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Publication
Home range analysis of the semi-resident Bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) population of Cardigan Bay (Wales)
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Advisor(s)
Abstract(s)
The common bottlenose dolphin (Tursiops truncatus, Montagu, 1821) belongs to the sub-order Odontoceti and is one of the most widely distributed species of cetaceans. Within this species it is possible to find strict resident populations, semi-resident populations or transient communities. The Cardigan Bay bottlenose dolphin population is one of the two semi-resident populations in the United Kingdom.
With the increasing anthropogenic disturbance, particularly significant for cetacean communities whose geographic ranges are limited or decreasing, the survival of a certain population depends a great deal on its habitat. As a result, understanding the home range of a population is crucial in order to attempt any protection and monitoring measures. Also known as pattern of residency, the home range is the area where the individual spends its time feeding, breeding and nursing the young. The purpose of this work is to estimate the home range of the bottlenose dolphin population by comparing different group sets in order to infer if there are any dissimilarities between the distributions of the selected groups. Using photo-identification data from 2007 to 2016 obtained from surveys, combined with other information regarding the individuals, Minimum Convex Polygons and Kernel Density Estimators were calculated and mapped for each group and then compared. Both mean home range (95% KDE) and core areas (50% KDE) were inferred. Mean water depths were also determined for each group.
No significant differences were obtained for gender, markings in the dorsal fin and presence or absence of calf. There were, however differences in distribution for the summer and winter sightings.
Additional important areas for this bottlenose dolphin populations were determined, as well as seasonal differences in distribution. Further surveys are required, mainly at the areas outside the Special Areas of Conservation in Cardigan Bay.
O Golfinho-Roaz comum (Tursiops truncatus, Montagu, 1821) pertence à sub-ordem Odontoceti e é uma das espécies de cetáceos mais amplamente distribuídos. Pode ser encontrado em águas costeiras e oceânicas nas regiões tropicais e temperadas dos oceanos e mares. Dentro desta espécie, é possível encontrar populações residentes, cuja faixa residencial é limitada a um local específico, residentes sazonais, que só podem gastar parte do tempo na área e comunidades transitórias. A população de golfinhos roazes de Cardigan Bay (CB), utilizada para este estudo, é uma das duas populações semi-residentes no Reino Unido, sendo a outra em Moray Firth, na Escócia. Atualmente existem duas Áreas Especiais de Conservação (SACs) implementadas em Cardigan Bay: o Cardigan Bay SAC e o Pen Llŷn a'r Sarnau SAC. Apesar das constantes medidas de monitorização e proteção aplicadas, essa população tem sofrido um forte declínio desde 2007. Com o aumento do impacto antropogénico, particularmente significativo para as comunidades de cetáceos cujas amplitudes geográficas são limitadas ou decrescentes, a sobrevivência de uma determinada população depende muito do seu habitat. Como resultado, a compreensão dos padrões de residência de uma população é crucial para tentar qualquer proteção e medidas de monitorização. Também conhecido como padrão de residência, o home range é a área onde o indivíduo gasta o seu tempo a alimentar-se, a reproduzir-se e a criar as crias. O objetivo deste trabalho é identificar o home range da população de golfinhos roazes de CB. Ao comparar diferentes grupos, de acordo com certas características (género, data de avistamento, grau de marcações de barbatanas dorsais e presença de crias), é possível inferir as áreas que são mais importadas para cada grupo ou para toda a população, avaliando as desigualdades entre as distribuições dos grupos selecionados, a fim de verificar quais as medidas que podem ser aplicadas para diminuir o impacto exercido sobre estes animais. O uso de dados de foto identificação de 2007 a 2016 obtidos a partir de pesquisas, combinadas com outras informações sobre os indivíduos, os Minimum Convex Polygons (MCP) e os Kernel Density Estimators (KDE) foram calculados e mapeados para cada grupo, sendo depois comparados. O MCP é usado para delinear a área total onde os animais são encontrados, enquanto o KDE determina quais as áreas que são mais utilizadas pela população. O intervalo médio dos padrões de residência, que representa as áreas sem os locais pouco comuns e distantes relativamente à área de ocupação normal do indivíduo, corresponde a 95% de KDE, enquanto a core area, que representa as áreas mais ocupadas pela população, onde ocorreram 50% dos avistamentos, é representada por 50% do KDE. Ambos os home range médio (95% KDE) e core area (50% KDE) foram inferidos. As profundidades médias