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Herbivory and sea urchin predation
for ecosystem resilience
By Charlotte Johansson, David Bellwood and Martial Depczynski
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Introduction
Coral reefs under pressure
Human impacts
Increasing disturbance to reefs
Loss of vital functions (ecologicalroles)
Gradual erosion of resilience
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Introduction
Resilience
“the capacity of a system to absorb disturbance and reorganizewhile undergoing change so as to still retain essentially thesame function, structure, identity and feedbacks”
(Walker et al 2004)
To understand how ecosystem processes will be affected bydisturbances we need to look at the species that contribute tothem and what the strength of their combined functional role is
Introduction
Functions are;
Processes (feeding) – movement orstorage of materials or energy(Bellwood et al 2004)
Functional groups;
A collection of species that perform orinfluence the same function,irrespective of their taxonomic affinities(e.g. herbivores, nitrogen fixers etc)(Bellwood et al 2004)
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Introduction
4 roving herbivorous groups
Macroalgae
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Browsers
Grazers
Scrapers
Excavators
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Herbivores
Turfalgae
Introduction
Fine scale approach when evaluating resilience:
1.Alternative organism (coral/algae)
2.Herbivorous fish
Functional redundancy (same functional role)
Functional diversity (different functional role)
Responses
3.Non-fish herbivores (sea urchins)
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Aim
1.Quantify the distribution of:
Macroalgae
Herbivorous fish
Non-fish herbivores (sea urchins)
2.Evaluate the extent to which herbivorous fish and urchins arelikely to control macroalgae
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Study location
Ningaloo Reef, Western Australia
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1. Alternative organisms
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Coral cover
Coral cover
2. Herbivorous fish
Density of herbivores
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Scarus rivulatus TP (2).jpg
2. Herbivorous fish
Abundance (%)
Grazers
Excavators
Lagoon
Back
Slope
3. Non-fish herbivores
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F:\PhD Photos\Ningaloo\Fish Library Ningaloo 2009\Echinodermata\M0018713.JPG
3. Non-fish herbivores
Important role on Ningaloo Reef
What is driving the pattern ofurchins, especially on the slope
Is it a lack of predators?
Urchins = reef degradation
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F:\PhD Photos\Ningaloo\Trip N February 2011\Night urchins\IMG_3133.JPG
3. Non-fish herbivores
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C:\Users\charlotte\Documents\PhD\Conference\AIMS@JCU Symmposium April 2011\Coris aygula (3).jpg
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3. Non-fish herbivores
0.640
0.537
0.423
Conclusion
Macroalgae abundant in lagoon (despite herbivores)
Urchins abundant on slope (despite predators - except specialistbalistids)
Urchins and algae often signs of degradation -  here they appearto not be
Ningaloo Reef,  although relatively intact, appears to befunctionally distinct to other reef systems
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Acknowledgements
Prof D. Bellwood, Dr. M. Depczynski,Dr. A. Hoey and I. van de Leemput
JCU, ARC Centre of Excellence
AIMS, AIMS@JCU, DEC
Colleagues in the lab and field
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