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Factors affecting green turtle (Chelonia mydas) hatching success, and their temporal variation over 7 study years
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Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
Sea turtles are considered one of the most important key species in marine ecosystems, leading top-down regulations in food-webs, transferring nutrients and functioning as sentinel-species for monitoring effects of climate change. However, heavy exploitation over years due to the trade and consumption of turtle meat and their eggs, and the challenges faced by climate change, have resulted in a concerning global population decline of sea turtles. On Playa Norte, Costa Rica, in the surrounding area of Tortuguero, which gives nesting habitat to the largest green turtle (Chelonia mydas) population of the Atlantic Ocean, the main threats for turtle eggs and hatching success are poaching, predation by dogs, erosion and flooding, overheating and microorganisms. This study examined if the relative impact of each cause changes within a nesting season, and if occurrences have a constant trend over a study period of 7 years. A local study of the seasonality of each impact could endorse the development of effective conservation actions and an adjusted management plan that can be applied strategically to each cause expected at a certain time of the year. Hatching success averaged 38.65% for the 7 study years and was not significantly different among years, nor between climatic periods within a nesting season. Primary reasons for egg loss were “poaching” (24.72%) and “dog predation” (18.11%), followed by natural predation (3.81%), temperature (3.59%), flooding (3.51%), moisture/wet (3.22%), erosion (2.89%) and maternal effects (1.50%). The impact of causes of egg loss were largely constant over the study period. Factors related to climate and weather generally displayed high fatality but a low number of occurrences. On the other hand, anthropogenic factors accounted for the highest turtle egg mortality aggregating both impact and number of events. In terms of seasonality, not all of the causes displayed significant differences between periods, however all causes reached their highest impact in period 3. This suggests that the focus of conservation actions on Playa Norte should be put on the months between September and December, with particular emphasis on anthropogenic factors rather than environmental stressors. An intensification of beach patrol in this period, and nest reburial into an enclosed hatchery are recommended to increase hatching success and ensure recruitment for this green turtle population.
A importância ecológica das tartarugas marinhas tem sido realçada ao longo do tempo, desempenhando um papel significativo na função e estrutura dos ecossistemas (Pace et al. 2019, Sydeman et al. 2015). As tartarugas marinhas têm um papel importante na transferência de nutrientes e ligação entre locais ricos em alimento e praias de nidificação pobres em nutrientes, através das suas rotas migratórias (Bouchard & Bjorndal 2000), assim como reguladores top-down nas teias tróficas marinhas (Bjorndal & Jackson 2002). Devido à sensibilidade das tartarugas marinhas às alterações ambientais, são também consideradas uma das mais importantes espécies sentinela da mega-fauna para a monitorização das consequências das alterações climáticas nos ecossistemas marinhos (Pace et al. 2019, Aguirre & Lutz 2004, Milton & Lutz 2002). No entanto, seis das sete espécies de tartarugas marinhas na Terra são categorizadas como vulneráveis a criticamente ameaçadas, com uma tendência populacional global decrescente ou desconhecida (IUCN 2018). As capturas acessórias involuntárias na pesca marinha (Stanford et al. 2020), a caça furtiva de tartarugas nas praias de nidificação (Joseph et al. 2019, Campbell & Lagueux 2005, Fleming 2001), e as consequências da poluição marinha (Aguirre & Lutz 2004) têm contribuído consideravelmente para o declínio das populações. Além disso, uma série de outros fatores influenciam o desenvolvimento embrionário das crias de tartarugas e podem induzir mortalidade durante a incubação, afetando o sucesso da eclosão e, a longo prazo, o recrutamento de populações de tartarugas (Martín-del-Campo et al. 2021). De facto, o sucesso da eclosão depende das interações de numerosos fatores bióticos e abióticos e varia entre espécies e populações de tartarugas marinhas. A caça furtiva (Stanford et al. 2020, Joseph et al. 2019, Thomas-Walters et al. 2020), os predadores nas praias de nidificação (Ratnaswamy & Warren 1998, Fowler 1979), bem como a temperatura (Pike et al. 2015), a humidade, as marés (Lindborg et al. 2016), as cargas microbianas na areia (Bézy et al. 2015), e os efeitos genéticos/maternos (Perrault et al. 2011), são fatores importantes para o sucesso da eclosão. Numerosos estudos identificaram efeitos sazonais com correlação negativa de fatores de stress ambiental no sucesso da eclosão, tais como chuvas fortes e precipitação prolongada (Limpus et al. 2020, Rivas et al. 2018), inundações por marés (Carpio Camargo et al. 