asymmetric connectivity of spawning aggregations of a commercially important marine fish using a multidisciplinary approach

connectivité asymétrique des agrégations de ponte d'un poisson marin d'importance commerciale par une approche multidisciplinaire

Clicks: 349
ID: 130379
2014
Free PDF
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Popular

Ranked #137 of 581 articles by views in pediatrics

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 581 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
Understanding patterns of larval dispersal is key in determining whether no-take marine reserves are self-sustaining, what will be protected inside reserves and where the benefits of reserves will be observed. We followed a multidisciplinary approach that merged detailed descriptions of fishing zones and spawning time at 17 sites distributed in the Midriff Island region of the Gulf of California with a biophysical oceanographic model that simulated larval transport at Pelagic Larval Duration (PLD) 14, 21 and 28 days for the most common and targeted predatory reef fish, (leopard grouper Mycteroperca rosacea). We tested the hypothesis that source–sink larval metapopulation dynamics describing the direction and frequency of larval dispersal according to an oceanographic model can help to explain empirical genetic data. We described modeled metapopulation dynamics using graph theory and employed empirical sequence data from a subset of 11 sites at two mitochondrial genes to verify the model predictions based on patterns of genetic diversity within sites and genetic structure between sites. We employed a population graph describing a network of genetic relationships among sites and contrasted it against modeled networks. While our results failed to explain genetic diversity within sites, they confirmed that ocean models summarized via graph and adjacency distances over modeled networks can explain seemingly chaotic patterns of genetic structure between sites. Empirical and modeled networks showed significant similarities in the clustering coefficients of each site and adjacency matrices between sites. Most of the connectivity patterns observed towards downstream sites (Sonora coast) were strictly asymmetric, while those between upstream sites (Baja and the Midriffs) were symmetric. The best-supported gene flow model and analyses of modularity of the modeled networks confirmed a pulse of larvae from the Baja Peninsula, across the Midriff Island region and towards the Sonoran coastline that acts like a larval sink, in agreement with the cyclonic gyre (anti-clockwise) present at the peak of spawning (May–June). Our approach provided a mechanistic explanation of the location of fishing zones: most of the largest areas where fishing takes place seem to be sustained simultaneously by high levels of local retention, contribution of larvae from upstream sites and oceanographic patterns that concentrate larval density from all over the region. The general asymmetry in marine connectivity observed highlights that benefits from reserves are biased towards particular directions, that no-take areas need to be located upstream of targeted fishing zones, and that some fishing localities might not directly benefit from avoiding fishing within reserves located adjacent to their communities. We discuss the implications of marine connectivity for the current network of marine protected areas and no-take zones, and identify ways of improving it.
Comprendre les patrons de dispersion larvaire est essentiel pour déterminer si les réserves marines intégrales sont autosuffisantes, quelles composantes seront protégées au sein de ces réserves et où leurs bénéfices se feront ressentir. Nous avons adopté une approche pluridisciplinaire combinant des descriptions détaillées des zones de pêche et des périodes de frai sur 17 sites répartis dans la région des îles Midriff (golfe de Californie) avec un modèle océanographique biophysique simulant le transport larvaire pour des durées de phase larvaire pélagique (PLD) de 14, 21 et 28 jours chez le poisson prédateur récifal le plus commun et le plus ciblé, le mérou léopard (*Mycteroperca rosacea*). Nous avons testé l'hypothèse selon laquelle une dynamique de métapopulation larvaire de type source-puits, décrivant la direction et la fréquence de dispersion des larves d'après un modèle océanographique, peut contribuer à expliquer des données génétiques empiriques. Nous avons caractérisé la dynamique métapopulationnelle modélisée à l'aide de la théorie des graphes et mobilisé des données de séquençage empiriques issues d'un sous-ensemble de 11 sites pour deux gènes mitochondriaux afin de vérifier les prédictions du modèle à partir des patrons de diversité génétique intra-site et de structure génétique inter-sites. Nous avons utilisé un graphe de population décrivant un réseau de relations génétiques entre les sites et l'avons confronté aux réseaux modélisés. Bien que nos résultats n'aient pas permis d'expliquer la diversité génétique intra-site, ils confirment que les modèles océaniques synthétisés par des graphes et des distances d'adjacence sur les réseaux modélisés peuvent expliquer des patrons de structure génétique inter-sites en apparence chaotiques. Les réseaux empiriques et modélisés ont révélé des similitudes significatives dans les coefficients d'agrégation de chaque site et dans les matrices d'adjacence entre les sites. La plupart des patrons de connectivité observés vers les sites situés en aval (côte du Sonora) étaient strictement asymétriques, tandis que ceux reliant les sites situés en amont (Basse-Californie et îles Midriff) étaient symétriques. Le modèle de flux génique le mieux étayé ainsi que les analyses de modularité des réseaux modélisés ont confirmé l'existence d'une impulsion larvaire partant de la péninsule de Basse-Californie, traversant la région des îles Midriff et se dirigeant vers le littoral du Sonora, qui agit comme un puits larvaire ; ce phénomène concorde avec la présence du gyre cyclonique (sens antihoraire) au pic de la ponte (mai-juin). Notre approche fournit une explication mécanistique de la localisation des zones de pêche : la majorité des secteurs les plus étendus où s'exerce la pêche semble être soutenue simultanément par des niveaux élevés de rétention locale, par un apport larvaire issu des sites en amont et par des dynamiques océanographiques qui concentrent la densité larvaire issue de l'ensemble de la région. L'asymétrie globale observée dans la connectivité marine souligne que les bénéfices générés par les réserves sont orientés selon des directions préférentielles, que les zones de non-prélèvement doivent être établies en amont des zones de pêche ciblées, et que certaines communautés de pêcheurs pourraient ne pas bénéficier directement de l'interdiction de pêche au sein des réserves adjacentes à leur localité. Enfin, nous discutons des implications de la connectivité marine pour le réseau actuel d'aires marines protégées et de zones de non-prélèvement, et nous identifions des pistes pour son amélioration.
Reference Key
munguia-vega2014peerjasymmetric Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors ;Adrian Munguia-Vega;Alexis Jackson;Silvio Guido Marinone;Brad Erisman;Marcia Moreno-Baez;Alfredo Girón-Nava;Tad Pfister;Octavio Aburto-Oropeza;Jorge Torre
Journal pediatrics
Year 2014
DOI
10.7717/peerj.511
URL
https://peerj.com/articles/511/
Keywords
oceanography fisheries population genetics no-take zonesmedicine

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.