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Browsing UA01-Teses by advisor "Abecasis, David"
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- Fin whale (Balaenoptera physalus) identification and distribution around São Miguel island (Azores) and inferences on the movements towards other areasPublication . Ernesto, Maria Ana Simões Reis; González, Laura; Abecasis, DavidUnderstanding the movement patterns, and their possible drivers, of highly migratory marine species such as fin whale (Balaenoptera physalus), is vital for establishing appro-priate conservation measures. After been drastically reduced during the whaling period, fin whale populations are now recovering which led IUCN to recently update their status from “Endangered” to “Vulnerable”. Studying the population structure of the North At-lantic fin whales is particularly challenging due to their mobile nature and the lack of clear geographic barriers. The IWC (International Whaling Commission) suggests seven stock structure hypotheses however, there has been evidence of movements between these areas. The Azores archipelago is known to be a migration corridor for the North Atlantic populations, especially during springtime yet, many questions still exist regarding the ecology and habitat use in the archipelago. In this study, 11 years of opportunistic data from whale-watching platforms were used to create a photo-identification catalogue of fin whales around São Miguel. This catalogue was then compared with four other catalogues: one in the Azores and three from Iberian waters. The aim of this study was to assess potential migratory patterns and connections, understand the role of the Azorean archipelago and identify possible environmental driv-ers related to their presence. The composition of the photo-id catalogue and database en-abled the identification of 256 individuals and accounted for 32 re-sightings around São Miguel. The results presented indicate possible migratory connections within the archi-pelago and Galicia (North-West Spain), suggesting a variation of the commonly accepted migratory routes of baleen whales. Our findings also suggest that oceanographic features and events (e.g., phytoplankton spring bloom) influence the timing of fin whale migration and distribution in the archipelago. Additionally, this study serves as a baseline to further investigations, highlighting the important role of opportunist data in enhancing our knowledge of the biology and distribution of fin whales with the intention of supporting effective conservation measures and management programs to this emblematic species.
- Habitat preferences of sperm whales (Physeter Macrocephalus) off São Miguel Island, AzoresPublication . Coelho, Inês Afonso Teixeira; Abecasis, David; González García, LauraA complexidade batimétrica e as características oceanográficas que rodeiam o arquipélago dos Açores, fazem deste local um hotspot para a megafauna marinha. O cachalote (Physeter machrocephalus), classificado como “Vulnerável” pela IUCN, é uma espécie residente nos Açores, observados durante todo o ano no arquipélago, maioritariamente em grupos familiares compostos por fêmeas e indivíduos jovens, e ocasionalmente machos adultos, que usam esta área para reprodução. O extremo dimorfismo sexual e a segregação social, entre machos e fêmeas, desta espécie levou a uma diferenciação nas respetivas necessidades ecológicas de ambos os géneros. No século passado esta espécie era amplamente caçada na região fazendo da baleação uma das principais atividades económicas do arquipélago, sendo que em 1986 proclamou-se o fim à baleação comercial em escala mundial. Hoje em dia os cachalotes continuam a ter um grande peso para a região uma vez que a observação de cetáceos é a principal atividade do setor de turismo. Este estudo, tem como objetivo principal dar ênfase às diferenças de preferências de habitats por unidades familiares, machos solitários e o único macho (conhecido até hoje) e avistado regularmente na área de estudo, muito provavelmente residente, Mr. Liable. Os dados de presença de cachalotes foram obtidos através de uma empresa de observação de cetáceos que opera maioritariamente na costa sul de São Miguel, durante todo o ano, no período de 2009 a 2019. Os pontos das pseudo-ausências (necessários devido à natureza binomial dos dados) foram considerados a presença das outras espécies avistadas, assim, os dados das presenças e pseudo-ausências foram recolhidos sobre o mesmo esforço. Modelos generalizados aditivos (GAMs), com distribuição binomial, foram usados para explorar as relações entre as diferentes classes de cachalotes (grupos familiares, machos e Mr. Liable), em comportamentos distintos (foraging – à procura de alimento; ou noutro comportamento, sem ter consideração o primeiro, como por exemplo