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Publication
Improving fisheries management through spatio-temporal analysis of catches, discards, fishing effort and selectivity, across different métiers
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Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
I would first like to thank my advisers, especially Dr. Karim Erzini for helping me with the project change during the first of the PhD and for overall support since the beginning of my master’s project. I deeply admire your passion for fisheries research and the number of hours you have spent reviewing my writing. Thank you to Dr. Aida Campos for giving me an opportunity to expand my horizons in fisheries when I joined the TecPescas project and for support in and outside the PhD. Thank you to Dr. Jorge Gonçalves for the local support during the PhD, especially for helping me learn how to take care of the financial side of science. Finally, a thank you to Dr. Svein Løkkeborg in Norway for the original opportunity to collaborate with him prior to my change in the project and for the support during writing my first review.
Thank you to all the fishers I worked with, and we interviewed for giving me the data that I needed to complete this PhD. A special thanks to the captain and crew of Mar Vivo, for a very wild experience on the sea and delicious fresh lunches. And to the captain and crew of Bartolomeu who worked with us on the trammel net project as I thoroughly enjoyed the dinners that I received from them and due to all of them being extremely friendly.
A thank you to all my colleagues who worked with me at various periods of the PhD. Without your support I could not have finished my work. Thank you to Mariana Fernandes, Ana Marçalo and especially Pedro Monteiro for helping me grow as a researcher from the master’s until now. Thank you to all the people of Fisheries, Biodiversity and Conservation lab for all the help, for creating a general environment of friendliness and for making time to chat.
Thank you so much to all my friends and to my husband that have also been there for me throughout the PhD. From getting coffees in the morning, to lunches in the afternoon, to those who were there from the beginning and to those I met later in the PhD program, as well as those who I’ve known from 6 to 15 years and have supported my dreams in science.
Thank you to my parents who have supported my journey in science since I decided I was going to do a PhD in marine biology when I was only 13 years old. Thank you for the sacrifices you both made and for being role models in what hard and efficient work can mean, as well as taking pride in your work. Thank you to my sister who has been my cheerleader through the past years and especially during my periods of struggle, I am extremely thankful to have a sibling who cares so much to see me succeed. Thank you to my grandma for getting on skype almost every weekend and to my grandpa for making me laugh. (PL: Dziękuję mojej babci za to, że prawie w każdy weekend wchodziła na skype i słuchała mnie i mojemu dziadkowi za rozśmieszenie mnie.) Fishers in the Southern Portuguese multi-gear coastal fleet own licenses for a variety of fishing gears including static nets, longlines, and traps, and dredges. Information on the fishing gear being actively used is scarce and most vessels are not required to report geographic location, making the impact of the local environment difficult to evaluate. The first and main objective of this thesis was to identify métiers in the multi-gear coastal fisheries operating in the Portuguese south coast, including the type of gear being used to target specific species or assemblages in certain areas during a specific time of year in a three-step process. The first step was a review to understand the definition of fisheries métiers using static longlines due to their well-defined target species, little environmental impacts, and various characteristics that can be modified for improved fishing. This was followed by a cluster analysis on landing profiles for the fleet (2012-2016), followed by the second and third step in which validations using questionnaires and onboard observations, respectively. The main finding was the application of a low-cost analysis to identify métiers within a multi-gear fleet with limited data, and specific to this fleet, an increasing number of vessels active within the octopus (Octopus vulgaris) trap métier. The second objective was to assess a proposed raised trammel net (by insertion of a section referred to as “aranha”) to reduce by-catch and habitat impacts in the cuttlefish (Sepia officinalis) trammel net fishery. The results were promising as the modified net caught significantly less habitat forming organisms and similar target species’ amounts as the standard net. The results presented in this thesis can contribute to the management of this multi-gear fleet by presenting the necessary information to make decisions, especially for métiers with high number of vessels, and effort in highlighting the necessity for gear modifications in areas where the habitat is impacted.
