Publication
Inter-annual morphometric assessment of fin whales (Balaenoptera physalus) based on drone photogrammetry
| datacite.subject.fos | Ciências Naturais::Outras Ciências Naturais | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Vinagre, Catarina | |
| dc.contributor.advisor | Degollada, Eduard | |
| dc.contributor.author | Mészáros, Dorottya | |
| dc.date.accessioned | 2024-03-12T12:36:12Z | |
| dc.date.embargo | 2026-06-12 | |
| dc.date.issued | 2023-06-12 | |
| dc.description.abstract | Morphometrics such as length, body proportions, and volume are reliable data to determine the foraging success, energy reserve accumulation, and individual fitness, furthermore, it informs upon the population status of the examined species. Unmanned aerial vehicles (UAV) provides a new, low-cost, non-invasive platform to execute photogrammetric studies on free-ranging Cetaceans, enabling quantitative assessment of temporal and permanent changes of the animal's body. The aims of this study were to accumulate accurate morphometric measurements of fin whales (Balaenoptera physalus) in the Catalan coast, to compute growth trends of several body proportions, assess the evolution of body area index and body volume over time, and to compare these parameters within three consecutive foraging seasons. In total, 1099 still images were measured during this project, depicting 82 individual fin whales from three years between 2021 and 2023. The obtained results indicate that there were strong correlations among the growth trend of certain body parameters. The most significant correlation was between the total length of the body and the eye-to-eye distance. It was determined that in some cases the growth ratios can be further influenced by the gender and the size of the whale. Moreover, measures of three resighted individuals showed moderate increase of the body length and four animals showed gradual positive progression of the body area index and body volume within and over the three seasons, demonstrating foraging success and energy reserve accumulation. In a more general scale, smaller animals displayed the highest body area index, while the largest ones exhibit the lowest measures. The present study illustrates the utility of drone-based photogrammetry to detect and assess temporal and permanent changes in the body parameters of fin whales in the Garraf coast. | pt_PT |
| dc.description.abstract | Todos os anos, as baleias-comuns (Balaenoptera physalus) reúnem-se ao longo da costa Catalã no Mar das Baleares, entre fevereiro e junho, para se alimentarem. Este evento constitui uma oportunidade para recolher dados e estudar estes misticetes pelágicos de vida livre, mais perto da costa. As baleias-comuns são uma parte substancial da teia alimentar, pois não são apenas consumidores de biomassa, mas também promotores da produção primária, reciclando grandes quantidades de nutrientes e aumentando assim a capacidade de carga dos ecossistemas. Além disso, a energia obtida durante as épocas de procura de alimento é armazenada em lípidos e utilizada durante o período de migração e reprodução. Por conseguinte, a monitorização da taxa/tendência de crescimento e das alterações no perfil da forma e nas proporções corporais fornece uma visão da aptidão física, da resiliência, do sucesso da procura de alimento e, com isso, do estado nutricional. Além disso, numa escala maior, oferece uma visão do estado da população e da dinâmica populacional. Além disso, as alterações temporais na sua morfometria fornecem informações sobre as condições, a produtividade e a capacidade de carga do ecossistema de suporte.Para a realização do projeto foi utilizada a fotogrametria aérea, que é um novo método seguro, não invasivo e económico na investigação de cetáceos. A técnica permite a observação de uma perspetiva vertical com um veículo aéreo não tripulado (VANT) para obter um conjunto de dados e executar medidas morfométricas corporais precisas no programa chamado MorphoMetriX para avaliação quantitativa. As análises de várias métricas fornecem informações sobre o desenvolvimento do corpo e facilitam a evidência da resposta fisiológica às mudanças ambientais. O conhecimento/banco de dados compilado pelo método pode ser útil em termos de gestão populacional e em ações de conservação.Os objetivos deste projeto foram acumular medidas morfométricas precisas, como comprimento, largura e proporção de baleias-comuns na costa Catalã para calcular as tendências de crescimento de vários parâmetros e proporções corporais, avaliar a evolução do índice de área corporal e do volume corporal ao longo do tempo para visualizar mudanças no armazenamento de energia e comparar esses parâmetros em três temporadas consecutivas de alimentação na costa Catalã. Deste modo, melhorando o conhecimento da única especie de baleia de barbas que está presente durante todo o ano, no Mar Mediterrâneo. Para este estudo, foi analisado um total de 366 filmagens aéreas (2021: 193, 2022: 109, 2023: 67), das quais 1099 imagens fixas foram medidas no MorphoMetriX para obter medidas fotogramétricas precisas e fiáveis, retratando 82 baleias-comuns individuais ao longo dos três anos. A maioria