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- Linking marine mammal distribution and behavior to environment in three Arctic ecosystem case studiesPublication . Lomac-Macnair, Kate S.; Andrade, José Pedro; Esteves, E.O Ártico, uma região remota, árida e ecologicamente dinâmica da Terra, enfrenta mudanças sem precedentes. As tendências indicam que o planeta está aquecendo rapidamente, o que tem provocado uma redução dramática no gelo marinho do Ártico. Esta alteração estimulou um interesse renovado no desenvolvimento industrial e na expansão das rotas marítimas do Ártico, atividades que antes eram limitadas, tanto espacial quanto temporalmente. Prevê-se que a mudança climática, o declínio do gelo marinho e dos icebergues e o aumento das atividades antropogénicas determinarão mudanças dramáticas nos ecossistemas árticos. Os mamíferos marinhos, muitas vezes mencionados como indicadores de mudanças nas condições climáticas (Moore, 2008; Wolf et al., 2010), são considerados particularmente vulneráveis a mudanças físicas e podem ser os primeiros a sofrer modificações na distribuição e uso do habitat (Tynan & DeMaster, 1997; Wolf et al., 2010). Esta tese tem como objectivo investigar a ligação entre os mamíferos marinhos e seu ambiente, a partir de três conjuntos de dados respeitantes a três ecossistemas árticos geograficamente distintos. Cada um representa um tipo específico de ecossistema: o Fiorde Petermann, no noroeste da Groenlândia, representa um ambiente de fiorde alto do Ártico; o delta do rio Colville, no mar de Beaufort, representa um delta de rio próximo à costa; e o Mar de Chukchi, a nordeste, representa um ambiente pelágico offshore. Foi estudada a ocorrência, a distribuição, a adequação do habitat e a ecologia comportamental. Estes parâmetros foram relacionados com variáveis ambientais relevantes como, por exemplo, a temperatura da superfície do mar, a distância da costa ou da frente glacial, a cobertura de gelo e a profundidade. Adicionalmente, foram analisadas as respostas comportamentais aos efeitos antropogénicos específicos da região, como a presença de embarcações e de atividades industriais decorrentes da exploração de petróleo e de gás. O primeiro estudo de caso é do Fiorde Petermann, um fiorde situado no Alto Ártico com a língua de gelo flutuante, o glaciar de Petermann, no noroeste da Groenlândia. Durante 2010 e 2012, este glaciar perdeu partes substanciais de gelo. Os dados de ocorrência e distribuição de focas foram colhidos no Fiorde de Petermann e na região adjacente do Estreito de Nares durante a expedição científica multidisciplinar Petermann 2015 do navio Icebreaker Oden em agosto de 2015. Durante 239,4 horas de esforço de observação, um total de 312 focas representando quatro espécies foram identificadas: foca-barbuda (Erignathus barbatus), foca de-crista (Crystophora cristata), foca-da-Gronelândia (Pagophilus groenlandicus) e focaanelada (Pusa hispida). Os resultados indicaram uma diferença no comportamento entre espécies. A foca-barbuda foi a mais frequentemente encontrada fora de água enquanto os espécimes de foca-anelada permaneciam quase exclusivamente na água. Foram calculadas diferenças significativas na ocorrência de espécies por profundidade e cobertura de gelo; a foca-barbuda e a foca-da-Gronelândia foram encontradas em profundidades médias de água mais profundas e áreas de cobertura média de gelo mais espessa, enquanto a foca-de-crista e a foca-anelada foram encontradas em profundidades médias de água menos profundas e em áreas de cobertura média de gelo mais baixa. O segundo objetivo do estudo de caso do Fiorde Petermann foi investigar as respostas comportamentais potenciais de focas e ursos polares (Ursus maritimus) ao navio quebra-gelo. Estes navios, ferramentas importantes que permitem a pesquisa nas regiões polares, têm o potencial de se sobrepor aos habitats de mamíferos marinhos em áreas pouco estudadas. Foram registadas as respostas comportamentais relacionadas com a entrada na água, a partir das plataformas de descanso, como resposta à presença do navio quebra-gelo. Estas respostas foram menores para distâncias superiores a 600 m e inexistentes para distâncias superiores a 800 m. Adicionalmente, três ursos polares foram identificados durante o percurso e uma resposta comportamental (por exemplo, olhar, aproximar, afastar) foi registrada para os três avistamentos. O segundo estudo de caso é do delta do rio Colville, uma região estuarina e costeira localizada na encosta norte do Alasca, aproximadamente a 120 km a oeste de Prudhoe Bay e a 200 km a leste de Point Barrow dentro das ilhas barreira ao longo da costa do Mar de Beaufort. Durante agosto e setembro de 2014, um programa de aquisição sísmica para exploração de petróleo e gás decorreu próximo do delta do rio Colville. Foi registada informação sobre a ocorrência, a distribuição e a resposta de mamíferos marinhos às atividades sísmicas, usando uma combinação de métodos visuais, acústicos e ecológicos (TEK). O esforço visual por observadores a bordo de três pequenos navios de pesquisa totalizou 632 horas. Além disso, um observador Iñupiat e caçador de focas da aldeia de Nuiqsut conduziu uma pesquisa em pequenos navios para investigar a localização de locais de ocorrência de foca-manchada (Phoca largha). Um total de 102 indivíduos foram registados para um total de em cinco espécies: foca-manchada, foca-anelada, foca-barbuda, urso-polar, e beluga (Delphinapterus leucas). As taxas de avistamento foram mais de 13 vezes superiores durante a atividade não-sísmica do que durante a atividade sísmica, sugerindo os efeitos