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Publication
Assessment of source populations for stranded adult loggerhead turtles (Caretta caretta) in the North-East Atlantic
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
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Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
Maritime activities impact the natural migratory routes of marine organisms such as marine
mammals and turtles. The coastal waters of Portugal are in the pathway of such routes for
loggerhead turtles (Caretta caretta). While the local upwelling provides foraging grounds,
there are no nesting beaches adjacent to the Iberian coast, offering an excellent opportunity to
study the migration of the species. This study is the first report of the natal origins of
loggerheads in the North-East Atlantic Ocean. We attempted to investigate the genetic
diversity of 194 loggerhead turtles found stranded across the Portuguese coast and to assess
the origin of individuals through many-to-one mixed-stock analysis. We successfully
produced 16 haplotypes of 776 bp of mitochondrial DNA control region for 127 samples and
detected a previously unknown haplotype. Comparison with baseline data from distinct
nesting populations of the Mediterranean Sea, Cape Verde Islands and the North-West
Atlantic Ocean revealed that most of the loggerheads originated in the North-West Atlantic
and to a smaller degree in Cape Verde and the Mediterranean. In particular, the Gulf of
Mexico in the North-West Atlantic yielded the largest part of the samples and specifically the
Florida rookeries: Canaveral National Seashore, Melbourne Beach, Juno beach and Ft
Lauderdale. Furthermore, this study highlights the important role of currents in the long
journeys of turtles, since most of the contributing rookeries were along such currents. In
conclusion, our results signify the need for conservation measurements like turtle excluder
devices, tag tracking and fishing management in Portugal, where migratory species, like the
loggerhead turtles, are vulnerable.
As actividades marítimas têm um impacto significativo nas rotas migratórias de organismos marinhos, como cetáceos e tartarugas. As rotas da tartaruga-boba (Caretta caretta) cruzam as águas costeiras de Portugal cujo tráfego marítimo é muito elevado. A tartaruga-boba é uma das sete espécies de tartarugas marinhas do planeta e uma das cinco que podem ser encontradas no oceano Atlântico. Os adultos podem crescer até mais de 2 metros e pesar 500 kg, constituindo, assim, a segunda maior espécie de tartaruga. Caretta caretta assemelha-se à tartaruga verde (Chelonia mydas), mas está geneticamente relacionada com a tartaruga-de-Kemp (Lepidochelys kempii) e com a tartaruga-de-Oliva (Lepidochelys olivacea). As tartarugas têm pulmões semelhantes aos mamíferos e por isso precisam de vir periodicamente à tona de água para respirar. Estima-se que vivam mais de 50 anos, mas podem atingir a maturidade sexual já na segunda década das suas vidas. A distribuição geográfica da tartaruga-boba é muito ampla em águas temperadas de todo o mundo, pelo que desempenha um papel importante em vários ecossistemas com a sua dieta diversificada. Estas tartarugas migram constantemente ao longo das suas vidas. Inicialmente, passam quase uma década no mar aberto depois de nascerem. Depois, mudam-se para as zonas costeiras para se alimentarem e à medida que crescem a sua dieta torna-se mais variada. Por último, regressam aos locais de nidificação quando estão prontas para depositar os ovos nos ninhos por ela escavados. A sua ampla dispersão torna-as susceptíveis a numerosas ameaças, sobretudo de origem antropogénica, que se sobrepõem às dos predadores naturais. A principal ameaça a Caretta caretta é a captura acessória na pesca artesanal. Além desse factor, as atividades costeiras, como o desenvolvimento industrial, destroem gradualmente os seus locais de nidificação. Também as alterações climáticas representam uma ameaça para esta espécie, uma vez que os seus ovos são incubados numa faixa de temperaturas muito específica (25 a 35 °C). Curiosamente, a temperatura da incubação determina o sexo do embrião e tem-se observado que nascem muito mais fêmeas devido ao aquecimento global. Por tudo isto, esta espécie é considerada uma espécie com o estatuto de ameaçada. Os esforços de conservação incluem (1) o rastreio com transmissores de GPS por satélite, (2) dispositivos que diminuem a captura de tartarugas, (3) a preservação dos seus ninhos por conservacionistas voluntários, e (4) a análise genética para estudar a conectividade entre as populações. Em Portugal, o afloramento local proporciona zonas dealimentação, embora não existam praias de nidificação adjacentes na costa ibérica. Assim, é importante avaliar as origens das tartarugas-boba, numa tentativa de perceber quais as unidades de gestão internacionais da espécie que serão mais afectadas pela actividade na costa portuguesa. Todos os anos arrojam na costa portuguesa um número significativo tartarugas-boba. É frequente cidadãos particulares e autoridades recorrerem à Rede Nacional de Arrojamentos que é coordenada nacionalmente pelo Instituto da Conservação da Natureza e Florestas (ICNF) e