socialização ou a descansar), e as variáveis ambientais, tais como fatores oceanográficos (temperatura superficial da água; profundidade da camada homogénea da água; anomalia do nível da água; desvio padrão da temperatura superficial da água; gradiente da temperatura da superfície da água) e batimétricos (profundidade). Três modelos distintos foram desenvolvidos para cada classe de cachalotes (grupos familiares, machos e Mr. Liable): (i) modelo geral, onde todos os avistamentos da classe são considerados, (ii) modelo em foraging, onde apenas avistamentos da classe neste comportamento são considerados, (iii) modelo de outros comportamentos, onde apenas os avistamentos que não em foraging são considerados. Durante os onze anos usados para a análise, a temperatura média mensal da superfície da água (SST) na área de estudo tem vindo a aumentar assim como o valor médio mensal da anomalia do nível da água (SLA), sendo que desde 2013 não se regista valores negativos de SLA. Os grupos familiares correspondem a 79% das nossas observações, os machos a 11% e o Mr. Liable aos restantes 10%. Foraging foi o comportamento observado mais frequentemente para as três classes, sendo que os machos foram avistados neste comportamento 55% das vezes, os grupos familiares 66% e o Mr. Liable 94%. Devido ao facto de o Mr. Liable apenas ter sido visto raramente em outros comportamentos (9 avistamentos em 11 anos), apenas se desenvolveu um modelo para Mr. Liable em foraging, uma vez que o universo amostral seria muito reduzido. A taxa de observação de grupos familiares seguiu a sazonalidade do esforço (número de saídas) onde o valor mais alto foi observado em julho e o mais baixo em fevereiro. A relação entre o esforço e a taxa de observação de machos e Mr. Liable não mostrou ser tão evidente, com os picos a ocorrer em agosto e em novembro, respetivamente. Todas as classes de cachalotes mostraram ter distintas preferências de habitats entre elas, sendo que as fêmeas também demonstraram ter em consideração diferentes variáveis oceanográficas quando em foraging ou noutro comportamento. A profundidade foi a única variável retida por todos os modelos, mostrando uma correlação positiva entre esta variável e presença de cachalotes, sendo que os machos e os grupos familiares mostraram uma maior preferência por águas mais profundas e o Mr. Liable pela zona entre os 500 e os 700 m. Os grupos familiares em foraging mostraram uma maior preferência por águas quentes, valores altos da profundidade da camada homogénea da água (MixLayer), valores altos para o desvio padrão de SST e valores negativos de SLA. Quando em outros comportamentos (que não foraging) os grupos não consideraram relevante a MixLayer nem a SLA. O Mr. Liable, em foraging, mostra maior afinidade por águas mais frias (entre os 20ºC aos 22ºC), valores da MixLayer mais restritos (aproximadamente aos 80 m), valores baixos de gradiente de SST e valores nos dois extremos de SLA (negativos e positivos mostrando pouca afinidade por valores intermédios). Os machos apenas apresentaram preferência pela profundidade, tanto em foraging como noutros comportamentos, sendo que as restantes variáveis ambientais não mostraram qualquer tipo de relevância para esta classe. Os valores negativos de SLA estão associados a eddies ciclónicos enquanto valores positivos estão associados a eddies anticiclónicos, isto representa áreas de upwelling e downwelling que parece influenciar a presença de diferentes classes de cachalotes. A variável MixLayer está diretamente relacionada com maior ou menor produção primária. Todas estas diferenças entre Mr. Liable e grupos familiares poderão estar associadas à exploração de diferentes tamanhos de presas, que se traduz por diferentes necessidades ecológicas, o que também é ilustrado pela diferenciação no uso de diferentes profundidades. O facto de o Mr. Liable estar presente durante todo o ano na mesma área do que grupos familiares poderá ter criado uma diferenciação nas preferências de variáveis oceanográficas que resultará numa diminuição de competição entre as duas classes. As diferenças entre machos e Mr. Liable poderá ser devido ao facto de estas duas classes usarem a área de estudo para propósitos diferentes, o primeiro maioritariamente para acasalamento e o segundo também para foraging (uma vez que é avistado durante todo o ano na área). Neste estudo mostramos que existem divergências na preferência de habitats de cachalotes não só considerando o género/estrutura social e comportamento, mas também a individualidade. Estes resultados poderão ajudar a delinear planos de conservação, tendo em consideração necessidades de habitats de cachalotes locais, em vez de abordar de uma maneira generalista, e fornecer informação necessária para entender os potenciais efeitos do impacto antropogénico nos oceanos.
