A qualitative model for the biological community of the Northern Gulf of California, Mexico: potential fisheries effects on the ecosystem

Authors

  • Alejandro Espinoza-Tenorio El Colegio de la Frontera Sur, Mexico
  • Gabriela Montaño-Moctezuma Universidad Autónoma de Baja California Sur, Mexico
  • Ileana Espejel Universidad Autónoma de Baja California Sur, Mexico

DOI:

https://doi.org/10.15359/revmra.7.4

Keywords:

Ecosystem-based management, local ecological knowledge, qualitative analysis, artisanal fisheries, Gulf of California

Abstract

Ecosystem-based management (EBM) is one of the main paradigms under which the world’s fisheries have been redesigned. However, successful implementation of EBM has been limited due to the inherent complexity of ecological systems as well as the need to have enough information to build and analyze complex models. To successfully implement EBM in fisheries, countries such as Mexico need to design and promote management tools consistent with their social and natural context in a way that they can take advantage of the capabilities of their fishery systems. In this paper we used a qualitative model (Loop Analysis) to examine the ecosystem implications of fishery on some members of a marine community.  A model for the biological community of the Northern Gulf of California (NGC) was constructed, based on six fishery groups and a conservation group. Model predictions allowed assessing both direct and indirect effects from harvesting different fishery groups, as well as identifying those fisheries that might present a conflict when operating simultaneously. The qualitative nature of the model allowed incorporating local ecological knowledge (LEK) as a source of information, fostering the future involvement of stakeholders in the design of management strategies. The proposed ideas may be useful to generate goals regarding resource exploitation and conservation and also provide a guide to generate management strategies based on the knowledge of the ecosystem.

Author Biographies

Alejandro Espinoza-Tenorio, El Colegio de la Frontera Sur

Facultad de Ciencias Marinas e Instituto de Investigaciones Oceanológicas, UABC. 

 (ECOSUR)-Unidad Villahermosa

Gabriela Montaño-Moctezuma, Universidad Autónoma de Baja California Sur

Instituto de Investigaciones Oceanológicas (IIO), Carretera Tijuana-Ensenada

Ileana Espejel, Universidad Autónoma de Baja California Sur

Facultad de Ciencias, Carretera Tijuana-Ensenada

References

Allen, G. R., Bauchot, M. L., Bellwood, D. R., Bianchi, G., Bussing, W. A., Caruso, J. H., … Whitehead, P. J. P. (1995). Peces óseos. En W. Fisher, F. Krup, W. Schneider, C. Sommer, K. E. Carpenter & V. H. Niem (Eds.), Guía FAO para la identificación de especies para los fines de la pesca. Pacífico centro-oriental (pp. 799-1195). Roma, Italia: Food and Agriculture Organization of the United Nations.

Arreguín-Sánchez, F., Arcos, E. & Chávez, E. A. (2002). Flows of biomass and structure in an exploited benthic ecosystem in the Gulf of California, Mexico. Ecol. Model., 156, 167-183. doi: 10.1016/S0304-3800(02)00159-X

Aurioles-Gamboa, D. & Zavala-González, A. (1994). Some ecological factors that establish distribution and abundance of the sea wolf Zalophus californianus in the California Gulf. Cienc. Mar., 20, 535-553.

Berkes, F. & Folke, C. (2002). Back to the future: Ecosystem dynamics and local knowledge. En L. H. Gundrson & C. S. Holling (Eds.), Panarchy, understanding transformations in human and natural systems (pp. 121-144). Washington-Covelo-London, EE. UU.: Island Press.

