Modeling the connectivity of Juan Fernandez rock lobster (Jasus frontalis), subpopulations through a biophysical model Public Deposited

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  • El archipiélago de Juan Fernández y el de las islas Desventuradas, corresponden a dos pequeños grupos de islas oceánicas, separadas entre sí 460 mn y ubicadas aproximadamente a 360 mn frente a la costa chilena. La economía local de estas islas se basa casi exclusivamente en la extracción y comercialización de recursos marinos, focalizados principalmente en la explotación de la langosta (Jasus frontalis). Esta especie endémica se encuentra distribuída en ambos archipiélagos conformando una metapoblación, donde su dinámica y estructura poblacional sería modulada por forzantes oceanográficos, especialmente durante su prolongada fase larval planctónica. Se evaluó la estructura poblacional y el grado de conectividad-retención dentro y entre las diferentes islas mediante el uso de modelos biofísicos acoplados (modelos hidrodinámicos provenientes del modelo OFES y un modelo individuo basado de J. frontalis). El análisis de los resultados del modelo hidrodinámico indica la presencia de estructuras de mesoescala asociadas al sistema de islas. Índices provenientes del modelo biofísico muestran niveles importantes de conectividad-retención dentro y entre los sistemas de islas y una fuerte variación interanual de estos. Los resultados de la modelación biofísica indican que la varibilidad en el reclutamiento asociado al archipiélago de Juan Fernández depende mayoritariamente de larvas originadas en este mismo sistema, con un aporte importante de reclutas hacia el archipiélago de las Desventuradas. Se realizaron estudios de sensibilidad del modelo biofísico para identificar forzantes potenciales de las variables dependientes del modelo (e.g. índices de conectividad-retención), resultando en que los patrones temporales y espaciales reproductivos, la duración del estadio larval y la temporada (año) son altamente significativos. Finalmente, se propone que J. frontalis presenta una estructura metapoblacional con un alto nivel de conectividad en el archipiélago de Juan Fernández y un fuerte aporte de larvas hacia las islas Desventuradas. Estos flujos se ven determinados principalmente por el acoplamiento entre los factores biológicos y los factores oceanográficos imperantes.
  • Located approximately 360 nm off the coast of Chile there is a disjoint realm of two small oceanic islands systems, the Juan Fernández and the Desventuradas archipelago. Currently the local economy of the islands is almost exclusively supported by the harvest and trade of marine resources, focusing mainly on the exploitation of the rock lobster (Jasus frontalis). This endemic species is distributed in both archipelagos, forming a metapopulation, whose population structure and dynamic is modulated by oceanographic forcing, especially during its extended planktonic larval phase. The population structure and the conection-retention within and between islands was assessed, based on the use of coupled biophysical model (the hidrodynamics model OFES and an individual-based model of J. frontalis). The analysis of the hydrodynamic model predictions showed the presence of mesoscale structures associated with the islands systems. The simulation results indicated significant levels of connectivity-retention within and between island systems showing also a strong interannual variation of these. Biophysical modeling results indicated that recruitment varibility associated with the Juan Fernández archipelago depends mainly on larvae originated within this system, which as well will contribute with recruits to the Desventuradas archipelago. The sensitivity analysis of the biophysical model to identify the potential biophysical forcing of the dependent variables of the model (e.g. connectivity-retention index), resulted in that temporal and spatial patterns reproductive larval stage duration and season (year) are highly significant factors. Finally, a metapopulation structure for J. frontalis, with a high level of connectivity in the archipelago of Juan Fernandez and a considerable amount of larvae in the Desventuradas islands is proposed. These fluxes are determined mainly by the coupling between prevailing biological and oceanographic factors.
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  • Porobic, J., Parada, C., Ernst, B., Hormazabal, S., & Combes, V. (2012). Modeling the connectivity of juan fernandez rock lobster (jasus frontalis), subpopulations through a biophysical model. Latin American Journal of Aquatic Research, 40(3), 613-632. doi:10.3856/vol40-issue3-fulltext-11
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