Functional identity and diversity of animals predict ecosystem functioning better than species-based indices

Drastic biodiversity declines have raised concerns about the deterioration of ecosystem functions and have motivated much recent research on the relationship between species diversity and ecosystem functioning. A functional trait framework has been proposed to improve the mechanistic understanding of this relationship, but this has rarely been tested for organisms other than plants. We analysed eight datasets, including five animal groups, to examine how well a trait-based approach, compared with a more traditional taxonomic approach, predicts seven ecosystem functions below- and above-ground. Trait-based indices consistently provided greater explanatory power than species richness or abundance. The frequency distributions of single or multiple traits in the community were the best predictors of ecosystem functioning. This implies that the ecosystem functions we investigated were underpinned by the combination of trait identities (i.e. single-trait indices) and trait complementarity (i.e. multi-trait indices) in the communities. Our study provides new insights into the general mechanisms that link biodiversity to ecosystem functioning in natural animal communities and suggests that the observed responses were due to the identity and dominance patterns of the trait composition rather than the number or abundance of species per se.

Identifying marine pelagic ecosystem management objectives and indicators

International policy frameworks such as the Common Fisheries Policy and the European Marine Strategy Framework Directive define high-level strategic goals for marine ecosystems. Strategic goals are addressed via general and operational management objectives. To add credibility and legitimacy to the development of objectives, for this study stakeholders explored intermediate level ecological, economic and social management objectives for Northeast Atlantic pelagic ecosystems. Stakeholder workshops were undertaken with participants being free to identify objectives based on their own insights and needs. Overall 26 objectives were proposed, with 58% agreement in proposed objectives between two workshops. Based on published evidence for pressure-state links, examples of operational objectives and suitable indicators for each of the 26 objectives were then selected. It is argued that given the strong species-specific links of pelagic species with the environment and the large geographic scale of their life cycles, which contrast to demersal systems, pelagic indicators are needed at the level of species (or stocks) independent of legislative region. Pelagic community indicators may be set at regional scale in some cases. In the evidence-based approach used in this study, the selection of species or region specific operational objectives and indicators was based on demonstrated pressure-state links. Hence observed changes in indicators can reliably inform on appropriate management measures

Integration of Indicator Alarm Signals for Ecosystem‐Based Fishery Management

We consider the problem of regulating the rate of harvesting a natural resource, taking account of the wider system represented by a set of ecological and economic indicators, given differing stakeholder priorities. This requires objective and transparent decision making to show how indicators impinge on the resulting regulation decision. We offer a new scheme for combining indicators, derived from assessing the suitability of lowering versus not lowering the harvest rate based on indicator values relative to their predefined reference levels. Using the practical example of fisheries management under an “ecosystem approach,” we demonstrate how different stakeholder views can be quantitatively represented by weighting sets applied to these comparisons. Using the scheme in an analysis of historical data from the Celtic Sea fisheries, we find great scope for negotiating agreement among disparate stakeholders.