Bobadilla, M. S., Álvarez-Borrego, S., Ávila-Foucat, S., Lara-Valencia, F. & Espejel, I. (2011). Evolution of environmental policy instruments implemented for the protection of totoaba and the vaquita porpoise in the Upper Gulf of California. Envir. Sci. Policy, 14, 998-1007. doi: 10.1016/j.envsci.2011.06.003

Bodini, A., Giavelli, G. & Rossi, O. (1994). The qualitative analysis of community food webs: Implications for wildlife management and conservation. J. Envir. Manage., 41, 49-65. doi: 10.1006/jema.1994.1033

Bondavalli, C., Favilla, S. & Bodini, A. (2009). Quantitative versus qualitative modeling: A complementary approach in ecosystem study. Comput. Biol. Chem., 33(1), 22-28. doi: 10.1016/j.compbiolchem.2008.07.012

Caddy, J. F. & Seijo, C. J. (2005). This is more difficult than we thought! The responsibility of scientists, managers and stakeholders to mitigate the unsustainability of marine fisheries. Philos. T. R. S., 360, 59-75. doi: 10.1098/rstb.2004.1567

Carmona, C. M. C. (1993). Estructura de la comunidad bentónica en la porción Norte del Golfo de California (Primavera, 1990). Tesis de Licenciatura no publicada, Facultad de Ciencias Marinas-UABC, Ensenada, México.

CBD. Convention on Biological Diversity. (2003). Review of the principles of the ecosystem approach and suggestions for refinement: A framework for discussion. Montreal, Canada: Convention on Biological Diversity.

Cinti, A., Duberstein, J. N., Torreblanca, E. & Moreno-Báez, M. (2014). Overfishing drivers and opportunities for recovery in small-scale fisheries of the Midriff Islands region, Gulf of California, Mexico: The roles of land and sea institutions in fisheries sustainability. Ecol. Soc., 19(1), 15. doi: 10.5751/ES-05570-190115

Cisneros-Mata, M. A., Montemayor-López, G. & Román-Rodríguez, M. J. (1995). Life history and conservation of Totoaba macdonaldi. Conserv. Biol., 9, 806-814. doi: 10.1046/j.1523-1739.1995.09040806.x

CITES. (2011). The CITES species. Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora. Ginebra, Suiza. Recuperado el 21 de septiembre, 2011, disponible en www.cites.org/eng/disc/species.php

Compagno, L. J. V., Krupp, F. & Schneider, W. (1995). Tiburones. En W. Fischer, F. Krup, W. Schneider, C. Sommer, K. E. Carpenter & V. H. Niem (Eds.), Guía FAO para la identificación de especies para los fines de la pesca. Pacífico centro-oriental (pp. 647-744). Roma, Italia: Food and Agriculture Organization of the United Nations.

Corkeron, J. P. (2006). Opposing views of the “ecosystem approach’’ to fisheries management. Conserv. Biol., 20, 617-619. doi: 10.1111/j.1523-1739.2006.00436.x

Cudney, B. R. & Turk, B. P. J. (1998). Pescando entre mareas del Alto Golfo de California. Una guía sobre la pesca artesanal, su gente y sus propuestas de manejo. Pto. Peñasco, México: CIEDO.

Dambacher, J. M., Li, H. W. & Rossignol, P. A. (2002). Relevance of community structure in assessing indeterminacy of ecological predictions. Ecology, 83, 1372-1385. doi: 10.1890/0012-9658(2002)083[1372:ROCSIA]2.0.CO;2

Dambacher, J. M., Li, H. W. & Rossignol, P. A. (2003). Qualitative predictions in model ecosystems. Ecol. Model., 161, 79-93. doi: 10.1016/S0304-3800(02)00295-8

DOF. Diario Oficial de la Federación. (1990). Se establece veda para las especies y subespecies de tortuga marina en aguas de jurisdicción federal del Golfo de México y Mar Caribe, así como en las del Océano Pacífico, incluyendo el Golfo de California. Ciudad de México, México: Gobierno Federal Mexicano.

DOF. Diario Oficial de la Federación. (1994). Norma Oficial Mexicana-SEMARNAT-023-1993, por la que se establecen medidas para la protección de especies de totoaba y vaquita en agua de jurisdicción federal del Golfo de California. Ciudad de México, México: Gobierno Federal Mexicano.

DOF. Diario Oficial de la Federación. (2004). Mediante el cual se aprueba la actualización de la Carta Nacional Pesquera y su anexo. México. Ciudad de México, México: Gobierno Federal Mexicano.

