Storia della vita e dinamiche di popolazione singola
La storia della vita di Dungeness crab è anche ben noto. Ci sono diversi studi sul tasso di crescita (ad esempio, Botsford, 1984; Wainwright e Armstrong, 1993). Nel nord della California, i granchi maschi entrano nella pesca principalmente all’età di 3, 4 e 5 anni. C’è un cline latitudinale nel tasso di crescita, con una crescita più lenta a nord, ma questo può essere il risultato di differenze di temperatura (Wainwright e Armstrong, 1993). La mortalità naturale è poco conosciuta, ma si presume spesso un valore di 0,3 all’anno (Botsford e Wickham, 1978).
La fase larvale è ragionevolmente ben studiata, ma i modelli di dispersione sono ancora poco conosciuti. Le uova si schiudono verso l’inizio dell’anno solare e cinque stadi zoeal durano diversi mesi seguiti da uno stadio megalopale con circa un mese di durata. Da campioni di plancton di stadi larvali tardivi per diversi anni, la mortalità è stata stimata essere 0,0061 al giorno nello stadio larvale (Hobbs et al., 1992). Il comportamento migratorio verticale Diel inizia durante l’ultimo stadio zoeale ed è più forte nello stadio megalopale (Hobbs e Botsford, 1992; Jamieson et al., 1989). La dieta degli stadi larvali non è nota, ma l’analisi del contenuto di isotopi di azoto indica che sono onnivori (Kline, 2002). Dopo lo stadio larvale, alcuni giovani granchio Dungeness stabilirsi nearshore mentre altri stabilirsi o migrare in baie ed estuari (Armstrong et al., 2003; Roegner et al., 2003). La disponibilità di grandi baie ed estuari varia lungo la costa (ad es., San Francisco Bay a sud e Grays Harbor, Willipa Bay, e l’estuario del fiume Columbia a nord; Fig. 8-10).
Il reclutamento varia in modo ciclico in ogni punto lungo la costa della corrente californiana, ad eccezione dell’estremità meridionale della distribuzione pescata, dove la popolazione è crollata a livelli bassi durante la fine degli anni ‘ 50 (Fig. 8-10). La spiegazione di questo comportamento ciclico ha attirato una notevole attenzione della ricerca. Numerosi studi (recensiti in Botsford et al., 1989; e Botsford e Hobbs, 1995) hanno portato al consenso sul fatto che è probabilmente il risultato di una combinazione di meccanismi dinamici della popolazione endogena e forzature ambientali esogene, ma non meccanismi predatore–preda con salmone o umani come predatore (Botsford et al., 1983).
Il meccanismo endogeno è il reclutamento compensativo dipendente dalla densità con cannibalismo (Botsford e Hobbs, 1995), un verme predatore di uova (Hobbs e Botsford, 1989) e la fecondità dipendente dalla densità (McKelvey et al., 1980) come possibili meccanismi biologici. Valutazione della probabilità relativa di questi tre meccanismi biologici è stato sulla base di condizioni congiunturali comportamento sviluppato dall’età-modelli strutturati, come descritto nella Sezione I. la Presente valutazione ha coinvolto (1) confrontando il periodo dei cicli con quella prevista dai modelli di ogni meccanismo e (2) determinare se ogni meccanismo causato una ripida pendenza sufficiente di reclutamento funzione di sopravvivenza a causa di cicli (vedere le recensioni in Botsford et al., 1989; e Botsford e Hobbs, 1995). Essenzialmente, uno qualsiasi dei tre meccanismi può causare cicli del periodo osservato. La pendenza della funzione di sopravvivenza di reclutamento è stata determinata solo per il verme predatore di uova, e non può da solo causare i cicli, ma può contribuire ad essi. L’effetto del cannibalismo sulla sopravvivenza del reclutamento non è stato quantificato e la fecondità dipendente dalla densità non è stata osservata direttamente. Una caratteristica interessante dell’analisi della stabilità era che il raccolto a sesso singolo sembra rendere le popolazioni meno stabili di quanto sarebbero altrimenti (Botsford, 1997).