dos animais encontrados tinha entre 14 e 19 metros de comprimento. Foram obtidos nove atributos morfométricos com base nas medidas padrão dos parâmetros corporais das baleias descritas por Ratnaswamy & Winn em 1993, a partir das quais foram calculadas quinze comparações proporcionais. Foi criada uma matriz de correlação para prever a relação entre os parâmetros corporais medidos. Foram desenvolvidos vários modelos lineares para investigar a interdependência do crescimento entre partes do corpo fortemente correlacionadas. Para além disso, a largura do corpo foi medida em incrementos de 20% ao longo do comprimento do corpo inteiro. A partir desses valores, o índice de área corporal e o volume corporal foram calculados para avaliar as alterações na reserva de energia dos indivíduos durante as épocas de alimentação e para comparar o sucesso de alimentação dos três anos. O resultado indica que existem fortes correlações entre a tendência de crescimento de certos parâmetros corporais. A interdependência mais significativa verificou-se entre o comprimento total do corpo e a distância olho-a-olho. Além disso, o crescimento das extremidades, nomeadamente a barbatana dorsal e a barbatana caudal, também apresentou uma forte ligação. Com base em modelos lineares, determinou-se que, em alguns casos, os rácios de crescimento podem ser ainda mais influenciados pelo sexo e pelo tamanho da baleia. Além disso, as medidas de três indivíduos reavistados mostraram um aumento moderado do comprimento do corpo e quatro animais mostraram uma ligeira progressão do índice de área corporal e do volume do corpo durante as três estações, o que demonstra o sucesso da procura de alimentos e a acumulação de reservas energéticas. Numa escala mais geral, os animais mais pequenos apresentaram o índice de área corporal mais elevado, enquanto os maiores exibiram as medidas mais baixas. Com base nestas duas medidas (BAI, BV), foi possível descobrir variações na produtividade da área entre os três anos. Em comparação com as duas primeiras épocas examinadas, 2023 foi significativamente superior, enquanto 2021 e 2022 a média da medida do volume corporal foi estatisticamente igual. No entanto, existe incerteza nas medidas fotogramétricas devido à medição da altitude dos drones com base no GPS, que neste caso obteve um "erro fotogramétrico médio" de 2,5% no caso do Mavic Pro 2 e de 9,8% no caso do Mavic 3. A fotogrametria baseada em drones provou ser um método preciso para monitorizar as tendências de crescimento e as alterações da condição corporal das baleias-comuns na costa de Garraf, para reduzir as incertezas do estado nutricional e do desenvolvimento corporal. Foi uma caraterística importante do estudo associar baleias individuais a medições obtidas por fotogrametria, o que permitiu monitorizar alterações nos parâmetros corporais ao longo do tempo. No entanto, tal só foi possível no caso de seis animais, devido a dificuldades de recolha de imagens adequadas e ao limite de tempo, independentemente do método. No entanto, todas estas baleias registaram um aumento geral do comprimento, cujos resultados se distribuíram uniformemente ao longo dos três anos analisados. Para além disso, a avaliação da condição corporal (BV, BAI) dos indivíduos também resultou num aumento moderado durante a época. Além disso, a comparação inter-anual das medidas de BAI forneceu uma visão da produtividade e da capacidade de carga da área, mostrando o desvio na disponibilidade de presas. Estes resultados ajudam a preencher as lacunas de conhecimento sobre as populações de baleias-comuns que surgem na costa de Garraf, esta técnica tem potencial para realizar uma monitorização a longo prazo para acumular dados que permitam obter resultados mais fiáveis sobre a relação entre parâmetros corporais, tendências de crescimento, alterações nas condições corporais e dinâmica populacional. Este conhecimento pode ser útil para estabelecer acções de conservação e gestão populacional adequadas para proteger a zona de alimentação dentro da área, a fim de manter um abastecimento alimentar adequado para as baleias-comuns migratórias. Por conseguinte, a continuação de tais estudos é altamente recomendada e necessária para obter resultados mais representativos. | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 203437470 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.1/20492 | |
| dc.language.iso | eng | pt_PT |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | pt_PT |
| dc.subject | Morphometric assessment | pt_PT |
| dc.subject | Body volume | pt_PT |
| dc.subject | Body area index | pt_PT |
| dc.subject | Body proportions | pt_PT |
| dc.subject | Growth trends | pt_PT |
| dc.subject | Photogrammetry | pt_PT |
| dc.subject | Fin whale | pt_PT |
| dc.subject | Uav | pt_PT |
| dc.title | Inter-annual morphometric assessment of fin whales (Balaenoptera physalus) based on drone photogrammetry | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | embargoedAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.grantor | Universidade do Algarve. Faculdade de Ciências e Tecnologia | |
| thesis.degree.level | Mestre | |
| thesis.degree.name | Mestrado em Biologia Marinha | pt_PT |