- The influence of oxygen fronts and mesoscale eddies on the foraging patterns and space-use of blue and mako sharksPublication . Costa, Diogo Balcão Reis Peão da; Abecasis, David; Queiroz, NunoAs populações de predadores pelágicos de topo têm vindo a decrescer drasticamente nas últimas décadas, sendo a sobrepesca considerada a principal responsável por estes declínios. As repercussões destes decréscimos são especialmente graves para as populações de tubarões, uma vez que, dado o seu lento ciclo de vida, estas espécies apresentam uma maior dificuldade em restabelecer os seus números após períodos de pesca intensiva. Além disso, dada a sua posição de topo na cadeia trófica, a remoção de tubarões dos ecossistemas gera efeitos em cascata nos níveis tróficos inferiores, tendo consequências graves e imprevisíveis para todo o ecossistema. Os tubarões azul (Prionace glauca) e anequim (Isurus oxyrinchus) são as duas espécies de tubarões pelágicos mais pescadas no Oceano Atlântico, constituindo, em conjunto, mais de 95% de todos os tubarões pelágicos capturados anualmente neste oceano e estando, respetivamente, classificadas como “quase ameaçada” e “em perigo” pelo IUCN. No entanto, continuam a existir graves problemas ao nível da regulamentação, monitorização e reporte da pesca destas duas espécies, tendo apenas no ano passado (2020) sido estabelecida uma quota máxima para a captura de tubarão azul no Oceano Atlântico, enquanto o tubarão anequim continua sem qualquer quota a restringir a sua captura. A determinação de áreas prioritárias para a conservação de predadores pelágicos de topo é complicada pela extrema mobilidade destes animais e a consequente dificuldade em identificar zonas de agregação devido à falta de dados fiáveis, uma vez que os estudos destas espécies estão historicamente restringidos a dados inerentes às pescas, sendo, por isso, extremamente enviesados. Porém, o advento da tecnologia de telemetria de satélite tem permitido descrever novos comportamentos, bem como uma melhor compreensão da real distribuição espacial e utilização de habitat, horizontal e vertical, destes predadores. Neste sentido, estudos anteriores utilizando dados de esforço de pesca e/ou telemetria de satélite têm sugerido a atração de uma grande variedade de predadores de topo por fenómenos dinâmicos de média dimensão, tais como frentes térmicas e vórtices oceânicos, que estará relacionada com movimentos de procura de alimento. Neste estudo, os movimentos de procura de alimento de 34 tubarões azuis e 24 tubarões anequins foram analisados relativamente à presença de frentes de oxigénio dissolvido (OD), que até agora não tinham sido consideradas na literatura. Para tal, estes tubarões foram capturados em 5 localizações diferentes do Oceano Atlântico Norte (Açores, Cabo Verde, ao largo de Nova Iorque e a sudoeste de Portugal e Inglaterra) e marcados com transmissores de satélite SPOT, que são fixados à barabatana dorsal e permitem seguir os seus movimentos horizontais com elevada precisão. Todas as variáveis ambientais foram extraídas da plataforma CMEMS’s (Copernicus Marine Environment Monitoring Service) Ocean Products, que disponibiliza dados oceanográficos diários e mensais recolhidos através de uma combinação de medições de satélites e de boias à superfície e a meia água. Para identificar a presença de frentes, foram calculados os gradientes máximos de OD (e temperatura) entre células adjacentes. Os resultados aqui apresentados sugerem que frentes de OD podem representar extensas zonas de