As embarcações da frota costeira polivalente que opera na costa sul portuguesa possuem geralmente várias licenças de pesca, incluindo redes de emalhar e de tresmalho, armadilhas, potes (alcatruzes), palangres de deriva e de fundo, e dragas. A informação existente sobre as artes efetivamente utilizadas e as áreas de operação é escassa, pois só um número muito reduzido de embarcações nesta frota está equipada com o sistema de monitorização das pescas (MONICAP e diários eletrónicos de pesca). Uma vez que a utilização de artes distintas resulta em grandes diferenças quer na composição das capturas, quer nos efeitos sobre os diferentes habitats, é difícil avaliar o impacte desta frota sobre o ecossistema onde opera. O primeiro e principal objetivo desta tese foi identificar os métiers desta frota, incluindo as artes de pesca utilizadas em determinadas áreas ao longo do ano e as espécies capturadas por estas artes. Para responder a este objetivo foi adotada uma abordagem em quatro etapas sequenciais (Capítulos 2 a 6). A primeira etapa visou melhorar a compreensão sobre o conceito de métier, através da revisão bibliográfica sobre os principais parâmetros operacionais que podem afetar as capturas em palangres de fundo e semi-pelágicos, artes de pesca consideradas altamente seletivas, ambas utilizadas pela frota polivalente costeira. A revisão bibliográfica (Capítulo 2) resultou na definição das características destas artes (tipo e tamanho do de anzol) e estratégias de pesca (tipo de isco e tempo de imersão) associadas a diversos métiers. Concluiu-se que a utilização de anzóis circulares melhora a seletividade e a eficiência de captura em diversas pescarias com esta arte, enquanto que o tempo de imersão não afetará de modo significativo estas características, embora isso possivelmente se deva ao fato de ser um parâmetro mascarado por outros parâmetros. Os resultados contribuem para futuros estudos que tenham como objetivo otimizar as estratégias de pesca com esta arte e melhorar a eficiência de captura. A segunda etapa (Capítulo 3) envolveu a utilização de técnicas de análise multivariada (Clustering Large Aplications, CLARA) com o objetivo de definir os perfis de desembarque para esta frota entre 2012 e 2016, identificando as principais espécies-alvo, bem como possíveis alterações sazonais na composição das capturas e ainda propondo, com base em conhecimento prévio, as artes de pesca utilizadas. A terceira etapa (Capítulo 4) foi dedicada à validação dos métiers propostos por meio de inquéritos/entrevistas nos portos, utilizando dois questionários, o primeiro contendo questões abertas sobre as características da viagem e das artes de pesca utilizadas, incluindo perguntas sobre as espécies-alvo, enquanto que o segundo visou a associação entre espécies-alvo e operações de pesca em perguntas fechadas. A comparação das respostas nos dois questionários permitiu avançar na identificação dos métiers. Na quarta etapa (Capítulo 5) procedeu-se a uma validação adicional dos métiers através de observações a bordo, onde foi registada a composição das capturas, juntamente com os detalhes e a localização geográfica das operações de pesca nos métiers amostrados. Os resultados dos Capítulos 3 a 5 apontam para a relevância de uma pescaria dirigida ao polvo (Octopus vulgaris) com alcatruzes e armadilhas, durante todo o ano, a profundidades até aos 100 metros, tendo sido definido um conjunto de espécies acessórias numa pescaria anteriormente conhecida como sendo mono-específica. Outros métiers importantes são a pescaria do tamboril (Lophius spp.) com redes de emalhar, no período do inverno ao verão, a profundidades até 400 metros; e da pescada branca (Merluccius merluccius) e a azevia (Microchirus spp.), também com redes de emalhar, durante todo o ano, a profundidades até 100 e 50 metros, respetivamente, com capturas acessórias mais reduzidas quando comparadas com as capturas reportadas em estudos anteriores sobre estes métiers. Os bivalves, incluindo o pé-de-burrinho (Chamelea gallina), a amêijoa-branca (Spisula solida) e as conquilhas Donax spp, são capturados com ganchorras, durante todo o ano. Por fim, o choco (Sepia oficinallis) e a canilha (Bolinus brandaris) são capturados com tresmalhos, o primeiro no inverno e na primavera e a segunda durante todo o ano. Estes resultados permitiram validar métiers propostos em estudos anteriores, embora os nossos resultados indiquem que mais de metade das embarcações se encontram envolvidas na captura de polvo, tendo alterado as suas licenças de pesca para incluir alcatruzes e armadilhas durante o período em análise. De um modo geral, as embarcações que operam redes alternam sazonalmente entre tresmalhos e redes de emalhar. No Capítulo 5, procedeu-se a uma caracterização mais aprofundada de alguns dos métiers propostos, tendo sido identificados alguns métiers adicionais envolvendo