Le potenziali fonti di forzatura ambientale sono state valutate attraverso il calcolo della covariabilità del record di cattura con varie serie temporali ambientali, inclusi vari indici di upwelling (Peterson, 1973; Botsford e Wickham, 1975; Johnson et al., 1986), alongshore transport (McConnaughey et al., 1994) e condizioni generali di caldo/freddo nella corrente californiana (Botsford e Lawrence, 2001). Per la maggior parte questi meccanismi ambientali influenzano la fase larvale. Non sorprende che le varie variabili di guida identificate siano altamente correlate nella corrente californiana, dove la temperatura e il livello del mare sono alti, e l’indice di risalita e il trasporto verso sud sono bassi durante El Niños, e il contrario è vero durante La Niñas.
nel Corso di queste indagini di meccanismi endogeni e fattori ambientali, c’è stata anche una certa attenzione per il loro effetto combinato attraverso (1) confronto delle funzioni di autocorrelazione dell’ambiente e della popolazione e la serie temporale (Botsford e Wickham, 1975), (2) simulazione di ambiente costretti dipendente dalla densità delle popolazioni (Botsford, 1986), e (3) l’analisi dei tempi di variabilità ambientale forzata non lineare popolazioni (McCann et al., 2003). Il risultato essenziale comune a queste indagini è che una popolazione deterministicamente stabile, ma vicina a produrre cicli, può produrre cicli se influenzata da forzature ambientali non cicliche.
Per riassumere questi studi ciclica di comportamento delle singole popolazioni isolate, è molto probabile che un meccanismo come il cannibalismo è abbastanza forte in queste popolazioni ad essere almeno vicino alla causa di cicli in un modello deterministico, e che il noncyclical influenza del caldo/freddo in California Corrente sulla fase larvale è abbastanza forte per guidare il ciclico covariability (Botsford e Lorenzo, 2002; McCann et al., 2003). La variazione da condizioni calde a fredde nella corrente californiana include variazioni da deboli a forti venti di risalita e da deboli a forti trasporti verso sud, oltre al cambiamento di temperatura (vedere Botsford e Lawrence, 2002, per i dettagli della covariabilità).
La persistenza non è una preoccupazione per la maggior parte della gamma di granchio Dungeness perché solo i maschi possono essere legalmente sbarcati nella pesca. Con la gestione del singolo sesso, finché ci sono maschi adeguati per fertilizzare un’alta percentuale di femmine, la produzione di uova a vita rimarrà elevata nonostante la pesca intensiva. La valutazione delle femmine della California settentrionale indica che il loro tasso di fecondazione non è stato ridotto dalla pesca (Hankin et al., 1997).
Il crollo della popolazione della California centrale di Dungeness granchio alla fine del 1950 (vedi (i) e (j) in Fig. 8-10) ha attirato una notevole attenzione per quanto riguarda la causa della sua mancanza di persistenza. Le presunte cause del crollo della popolazione della California centrale includono sia la singola popolazione che le spiegazioni sulla metapopolazione. Le spiegazioni della singola popolazione sono (1) uno spostamento ambientale come un aumento della temperatura, che studi di laboratorio hanno indicato ha portato a una maggiore mortalità delle uova (Wild, 1980); (2) una diminuzione della sopravvivenza degli estuari; (3) un verme predatore di uova (Wickham, 1986); e (4) la presenza di equilibri multipli attraverso dinamiche di popolazione endogena (Botsford, 1981). Il meccanismo degli equilibri multipli comporta un aumento dipendente dalla densità del tasso di crescita del novellame causato dalla riduzione della densità dovuta all’allontanamento della pesca. La maggior parte delle reclute che raggiungono dimensioni maggiori con maggiori tendenze cannibalistiche sconvolge l’equilibrio tra mortalità dipendente dalla densità e riproduzione, bloccando la popolazione in un equilibrio inferiore (cfr., Collie et al., 2004).
La spiegazione della metapopolazione è legata ai cambiamenti ambientali alla fine degli anni ‘ 50. Nella corrente californiana, l’aumento della temperatura suggerito da Wild et al. (1980) essere una possibile causa di una maggiore mortalità delle uova sarebbe anche associata a un flusso più forte lungo la costa verso nord (o più debole verso sud). Come notato da Gaylord e Gaines (2001), una forte avvezione può portare all’estinzione locale a monte della distribuzione delle specie meroplanctoniche.