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Publication
Long-term intra and interspecific spatial overlap of Sphyraena viridensis and Seriola rivoliana at remote seamounts
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 6.51 MB | Adobe PDF |
Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
Space use sharing and biological interactions can play an important role in determining
individual habitat use and population spatial dynamics. Individuals often aggregate to
enhance foraging efficiency, for protection against predators or to increase reproductive
success. However, this behaviour also makes them more vulnerable to fishing and
overexploitation. Seamounts, in particular, are known to concentrate large aggregations
of pelagic reef fishes, and therefore deserve special attention and effective management
schemes. The yellowmouth barracuda (Sphyraena viridensis) and the almaco jack
(Seriola rivoliana) are two pelagic predators that commonly inhabit these offshore
ecosystems in the Azores islands (central North Atlantic), where they are explored by the
local artisanal fishing fleet. Yet, until very recently, little was known about their spatial
ecology, with most published studies focusing rather on biological /physiological aspects
or simply reporting presence records. Therefore, the objective of the present thesis was
to use presence-absence datasets collected through passive acoustic telemetry in order to
investigate yellowmouth barracuda and almaco jacks space use sharing and activity
patterns. After developing a novel quantitative analysis based on fine-scale
spatiotemporal overlap and null model randomization tests, evidence of non-random
association was found, not only among conspecifics but also between individuals of the
two species. Furthermore, tagged animals exhibited both diel and seasonal changes in
habitat use. While yellowmouth barracuda are probably diurnal foragers, almaco jacks are probably more active during the night period, which might reduce interspecific
competition pressure and increase the tolerance for niche overlap. Although year-round
residents, both species seem to overlap more during the spawning season, which takes
place from mid spring to late summer. Monthly fluctuations in spatial overlap were found
to be significantly correlated with sea surface temperature and geostrophic current
velocity. Additionally, we also found evidence of size-related differences in spatial
behaviour of almaco jacks, with similarly-sized individuals overlapping more often and
larger specimens being more infrequently detected. Overall, these results highlight the
importance of effective local scale management to ensure the sustainability of these two
iconic predators and open the door to further studies on social behaviour and habitat
interconnectivity. To our knowledge, the developed method is the first to quantitatively
assess animals’ spatiotemporal overlaps using solely presence/absence data from passive
acoustic telemetry and, therefore, we believe it has potentially wide application in marine
behavioural studies.
A utilização conjunta do espaço e as interações biológicas podem desempenhar um papel fundamental na determinação da utilização individual do habitat e inclusive influenciar a dinâmica espacial das populações. De facto, muitas espécies formam agregações, não só como forma de proteção, mas também de modo a melhorar a eficiência de predação e aumentar o sucesso reprodutivo. No entanto, estas formações tornam-nas também mais vulneráveis à pesca e exploração excessiva. Os montes submarinos, sendo habitats que habitualmente concentram grandes cardumes de peixes pelágicos, merecem especial atenção por parte das entidades responsáveis pela conservação e gestão sustentável de ecossistemas marinhos. As bicudas (Sphyraena viridensis) e os lírios (Seriola rivoliana) são duas das espécies de predadores que habitam estes ecossistemas remotos no arquipélago dos Açores (Atlântico Norte), sendo ambas exploradas pela frota artesanal na região. No entanto, até muito recentemente pouco se sabia sobre a sua ecologia espacial e residência, dado que a maioria dos estudos já publicados incidiu apenas sobre aspetos biológicos/fisiológicos ou limitou-se a reportar novas ocorrências geográficas. Assim, na presente tese analisaram-se dados de presença/ausência recolhidos por telemetria acústica passiva com o intuito de investigar dinâmicas de partilha de espaço e padrões de atividade de ambas as espécies. Após o desenvolvimento de um novo tipo de análise quantitativa baseada na estimativa de sobreposições espácio-temporais e testes de permutações aleatórias, foram encontradas evidências de associações espaciais significativas, não só entre indivíduos conspecíficos, mas também entre ambas as espécies. Além disso identificaram-se variações diárias e sazonais nos padrões de uso partilhado do habitat. Enquanto as bicudas apresentaram resultados concordantes com hábitos predominantemente diurnos, os lírios exibiram padrões que correspondem presumivelmente a regimes de atividade noturna. Uma vez que as espécies possuem dietas semelhantes, é possível que esta segregação temporal possa reduzir a pressão competitiva interespecífica e, assim permitir uma maior sobreposição de nicho ecológico. Apesar de serem residentes durante todo o ano, é expectável que ambas a espécies se concentrem mais durante a época reprodutiva, que tem lugar desde meados da primavera até ao final do verão. Adicionalmente, encontraram-se correlações significativas entre as flutuações mensais de sobreposição espacial e variáveis ambientais como a temperatura da superfície do mar e a intensidade de correntes geostróficas. No caso dos lírios, o tamanho dos indivíduos foi também um fator relevante nos padrões de atividade observados, sendo que indivíduos de tamanho semelhante tenderam a apresentar um maior grau de sobreposição espacial e os espécimes maiores foram menos detetados. Globalmente, estes resultados destacam a importância de uma gestão local eficaz de modo a se assegurar a sustentabilidade destas duas espécies icónicas e abrem a porta a novos estudos sobre comportamento social e interconectividade de habitats. O método desenvolvido é possivelmente o primeiro a analisar sobreposições espácio-temporais usando somente dados de presença/ausência obtidos por telemetria passiva e, por conseguinte, poderá ter vasta aplicação em estudos de ecologia marinha.