um número reduzido de embarcações. Um segundo objetivo desta tese (Capítulo 6) foi propor e testar modificações às artes para reduzir capturas acessórias e impactes negativos no ecossistema, concretamente na pesca de choco (Sepia officinalis) com redes de tresmalho, em áreas com fundos rochosos, onde as capturas acessórias de invertebrados são elevadas. As alterações à rede tradicionalmente utilizada consistiram na introdução de uma secção entre os panos de rede e o cabo dos chumbos, à qual os pescadores chamaram “aranha”, e que permitiu levantar a rede do fundo. Os resultados apontam para uma redução dos principais invertebrados (incluindo esponjas, corais, pepinos-do-mar e estrelas-do-mar), com alterações não significativas na captura das duas principais espécies-alvo, o choco e a azevia. As entrevistas que foram feitas após a análise permitiram recolher opiniões dos pescadores sobre a utilidade de uma futura implementação das alterações propostas, tendo oferecido uma solução que poderá ser testada no futuro. Os resultados apresentados nesta tese fornecem uma base para a identificação de métiers através de uma abordagem que envolve três etapas sequenciais. A informação obtida com a análise das atividades desta frota pode ser utilizada para avaliar o impacte no meio ambiente local de acordo com as artes de pesca efetivamente utilizadas. Os diferentes métodos de entrevista devem também ser considerados e, para fins futuros, os dois formulários utilizados podem ser reunidos num único formato. No entanto, reconheceu-se que a segunda rodada de questionários foi mais útil, pois forneceu respostas mais diretas às questões colocadas aos pescadores. Curiosamente, os resultados obtidos relativamente às rejeições ao mar foram diferentes daqueles esperados para as embarcações que operam com armadilhas e redes. Os resultados apresentados nesta tese podem ser utilizados na gestão desta frota polivalente, voltando potencialmente a atenção para o segmento da frota que visa o polvo, uma vez que este métier envolve mais de metade das embarcações ativas desta frota. Além disso, os ensaios de pesca experimental podem ajudar a gestão a avaliar os impactos das artes estáticas nas espécies formadoras de habitat e, ao apoiar futuros estudos com foco na captura acidental desses organismos, reduzir os impactos negativos da atividade da pesca.
As embarcações da frota costeira polivalente que opera na costa sul portuguesa possuem geralmente várias licenças de pesca, incluindo redes de emalhar e de tresmalho, armadilhas, potes (alcatruzes), palangres de deriva e de fundo, e dragas. A informação existente sobre as artes efetivamente utilizadas e as áreas de operação é escassa, pois só um número muito reduzido de embarcações nesta frota está equipada com o sistema de monitorização das pescas (MONICAP e diários eletrónicos de pesca). Uma vez que a utilização de artes distintas resulta em grandes diferenças quer na composição das capturas, quer nos efeitos sobre os diferentes habitats, é difícil avaliar o impacte desta frota sobre o ecossistema onde opera. O primeiro e principal objetivo desta tese foi identificar os métiers desta frota, incluindo as artes de pesca utilizadas em determinadas áreas ao longo do ano e as espécies capturadas por estas artes. Para responder a este objetivo foi adotada uma abordagem em quatro etapas sequenciais (Capítulos 2 a 6). A primeira etapa visou melhorar a compreensão sobre o conceito de métier, através da revisão bibliográfica sobre os principais parâmetros operacionais que podem afetar as capturas em palangres de fundo e semi-pelágicos, artes de pesca consideradas altamente seletivas, ambas utilizadas pela frota polivalente costeira. A revisão bibliográfica (Capítulo 2) resultou na definição das características destas artes (tipo e tamanho do de anzol) e estratégias de pesca (tipo de isco e tempo de imersão) associadas a diversos métiers. Concluiu-se que a utilização de anzóis circulares melhora a seletividade e a eficiência de captura em diversas pescarias com esta arte, enquanto que o tempo de imersão não afetará de modo significativo estas características, embora isso possivelmente se deva ao fato de ser um parâmetro mascarado por outros parâmetros. Os resultados contribuem para futuros estudos que tenham como objetivo otimizar as estratégias de pesca com esta arte e melhorar a eficiência de captura. A segunda etapa (Capítulo 3) envolveu a utilização de técnicas de análise multivariada (Clustering Large Aplications, CLARA) com o objetivo de definir os perfis de desembarque para esta frota entre 2012 e 2016, identificando as principais espécies-alvo, bem como possíveis alterações sazonais na composição das capturas e ainda propondo, com base em conhecimento prévio, as artes de pesca utilizadas. A terceira etapa (Capítulo 4) foi dedicada à validação dos métiers propostos por meio de