristics as they should: 1) be scale independent, i.e. useful at the national, regional, state, or whatever level the natural resources are being managed at, 2) sound and acceptable conceptual basis, 3) be reliable over time, 4) have statistical properties, 5) have manageable data requirements, 6) require skills that confer and convey accuracy of the data, 7) be archived properly, 8) be robust to resist interference, and 9) have international compatibility (O’Connor and Dewling, 1986; Dale and Beyler, 2001;
Salas, 2002).
Between these entire characteristics that environmental indicators must assess, it is clear that in relation to policy-making, indicators are used for three major purposes:
1) to supply information on environmental problems in order to enable policy-makers to value their seriousness, 2) to support policy development and priority setting by identifying key factors that cause pressure on the environment and 3) to monitor the
to monitoring the effectiveness of MPAs as they reveal conditions and trends that help in development planning and decision making (Unluata, 1999).
1.4. Study justification, general aims and work structure.
Marine Protected Areas have been widely studied and their benefits have been assessed. But there exists a necessity to develop tools to quantify this effect and also monitor and control the effectiveness of the MPAs. The identification and development of tools to assess the protection effect of MPAs is a necessity not only for scientists but also for managers. This development and necessity is the justification of the following dissertation.
The general objective of this work is to develop methodologies and tools to assess the protection effect of marine protected areas. This general objective is concreted in the following specific aims:
To provide a synthesis of studies that have been carried out to evaluate the effects of MPAs identifying their objectives, the study subjects used, the descriptors, the methods of research and the experimental approaches used to analyse the different kinds of results and reveal areas where understanding is poor and future research is necessary (Chapter 2).
To identify, define and discuss the ecological, socio-economic and the related basic variables that can potentially be used as indicators, to assess the effectiveness of MPAs as policy response to conserve and restore fisheries and marine biodiversity, through the development of a conceptual model (Chapter 3), and the potential application to Mediterranean MPAs (Chapter 4).
To evaluate the availability and quality of the list of parameters related with the conceptual model for assessing the effectiveness of MPAs determining the institutional involvement in the accessibility and availability of these parameters (Chapter 5).
To assess which parameters were the best indicators of protection effect for fish UVC census and fisheries samples data and to determine which where those that respond effectively to different structural characteristics of the MPAs. The parameters proposed were validated with independent data.
(Chapter 6).
To evaluate by managers opinions’ the importance of a set of parameters according to some criteria and to detect differences according to the administration level and regarding management sectors (Chapter 7).
The objectives were achieved by chapters. Subsequently, the thesis is organized in eight chapters plus and introductory chapter and conclusions (Fig.1.1), based in six papers submitted to international scientific journals.
Figure 1.1. Thesis outline.
The second chapter covers a review of studies that assessed the protection effect of MPAs. The review was made aiming to identify the parameters/variables used to assess that effect, classifying them in: the objectives studied, the study subject used, the sampling design, the species or families used, the variables, the sampling methodology and the spatial scale, amid others (Chapter 2). The main target of the review was to identify the parameters predominantly used to assess the protection effect to point out the indicators mainly used in observation in the general framework. Deficiencies and lacks of information were stressed out by the use or not of determined parameters, when assessing the protection effect in MPAs. A general conceptual model (Chapter 3) for MPAs with factors that caused changes in the system interrelated with the efforts made by society to solve them taking into account the effect of the changes manifested in the impacts was created. The driving force-pressure-state-impact-response (DPSIR)
protection effect in MPAs. This model was applied to three Mediterranean MPAs (Chapter 4) applying the parameters found to those which data was available and looking for the gaps in management in these MPAs. With the parameters list defined from the DPSIR conceptual model three different evaluations were organized. An evaluation based on the capability of gathering temporal data of these parameters was done (Chapter 5). Meanwhile with the same parameters list and the data available for UVC fish census and fisheries data, of 24 European MPAs, indexes and indicators were defined and selected by statistical means (Chapter 6). The third evaluation (Chapter 7) consists of interviews to managers to assess a value to the different parameters applying a list of five criteria defined. The aim of these three evaluations was to define the best set of indicators in a conceptual way, and end up with a list that can be usable for managers and scientist to assess the protection effects in MPAs. Lastly, the three evaluations are joined and in the general discussion (Chapter 8) is analysed in a synthetic and global view the results from the overall study. In the general conclusions (Chapter 9) were remarked the more relevant contributions to the present research.
R EVIEW OF THE EFFECTS OF PROTECTION IN MPAs:
CURRENT KNOWLEDGE
AND GAPS
CHAPTER 2
REVIEW OF THE EFFECTS OF PROTECTION IN MPAs: CURRENT KNOWLEDGE AND GAPS.