2020), ou temperaturas elevadas (Lyons et al. 2022, Bladow & Milton 2019, Booth 2017). No entanto, uma variação sazonal de outros fatores, que incluem a caça furtiva ou a predação, é ainda largamente desconhecida. À luz do conhecimento atual, ainda não foram publicados estudos que consideram não só os fatores de stress ambiental, mas também a sazonalidade das causas biológicas e antropogénicas da perda de ovos, e a sua relação entre si. Além disso, existe uma discordância na literatura, não só a sazonalidade para vários fatores não é clara, mas acontece o mesmo com as tendências anuais de sucesso na eclosão de ovos. De facto, por um lado estudos de longo prazo em Terengganu e Labuan, Malásia (Ghazali & Jamil 2019), ou na ilha de Mnemba, Zanzibar (Dunbar 2011) não encontraram diferenças significativas no sucesso da eclosão ao longo dos anos. Por outro lado, há provas de que o sucesso da eclosão diminuiu significativamente em outras praias de nidificação ao longo dos anos, ou seja, nas Ilhas Marianas do Norte (Summers 2018), na Florida (Lindborg et al. 2016), ou nas Ilhas Galápagos (Zárate et al. 2013). Contudo, os cenários futuros projetam geralmente uma queda global do sucesso da eclosão (Carpio Camargo et al. 2020, Laloë et al. 2017) devido ao aumento da temperatura média global (Pike et al. 2015), e ao aumento da frequência e intensidade de cheias e furacões como consequência das alterações climáticas (Gupta et al. 2019). Considerando as variações locais a que os ovos de tartaruga marinha estão expostos, é crucial determinar o impacto das ameaças durante toda a época de nidificação e entre anos, pelo menos em algumas praias representativas ou importantes - em termos de conservação da espécie – para a nidificação. Uma avaliação anual e sazonal dos fatores locais de stress para o sucesso da eclosão daria uma compreensão mais ampla das circunstâncias ambientais e antropogénicas numa determinada altura do ano. Isto poderia funcionar como uma referência para medições de preservação e forneceria informação fundamental para estabelecer um plano eficaz de gestão da conservação. A aplicação de ações estratégicas de conservação que foram adaptadas aos fatores locais de perda de ovos, e à sua interação entre si, poderia assegurar a sobrevivência e o recrutamento de populações de tartarugas em risco de eclosão. O seguinte estudo teve lugar na Playa Norte, localizada na costa das Caraíbas do Norte, da Costa Rica. O local do estudo encontra-se na área circundante de Tortuguero, famoso por ser o habitat de nidificação da maior população de tartarugas verdes (Chelonia mydas) do Oceano Atlântico (Lahanas et al. 1998). As principais causas de perda de ovos de tartarugas marinhas na Playa Norte são a caça furtiva, predação por cães, inundação e erosão, temperatura e cargas microbianas na areia. O objetivo geral deste estudo é fornecer informações sobre a sazonalidade e as tendências anuais de sucesso da incubação e as principais ameaças para os ovos de tartaruga marinha na Playa Norte, sobre as quais podem ser estabelecidas acções de conservação à medida. Mais em pormenor, os nossos objetivos foram: 1) identificar potenciais diferenças climáticas dentro de uma época de nidificação, e assim definir períodos climáticos distintos, com base na precipitação, temperatura e marés; 2) quantificar o sucesso da eclosão em cada época de nidificação e dentro dos períodos climáticos anteriormente mencionados durante um período de estudo de 7 anos; 3) quantificar a magnitude das causas específicas da perda de ovos (i. e. efeitos maternos, erosão, inundações, humidade, temperatura, predação natural, caça furtiva, predação de cães) em cada um dos anos de estudo, avaliando também a presença de tendências recorrentes; 4) investigar a ocorrência de cada causa de perda de ovos em cada um dos períodos climáticos identificados no ponto 1), avaliando assim a potencial reincidência de causas específicas de perda de ovos em períodos climáticos específicos. O sucesso da incubação foi em média de 38,65% para os 7 anos de estudo. As principais razões para a perda de ovos foram "caça furtiva" (24,72%) e "predação de cães" (18,11%), seguidas de predação natural (3,81%), temperatura (3,59%), inundações (3,51%), humidade/molhado (3,22%), erosão (2,89%) e efeitos maternos (1,50%). O sucesso da incubação não foi significativamente diferente entre períodos climáticos dentro de uma época de nidificação. As causas da perda de ovos variaram no seu impacto, tendo a maioria das causas tendências constantes ao longo dos anos. A "erosão" e "inundações" causaram o maior número de fatalidades, mas apresentaram o menor número de ocorrências. Por outro lado, "efeitos maternos", "predação natural" e "temperatura" foram das causas mais comuns, com um impacto relativamente baixo. A "predação por via húmida" e a "predação por cães" variavam mais consoante o ano. A "caça furtiva" foi responsável pela maior mortalidade de ovos de tartaruga, somando o impacto e número de eventos. Em termos de sazonalidade, nem todas as causas apresentaram diferenças significativas entre períodos, contudo todas as causas atingiram o seu maior impacto no período 3.