Microphytobenthos vs Hydrobia: trophic coupling in estuarine environment

Os estuários são ambientes complexos, biologicamente diversos e muito importantes no que respeita à produtividade primária. As zonas intertidais destes ecossistemas são ocupadas por organismos que possuem uma elevada capacidade de sobrevivência e adaptação face às variadas e rápidas alterações nos factores ambientais (tais como temperatura, salinidade, conteúdo hídrico, etc.). As cadeias tróficas com origem no ecossistema estuarino bentónico são essencialmente herbívoras, regulando o fluxo de energia desde o fundo sedimentar e através do ecossistema. Nas áreas estuarinas intertidais a produção primária é essencialmente suportada pelo microfitobentos (MPB). Estas comunidades de microalgas bênticas constituem uma importante fonte de matéria orgânica e são por si só a principal fonte alimentar para as populações de Hydrobia. Neste contexto, a interacção MPB - Hydrobia é um modelo-chave na investigação da cadeia trófica estuarina de origem bentónica, actuando como um importante canal de transporte de energia para os níveis tróficos superiores, especialmente se considerarmos que Hydrobia é uma importante presa para peixes, aves e caranguejos. O presente estudo tem por objectivos gerais: i) a investigação do controlo ambiental (particularmente da luz e do teor em água do sedimento) e endógeno na migração vertical do MPB e ii) a identificação e potencial utilização de marcadores tróficos (pigmentos e ácidos gordos) úteis à investigação da interacção MPB – Hydrobia em laboratório e em condições naturais, considerando a existência de uma elevada plasticidade trófica por parte da Hydrobia e a elevada densidade populacional que estes organismos podem apresentar. A primeira fase de investigação resultou na comparação do papel dos estímulos ambientais e do controlo endógeno nos padrões de comportamento migratório vertical do microfitobentos, demonstrando a existência de um controlo essencialmente endógeno na formação e desintegração do biofilme superficial. A regulação e manutenção da biomassa à superfície do sedimento são claramente controladas pela variação dos factores ambientais, em especial da luz, cuja presença é essencial à formação total do biofilme microalgal à superfície do sedimento intertidal. Foi proposta uma nova abordagem metodológica com vista à estimativa nãodestrutiva do teor de água de sedimentos intertidais vasosos , possibilitando o estudo da influência da acção do vento no conteúdo hídrico dos sedimentos e o consequente impacto da dessecação na comunidade microfitobêntica. Observou-se que a dessecação provoca efeitos limitantes não só na biomassa superficial mas também na actividade fotossintética dos biofilmes microfitobênticos, conduzindo à diminuição da produtividade primária. No que respeita à dinâmica trófica da interacção MPB - Hydrobia foi estabelecido o uso do pigmento feoforbide a, quantificado nas partículas fecais da fauna, como marcador trófico que permite estimar a quantidade de biomassa de microalgas (clorofila a) incorporada pelos organismos animais.Para tal foi investigada e comprovada a existência de uma relação significativa entre a concentração de feopigmentos excretados e a concentração de clorofila a ingerida. Estes estudos foram desenvolvidos numa primeira fase à escala diária, considerando os efeitos dos ciclos sazonais, dia-noite e maré, e depois com a validação em condições naturais, numa escala mensal. A taxa de ingestão média de indivíduos de H. ulvae varia ao longo do dia, com o máximo em torno dos períodos diurnos de maré baixa, o que pode estar relacionado com a disponibilidade de MPB. As taxas de ingestão (TI) de H. ulvae variam ainda em função da estação do ano (TI verão > TI primavera) e em função da densidade de indivíduos (> densidade, < ingestão). Verificou-se um efeito negativo na concentração de clorofila disponível após herbívoria independentemente da densidade de indivíduos. Finalmente, a comparação dos perfis de ácidos gordos de H. ulvae provenientes de diferentes habitats com os perfis de potenciais fontes alimentares permitiu demonstrar que os ácidos gordos são ferramentas úteis na identificação do habitat ocupado por estes organismos. No entanto, apesar da ocupação de diferentes habitats e da integração de múltiplas fontes de produção primária na sua dieta foram sempre observados significativos níveis de ácidos gordos específicos de microalgas (em particular diatomáceas), reforçando o papel importante das comunidades de microalgas bênticas na dieta das populações de H. ulvae.

Simulation of economic benefits achieved by water quality improvement for recreational and professional users, within the SPICOSSA SSA (SPICOSSA System Approach) 11 - Guadiana estuary ecosystem sic

Dissertação de Mestrado, Gestão da Água e da Costa, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2010

Cape Verde coastal ecosystem: a study of community structure, trophic interactions and exploitation pattern

Tese de dout., Ciências e Tecnologia das Pescas, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Universidade do Algarve, 2005

Patterns of distribution in intertidal rocky shores: the role of grazing and competition in structuring communities

Tese de doutoramento, Ciências do Mar, Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente, Universidade do Algarve, 2000

The economic effects of common agricultural policy on Mediterranean montado/dehesa ecosystem

The decoupling of CAP payments leads production decisions and resources allocation to be more dependent on market prices and competitive advantages. The objective of this paper is to assess the effects of CAP trends on the montado/dehesa traditional ecosystem of Mediterranean regions in terms of farm income, land, labour and capital. A positive mathematical supply model disaggregated by the montado agro-forestry production systems of the Alentejo region in southern Portugal is developed. The results show that decoupling payments of CAP have negative economic effects on agricultural activities and resource use. Agricultural income increases with single farm payments but the foreseen increases in prices do not compensate the loss of the Agenda 2000 area payments in terms of competitiveness. These results reinforce the need to promote alternative agricultural and non-agricultural activities and policies in Mediterranean rural European areas and regions. (C) 2011 Society for Policy Modeling. Published by Elsevier Inc. All rights reserved.