potenciais do “ruído” do canhão de ar na pesquisa sísmica sobre a presença/ausência de mamíferos marinhos. Este resultado está de acordo com informação publicada relativa à resposta comportamental que comprovam a ação dos efeitos sísmicos (Gordon et al., 2003; Harris et al., 2001; Richardson et al., 1986; Richardson et al., 1999). Foram registadas mais de 400 horas de dados acústicos usando Ecological Acoustics Recorders de segunda geração implantados no fundo do mar em três locais. Identificaram-se sons emitidos por beluga, por baleia-da-Gronelândia (Balaena mysticetus), por foca-barbuda e por foca-anelada. Os resultados mostraram uma diferença significativa entre as probabilidades de encontros acústicos na presença versus ausência de atividade sísmica apenas para beluga, sugerindo que estas aumentaram as taxas de vocalização em resposta à atividade sísmica. Os mamíferos marinhos são conhecidos por modificar seu comportamento vocal para compensar o ruído ambiente, aumentando a taxa de chamada, a intensidade do sinal e a duração (Scheifele et al., 2005; Tyak, 2008). A utilização de métodos visuais e acústicos combinados, juntamente com a inclusão de informação ecológica (TEK), permitiram uma cobertura e uma compreensão mais detalhadas da ocorrência de mamíferos marinhos nesta região. O terceiro estudo de caso corresponde a uma região offshore dos mares nordeste de Chukchi e de Southern Beaufort, Alasca. Esta região, antes remota, regista um aumento significativo na presença de navios devido a novas rotas de transporte transpolar, uma crescente indústria de turismo no Ártico e à exploração e desenvolvimento de prospeção de petróleo e gás offshore. Antes do início da exploração e do seu desenvolvimento, três empresas de petróleo e gás; ConocoPhillips, Shell e Statoil financiaram programas integrados de investigação (Chukchi Sea Environmental Studies Program [CSESP]). Os dados de ocorrência de mamíferos marinhos foram recolhidos a partir de embarcações durante o verão e outono de 2008-2014. O primeiro objetivo do estudo de caso do CSESP foi investigar a ocorrência de grandes baleias e dos habitats ocupados. Durante mais de 56.909 km de esforço de observação, as espécies de baleias grandes mais comumente registadas foram a baleia-da- Gronelândia e a baleia-cinzenta (Eschrichtius robustus). As grandes baleias subárticas registadas incluem a baleia-jubarte (Megaptera novaeangliae), a baleia-comum (Balaenoptera physalus) e a baleia-anã (Balaenoptera acutorostrata). Os registos dessas espécies durante o CSESP são paralelos a outros estudos que encontraram espécies subárticas que se tornaram mais comuns no Mar de Chukchi, devido à sua deslocação para águas mais quentes (Brower et al., 2018; Clarke et al., 2013a; Haley et al., 2010). Foi desenvolvido um modelo de adequação de habitat (HSM) para baleias-da-Gronelância e para baleia-cinzenta utilizando métodos de modelação Maxent e dados de presença e pseudo- ausência. Os HSM apresentaram diferenças indicando quais as variáveis ambientais que afetam o habitat; para a baleia-cinzenta, a distância até a costa constituiu a variável mais relevante, seguida pela profundidade. Os resultados indicam que a temperatura da água à superfície (SST) é a menos relevante, enquanto para as baleias-da-Groneândia, a distância até a costa e a SST foram considerados relevantes, enquanto que a profundidade foi menos importante. Essas diferenças, juntamente com as diferenças claras nos padrões de distribuição descritos nos mapas de previsão, sugerem que as baleias-da-Gronelândia e as baleias- cinzentas ocupam nichos ecológicos distintos durante o verão e o outono no mar de Chukchi. O segundo objetivo do estudo de caso do CSESP foi investigar a ocorrência de ursos polares e a resposta comportamental à presença de navios. Um total de 42 grupos (50 indivíduos) de ursos polares foram registados. Durante a estação de águas abertas no mar de Chukchi, acredita-se que os ursos polares migrem para o norte com o recuo do gelo ou se desloquem para zonas terrestres emersas. Os resultados deste estudo indicaram que alguns ursos polares permaneceram no ambiente offshore durante o verão e o outono. Mais de 50% dos grupos exibiram uma resposta comportamental (por exemplo, vigilância ou fuga), incluindo todos os grupos de mães com filhotes. A distância em que os ursos responderam aos navios era mais inferior à distância em que nenhuma resposta foi observada. Espera-se que as mudanças climáticas, a perda de gelo marinho e o aumento das atividades antrópicas alterem os habitats de muitas espécies de mamíferos marinhos do Ártico e, por sua vez, a sua ecologia comportamental. A capacidade de uma espécie se ajustar a essas mudanças é parcialmente determinada pela capacidade de ajustar as preferências de seleção de habitat às novas condições ambientais. A avaliação dos efeitos das alterações climáticas, a redução do gelo marinho e o aumento das atividades antrópicas sobre as espécies marinhas requerem uma compreensão das distribuições das espécies e a monitorização das mudanças potenciais no comportamento, na distribuição e no habitat. Adicionalmente, importa avaliar os impactos resultantes das atividades humanas, como a exploração de petróleo e de gás e o aumento da presença de embarcações, considerando a importância destes aspetos para a definição de estratégias de gestão e de conservação para estas e inúmeras outras espécies. À medida que as alterações climáticas e as atividades antrópicas no Ártico aumentam, a necessidade de avaliações de efeitos cumulativos será imperativa para a proteção futura dos mamíferos marinhos do Ártico.