The application of landscape ecology techniques for managing disturbed Mediterranean coastal seascapes

Abstract

La presión antropogénica es la amenaza preeminente para la biodiversidad, la resiliencia y el funcionamiento ecológico de los medios costero y marino. El desarrollo de respuestas efectivas a esta amenaza multifacética es un desafío importante para los gestores y responsables de la toma de decisiones, debido a la complejidad de los ecosistemas marinos poco conocidos. La interpretación ecológica fidedigna de los datos espaciales utilizando técnicas de ecología del paisaje marino tiene el potencial de ser una poderosa herramienta de gestión. Esta disciplina emergente explora las causas y consecuencias de los patrones espaciales en el medio marino. En esta tesis, las técnicas de ecología del paisaje marino se utilizan para entender las consecuencias ecológicas de las perturbaciones antropogénicas sobre los patrones espaciales de los paisajes marinos mediterráneos costeros a través de tres estudios.

En el primer estudio se exploró la relación entre los patrones espaciales y la biodiversidad. La cuantificación de la estructura del paisaje marino mediante una métrica de patrones espaciales mostró que la riqueza de las especies se puede conservar mediante la protección de la diversidad de hábitats en el paisaje marino. Los resultados también pusieron de relieve la importancia de la de la complejidad en la distribución en cuanto a la riqueza de especies. Se determinaron los efectos de las presiones antropogénicas sobre la estructura del paisaje marino utilizando las métricas espaciales y el análisis multivariante.

Este enfoque permitió evaluar la influencia de las diferentes variables de perturbación sobre los componentes específicos del paisaje marino. Los resultados indican que la contaminación de origen terrestre está provocando la fragmentación del paisaje marino y tiene la mayor influencia en la composición del mosaico de hábitats. En el último estudio , se determinó el efecto de estas perturbaciones en los servicios que proporcionan los ecosistemas utilizando los stocks de carbono como indicadores, en particular en las praderas de fanerógamas. En análisis mostró la importancia del hábitat en el paisaje marino en cuanto a los servicios de los ecosistemas.

Concluimos que las técnicas de cuantificación del paisaje marino proporcionan información valiosa sobre las causas y consecuencias de los patrones espaciales de los ambientes mediterráneos costeros. La cuantificación de la estructura del paisaje marino con métricas de patrones espaciales es una técnica efectiva y consistente para la evaluación ecológica fidedigna de los datos espaciales a las escalas necesarias para la gestión. Los enfoques presentados en esta tesis son herramientas e instrumentos informativos valiosos para los planes de conservación.

Anthropogenic pressure is the preeminent threat to the biodiversity, resilience and the ecological functioning of the coastal and marine environment. Developing effective responses to this multifaceted threat is a significant challenge for managers and decision-makers due to the complexities of poorly understood marine ecosystems. The ecologically meaningful interpretation of spatial data using seascape ecology techniques has the potential to be a powerful conservation tool. The emerging discipline of seascape ecology explores the causes and consequences of spatial patterns in the marine environment. In this dissertation, seascape ecology techniques are used to understand the ecological consequences of anthropogenic disturbance on the spatial patterns of coastal Mediterranean seascapes through three studies.

In the first study, the relationship between spatial patterns and biodiversity was explored. Quantification of seascape structure using spatial pattern metrics showed that species richness can be conserved by protecting the diversity of habitats in the seascape. The results also highlighted the importance of patch complexity for increased species richness. Using spatial metrics and multivariate analysis, the effects of anthropogenic pressures on seascape structure was determined. This approach allowed for the influence of different disturbance variables on specific components of the seascape to be assessed. The results indicate that land-based pollution is causing fragmentation of the seascape and has the largest influence on the composition of the mosaic of habitats. In the final study, the effect of these disturbance variables on ecosystem service delivery was determined using carbon stocks as an indicator ecosystem service. Land-based pollution emerged as an important driver of seascape structure and seagrass carbon capture. The analysis emphasized the importance of habitat context within the seascape for ecosystem service delivery. We conclude that seascape quantification techniques provide valuable information on the causes and consequences of spatial patterns in coastal Mediterranean seascapes. Quantifying seascape structure using spatial pattern metrics is an effective and consistent technique for the ecologically meaningful evaluation of spatial data at the scales required for management. The approaches presented in this dissertation are valuable and informative tools for conservation planning.