A utilização conjunta do espaço e as interações biológicas podem desempenhar um papel fundamental na determinação da utilização individual do habitat e inclusive influenciar a dinâmica espacial das populações. De facto, muitas espécies formam agregações, não só como forma de proteção, mas também de modo a melhorar a eficiência de predação e aumentar o sucesso reprodutivo. No entanto, estas formações tornam-nas também mais vulneráveis à pesca e exploração excessiva. Os montes submarinos, sendo habitats que habitualmente concentram grandes cardumes de peixes pelágicos, merecem especial atenção por parte das entidades responsáveis pela conservação e gestão sustentável de ecossistemas marinhos. As bicudas (Sphyraena viridensis) e os lírios (Seriola rivoliana) são duas das espécies de predadores que habitam estes ecossistemas remotos no arquipélago dos Açores (Atlântico Norte), sendo ambas exploradas pela frota artesanal na região. No entanto, até muito recentemente pouco se sabia sobre a sua ecologia espacial e residência, dado que a maioria dos estudos já publicados incidiu apenas sobre aspetos biológicos/fisiológicos ou limitou-se a reportar novas ocorrências geográficas. Assim, na presente tese analisaram-se dados de presença/ausência recolhidos por telemetria acústica passiva com o intuito de investigar dinâmicas de partilha de espaço e padrões de atividade de ambas as espécies. Após o desenvolvimento de um novo tipo de análise quantitativa baseada na estimativa de sobreposições espácio-temporais e testes de permutações aleatórias, foram encontradas evidências de associações espaciais significativas, não só entre indivíduos conspecíficos, mas também entre ambas as espécies. Além disso identificaram-se variações diárias e sazonais nos padrões de uso partilhado do habitat. Enquanto as bicudas apresentaram resultados concordantes com hábitos predominantemente diurnos, os lírios exibiram padrões que correspondem presumivelmente a regimes de atividade noturna. Uma vez que as espécies possuem dietas semelhantes, é possível que esta segregação temporal possa reduzir a pressão competitiva interespecífica e, assim permitir uma maior sobreposição de nicho ecológico. Apesar de serem residentes durante todo o ano, é expectável que ambas a espécies se concentrem mais durante a época reprodutiva, que tem lugar desde meados da primavera até ao final do verão. Adicionalmente, encontraram-se correlações significativas entre as flutuações mensais de sobreposição espacial e variáveis ambientais como a temperatura da superfície do mar e a intensidade de correntes geostróficas. No caso dos lírios, o tamanho dos indivíduos foi também um fator relevante nos padrões de atividade observados, sendo que indivíduos de tamanho semelhante tenderam a apresentar um maior grau de sobreposição espacial e os espécimes maiores foram menos detetados. Globalmente, estes resultados destacam a importância de uma gestão local eficaz de modo a se assegurar a sustentabilidade destas duas espécies icónicas e abrem a porta a novos estudos sobre comportamento social e interconectividade de habitats. O método desenvolvido é possivelmente o primeiro a analisar sobreposições espácio-temporais usando somente dados de presença/ausência obtidos por telemetria passiva e, por conseguinte, poderá ter vasta aplicação em estudos de ecologia marinha.
Description
Dissertação de mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2016
Keywords
Bicudas Lírios Telemetria acústica Agregações Co-ocorrência Padrões de atividade Uso do habitat