Assessing impact risk to tropical marine ecosystems from human activities with a Southeast Asian example

Abstract

• Society relies on intact marine ecosystems for ecosystem services such as nutrition, livelihoods, health and well‐being. Yet, to obtain these benefits, we carry out activities, introducing pressures to ecosystems, damaging and degrading habitats and reducing their capacity to optimally provide ecosystem services. Biodiversity and ecosystem services are consequently being lost globally but impact chains from these activities are poorly understood, especially in tropical marine ecosystems.

• We identified for the first time impact chains linking activities with pressures they introduce in five tropical coastal and marine habitats, specifically through application in four Southeast Asian case study sites. Using expert elicitation based on existing evidence, we weighted each impact chain according to pressure extent, frequency and persistence, and habitat resistance and resilience. Assigning each impact chain an impact risk score allowed identification of activities and pressures introducing most risk, and habitats most under threat.

• Of 26 activities we considered, we found fishing activities, specifically trawling, gill nets and seine nets introduce most risk, along with tourism and recreation. Litter and pollution were among the greatest pressures on habitats, with coral reefs being most vulnerable overall. Destructive fishing practices were associated with physical pressures like abrasion, smothering and siltation and total habitat loss, while tourism activities were associated with organic enrichment, litter and pollution. The risk levels depended on the habitat and on local case study context.

• Synthesis and applications: A contextualised risk‐based approach can help to prioritise sustainability issues for management in data‐poor regions by making use of a range of knowledge types from local experts to broader scientific knowledge. A multisectoral, and ecosystem‐based risk assessment can help decision makers to consider trade‐offs in marine resource management and highlight priorities transparently, where coordination of multiple administrative organisations, sectors and local actors is required to meet multiple sustainability objectives. Physical pressures from fishing activities combined with pollution from tourism indicate effective management requires a multi‐use zoning approach that not only considers impacts at the site of activities but also integrates regional coordination to tackle dispersive pressures from pollution or sediment disturbance that occur at a distance from the source.

Tóm tắt

• Xã hội loài người dựa vào các hệ sinh thái biển nguyên vẹn trong cung cấp các dịch vụ hệ sinh thái như dinh dưỡng, sinh kế, sức khỏe và phúc lợi. Tuy nhiên, để có được những lợi ích này, chúng ta đã và đang tiến hành các hoạt động, gây áp lực lên các hệ sinh thái, gây tổn hại và suy thoái môi trường sống cũng như giảm khả năng cung cấp dịch vụ hệ sinh thái một cách tối ưu của chúng. Do đó, đa dạng sinh học và các dịch vụ hệ sinh thái đang bị mất đi trên toàn cầu, nhưng chuỗi tác động từ các hoạt động này vẫn chưa được hiểu rõ, đặc biệt là ở các hệ sinh thái biển nhiệt đới.

• Trong nghiên cứu này, lần đầu tiên, chúng tôi xác định được chuỗi tác động liên kết các hoạt động với áp lực mà chúng gây ra ở năm môi trường sống biển và ven biển nhiệt đới, đặc biệt thông qua việc áp dụng tại bốn địa điểm nghiên cứu điển hình ở Đông Nam Á. Sử dụng suy luận của chuyên gia dựa trên bằng chứng hiện có, nghiên cứu đã đánh giá từng chuỗi tác động theo mức độ áp lực, tần suất và độ bền bỉ cũng như khả năng chống chịu và khả năng phục hồi của môi trường sống. Việc chỉ định cho mỗi chuỗi tác động một điểm rủi ro cho phép xác định các hoạt động và áp lực gây ra nhiều rủi ro nhất và môi trường sống bị đe dọa nhất.

• Trong số 26 hoạt động đã xem xét, chúng tôi nhận thấy các hoạt động đánh bắt cá, cụ thể là nghề lưới giã cào, lưới rê và lưới vây có nhiều rủi ro nhất, cùng với hoạt động du lịch và giải trí. Ô nhiễm là một trong những áp lực lớn nhất đối với môi trường sống, trong đó các rạn san hô nhìn chung dễ bị tổn thương nhất. Các hoạt động đánh bắt mang tính hủy diệt có liên quan đến các áp lực vật lý như mài mòn, phủ kín, bồi lắng và mất hoàn toàn môi trường sống, trong khi các hoạt động du lịch có liên quan đến sự phù dưỡng, rác thải và ô nhiễm.