da água também foram determinadas para cada grupo. Quanto à comparação entre fêmeas e machos, a área total, a média dos padrões de residência obtidos e a core area foram ligeiramente maiores para os machos e as áreas de sobreposição também foram semelhantes. Como as diferenças não foram significativas, a distribuição espacial é semelhante para ambos os sexos. A maior limitação foi o maior número de fêmeas em relação ao número de machos estudados. O home range relativo aos encontros ocorridos durante os meses mais quentes (1 de Abril até 31 de Outubro - Verão) está localizada principalmente em ambos os SAC e em menor grau no norte de Anglesey. Pelo contrário, o home range dos meses de Inverno (1 de Novembro até 31 de Março) foi mais dispersa, com menor presença na área de Cardigan Bay e maiores concentrações de golfinhos desta população em torno de Anglesey, perto de Liverpool Bay e da Isle of Man. Estes resultados implicam que a maioria dos animais passa o ano em locais completamente diferentes, durante o Inverno encontram-se no norte e passam o Verão no sul, em Cardigan Bay. Os golfinhos com barbatanas dorsais bem marcadas foram contrastados com golfinhos sem uma barbatana dorsal marcada. As áreas ocupadas pelos golfinhos sem marcas nas barbatanas dorsais sobrepuseram-se com as áreas ocupadas por indivíduos bem marcados. O facto dos animais bem marcados terem uma área estimada maior não significa que eles são mais ou que se expandam em áreas maiores. Os animais bem marcados são muito mais fáceis de identificar, enquanto que uma barbatana dorsal não marcada é muito mais difícil de usar como característica identificável. Deste modo, a área determinada pelos golfinhos sem marcas visíveis nas barbatanas dorsais é menor devido ao menor número de identificações ocorridas quando os encontros ocorreram. As fêmeas com crias foram avistadas em locais muito mais próximos da costa e mais concentrados nos dois SAC de Cardigan Bay, com algumas fêmeas sendo avistadas na costa norte de Anglesey, enquanto que durante os anos sem crias, as fêmeas não eram apenas vistas nesses locais mas também em Liverpool Bay e na Isle of Man. A sobreposição indicou que as fêmeas com crias não procuram áreas diferentes das ocupadas por outros golfinhos fêmeas sem crias. Em vez disso, as fêmeas sem crias tendem a dispersar-se mais para fora, ocupando toda a área da baía, enquanto as fêmeas com crias tendem a ficar mais perto da costa em locais mais protegidos. Esta comparação foi limitada pelo, por vezes, reduzido número de avistamentos de mães com crias, dado que, em alguns anos, os encontros não eram suficientes para determinar se a fêmea tinha crias ou não. Em relação às profundidades, a maioria dos grupos apresentou faixas de profundidade semelhantes com desvios padrão semelhantes. A única diferença notável foi a profundidade média dos avistamentos realizados no Inverno, porém a variação não foi significante, pois o valor do desvio padrão também foi maior para este grupo. Isso pode ser devido ao facto da maioria dos golfinhos estarem localizados fora da área de Cardigan Bay durante o estes meses. Como algumas áreas em torno de Anglesey são ligeiramente mais profundas do que a área de CB, a profundidade seria ligeiramente maior do que nos locais de verão. Neste estudo foram determinadas áreas importantes para esta população de golfinhos roazes, bem como diferenças sazonais na distribuição. Pesquisas adicionais serão necessárias, principalmente fora das Áreas Especiais de Conservação em Cardigan Bay.
O Golfinho-Roaz comum (Tursiops truncatus, Montagu, 1821) pertence à sub-ordem Odontoceti e é uma das espécies de cetáceos mais amplamente distribuídos. Pode ser encontrado em águas costeiras e oceânicas nas regiões tropicais e temperadas dos oceanos e mares. Dentro desta espécie, é possível encontrar populações residentes, cuja faixa residencial é limitada a um local específico, residentes sazonais, que só podem gastar parte do tempo na área e comunidades transitórias. A população de golfinhos roazes de Cardigan Bay (CB), utilizada para este estudo, é uma das duas populações semi-residentes no Reino Unido, sendo a outra em Moray Firth, na Escócia. Atualmente existem duas Áreas Especiais de Conservação (SACs) implementadas em Cardigan Bay: o Cardigan Bay SAC e o Pen Llŷn a'r Sarnau SAC. Apesar das constantes medidas de monitorização e proteção aplicadas, essa população tem sofrido um forte declínio desde 2007. Com o aumento do impacto antropogénico, particularmente significativo para as comunidades de cetáceos cujas amplitudes geográficas são limitadas ou decrescentes, a sobrevivência de uma determinada população depende muito do seu habitat. Como resultado, a compreensão dos padrões de residência de uma população é crucial para tentar qualquer proteção e medidas de monitorização. Também conhecido como padrão de residência, o home range é a área onde o indivíduo gasta o seu tempo a alimentar-se, a reproduzir-se e a criar as crias. O objetivo deste trabalho é identificar o home range da população de golfinhos