inquéritos/entrevistas nos portos, utilizando dois questionários, o primeiro contendo questões abertas sobre as características da viagem e das artes de pesca utilizadas, incluindo perguntas sobre as espécies-alvo, enquanto que o segundo visou a associação entre espécies-alvo e operações de pesca em perguntas fechadas. A comparação das respostas nos dois questionários permitiu avançar na identificação dos métiers. Na quarta etapa (Capítulo 5) procedeu-se a uma validação adicional dos métiers através de observações a bordo, onde foi registada a composição das capturas, juntamente com os detalhes e a localização geográfica das operações de pesca nos métiers amostrados. Os resultados dos Capítulos 3 a 5 apontam para a relevância de uma pescaria dirigida ao polvo (Octopus vulgaris) com alcatruzes e armadilhas, durante todo o ano, a profundidades até aos 100 metros, tendo sido definido um conjunto de espécies acessórias numa pescaria anteriormente conhecida como sendo mono-específica. Outros métiers importantes são a pescaria do tamboril (Lophius spp.) com redes de emalhar, no período do inverno ao verão, a profundidades até 400 metros; e da pescada branca (Merluccius merluccius) e a azevia (Microchirus spp.), também com redes de emalhar, durante todo o ano, a profundidades até 100 e 50 metros, respetivamente, com capturas acessórias mais reduzidas quando comparadas com as capturas reportadas em estudos anteriores sobre estes métiers. Os bivalves, incluindo o pé-de-burrinho (Chamelea gallina), a amêijoa-branca (Spisula solida) e as conquilhas Donax spp, são capturados com ganchorras, durante todo o ano. Por fim, o choco (Sepia oficinallis) e a canilha (Bolinus brandaris) são capturados com tresmalhos, o primeiro no inverno e na primavera e a segunda durante todo o ano. Estes resultados permitiram validar métiers propostos em estudos anteriores, embora os nossos resultados indiquem que mais de metade das embarcações se encontram envolvidas na captura de polvo, tendo alterado as suas licenças de pesca para incluir alcatruzes e armadilhas durante o período em análise. De um modo geral, as embarcações que operam redes alternam sazonalmente entre tresmalhos e redes de emalhar. No Capítulo 5, procedeu-se a uma caracterização mais aprofundada de alguns dos métiers propostos, tendo sido identificados alguns métiers adicionais envolvendo um número reduzido de embarcações. Um segundo objetivo desta tese (Capítulo 6) foi propor e testar modificações às artes para reduzir capturas acessórias e impactes negativos no ecossistema, concretamente na pesca de choco (Sepia officinalis) com redes de tresmalho, em áreas com fundos rochosos, onde as capturas acessórias de invertebrados são elevadas. As alterações à rede tradicionalmente utilizada consistiram na introdução de uma secção entre os panos de rede e o cabo dos chumbos, à qual os pescadores chamaram “aranha”, e que permitiu levantar a rede do fundo. Os resultados apontam para uma redução dos principais invertebrados (incluindo esponjas, corais, pepinos-do-mar e estrelas-do-mar), com alterações não significativas na captura das duas principais espécies-alvo, o choco e a azevia. As entrevistas que foram feitas após a análise permitiram recolher opiniões dos pescadores sobre a utilidade de uma futura implementação das alterações propostas, tendo oferecido uma solução que poderá ser testada no futuro. Os resultados apresentados nesta tese fornecem uma base para a identificação de métiers através de uma abordagem que envolve três etapas sequenciais. A informação obtida com a análise das atividades desta frota pode ser utilizada para avaliar o impacte no meio ambiente local de acordo com as artes de pesca efetivamente utilizadas. Os diferentes métodos de entrevista devem também ser considerados e, para fins futuros, os dois formulários utilizados podem ser reunidos num único formato. No entanto, reconheceu-se que a segunda rodada de questionários foi mais útil, pois forneceu respostas mais diretas às questões colocadas aos pescadores. Curiosamente, os resultados obtidos relativamente às rejeições ao mar foram diferentes daqueles esperados para as embarcações que operam com armadilhas e redes. Os resultados apresentados nesta tese podem ser utilizados na gestão desta frota polivalente, voltando potencialmente a atenção para o segmento da frota que visa o polvo, uma vez que este métier envolve mais de metade das embarcações ativas desta frota. Além disso, os ensaios de pesca experimental podem ajudar a gestão a avaliar os impactos das artes estáticas nas espécies formadoras de habitat e, ao apoiar futuros estudos com foco na captura acidental desses organismos, reduzir os impactos negativos da atividade da pesca.
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Keywords
Métiers Perfis de desembarque Frota polivalente Frota costeira Gestão das pescarias Redes de tresmalho