Island restoration to rebuild seabird populations and amplify coral reef functioning.

ABSTRACT

Mobile organisms like seabirds can provide important nutrient flows between ecosystems, but this connectivity has been interrupted by the degradation of island ecosystems. Island restoration (via invasive species eradications and the restoration of native vegetation) can reestablish seabird populations and their nutrient transfers between their foraging areas, breeding colonies, and adjacent nearshore habitats. Its diverse benefits are making island restoration increasingly common and scalable to larger islands and whole archipelagos. We identified the factors that influence breeding seabird abundances throughout the Chagos Archipelago in the Indian Ocean and conducted predictive modeling to estimate the abundances of seabirds that the archipelago could support under invasive predator eradication and native vegetation restoration scenarios. We explored whether the prey base exists to support restored seabird populations across the archipelago, calculated the nitrogen that restored populations of seabirds might produce via their guano, and modeled the cascading conservation gains that island restoration could provide. Restoration was predicted to increase breeding pairs of seabirds to over 280,000, and prey was predicted to be ample to support the revived seabird populations. Restored nutrient fluxes were predicted to result in increases in coral growth rates, reef fish biomasses, and parrotfish grazing and bioerosion rates. Given these potential cross-ecosystem benefits, our results support island restoration as a conservation priority that could enhance resilience to climatic change effects, such as sea-level rise and coral bleaching. We encourage the incorporation of our estimates of cross-ecosystem benefits in prioritization exercises for island restoration.

RESUMEN

Restauración en islas para reconstruir las poblaciones de aves marinas y amplificar la funcionalidad de los arrecifes de coral Resumen Los organismos móviles como las aves marinas pueden proporcionar flujos importantes de nutrientes entre los ecosistemas, aunque esta conectividad ha sido interrumpida por la degradación de los ecosistemas isleñas. La restauración de islas (por medio de la erradicación de especies invasoras y la restauración de la vegetación nativa) puede reestablecer las poblaciones de aves marinas y su transferencia de nutrientes entre las áreas de forrajeo, las colonias reproductoras y los hábitats adyacentes a la costa. Los diferentes beneficios de la restauración de islas hacen que sea cada vez más común y escalable a islas más grandes y archipiélagos completos. Identificamos los factores que influyen sobre la abundancia de aves reproductoras en todo el archipiélago de Chagos en el Océano Índico y realizamos un modelo predictivo para estimar la abundancia de aves que podría soportar el archipiélago bajo escenarios de la erradicación de un depredador invasor y la restauración de la vegetación nativa. Exploramos si existe la base de presas para soportar las poblaciones restauradas de aves marinas en el archipiélago, calculamos el nitrógeno que las poblaciones restauradas podrían producir mediante el guano y modelamos la conservación en cascada que podría proporcionar la restauración de la isla. Se pronosticó que la restauración incrementaría las parejas reproductoras a más de 280,000 y que las presas serían las suficientes para soportar las poblaciones restauradas de aves marinas. También se pronosticó que los flujos restaurados de nutrientes resultarían en un incremento de la tasa de crecimiento de los corales, la biomasa de los peces del arrecife y las tasas de bio­erosión y de alimentación de los peces loro. Dados estos beneficios potenciales entre los ecosistemas, nuestros resultados respaldan a la restauración de islas como una prioridad de conservación que podría incrementar la resiliencia a los efectos del cambio climático, como el incremento en el nivel del mar y el blanqueamiento de los corales. Promovemos que se incorporen nuestras estimaciones de los beneficios transecosistémicos dentro de los ejercicios de priorización para la restauración de islas.