A importância ecológica das tartarugas marinhas tem sido realçada ao longo do tempo, desempenhando um papel significativo na função e estrutura dos ecossistemas (Pace et al. 2019, Sydeman et al. 2015). As tartarugas marinhas têm um papel importante na transferência de nutrientes e ligação entre locais ricos em alimento e praias de nidificação pobres em nutrientes, através das suas rotas migratórias (Bouchard & Bjorndal 2000), assim como reguladores top-down nas teias tróficas marinhas (Bjorndal & Jackson 2002). Devido à sensibilidade das tartarugas marinhas às alterações ambientais, são também consideradas uma das mais importantes espécies sentinela da mega-fauna para a monitorização das consequências das alterações climáticas nos ecossistemas marinhos (Pace et al. 2019, Aguirre & Lutz 2004, Milton & Lutz 2002). No entanto, seis das sete espécies de tartarugas marinhas na Terra são categorizadas como vulneráveis a criticamente ameaçadas, com uma tendência populacional global decrescente ou desconhecida (IUCN 2018). As capturas acessórias involuntárias na pesca marinha (Stanford et al. 2020), a caça furtiva de tartarugas nas praias de nidificação (Joseph et al. 2019, Campbell & Lagueux 2005, Fleming 2001), e as consequências da poluição marinha (Aguirre & Lutz 2004) têm contribuído consideravelmente para o declínio das populações. Além disso, uma série de outros fatores influenciam o desenvolvimento embrionário das crias de tartarugas e podem induzir mortalidade durante a incubação, afetando o sucesso da eclosão e, a longo prazo, o recrutamento de populações de tartarugas (Martín-del-Campo et al. 2021). De facto, o sucesso da eclosão depende das interações de numerosos fatores bióticos e abióticos e varia entre espécies e populações de tartarugas marinhas. A caça furtiva (Stanford et al. 2020, Joseph et al. 2019, Thomas-Walters et al. 2020), os predadores nas praias de nidificação (Ratnaswamy & Warren 1998, Fowler 1979), bem como a temperatura (Pike et al. 2015), a humidade, as marés (Lindborg et al. 2016), as cargas microbianas na areia (Bézy et al. 2015), e os efeitos genéticos/maternos (Perrault et al. 2011), são fatores importantes para o sucesso da eclosão. Numerosos estudos identificaram efeitos sazonais com correlação negativa de fatores de stress ambiental no sucesso da eclosão, tais como chuvas fortes e precipitação prolongada (Limpus et al. 2020, Rivas et al. 2018), inundações por marés (Carpio Camargo et al. 2020), ou temperaturas elevadas (Lyons et al. 2022, Bladow & Milton 2019, Booth 2017). No entanto, uma variação sazonal de outros fatores, que incluem a caça furtiva ou a predação, é ainda largamente desconhecida. À luz do conhecimento atual, ainda não foram publicados estudos que consideram não só os fatores de stress ambiental, mas também a sazonalidade das causas biológicas e antropogénicas da perda de ovos, e a sua relação entre si. Além disso, existe uma discordância na literatura, não só a sazonalidade para vários fatores não é clara, mas acontece o mesmo com as tendências anuais de sucesso na eclosão de ovos. De facto, por um lado estudos de longo prazo em Terengganu e Labuan, Malásia (Ghazali & Jamil 2019), ou na ilha de Mnemba, Zanzibar (Dunbar 2011) não encontraram diferenças significativas no sucesso da eclosão ao longo dos anos. Por outro lado, há provas de que o sucesso da eclosão diminuiu significativamente em outras praias de nidificação ao longo dos anos, ou seja, nas Ilhas Marianas do Norte (Summers 2018), na Florida (Lindborg et al. 2016), ou nas Ilhas Galápagos (Zárate et al. 2013). Contudo, os cenários futuros projetam geralmente uma queda global do sucesso da eclosão (Carpio Camargo et al. 2020, Laloë et al. 2017) devido ao aumento da temperatura média global (Pike et al. 2015), e ao aumento da frequência e intensidade de cheias e furacões como consequência das alterações