regionalmente pela RAAlg que integra uma equipa técnica de biólogos do CCMAR e Universidade do Algarve, disponível 24 horas durante sete dias por semana. Este estudo é o primeiro relato sobre as possíveis origens das tartarugas-boba no Nordeste do Oceano Atlântico cujas amostragem resultam da actividade da RAAlg. Foram cedidas amostras de 194 tartaruga-boba arrojadas na costa portuguesa entre 2008 e 2017. Em estudos previamente publicados foi seleccionada a região-controlo do ADN mitocondrial para sequência tartarugas-boba ao longo da sua distribuição. No presente estudo optámos pelo mesmo fragmento do ADN mitocondrial para caracterizar a proveniência das tartarugas encontradas na costa portuguesa. Do total das 194 amostras obtivémos sequências com 776 pares de bases para 127 indivíduos (66%). Uma versão mais curta desta região-controlo com 380 pares de bases foi adicionalmente obtida para comparação com dados de estudos anteriores. As sequências resultaram num total de 16 haplótipos divididos em dois grandes grupos, um grupo a que pertencem indivíduos exclusivamente oriundos do Atlântico e outro grupo de indivíduos do Atlântico e do Mar Mediterrâneo. Além disso, foi detectado um haplótipo novo de origem Atlântica. Os valores elevados das diversidades nucleotídicas e haplotipícas implicam que as tartarugas arrojadas em Portugal representam um stock diversificado de indivíduos. Recorrendo a dados publicados anteriormente, construímos uma matriz de frequências absolutas dos vários haplótipos encontrados no Atlântico (Cabo Verde, Golfo do México, Flórida, Bahamas e unidades de gestão da costa brasileira) e no Mediterrâneo Oriental. Esta matriz constituiu os dados de entrada para a análise bayesiana de “mixed-stock”. Esta análise revelou que as tartarugas arrojadas em Portugal têm várias origens, embora maioritariamente sejam originárias do Atlântico Noroeste. A desconstrução dos dados em matrizes parciais de cada zona geográfica analisada, permitiu-nos detalhar a origem geográfica, e apontar o Golfo do México como sendo a zona que mais contribuiu para os indivíduos arrojados na costa de Portugal. Na zona do Golfo do México, a Flórida, que inclui Canaveral National Seashore, Melbourne Beach, Juno Beach e Fort Lauderdale, foi a região que teve uma contribuição mais elevada. Curiosamente, Cabo Verde foi a segunda área com maior contribuição estimada. No Mediterrâneo, o Golfo da Manfredonia foi a zona que mais contribuiu. Este estudo destaca o importante papel das correntes oceanográficas nas longas viagens das tartarugas, uma vez que as zonas de nidificação que mais contribuíram para a presença de indivíduos na costa portuguesa têm acesso directo à corrente do Golfo que transporta os indivíduos para o outro lado do Oceano Atlântico. No entanto, a contribuição de Cabo Verde e do Mediterrâneo indica algumas migrações individuais contra-corrente. A baixa frequência de indivíduos adultos na amostragem pode ser explicada pela tendência das fêmeas pós-oviposição ficarem nas proximidades dos seus locais de postura, ou eventualmente pelo facto de indivíduos mais experientes poderem ter aprendido a evitar ameaças como redes e linhas de pesca. Não há outros dados que nos permitam concluir sobre esta observação e se há outros factores que impeçam os indivíduos mais velhos de frequentar a costa ibérica. Em conclusão, os nossos resultados reforçam a conectividade entre regiões geográficas, e o que afecta as tartarugas numa região tem implicações noutras, mesmo que a kilometros de distância. A conservação global depende das gestões regionais.
As actividades marítimas têm um impacto significativo nas rotas migratórias de organismos marinhos, como cetáceos e tartarugas. As rotas da tartaruga-boba (Caretta caretta) cruzam as águas costeiras de Portugal cujo tráfego marítimo é muito elevado. A tartaruga-boba é uma das sete espécies de tartarugas marinhas do planeta e uma das cinco que podem ser encontradas no oceano Atlântico. Os adultos podem crescer até mais de 2 metros e pesar 500 kg, constituindo, assim, a segunda maior espécie de tartaruga. Caretta caretta assemelha-se à tartaruga verde (Chelonia mydas), mas está geneticamente relacionada com a tartaruga-de-Kemp (Lepidochelys kempii) e com a tartaruga-de-Oliva (Lepidochelys olivacea). As tartarugas têm pulmões semelhantes aos mamíferos e por isso precisam de vir periodicamente à tona de água para respirar. Estima-se que vivam mais de 50 anos, mas podem atingir a maturidade sexual já na segunda década das suas vidas. A distribuição geográfica da tartaruga-boba é muito ampla em águas temperadas de todo o mundo, pelo que desempenha um papel importante em vários ecossistemas com a sua dieta diversificada. Estas tartarugas migram constantemente ao longo das suas vidas. Inicialmente, passam quase uma década no mar aberto depois de nascerem. Depois, mudam-se para as zonas costeiras para se alimentarem e à medida que crescem a sua dieta torna-se mais variada. Por último, regressam aos locais de nidificação quando estão prontas para depositar os ovos nos ninhos por ela escavados. A sua ampla dispersão torna-as susceptíveis a numerosas ameaças, sobretudo de origem antropogénica, que se sobrepõem às dos predadores