DOF. Diario Oficial de la Federación. (2007). Ley General de Pesca y Acuacultura sustentables. Ciudad de México, México: Gobierno Federal Mexicano.

Espinoza-Tenorio, A., Montaño-Moctezuma, G. & Espejel, I. (2010). Ecosystem-based analysis in a marine protected area where fisheries and protected species coexist. Environ. Manage., 45, 739-750. doi: 10.1007/s00267-010-9451-0

Espinoza-Tenorio, A., Wolff, M., Taylor, M. H. & Espejel, I. (2012). What model suits ecosystem-based fisheries management? A plea for a structured modeling process. Rev. Fish Biol. Fisher, 22, 81-94. doi: 10.1007/s11160-011-9224-8

Espinoza-Tenorio, A., Wolff, M. & Espejel, I. (2013). Using traditional ecological knowledge to improve holistic fisheries management: transdisciplinary modeling of a lagoon ecosystem of southern Mexico. Ecol. Soc., 18(2), 6. doi: 10.5751/ES-05369-180206

Finley, C. (2009). The social construction of fishing, 1949. Ecol. Soc., 14, 1-6.

Froese, R. & Pauly, D. (2011). FishBase. World Wide Web electronic publication. Recuperado el 31 de agosto, 2011, disponible en www.fishbase.org

García-Rodríguez, F. J. (1999). Cambios espaciales y estacionales en la estructura trófica y consumo del lobo marino de California, Zalophus californianus, en la región de las grandes islas, Golfo de California. Tesis de Maestría no publicada, CICIMAR-IPN, La Paz, México.

Gilchrist, G., Mallory, M. & Merkel, F. (2005). Can local ecological knowledge contribute to wildlife management? Case studies of migratory birds. Ecol. Soc., 10(1), 20.

Gregory, A. J., Atkins, J. P., Burdon, D. & Elliott, M. (2013). A problem structuring method for ecosystem-based management: The DPSIR modelling process. Eur. J. Oper. Res., 227(3), 558-569. doi: 10.1016/j.ejor.2012.11.020

Hendrickx, M. E. (1985). Diversidad de los macroinvertebrados bentónicos acompañantes del camarón en el área del Golfo de California y su importancia como recurso potencial. En A. Yáñez-Arancibia (Ed.), Recursos pesqueros potenciales de México: la pesca acompañante del camarón (pp. 95-148). Mazatlán, México: Instituto de Ciencias del Mar y Limnología-UNAM, Instituto Nacional de Pesca.

Hernández, A. & Kempton, W. (2003). Changes in the fisheries management in Mexico: Effects of increasing scientific input and public participation. Ocean Coast. Manage., 46, 507-526. doi: 10.1016/S0964-5691(03)00032-2

IUCN. (2005). Islands and protected areas of the Gulf of California (Mexico). En IUCN World heritage nomination-IUCN technical nomination (pp. 55-67). Gland, Switzerland: International Union for Conservation of Nature and Natural Resources.

IUCN. (2011). The IUCN red list of threatened animals. Recuperado el 21 de septiembre, 2011, disponible en www.iucnredlist.org

Jefferson, T. A. & Leatherwood, S. (1995). Mamíferos marinos. En W. Fisher, F. Krup, W. Schneider, C. Sommer, K. E. Carpeneter & V. H. Niem (Eds.), Guía FAO para la identificación de especies para los fines de la pesca. Pacífico centro-oriental (pp. 1669-1745). Roma, Italia: Food and Agriculture Organization of the United Nations.

Lercari, B. D. (2006). Manejo de los recursos del ecosistema del Norte del Golfo de California: Integrando explotación y conservación. Tesis de doctorado no publicada, CICIMAR-IPN, La Paz, México.

