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Publication
Mid-trophic generalists dominate reef fish community impacted by overfishing
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Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
Overfishing is one of the most severe threats to oceans globally and predates all other human impacts on the marine environment. A common tool to manage fisheries sustainably are marine protected areas (MPAs). However, to achieve the desired results effective management plans integrating continuous monitoring need to be in place. This study assessed the MPA effect of nine sites within the Santa Luzia marine reserve, by employing diver-operated stereo- video transects along with an assessment of the benthic composition to account for natural variability. Specifically, differences to a previous assessment in 2009 were evaluated in terms of reef fish relative biomass by trophic group, relative densities and frequency of species using multivariate analyses and change of community descriptors (species richness, diversity, and evenness). In 2022, the community was dominated in terms of biomass and density by two pomacentrids of the genus Chromis and three omnivorous sparid species of the genus Diplodus. A pronounced shift from a more specialized community in 2009 with high proportions of the biomass at the lower and upper end of the trophic spectrum, to a more homogenous community dominated by mid-trophic generalists was observed. There was no significant difference between the benthic cover composition and fishing intensity is the only environmental predictor that was weakly related to community composition. In the virtual absence of natural variation accompanied with over 20% loss of species richness and significantly higher evenness, the reef fish community of Santa Luzia exhibits signs that previously have been related to high fishing pressure. The functional redundancy of reef fishes was heavily impacted, and the implementation of more effective management measures is necessary to restore the reef fish community and ensure ecosystem functioning.
A sobrepesca é uma das ameaças mais graves para os oceanos a nível mundial e antecede todos os outros impactos humanos no ambiente marinho, como a poluição, a degradação da qualidade da água, as alterações climáticas de origem antropogénica e outras causas de extinção ecológica. Um instrumento comum para gerir a pesca de forma sustentável são as zonas marinhas protegidas (AMPs), que são consideradas benéficas para a conservação da biodiversidade, mitigação e a resiliência às alterações climáticas, redução do risco de catástrofes naturais e melhoria da pesca devido a um aumento da biomassa e da abundância das espécies visadas dentro e fora dos seus limites. No entanto, para produzirem os resultados desejados, as AMPs têm de ser geridas de forma adaptativa, integrando as comunidades locais e recorrendo a ciclos de gestão adaptativa usando monitorização contínua e experimental. A gestão adaptativa permite governar em função do estatuto da reserva, melhorando assi m a tomada de decisões perante a incerteza. Deste modo, a escolha dos indicadores para a conceção do inquérito deve ser adequada ao respetivo objetivo da AMP. A biomassa é um indicador mais forte do que a abundância, especialmente no que se refere à pesca, já que os peixes maiores são seleccionados devido ao seu maior valor de mercado. A biodiversidade é geralmente avaliada, mas muitas vezes não reflecte a redundância funcional, que é um indicador importante para estudar a resiliência ecológica de um ecossi stema e a manutenção de funções e processos fundamentais. Assim, este estudo avaliou o efeito da AMP em nove locais diferentes da reserva marinha de Santa Luzia, através de um método estéreo vídeo em Cabo Verde, onde foram utilizados transectos operados p or mergulhadores juntamente com uma avaliação foto quadrante da composição bentónica para ter em conta a variabilidade natural. O desing inquérito foi mantido semelhante à avaliação anterior da AMP, que empregou o censo visual subaquático. Santa Luzia é a ilha mais pequena do arquipélago isolado de Cabo Verde e é uma ilha deserta. A sua importância para a biodiversidade e as comunidades naturais foi reconhecida pelos pescadores artesanais e pelo governo, tendo sido aprovada uma lei para a sua conservação em 2003. Posteriormente, os vídeos foram analisados no VidSync, os peixes do recife foram medidos e o peso foi calculado utilizando relações comprimento peso específicas para cada espécie. A biomassa relativa dos grupos tróficos mais importantes foi compara da com a única avaliação anterior da AMP, efectuada em 2009. As densidades de todas as espécies e as frequências das espécies dominantes foram avaliadas utilizando escalonamento multidimensional não métrico e agrupamento hierárquico ou PERMANOVA, respetiva mente. Depois, ambas foram relacionadas com descritores ambientais, tais como a intensidade da pesca, a complexidade do habitat, a sobretensão da água e a cobertura relativa de corais, algas, zoantídeos e algas crustosas coralinas. Os descritores da comuni dade (riqueza de espécies, diversidade e regularidade) foram determinados e testados quanto a diferenças entre os anos. Em 2022, a comunidade foi dominada em termos de