Interplay of management and environmental drivers shifts size structure of reef fish communities.

ABSTRACT

Countries are expanding marine protected area (MPA) networks to mitigate fisheries declines and support marine biodiversity. However, MPA impact evaluations typically assess total fish biomass. Here, we examine how fish biomass disaggregated by adult and juvenile life stages responds to environmental drivers, including sea surface temperature (SST) anomalies and human footprint, and multiple management types at 139 reef sites in the Mesoamerican Reef (MAR) region. We found that total fish biomass generally appears stable across the region from 2006 to 2018, with limited rebuilding of fish stocks in MPAs. However, the metric of total fish biomass masked changes in fish community structure, with lower adult than juvenile fish biomass at northern sites, and adultjuvenile ratios closer to 11 at southern sites. These shifts were associated with different responses of juvenile and adult fish to environmental drivers and management. Juvenile fish biomass increased at sites with high larval connectivity and coral cover, whereas adult fish biomass decreased at sites with greater human footprint and SST anomalies. Adult fish biomass decreased primarily in Honduran general use zones, which suggests insufficient protection for adult fish in the southern MAR. There was a north-south gradient in management and environmental drivers, with lower coverage of fully protected areas and higher SST anomalies and coastal development in the south that together may undermine the maintenance of adult fish biomass in the southern MAR. Accounting for the interplay between environmental drivers and management in the design of MPAs is critical for increasing fish biomass across life history stages.

RESUMEN

Los países están ampliando las redes de áreas marinas protegidas (AMP) para mitigar la disminución de las pesquerías y apoyar la biodiversidad marina. Sin embargo, las evaluaciones de impacto de las AMP típicamente estudian la biomasa total de peces. Aquí, examinamos cómo la biomasa de peces desagregada por etapas de vida adultas y juveniles responde a factores ambientales como anomalías de la temperatura superficial del mar (SST) e impacto humano, y múltiples tipos de manejo en 139 sitios de arrecifes en el sistema arrecifal mesoamericano (SAM). Encontramos que la biomasa total de peces en general parece estable en toda la región entre 2006 y 2018, con una recuperación limitada de las poblaciones de peces en las AMP. Sin embargo, la métrica de biomasa total de peces enmascaró los cambios en la estructura de la comunidad de peces, con una biomasa de peces adultos más baja que juveniles en los sitios del norte, y proporciones adultojuvenil más cercana a 11 en los sitios del sur. Estos cambios fueron asociados con diferentes respuestas de peces juveniles y adultos a variables ambientales y de manejo. La biomasa de peces juveniles aumentó en sitios con alta conectividad larvaria y cobertura coralina, mientras que la biomasa de peces adultos disminuyó en sitios con mayor impacto humano y anomalías en la SST. La biomasa de peces adultos disminuyó principalmente en las zonas de uso general (GUZ) hondureñas, lo cual sugiere una protección insuficiente para peces adultos en el sur del SAM. Hubo un gradiente norte­sur en el manejo y los factores ambientales, con menor cobertura de áreas totalmente protegidas y mayores anomalías de SST y desarrollo costero en el sur. En conjunto esto puede degradar el mantenimiento de la biomasa de peces adultos en el sur del SAM. La interacción entre factores ambientales y el manejo en el diseño de las AMP es fundamental para aumentar la biomasa de peces en todas las etapas del ciclo de vida.