Levin, S. A. & Lubchenco, J. (2008). Resilience, robustness, and marine ecosystem-based management. BioScience, 58, 27-32. doi: 10.1641/B580107

Loiselle, S., Carpaneto, G. M., Hull, V., Waller, T. & Rossi, C. (2000). Feedback analysis in reserve management: studying local myths using qualitative models. Ecol. Model., 129, 25-37. doi: 10.1016/S0304-3800(00)00217-9

Márquez-Márquez, R. (1995). Tortugas marinas. En W. Fisher, F. Krup, W. Schneider, C. Sommer, K. E. Carpeneter & V. H. Niem (Eds.), Guía FAO para la identificación de especies para los fines de la pesca. Pacífico centro-oriental (pp. 1653-1664). Roma, Italia: Food and Agriculture Organization of the United Nations.

Márquez-Farías, J. F. (2000). Tiburones del Golfo de California. En M. A. M. Cisneros, M. F. L. Beléndez, B. E. Zárate, D. M. T. Gaspar, G. L. López del C., R. C. Saucedo & A. J. Tovar (Eds.), Sustentabilidad y pesca responsable en México: Evaluación y manejo 1999-2000 (pp. 237-256). Ciudad de México, México: Instituto Nacional de Pesca.

Montaño-Moctezuma, G., Li, H. W. & Rossignol, P. A. (2007). Alternative community interactions: a qualitative modeling approach. Ecol. Model., 205, 343-354. doi: 10.1016/j.ecolmodel.2007.02.031

Montaño-Moctezuma, G., Li., H. W. & Rossignol, P. A. (2008). Variability of community interaction networks in kelp forest reserves and adjacent exploited areas. Fish. Res., 94(1), 99-108. doi: 10.1016/j.fishres.2008.07.003

Morales-Zárate, M. V., Arreguín-Sánchez, J., López-Martínez, S. E. & Lluch-Cota, E. (2004). Ecosystem trophic structure and energy flux in the Northern Gulf of California, Mexico. Ecol. Model., 174, 331-345. doi: 10.1016/j.ecolmodel.2003.09.028

OECD. (1993). OECD core set of indicators for environmental performance reviews. París, Francia: Organization for Economic Co-operation and Development.

Olsson, P. & Folke, C. (2001). Local ecological knowledge and institutional dynamics for ecosystem management: a study of Lake Racken watershed, Sweden. Ecosystems, 4, 85-104. doi: 10.1007/s100210000061

Ortiz, M. & Wolff, M. (2002). Application of loop analysis to benthic systems in northern Chile for the elaboration of sustainable management strategies. Mar. Ecol. Prog. Ser., 242, 15-27. doi: 10.3354/meps242015

Ortiz, M. (2003). Qualitative modeling of the kelp forest of Lessonia nigrescens Bory (Laminariales: Phaeophyta) in eulittoral marine ecosystems of the south-east Pacific: an approach to management plan assessment. Aquac., 220, 423-436. doi: 10.1016/S0044-8486(02)00580-X

Ortiz, M., Levins, R., Campos, L., Berrios, F., Campos, F., Jordán, F. & Rodríguez, F. (2013). Identifying keystone trophic groups in benthic ecosystems: Implications for fisheries management. Ecol. Ind., 25, 133-140. doi: 10.1016/j.ecolind.2012.08.020

Ortiz-Lozano, L., Granados-Barba, A., Solís-Weiss, V. & García-Salgado, M. A. (2005). Environmental evaluation and development problems of the Mexican Coastal Zone. Ocean Coast. Manage., 48, 161-176. doi: 10.1016/j.ocecoaman.2005.03.001

Pauly, D. & Christensen, V. (1995). Primary production required to sustain global fisheries. Nature, 374, 255-257. doi: 10.1038/374255a0

Pedrín-Osuna, O., Córdova-Murieta, H. J. & Delgado-Marchena, M. (2001). Crecimiento y mortalidad de la totoaba, Totoaba macdonaldi, del alto golfo de California. Cienc. Pesquera, 14, 131-140.