biomassa e abundância por dois pomacentrídeos do género Chromis e três espécies de espar ídeos do género Diplodu s. O efeito e os enviesamentos do cardume Chromis foram observados na avaliação anterior, e a dominância do omnívoro Diplodus fez com que os omnívoros fossem o grupo trófico mais importante em termos de biomassa. Em comparação com 20 09, verificou se uma mudança para os omnívoros de nível trófico médio, o que pode ser atribuído à importância das espécies Diplodus em 2022. Simultaneamente, registou se uma perda de biomassa em ambos os extremos do espetro trófico, com destaque para a dim inuição dos herbívoros nos níveis tróficos 2,0 e um declínio numa vasta gama de grupos funcionais de predadores com um nível trófico superior a 3,3. A composição das espécies foi muito diferente entre os anos, o que pode ser atribuído às espécies altamente abundantes anteriormente referidas, bem como a quatro espécies de elevado valor comercial. Os descritores da comunidade reflectem as diferenças entre os anos. Verificou se uma perda significativa de riqueza de espécies superior a 20%, enquanto a regularid ade aumentou de forma estatisticamente significativa, não tendo sido detectada qualquer diferença estatisticamente significativa na biodiversidade. A composição relativa da cobertura bentónica com base em oito categorias (algas, corais, zoantídeos, algas c rustosas coralinas, invertebrados e substrato) não apresentou diferenças estatisticamente significativas entre os anos. O ajuste de preditores ambientais não mostrou alta correlação com a comunidade de peixes do recife. A falta de correlação com os predi tores bióticos ocorre frequentemente em comunidades dominadas por generalistas, que são mais independentes do seu habitat e podem procurar alimento numa vasta gama de condições. Uma vez que as comunidades bentónicas de ambos os anos eram virtualmente semel hantes, é pouco provável que quaisquer mudanças na comunidade sejam atribuíveis a variações naturais. No entanto, a mudança de uma comunidade dominada por espécies especializadas com uma vasta gama de grupos funcionais para uma proporção homogénea e elevad a de biomassa trófica média não só reflecte os objectivos da pesca artesanal local, como também se assemelha muito às estruturas de biomassa trófica de comunidades fortemente pescadas noutros oceanos. Ao contrário do paradigma "fishing down the food web", que descreve um declínio do nível trófico médio, outros estudos encontraram um aumento da biomassa proporcional dos níveis tróficos médios, semelhante à mudança observada na reserva marinha de Santa Luzia. Com a dominância de espécies generalistas, a redun dância funcional dos peixes recifais foi fortemente afetada. Estudos anteriores sugeriram limiares para a manutenção de pescarias de piscívoros em recifes de coral, sendo necessária mais investigação para determinar esse limiar para as comunidades de peixe s de recife em Cabo Verde. Quer este limiar tenha sido ultrapassado ou não, os resultados deste estudo mostram que a comunidade de peixes de recife da reserva marinha de Santa Luzia está sujeita a uma pressão de pesca insustentavelmente elevada e precisa d e ser restaurada e conservada para garantir o funcionamento do ecossistema. Este estudo sublinha a necessidade de uma monitorização estreita e contínua das AMPs para permitir uma gestão eficaz. Mostra também que uma conceção de monitorização baseada em dif erentes métodos de inquérito produzirá resultados valiosos no que respeita ao efeito da AMP. Mais importante ainda, os resultados sublinham a urgência da implementação de medidas de gestão mais eficazes para a reserva marinha de Santa Luzia.
A sobrepesca é uma das ameaças mais graves para os oceanos a nível mundial e antecede todos os outros impactos humanos no ambiente marinho, como a poluição, a degradação da qualidade da água, as alterações climáticas de origem antropogénica e outras causas de extinção ecológica. Um instrumento comum para gerir a pesca de forma sustentável são as zonas marinhas protegidas (AMPs), que são consideradas benéficas para a conservação da biodiversidade, mitigação e a resiliência às alterações climáticas, redução do risco de catástrofes naturais e melhoria da pesca devido a um aumento da biomassa e da abundância das espécies visadas dentro e fora dos seus limites. No entanto, para produzirem os resultados desejados, as AMPs têm de ser geridas de forma adaptativa, integrando as comunidades locais e recorrendo a ciclos de gestão adaptativa usando monitorização contínua e experimental. A gestão adaptativa permite governar em função do estatuto da reserva, melhorando assi m a tomada de decisões perante a incerteza. Deste modo, a escolha dos indicadores para a conceção do inquérito deve ser adequada ao respetivo objetivo da AMP. A biomassa é um indicador mais forte do que a abundância, especialmente no que se refere à pesca, já que os peixes maiores são seleccionados devido ao seu maior valor de mercado. A biodiversidade é geralmente avaliada, mas muitas vezes não reflecte a redundância funcional, que é um indicador importante para estudar a resiliência ecológica de um ecossi stema e a manutenção de funções e processos fundamentais. Assim, este estudo avaliou o efeito da AMP em nove locais diferentes da reserva marinha de Santa Luzia, através de