alimentação para estas duas espécies, sendo esta relação particularmente evidente para os tubarões azuis. Dois tipos de frentes de OD foram identificadas como atrativas para estas espécies: frentes conjuntas de temperatura e OD, forte, persistente e verticalmente estruturadas, onde a grande produtividade existente cria importantes áreas de alimentação que, por sua vez, atraem predadores de níveis tróficos subsequentemente mais elevados; e frentes exclusivas de OD, associadas a zonas hipóxicas, onde a compressão de presas nas águas superficiais, mais oxigenadas, da coluna de água aumenta a probabilidade de encontro entre predador e presa. No entanto, apesar de ambas as espécies terem revelado afinidade para com estes fenómenos, diferenças importantes foram constatadas. Os tubarões azuis demonstraram uma maior relação com as frentes de OD que os tubarões anequins, enquanto o contrário se verificou em relação às frentes de temperatura, resultados que se coadunam com as diferentes estratégias metabólicas apresentadas pelas duas espécies. Presumivelmente, dada a menor taxa metabólica associada a uma estratégia ectotérmica, os tubarões azuis terão uma maior tolerância a diminuições momentâneas de oxigénio, explorando, por isso, zonas de frentes exclusivas de OD quando possível, tal como acontece nas zonas de oxigénio mínimo (ZOMs). Por outro lado, os tubarões anequins, dada a sua capacidade em manter uma temperatura corporal mais ou menos constante – endotermia - combinada com uma maior necessidade de oxigénio, tenderão a favorecer zonas de fortes gradientes térmicos. Este estudo reforça ainda a importância dos vórtices oceânicos para a alimentação de predadores pelágicos em águas oligotróficas, tendo os tubarões anequins revelado uma clara preferência por vórtices ciclónicos (VCs). Por outro lado, os tubarões azuis demonstraram uma utilização mais equilibrada de VCs e vórtices anticiclónicos (VACs), corroborando parcialmente estudos anteriores que sugerem uma relação entre procura de alimento por parte de predadores de topo e VACs, apesar de estes, há muito, serem considerados apenas como “desertos biológicos”. Os resultados aqui apresentados sugerem que a integração de frentes de OD em modelos utilizados para identificação e gestão de áreas prioritárias de conservação destas duas espécies poderá melhorar significativamente os seus resultados. Além disso, a adoção de medidas de gestão de stocks em tempo real, de acordo com a informação inferida destes modelos, tal como é feito, na Austrália, com o Atum Rabilho do Sul (Thunnus maccoyii), uma espécie ameaçada e com uma quota limite estabelecida, poderá melhorar significativamente a gestão e conservação destas espécies, sendo o mesmo, possivelmente, aplicável ao caso de outros predadores pelágicos de topo. Finalmente, este estudo realça a importância da telemetria de satélite para a aquisição de informação relativa aos padrões ecológicos de movimentação a larga escala de grandes predadores marinhos. Acresce que a análise destes movimentos em conjunto com dados oceanográficos permite inferir com maior confiança quanto à importância de determinadas áreas e fenómenos para estas e outras espécies, possibilitando assim, decisões mais informadas no que respeita à gestão de stocks e proteção de habitats de extrema importância ecológica e económica. Pois apenas melhorando o conhecimento que temos sobre os hábitos destas espécies podemos almejar impedir uma total perda da biodiversidade e uma completa disrupção dos ecossistemas marinhos.
