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Publication
Multi-dimensional dynamics of an elasmobranch assemblage in a marine park
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Authors
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Abstract(s)
Elasmobranchs are marine predators with important ecological and economical roles throughout the world. Many of these species are also vulnerable to anthropogenic impacts, particularly to overfishing. Elasmobranchs are mostly captured as bycatch of other more profitable fisheries and have been historically undermanaged. Presently, overfishing threatens a large proportion of these species with extinction. Marine protected areas (MPAs) are a common management strategy used to protect species and habitats by controlling or prohibiting anthropogenic activities within a delimited area. A critical aspect for their success is the use of reliable information on the movement ecology of species. Nevertheless, elasmobranchs are rarely included in MPA planification as frequently no information on their spatial ecology is available. A common method of collecting this information is passive acoustic telemetry, which allows the long-term tracking of multiple individuals. In this study, a literature review on common methods to analyse acoustic telemetry data was done to guide research efforts. Then, the movement patterns of Dasyatis pastinaca, Rostroraja alba and Raja clavata were studied in the Luiz Saldanha Marine Park by assessing residency, area use, activity, and depth, and evaluating the contribution of spatial data to the conservation of elasmobranchs. Diverse movement patterns were observed, some species-specific, like seasonal residency, and others common to the three species, like diel changes in activity. Finally, fine scale associations and aggregations of D. pastinaca were explored using social network analysis, relating this to the conservation of the species. Although D. pastinaca likely receives the overall lowest amount of protection, demographic differences in Rostroraja alba and Raja clavata suggest protection may be unevenly distributed among conspecifics of these species, favouring immature and male individuals, respectively. These results represent important contributions to the understanding of these species’ spatial ecology and to the management of elasmobranchs of coastal areas.
Os elasmobrânquios são um grupo de predadores marinhos distribuídos por todos os oceanos do mundo, onde desempenham importantes funções ecológicas e económicas. A maioria destas espécies também caracteriza-se por ter estratégias de história de vida k, exibindo longos períodos de vida, maturação sexual tardia e investindo muita energia na produção de poucos descendentes. Os elasmobrânquios são principalmente capturados como capturas acessórias nas pescarias de outros peixes ósseos de maior valor económico e, devido ao seu valor inferior em relação a estes últimos, historicamente não têm sido geridos de forma adequada. São mantidos a bordo principalmente pela sua carne e barbatanas, sendo consumidos localmente ou comercializados. Em consequência do aumento da atividade de pesca a nível mundial, a sobrepesca deixou uma grande parte dos elasmobrânquios ameaçados de extinção. Como resposta a estes efeitos negativos, as áreas marinhas protegidas (AMP) constituem uma estratégia de gestão espacial comummente utilizada para proteger as espécies e os habitats, através do controlo ou da proibição de atividades antropogénicas numa área delimitada. Dado o estatuto explicitamente espacial das AMP, para o seu sucesso é fundamental possuir informação fiável sobre os movimentos das espécies a proteger. No entanto, os elasmobrânquios raramente são incluídos no planeamento das AMP e, quando o são, a informação sobre a sua ecologia espacial frequentemente não está disponível. Um método comum para a recolha desta informação é a telemetria acústica passiva. Este método baseia-se na implantação de transmissores acústicos em indivíduos da(s) espécie(s) em estudo, libertando-os em seguida e monitorizando os seus movimentos através de recetores acústicos distribuídos pela área de estudo. Esta técnica permite o seguimento de vários indivíduos e a obtenção de grandes quantidades de dados. Em Portugal, a pesca de elasmobrânquios é uma atividade muito comum, o que coloca o país entre os com maiores descargas da Europa. À semelhança da situação mundial, em consequência da falta de regulamentação das pescarias que os capturam e da sobre-exploração, os desembarques de elasmobrânquios em Portugal diminuíram para metade nas últimas décadas. Este facto levou ao estabelecimento de vários regulamentos e ações que procuram contrariar esta consequência, incluindo a implementação de AMPs. Esta tese centrou-se na utilização da telemetria acústica para o estudo da ecologia espacial de elasmobrânquios e na utilização de esta informação para melhorar a gestão da sua proteção no contexto das AMP. Como primeiro passo, foi desenvolvida uma revisão dos principais métodos existentes para a análise desse tipo de dados, com foco na residência e no uso do espaço e as vantagens, desvantagens e características gerais de cada método. Este trabalho bibliográfico foi transformado num guia e publicado para ajudar os investigadores que procuram realizar estudos como o