Resumen
Se revisaron trabajos que estudiaban el efecto de la protección en las áreas marinas protegidas (AMP) con el fin de describir que parámetros han sido los más utilizados para demostrar el efecto de la protección. Así, se revisaron 224 trabajos, obteniendo información sobre los objetivos del estudio, las metodologías de trabajo y los organismos más usados para medir la protección. En está revisión se observó que a principios de los 80 hubo un incremento exponencial de las publicaciones relacionadas con las AMP, alcanzando su auge en el periodo comprendido entre 1998 y 2001. La mayoría de los estudios concentran sus esfuerzos en los efectos biológicos producidos en un AMP, siendo escasos aquellos que abordan el tema desde los efectos socio- económicos. La mayoría de los estudios que pasaron por una revisión por pares, se basan en un diseño experimental de control versus impacto, mientras que los estudios técnicos, que no son evaluados por pares, tienen un diseño experimental más sencillo, siendo este realizado la mayoría de las veces únicamente dentro del AMP, pudiendo estar replicados en el tiempo y/o el espacio, algunos aparecen replicados en zonas control y otros dentro de la misma reserva. Sin embargo diseños más complejos como el BACI y mBACI, apenas han sido utilizados, tanto por los estudios revisados por pares como por los informes técnicos. Se desarrollaron una serie de categorías que puntuaban los estudios siendo aquellos revisados por pares los que obtuvieron mejores puntuaciones. De esta revisión podemos aseverar que se deberían realizar mejoras substanciales a la hora de investigar y evaluar el efecto de la protección. Una gestión integrada requiere de metodologías de estudio estandarizadas por aquellos que realizan los estudios, tanto investigadores como técnicos. Esta normalización permitiría una comparación de los efectos de la protección a gran escala. Podemos recomendar que se desarrollen e implementen metodologías de muestreo extrapolables a gran escala temporal y espacial. Que se desarrollen protocolos de muestreo y se realice una mayor inversión en nuevas metodologías y técnicas para mejorar la efectividad en el estudio y evaluación en las AMP.
Abstract
We reviewed studies that assessed the protection effect in marine protected areas (MPAs) to describe the most common objectives of MPAs, study methodologies and study organisms, in order to identify fields in which research is lacking. A total of 224 publications were reviewed. Since the early 80’s there was an almost increase in the number of peer reviewed publications on MPAs which peaked in the period 1998-2001.
Most studies concentrated on the biological effects on MPAs, while relatively few studies researched about socio-economic effects. Most peer reviewed studies were based on control versus impact designs, while technical reports involved only protected areas replicated in time and/or space. BACI (before-after-control-impact) and mBACI (multi-before-after-control-impact) designs were seldom used. According to the developed scoring rank, peer reviewed studies reached higher scores. Substantial improvements can be made in the way that MPAs are assessed and evaluated. Reasoned management requires standardised methods of study, to be applied by both researchers and administrators, enabling a posteriori comparison of results over a wide geographical range. We recommend long term monitoring, development of protocols and higher investment in new methodological approaches to improve the assessment of the effects of protection in MPAs.
2.1. Introduction
Coastal marine environments host key habitats for many endangered marine populations, their accessibility and proximity to heavily inhabited areas makes them vulnerable to over exploitation through fishing, and to direct anthropogenic impacts.
Traditionally, the demand of food in coastal areas makes fishing one of the most important activities impacting the marine environment (Gell and Roberts, 2003).
Fishing exerts direct pressure on the environment as well as on fish stocks, and there is unequivocal evidence that fishing has reduced the abundance and size of the most targeted and valuable species (Pauly et al., 1998; Chapman and Kramer, 1999; Edgar and Barrett, 1999; McClanahan et al., 1999; Chiappone et al., 2000; Willis et al., 2003;
widely established throughout the world as a management tool (Agardy, 1994).
Specifically, MPAs have been implemented to reduce the effects of over fishing of coastal marine stocks, preserve marine biodiversity and protect key habitats (Francour et al., 2001; Halpern, 2003) and to ensure sustainable socio-economic development for human communities (Sainsbury and Sumaila, 2003).
MPAs have been strongly advocated as an ideal tool for the management of coastal fisheries as they conserve fish stocks, increase the number and fecundity of the breeding population, increase the abundance of juveniles, and act as nurseries and areas of biodiversity conservation (Bell, 1983; Russ and Alcalá, 1998; García-Charton et al., 2004). Recent empirical evidence suggests that establishing well-designed and managed marine reserves results in a rapid increase in the size and abundance of exploited species (Gell and Roberts, 2003; Halpern, 2003; Lubchenco et al., 2003), thus reversing the detrimental effects of fishing (Dugan and Davis, 1993; Roberts and Hawkins, 2000). As this management tools became widely used there is an increasing need to understand their long-term overall effectiveness (Pomeroy et al., 2005). The ability of MPAs to achieve their management objectives, which takes into account the expectations of managers and stakeholders, must be assessed. This study therefore aims to: a) provide a synthesis of studies that have been carried out to evaluate the effects of MPAs in terms of their objectives; b) identify the study subjects used, descriptors and the most commonly used methods of investigation; c) analyse the different kinds of experimental approaches used to assess the effects of protection; d) analyse the different kinds of results on the effects of protection; and e) reveal areas where understanding is poor and future research is necessary.
2.2. Material and methods
This review is based on a comprehensive search of papers available through the published literature, together with a classical bibliographical seek. To be included in this review, works must study the protection effect in an MPA and not only be descriptive but also show statistical results. Papers selected in the search that were revisions, or did not provide quantitative data were not included. We made keyword searches using “MPA(s)”, “protection effect”, “descriptors”, “ecological indicators” and
“social indicators”. References not published in journals were obtained through a classical search in different governmental and research institutions, and universities.
Great effort was put in the search of technical reports, though there was considerable