roazes de CB. Ao comparar diferentes grupos, de acordo com certas características (género, data de avistamento, grau de marcações de barbatanas dorsais e presença de crias), é possível inferir as áreas que são mais importadas para cada grupo ou para toda a população, avaliando as desigualdades entre as distribuições dos grupos selecionados, a fim de verificar quais as medidas que podem ser aplicadas para diminuir o impacto exercido sobre estes animais. O uso de dados de foto identificação de 2007 a 2016 obtidos a partir de pesquisas, combinadas com outras informações sobre os indivíduos, os Minimum Convex Polygons (MCP) e os Kernel Density Estimators (KDE) foram calculados e mapeados para cada grupo, sendo depois comparados. O MCP é usado para delinear a área total onde os animais são encontrados, enquanto o KDE determina quais as áreas que são mais utilizadas pela população. O intervalo médio dos padrões de residência, que representa as áreas sem os locais pouco comuns e distantes relativamente à área de ocupação normal do indivíduo, corresponde a 95% de KDE, enquanto a core area, que representa as áreas mais ocupadas pela população, onde ocorreram 50% dos avistamentos, é representada por 50% do KDE. Ambos os home range médio (95% KDE) e core area (50% KDE) foram inferidos. As profundidades médias da água também foram determinadas para cada grupo. Quanto à comparação entre fêmeas e machos, a área total, a média dos padrões de residência obtidos e a core area foram ligeiramente maiores para os machos e as áreas de sobreposição também foram semelhantes. Como as diferenças não foram significativas, a distribuição espacial é semelhante para ambos os sexos. A maior limitação foi o maior número de fêmeas em relação ao número de machos estudados. O home range relativo aos encontros ocorridos durante os meses mais quentes (1 de Abril até 31 de Outubro - Verão) está localizada principalmente em ambos os SAC e em menor grau no norte de Anglesey. Pelo contrário, o home range dos meses de Inverno (1 de Novembro até 31 de Março) foi mais dispersa, com menor presença na área de Cardigan Bay e maiores concentrações de golfinhos desta população em torno de Anglesey, perto de Liverpool Bay e da Isle of Man. Estes resultados implicam que a maioria dos animais passa o ano em locais completamente diferentes, durante o Inverno encontram-se no norte e passam o Verão no sul, em Cardigan Bay. Os golfinhos com barbatanas dorsais bem marcadas foram contrastados com golfinhos sem uma barbatana dorsal marcada. As áreas ocupadas pelos golfinhos sem marcas nas barbatanas dorsais sobrepuseram-se com as áreas ocupadas por indivíduos bem marcados. O facto dos animais bem marcados terem uma área estimada maior não significa que eles são mais ou que se expandam em áreas maiores. Os animais bem marcados são muito mais fáceis de identificar, enquanto que uma barbatana dorsal não marcada é muito mais difícil de usar como característica identificável. Deste modo, a área determinada pelos golfinhos sem marcas visíveis nas barbatanas dorsais é menor devido ao menor número de identificações ocorridas quando os encontros ocorreram. As fêmeas com crias foram avistadas em locais muito mais próximos da costa e mais concentrados nos dois SAC de Cardigan Bay, com algumas fêmeas sendo avistadas na costa norte de Anglesey, enquanto que durante os anos sem crias, as fêmeas não eram apenas vistas nesses locais mas também em Liverpool Bay e na Isle of Man. A sobreposição indicou que as fêmeas com crias não procuram áreas diferentes das ocupadas por outros golfinhos fêmeas sem crias. Em vez disso, as fêmeas sem crias tendem a dispersar-se mais para fora, ocupando toda a área da baía, enquanto as fêmeas com crias tendem a ficar mais perto da costa em locais mais protegidos. Esta comparação foi limitada pelo, por vezes, reduzido número de avistamentos de mães com crias, dado que, em alguns anos, os encontros não eram suficientes para determinar se a fêmea tinha crias ou não. Em relação às profundidades, a maioria dos grupos apresentou faixas de profundidade semelhantes com desvios padrão semelhantes. A única diferença notável foi a profundidade média dos avistamentos realizados no Inverno, porém a variação não foi significante, pois o valor do desvio padrão também foi maior para este grupo. Isso pode ser devido ao facto da maioria dos golfinhos estarem localizados fora da área de Cardigan Bay durante o estes meses. Como algumas áreas em torno de Anglesey são ligeiramente mais profundas do que a área de CB, a profundidade seria ligeiramente maior do que nos locais de verão. Neste estudo foram determinadas áreas importantes para esta população de golfinhos roazes, bem como diferenças sazonais na distribuição. Pesquisas adicionais serão necessárias, principalmente fora das Áreas Especiais de Conservação em Cardigan Bay.
Description
Dissertação de mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2017
Keywords
Bottlenose dolphin Home range Core Area Kernel density estimators (KDE) Minimum Convex Polygon (MCP) Cardigan Bay