deste projeto e precisam de encontrar métodos que se adaptem aos seus dados, desenho e questões de estudo. De seguida, foram estudados os padrões de movimento de três espécies de raias no Parque Marinho Luiz Saldanha (PMLS), um AMPs costeira na península de Setúbal e uma das AMPs mais importantes de Portugal. A Dasyatis pastinaca, uma espécie vivípara da família Dasyatidae, e duas espécies da família Rajidae: Rostroraja alba, uma raia de grande tamanho e Criticamente Ameaçada, e Raja clavata, um dos elasmobrânquios mais importantes comercialmente em Portugal e no mundo. Com estes dados também foi avaliada a contribuição desta área protegida para a conservação destas espécies. Através da avaliação da sua residência, áreas utilizadas, atividade e uso de profundidade, foram observados vários padrões de movimento. Alguns destes foram específicos de cada espécie, como o padrão de movimento sazonal entre o PMLS e o estuário de Sado de D. pastinaca, e outros comuns a todas, como o incremento de atividade durante o crepúsculo e a noite em comparação com o dia. De entre as três espécies, a D. pastinaca apresentou a menor residência média, devido à sua marcada presença sazonal. Esta espécie permaneceu no PMLS durante os meses mais frios e migrou para o estuário do Sado durante a primavera e o verão, provavelmente para se reproduzir e dar à luz. Adicionalmente, os indivíduos de D. pastinaca que foram detetados no PMLS antes e depois da migração mostraram utilizar áreas semelhantes e associações entre indivíduos durante ambos os períodos, indicando um nível de reutilização do espaço. A deteção de associações preferenciais entre indivíduos indica que este padrão parece ser pelo menos parcialmente mediado por fatores sociais. Por outro lado, a Rostroraja alba e a Raja clavata apresentaram índices de residência mais elevados e estáveis ao longo de todo o ano. No entanto, a área onde se localiza o PMLS parece ser dominada por indivíduos imaturos de Rostroraja alba e por machos de Raja clavata, o que pode indicar diferenças demográficas na proteção dessas espécies. Os resultados relativos a Rostroraja alba sugerem que esta área pode ser uma zona de maternidade para os juvenis da espécie, que são áreas de grande importância para a proteção de espécies. As três espécies apresentaram um padrão diário semelhante com um aumento da atividade à noite e ao crepúsculo em comparação com o dia e, em geral, também se verificou um aumento da área de utilização e uma menor profundidade média em comparação com o dia. Estes padrões podem indicar um maior risco de captura durante a noite e o crepúsculo, uma vez que uma maior mobilidade aumenta a probabilidade de encontrar artes de pesca passivas, como redes de tresmalhe e palangres, tipicamente utilizadas pelos pescadores da zona. Por fim, os resultados obtidos nesta tese são importantes para serem considerados no plano de gestão do PMLS, pois revelaram diferenças importantes na ecologia espacial de cada espécie, que se podem traduzir em diferenças específicas de proteção. Os resultados também são uma importante fonte de comparação para outras AMP costeiras semelhantes. Contribuições importantes foram feitas para o estudo da ecologia espacial de estas espécies. No caso de D. pastinaca, este é o primeiro estudo sobre a sua ecologia espacial com recurso a telemetria acústica, e no caso da Rostroraja alba, apenas havia dados preliminares para alguns indivíduos e necessita urgentemente de dados precisos sobre os seus movimentos para melhorar o seu estado de conservação. Finalmente, o trabalho contribuiu para resultados preliminares existentes sobre Raja clavata, melhorando a compreensão dos movimentos desta espécie a nível local, o que é importante para a gestão da pesca da sua população local e do sul da Europa.
Os elasmobrânquios são um grupo de predadores marinhos distribuídos por todos os oceanos do mundo, onde desempenham importantes funções ecológicas e económicas. A maioria destas espécies também caracteriza-se por ter estratégias de história de vida k, exibindo longos períodos de vida, maturação sexual tardia e investindo muita energia na produção de poucos descendentes. Os elasmobrânquios são principalmente capturados como capturas acessórias nas pescarias de outros peixes ósseos de maior valor económico e, devido ao seu valor inferior em relação a estes últimos, historicamente não têm sido geridos de forma adequada. São mantidos a bordo principalmente pela sua carne e barbatanas, sendo consumidos localmente ou comercializados. Em consequência do aumento da atividade de pesca a nível mundial, a sobrepesca deixou uma grande parte dos elasmobrânquios ameaçados de extinção. Como resposta a estes efeitos negativos, as áreas marinhas protegidas (AMP) constituem uma estratégia de gestão espacial comummente utilizada para proteger as espécies e os habitats, através do controlo ou da proibição de atividades antropogénicas numa área delimitada. Dado o estatuto explicitamente espacial das AMP, para o seu sucesso é fundamental possuir informação fiável sobre os movimentos das espécies a proteger. No entanto, os elasmobrânquios raramente são incluídos no planeamento das AMP e, quando o são, a informação sobre a sua ecologia espacial frequentemente não está disponível. Um método comum para a recolha desta informação é a telemetria acústica passiva. Este