um método estéreo vídeo em Cabo Verde, onde foram utilizados transectos operados p or mergulhadores juntamente com uma avaliação foto quadrante da composição bentónica para ter em conta a variabilidade natural. O desing inquérito foi mantido semelhante à avaliação anterior da AMP, que empregou o censo visual subaquático. Santa Luzia é a ilha mais pequena do arquipélago isolado de Cabo Verde e é uma ilha deserta. A sua importância para a biodiversidade e as comunidades naturais foi reconhecida pelos pescadores artesanais e pelo governo, tendo sido aprovada uma lei para a sua conservação em 2003. Posteriormente, os vídeos foram analisados no VidSync, os peixes do recife foram medidos e o peso foi calculado utilizando relações comprimento peso específicas para cada espécie. A biomassa relativa dos grupos tróficos mais importantes foi compara da com a única avaliação anterior da AMP, efectuada em 2009. As densidades de todas as espécies e as frequências das espécies dominantes foram avaliadas utilizando escalonamento multidimensional não métrico e agrupamento hierárquico ou PERMANOVA, respetiva mente. Depois, ambas foram relacionadas com descritores ambientais, tais como a intensidade da pesca, a complexidade do habitat, a sobretensão da água e a cobertura relativa de corais, algas, zoantídeos e algas crustosas coralinas. Os descritores da comuni dade (riqueza de espécies, diversidade e regularidade) foram determinados e testados quanto a diferenças entre os anos. Em 2022, a comunidade foi dominada em termos de biomassa e abundância por dois pomacentrídeos do género Chromis e três espécies de espar ídeos do género Diplodu s. O efeito e os enviesamentos do cardume Chromis foram observados na avaliação anterior, e a dominância do omnívoro Diplodus fez com que os omnívoros fossem o grupo trófico mais importante em termos de biomassa. Em comparação com 20 09, verificou se uma mudança para os omnívoros de nível trófico médio, o que pode ser atribuído à importância das espécies Diplodus em 2022. Simultaneamente, registou se uma perda de biomassa em ambos os extremos do espetro trófico, com destaque para a dim inuição dos herbívoros nos níveis tróficos 2,0 e um declínio numa vasta gama de grupos funcionais de predadores com um nível trófico superior a 3,3. A composição das espécies foi muito diferente entre os anos, o que pode ser atribuído às espécies altamente abundantes anteriormente referidas, bem como a quatro espécies de elevado valor comercial. Os descritores da comunidade reflectem as diferenças entre os anos. Verificou se uma perda significativa de riqueza de espécies superior a 20%, enquanto a regularid ade aumentou de forma estatisticamente significativa, não tendo sido detectada qualquer diferença estatisticamente significativa na biodiversidade. A composição relativa da cobertura bentónica com base em oito categorias (algas, corais, zoantídeos, algas c rustosas coralinas, invertebrados e substrato) não apresentou diferenças estatisticamente significativas entre os anos. O ajuste de preditores ambientais não mostrou alta correlação com a comunidade de peixes do recife. A falta de correlação com os predi tores bióticos ocorre frequentemente em comunidades dominadas por generalistas, que são mais independentes do seu habitat e podem procurar alimento numa vasta gama de condições. Uma vez que as comunidades bentónicas de ambos os anos eram virtualmente semel hantes, é pouco provável que quaisquer mudanças na comunidade sejam atribuíveis a variações naturais. No entanto, a mudança de uma comunidade dominada por espécies especializadas com uma vasta gama de grupos funcionais para uma proporção homogénea e elevad a de biomassa trófica média não só reflecte os objectivos da pesca artesanal local, como também se assemelha muito às estruturas de biomassa trófica de comunidades fortemente pescadas noutros oceanos. Ao contrário do paradigma "fishing down the food web", que descreve um declínio do nível trófico médio, outros estudos encontraram um aumento da biomassa proporcional dos níveis tróficos médios, semelhante à mudança observada na reserva marinha de Santa Luzia. Com a dominância de espécies generalistas, a redun dância funcional dos peixes recifais foi fortemente afetada. Estudos anteriores sugeriram limiares para a manutenção de pescarias de piscívoros em recifes de coral, sendo necessária mais investigação para determinar esse limiar para as comunidades de peixe s de recife em Cabo Verde. Quer este limiar tenha sido ultrapassado ou não, os resultados deste estudo mostram que a comunidade de peixes de recife da reserva marinha de Santa Luzia está sujeita a uma pressão de pesca insustentavelmente elevada e precisa d e ser restaurada e conservada para garantir o funcionamento do ecossistema. Este estudo sublinha a necessidade de uma monitorização estreita e contínua das AMPs para permitir uma gestão eficaz. Mostra também que uma conceção de monitorização baseada em dif erentes métodos de inquérito produzirá resultados valiosos no que respeita ao efeito da AMP. Mais importante ainda, os resultados sublinham a urgência da implementação de medidas de gestão mais eficazes para a reserva marinha de Santa Luzia.
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Keywords
Conservação Amp Grupos tróficos Peixes de recife Sobrepesca