naturais. A principal ameaça a Caretta caretta é a captura acessória na pesca artesanal. Além desse factor, as atividades costeiras, como o desenvolvimento industrial, destroem gradualmente os seus locais de nidificação. Também as alterações climáticas representam uma ameaça para esta espécie, uma vez que os seus ovos são incubados numa faixa de temperaturas muito específica (25 a 35 °C). Curiosamente, a temperatura da incubação determina o sexo do embrião e tem-se observado que nascem muito mais fêmeas devido ao aquecimento global. Por tudo isto, esta espécie é considerada uma espécie com o estatuto de ameaçada. Os esforços de conservação incluem (1) o rastreio com transmissores de GPS por satélite, (2) dispositivos que diminuem a captura de tartarugas, (3) a preservação dos seus ninhos por conservacionistas voluntários, e (4) a análise genética para estudar a conectividade entre as populações. Em Portugal, o afloramento local proporciona zonas dealimentação, embora não existam praias de nidificação adjacentes na costa ibérica. Assim, é importante avaliar as origens das tartarugas-boba, numa tentativa de perceber quais as unidades de gestão internacionais da espécie que serão mais afectadas pela actividade na costa portuguesa. Todos os anos arrojam na costa portuguesa um número significativo tartarugas-boba. É frequente cidadãos particulares e autoridades recorrerem à Rede Nacional de Arrojamentos que é coordenada nacionalmente pelo Instituto da Conservação da Natureza e Florestas (ICNF) e regionalmente pela RAAlg que integra uma equipa técnica de biólogos do CCMAR e Universidade do Algarve, disponível 24 horas durante sete dias por semana. Este estudo é o primeiro relato sobre as possíveis origens das tartarugas-boba no Nordeste do Oceano Atlântico cujas amostragem resultam da actividade da RAAlg. Foram cedidas amostras de 194 tartaruga-boba arrojadas na costa portuguesa entre 2008 e 2017. Em estudos previamente publicados foi seleccionada a região-controlo do ADN mitocondrial para sequência tartarugas-boba ao longo da sua distribuição. No presente estudo optámos pelo mesmo fragmento do ADN mitocondrial para caracterizar a proveniência das tartarugas encontradas na costa portuguesa. Do total das 194 amostras obtivémos sequências com 776 pares de bases para 127 indivíduos (66%). Uma versão mais curta desta região-controlo com 380 pares de bases foi adicionalmente obtida para comparação com dados de estudos anteriores. As sequências resultaram num total de 16 haplótipos divididos em dois grandes grupos, um grupo a que pertencem indivíduos exclusivamente oriundos do Atlântico e outro grupo de indivíduos do Atlântico e do Mar Mediterrâneo. Além disso, foi detectado um haplótipo novo de origem Atlântica. Os valores elevados das diversidades nucleotídicas e haplotipícas implicam que as tartarugas arrojadas em Portugal representam um stock diversificado de indivíduos. Recorrendo a dados publicados anteriormente, construímos uma matriz de frequências absolutas dos vários haplótipos encontrados no Atlântico (Cabo Verde, Golfo do México, Flórida, Bahamas e unidades de gestão da costa brasileira) e no Mediterrâneo Oriental. Esta matriz constituiu os dados de entrada para a análise bayesiana de “mixed-stock”. Esta análise revelou que as tartarugas arrojadas em Portugal têm várias origens, embora maioritariamente sejam originárias do Atlântico Noroeste. A desconstrução dos dados em matrizes parciais de cada zona geográfica analisada, permitiu-nos detalhar a origem geográfica, e apontar o Golfo do México como sendo a zona que mais contribuiu para os indivíduos arrojados na costa de Portugal. Na zona do Golfo do México, a Flórida, que inclui Canaveral National Seashore, Melbourne Beach, Juno Beach e Fort Lauderdale, foi a região que teve uma contribuição mais elevada. Curiosamente, Cabo Verde foi a segunda área com maior contribuição estimada. No Mediterrâneo, o Golfo da Manfredonia foi a zona que mais contribuiu. Este estudo destaca o importante papel das correntes oceanográficas nas longas viagens das tartarugas, uma vez que as zonas de nidificação que mais contribuíram para a presença de indivíduos na costa portuguesa têm acesso directo à corrente do Golfo que transporta os indivíduos para o outro lado do Oceano Atlântico. No entanto, a contribuição de Cabo Verde e do Mediterrâneo indica algumas migrações individuais contra-corrente. A baixa frequência de indivíduos adultos na amostragem pode ser explicada pela tendência das fêmeas pós-oviposição ficarem nas proximidades dos seus locais de postura, ou eventualmente pelo facto de indivíduos mais experientes poderem ter aprendido a evitar ameaças como redes e linhas de pesca. Não há outros dados que nos permitam concluir sobre esta observação e se há outros factores que impeçam os indivíduos mais velhos de frequentar a costa ibérica. Em conclusão, os nossos resultados reforçam a conectividade entre regiões geográficas, e o que afecta as tartarugas numa região tem implicações noutras, mesmo que a kilometros de distância. A conservação global depende das gestões regionais.
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Keywords
Loggerhead turtle Caretta caretta Mix stock Mitochondrial DNA Atlantic Ocean.