Pérez-Mellado, J. L. & Findley, L. T. (1985). Evaluación de la ictiofauna del camarón en las costas de Sonora y norte de Sinaloa, México. En A. Yáñez-Arancibia (Ed.), Recursos pesqueros potenciales de México: La pesca acompañante del camarón (pp. 201-254). Ciudad de México, México: Universidad Nacional Autónoma de México.

Pikitch, E. K., Santora, C., Babcock, E. A., Bakun, A., Bonfil, R., Conover, D., ... & Sainsbury, K. (2004). Ecosystem-based fishery management. Science, 305, 346-347. doi: 10.1126/science.1098222

Plagányi, E. E. (2007). Models for an ecosystem approach to fisheries. Roma, Italia: Food and Agriculture Organization of the United Nations.

Poutiers, J. M. (1995a). Bivalvos. En W. Fisher, F. Krup, W. Schneider, C. Sommer, K. E. Carpeneter & V. H. Niem (Eds.), Guía FAO para la identificación de especies para los fines de la pesca. Pacífico centro-oriental. Plantas e invertebrados (pp. 99-223). Roma, Italia: Food and Agriculture Organization of the United Nations.

Poutiers, J. M. (1995b). Gasterópodos. En W. Fisher, F. Krup, W. Schneider, C. Sommer, K. E. Carpeneter & V. H. Niem (Eds.), Guía FAO para la identificación de especies para los fines de la pesca. Pacífico centro-oriental. Plantas e invertebrados (pp. 224-294). Roma, Italia: Food and Agriculture Organization of the United Nations.

Puccia, J. C. & Levins, R. (1985). Qualitative modeling of complex systems: An introduction to loop analysis and time averaging. Cambridge, EE. UU.: Harvard University Press. doi: 10.4159/harvard.9780674435070

Ruckelshaus, M., Klinger, T., Knowlton, N. & DeMaster, D. P. (2008). Marine ecosystem-based management in practice: scientific and governance challenges. BioScience, 58(1), 53. doi: 10.1641/B580110

SAGARPA. Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación. (1998). Pesquerías comerciales (1993-1998) Oficina de Puerto Peñasco, Sonora; Golfo de Santa Clara y San Felipe, Baja California. Ciudad de México, México: Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación.

Sala, E., Aburto-Oropeza, O., Reza, M., Paredes, G. & López-Lemus, L. G. (2004). Fishing down coastal food webs in the Gulf of California. Fisheries, 29, 19-25. doi: 10.1577/1548-8446(2004)29[19:FDCFWI]2.0.CO;2

Shepered, D. T. & Ransom, M. A. (2005). Direct and indirect fishery effects on small coastal elasmobranchs in the northern Gulf of Mexico. Ecol. Lett., 8, 1095-1104. doi: 10.1111/j.1461-0248.2005.00807.x

Taylor, S. J. & Bogdan, R. (1990). Introducción a los métodos cualitativos de investigación, la búsqueda de significados. Buenos Aires, Argentina: Paidós.

Zárate, D. L., Saavedra, V. T., Rojas, G. J. L., Yáñez-Arancibia, A. & Arriega, E. R. (1999). Terms of reference towards an integrated management policy in the coastal zone of the Gulf of Mexico and the Caribbean. Ocean Coast. Manage., 42, 345-368. doi: 10.1016/S0964-5691(98)00060-X

Published

2015-08-24

How to Cite

Espinoza-Tenorio, A., Montaño-Moctezuma, G., & Espejel, I. (2015). A qualitative model for the biological community of the Northern Gulf of California, Mexico: potential fisheries effects on the ecosystem. Journal of Marine and Coastal Sciences, 7, 53-72. https://doi.org/10.15359/revmra.7.4

Issue

Section

Scientific articles

How to Cite

Espinoza-Tenorio, A., Montaño-Moctezuma, G., & Espejel, I. (2015). A qualitative model for the biological community of the Northern Gulf of California, Mexico: potential fisheries effects on the ecosystem. Journal of Marine and Coastal Sciences, 7, 53-72. https://doi.org/10.15359/revmra.7.4

Comentarios (ver términos de uso)

Most read articles by the same author(s)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 > >>