- The influence of the Sound scattering layers on the vertical behaviour of two mesopelagic sharksPublication . Saraiva, Bruno Miguel Monteiro; Queiroz, Nuno; Abecasis, DavidAs apex predators, large sharks sustain the structure and function of marine communities. However, due to the ever-increasing fishing pressure and their slow life-history traits, shark populations have drastically declined in the last decades. Thus, improved knowledge on shark movements is crucial to implement effective management actions to prevent biodiversity loss and the disruption of marine ecosystems. Vertical patterns of apex predators have regularly been associated with foraging behaviours, yet the direct connection with prey’s vertical distribution and availability is often missing. In the open ocean, large aggregations of zooplanktonic and micronektonic organisms produce two unique acoustical signatures known as sound scattering layers (SSLs), believed to be an essential food source for oceanic predators. The present study uses pop-up satellite archival transmitters data of 22 blue (Prionace glauca) and 17 shortfin mako sharks (Isurus oxyrinchus), tracked within the North Atlantic Ocean, to assess the SSLs influence on these species’ diel vertical migrations (DVM) and foraging patterns. The sharks’ vertical patterns followed the SSLs diel migrations, commonly exhibiting surface-oriented behaviour when daytime micronekton concentrations at the shallow scattering layer (SSL) were higher compared to the upper deep scattering layer (DSL). Also, both species seemed to use the SSLs as foraging grounds, yet, while the mako shark appeared to target non-migrant or semi-migrant prey at the DSL, the blue shark generally favoured higher micronekton concentrations. Nevertheless, temperature and oxygen levels limited the extent of the vertical movements and impact the time spent at depth, sometimes preventing the animals from reaching the DSL. Thus, considering the ongoing expansion of the oxygen minimum zones, some predators might lose access to highly energetic prey and subsequently decrease their fitness. The SSLs showed to affect the sharks’ vertical range and time spent at epipelagic waters, revealing a potential use to detect regions with increased fishing risk.
- Trophic ecology and coastal habitat use of two sympatric shark species in the Azores using CNS stable isotope analysisPublication . Priester, Carl Robert; Afonso, Pedro; Abecasis, DavidThe anthropogenic exploitation of marine resources has severely altered ecosystems and caused drastic declines of large predatory fishes. Amongst these, sharks are the species of major conservation concern due to their critical role as top predators and high vulnerability to overfishing. The Azores are an oceanic archipelago in the mid-North Atlantic thought to serve as essential fish habitat (EFH) for some oceanic or semi-oceanic sharks such as coastal pupping and nursery grounds for tope (Galeorhinus galeus, Linneaus 1758) and smooth hammerhead (Sphyrna zygaena, Linneaus 1758) sharks. Yet, to date, the dependency of those juvenile sharks on coastal resources has not been investigated and crucial information on their trophic ecology is missing. This knowledge gap is relevant as it would allow to ascertain the importance of these areas for conservation and help developing management plans. Here, simultaneous δ13C, δ15N and δ34S (CNS) stable isotope analysis is used to investigate the trophic ecology, ontogenetic shifts and habitat use of the coastal life stages of G. galeus and S. zygeana around the Azores. A Bayesian ellipse approach (nicheROVER) and generalized additive mixed models (GAMM) are applied and interpreted in reference to isotope values of coastal and pelagic food web samples. The results show high diet overlap between tope and juvenile smooth hammerhead sharks with coastal-associated values. Tope shark showed a significant ontogenetic shift to higher trophic level coastal-benthic prey with growing size. Smooth hammerhead sharks exhibited significant decreases in δ34S, also suggesting a shift towards more coastal-benthic prey with increasing size. The diet of both species support their co-occurrence in shared nurseries with no evidence of sexual segregation or interspecific niche partitioning, but instead highly trophic competition, emphasizing the importance of healthy coastal habitats for conservation of these highly mobile sharks in the wider Atlantic.