• Tổng hợp và ứng dụng: Áp lực vật lý từ hoạt động đánh bắt cá kết hợp với ô nhiễm từ du lịch cho thấy việc quản lý hiệu quả đòi hỏi cách tiếp cận phân vùng có kế hoạch, xem xét các tác động tại địa điểm hoạt động nhưng cũng tích hợp sự phối hợp khu vực để giải quyết áp lực phân tán từ ô nhiễm hoặc xáo trộn trầm tích xảy ra ở khoảng cách xa. Phương pháp đánh giá rủi ro của chúng tôi có thể hỗ trợ quá trình ra quyết định bằng cách giúp những người liên quan cân nhắc sự đánh đổi trong quản lý tài nguyên biển và nêu bật các vấn đề ưu tiên để đạt được tính bền vững.

Abstrak

• Manusia bergantung pada keutuhan ekosistem laut untuk berbagai manfaat jasa ekosistem, seperti nutrisi, penghidupan, kesehatan dan kesejahteraan. Namun, untuk mendapatkan berbagai manfaat tersebut, manusia melakukan berbagai aktivitas yang dapat memberikan tekanan terhadap ekosistem, merusak habitat pesisir dan laut, atau mengurangi kapasitas habitat‐habitat tersebut dalam menyuplai jasa ekosistem secara optimal. Dalam skala global, keanekaragaman hayati dan jasa ekosistem semakin hilang akibat aktivitas yang dilakukan manusia, namun rantai dampak dari aktivitas‐aktivitas tersebut masih belum dipahami sepenuhnya, terutama dalam konteks ekosistem pesisir dan laut di wilayah tropis.

• Untuk pertama kalinya, kami mengidentifikasi rantai dampak yang menghubungkan berbagai macam aktivitas dengan tekanan yang muncul akibat aktivitas tersebut di lima jenis habitat pesisir dan laut tropis, dengan menggunakan studi kasus di empat lokasi di Asia Tenggara. Melalui elisitasi ahli yang berbasis bukti, pembobotan masing‐masing rantai dampak diberikan berdasarkan besaran, frekuensi dan persistensi dari tekanan yang muncul, serta kekuatan dan ketahanan masing‐masing habitat dalam menerima tekanan. Dengan demikian, nilai resiko dampak dapat ditentukan dari setiap rantai dampak. Hal ini berguna dalam mengidentifikasi aktivitas dan tekanan yang memberikan resiko terbesar, serta tipe habitat yang paling rentan terhadap resiko tersebut.

• Dari 26 aktifitas yang dipertimbangkan dalam studi ini, kami menemukan resiko terbesar dapat muncul dari aktifitas perikanan, terutama yang menggunakan alat tangkap trawling, gill net dan seine net, serta pariwisata dan rekreasi. Sampah dan polusi diidentifikasi memberi tekanan terbesar terhadap habitat pesisir dan laut, terutama bagi habitat terumbu karang yang memiliki kerentanan terbesar dibandingkan dengan habitat‐habitat lainnya. Praktik penangkapan ikan destruktif memiliki asosiasi dengan tekanan fisik seperti abrasi, smothering dan siltasi, serta hilangnya habitat secara keseluruhan. Disamping itu, aktifitas pariwisata memiliki asosiasi terhadap peningkatan kontaminasi organik, sampah dan polusi. Aktivitas‐aktifitas dengan resiko tinggi tergantung pada lokasi studi kasus dan tipe habitat.

• Sintesis dan aplikasi: Pendekatan berbasis resiko dapat membantu pengelolaan di wilayah yang minim data dalam menentukan prioritas untuk isu‐isu berkelanjutan dengan cara menggunakan berbagai tipe pengetahuan, dari pengetahuan lokal hingga ilmu pengetahuan yang lebih luas. Memprioritaskan resiko secara transparan, melalui pendekatan berbasis ekosistem, dan melibatkan multi sectoral, dapat membantu pengambil keputusan untuk mempertimbangkan keuntungan‐kerugian dalam pengelolaan sumber daya kelautan, serta membantu menyoroti prioritas dalam mencapai berbagai tujuan berkelanjutan disaat koordinasi berbagai organisasi, sektor dan aktor diperlukan. Tekanan fisik yang ditimbulkan dari berbagai aktivitas perikanan, ditambah dengan polusi dari kegiatan pariwisata, mengindikasikan bahwa pengelolaan yang efektif memerlukan pendekatan desain zonasi yang mempertimbangkan tidak hanya dampak pada lokasi di mana aktivitas tersebut dilakukan, namun juga koordinasi regional yang diperlukan untuk menangani penyebaran tekanan tersebut, misalnya dalam kasus polusi atau gangguan sedimentasi yang dapat menyebar menjauhi sumber lokasi.