método baseia-se na implantação de transmissores acústicos em indivíduos da(s) espécie(s) em estudo, libertando-os em seguida e monitorizando os seus movimentos através de recetores acústicos distribuídos pela área de estudo. Esta técnica permite o seguimento de vários indivíduos e a obtenção de grandes quantidades de dados. Em Portugal, a pesca de elasmobrânquios é uma atividade muito comum, o que coloca o país entre os com maiores descargas da Europa. À semelhança da situação mundial, em consequência da falta de regulamentação das pescarias que os capturam e da sobre-exploração, os desembarques de elasmobrânquios em Portugal diminuíram para metade nas últimas décadas. Este facto levou ao estabelecimento de vários regulamentos e ações que procuram contrariar esta consequência, incluindo a implementação de AMPs. Esta tese centrou-se na utilização da telemetria acústica para o estudo da ecologia espacial de elasmobrânquios e na utilização de esta informação para melhorar a gestão da sua proteção no contexto das AMP. Como primeiro passo, foi desenvolvida uma revisão dos principais métodos existentes para a análise desse tipo de dados, com foco na residência e no uso do espaço e as vantagens, desvantagens e características gerais de cada método. Este trabalho bibliográfico foi transformado num guia e publicado para ajudar os investigadores que procuram realizar estudos como o deste projeto e precisam de encontrar métodos que se adaptem aos seus dados, desenho e questões de estudo. De seguida, foram estudados os padrões de movimento de três espécies de raias no Parque Marinho Luiz Saldanha (PMLS), um AMPs costeira na península de Setúbal e uma das AMPs mais importantes de Portugal. A Dasyatis pastinaca, uma espécie vivípara da família Dasyatidae, e duas espécies da família Rajidae: Rostroraja alba, uma raia de grande tamanho e Criticamente Ameaçada, e Raja clavata, um dos elasmobrânquios mais importantes comercialmente em Portugal e no mundo. Com estes dados também foi avaliada a contribuição desta área protegida para a conservação destas espécies. Através da avaliação da sua residência, áreas utilizadas, atividade e uso de profundidade, foram observados vários padrões de movimento. Alguns destes foram específicos de cada espécie, como o padrão de movimento sazonal entre o PMLS e o estuário de Sado de D. pastinaca, e outros comuns a todas, como o incremento de atividade durante o crepúsculo e a noite em comparação com o dia. De entre as três espécies, a D. pastinaca apresentou a menor residência média, devido à sua marcada presença sazonal. Esta espécie permaneceu no PMLS durante os meses mais frios e migrou para o estuário do Sado durante a primavera e o verão, provavelmente para se reproduzir e dar à luz. Adicionalmente, os indivíduos de D. pastinaca que foram detetados no PMLS antes e depois da migração mostraram utilizar áreas semelhantes e associações entre indivíduos durante ambos os períodos, indicando um nível de reutilização do espaço. A deteção de associações preferenciais entre indivíduos indica que este padrão parece ser pelo menos parcialmente mediado por fatores sociais. Por outro lado, a Rostroraja alba e a Raja clavata apresentaram índices de residência mais elevados e estáveis ao longo de todo o ano. No entanto, a área onde se localiza o PMLS parece ser dominada por indivíduos imaturos de Rostroraja alba e por machos de Raja clavata, o que pode indicar diferenças demográficas na proteção dessas espécies. Os resultados relativos a Rostroraja alba sugerem que esta área pode ser uma zona de maternidade para os juvenis da espécie, que são áreas de grande importância para a proteção de espécies. As três espécies apresentaram um padrão diário semelhante com um aumento da atividade à noite e ao crepúsculo em comparação com o dia e, em geral, também se verificou um aumento da área de utilização e uma menor profundidade média em comparação com o dia. Estes padrões podem indicar um maior risco de captura durante a noite e o crepúsculo, uma vez que uma maior mobilidade aumenta a probabilidade de encontrar artes de pesca passivas, como redes de tresmalhe e palangres, tipicamente utilizadas pelos pescadores da zona. Por fim, os resultados obtidos nesta tese são importantes para serem considerados no plano de gestão do PMLS, pois revelaram diferenças importantes na ecologia espacial de cada espécie, que se podem traduzir em diferenças específicas de proteção. Os resultados também são uma importante fonte de comparação para outras AMP costeiras semelhantes. Contribuições importantes foram feitas para o estudo da ecologia espacial de estas espécies. No caso de D. pastinaca, este é o primeiro estudo sobre a sua ecologia espacial com recurso a telemetria acústica, e no caso da Rostroraja alba, apenas havia dados preliminares para alguns indivíduos e necessita urgentemente de dados precisos sobre os seus movimentos para melhorar o seu estado de conservação. Finalmente, o trabalho contribuiu para resultados preliminares existentes sobre Raja clavata, melhorando a compreensão dos movimentos desta espécie a nível local, o que é importante para a gestão da pesca da sua população local e do sul da Europa.
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Área marinha protegida Conservação Elasmobrânquios Gestão Ecologia espacial Telemetria acústica passiva