climáticas (Gupta et al. 2019). Considerando as variações locais a que os ovos de tartaruga marinha estão expostos, é crucial determinar o impacto das ameaças durante toda a época de nidificação e entre anos, pelo menos em algumas praias representativas ou importantes - em termos de conservação da espécie – para a nidificação. Uma avaliação anual e sazonal dos fatores locais de stress para o sucesso da eclosão daria uma compreensão mais ampla das circunstâncias ambientais e antropogénicas numa determinada altura do ano. Isto poderia funcionar como uma referência para medições de preservação e forneceria informação fundamental para estabelecer um plano eficaz de gestão da conservação. A aplicação de ações estratégicas de conservação que foram adaptadas aos fatores locais de perda de ovos, e à sua interação entre si, poderia assegurar a sobrevivência e o recrutamento de populações de tartarugas em risco de eclosão. O seguinte estudo teve lugar na Playa Norte, localizada na costa das Caraíbas do Norte, da Costa Rica. O local do estudo encontra-se na área circundante de Tortuguero, famoso por ser o habitat de nidificação da maior população de tartarugas verdes (Chelonia mydas) do Oceano Atlântico (Lahanas et al. 1998). As principais causas de perda de ovos de tartarugas marinhas na Playa Norte são a caça furtiva, predação por cães, inundação e erosão, temperatura e cargas microbianas na areia. O objetivo geral deste estudo é fornecer informações sobre a sazonalidade e as tendências anuais de sucesso da incubação e as principais ameaças para os ovos de tartaruga marinha na Playa Norte, sobre as quais podem ser estabelecidas acções de conservação à medida. Mais em pormenor, os nossos objetivos foram: 1) identificar potenciais diferenças climáticas dentro de uma época de nidificação, e assim definir períodos climáticos distintos, com base na precipitação, temperatura e marés; 2) quantificar o sucesso da eclosão em cada época de nidificação e dentro dos períodos climáticos anteriormente mencionados durante um período de estudo de 7 anos; 3) quantificar a magnitude das causas específicas da perda de ovos (i. e. efeitos maternos, erosão, inundações, humidade, temperatura, predação natural, caça furtiva, predação de cães) em cada um dos anos de estudo, avaliando também a presença de tendências recorrentes; 4) investigar a ocorrência de cada causa de perda de ovos em cada um dos períodos climáticos identificados no ponto 1), avaliando assim a potencial reincidência de causas específicas de perda de ovos em períodos climáticos específicos. O sucesso da incubação foi em média de 38,65% para os 7 anos de estudo. As principais razões para a perda de ovos foram "caça furtiva" (24,72%) e "predação de cães" (18,11%), seguidas de predação natural (3,81%), temperatura (3,59%), inundações (3,51%), humidade/molhado (3,22%), erosão (2,89%) e efeitos maternos (1,50%). O sucesso da incubação não foi significativamente diferente entre períodos climáticos dentro de uma época de nidificação. As causas da perda de ovos variaram no seu impacto, tendo a maioria das causas tendências constantes ao longo dos anos. A "erosão" e "inundações" causaram o maior número de fatalidades, mas apresentaram o menor número de ocorrências. Por outro lado, "efeitos maternos", "predação natural" e "temperatura" foram das causas mais comuns, com um impacto relativamente baixo. A "predação por via húmida" e a "predação por cães" variavam mais consoante o ano. A "caça furtiva" foi responsável pela maior mortalidade de ovos de tartaruga, somando o impacto e número de eventos. Em termos de sazonalidade, nem todas as causas apresentaram diferenças significativas entre períodos, contudo todas as causas atingiram o seu maior impacto no período 3.
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Causes for egg loss Costa Rica - playa norte Conservation management