Temporal and spatial variability of fin whale's (Balaenoptera physalus) distribution in the Pelagos Sanctuary: Northwestern Mediterranean Sea

• Main Author: Morgado, Ana Catarina Frazão
• Other Authors: Martins, Ana (Maria de Pinho Ferreira da Silva Fernandes), Tepschi, Paola, Bashmachnikov, Igor
• Format: Master Thesis
• Language: English
• Published: 2014
• Subjects: Balaenoptera physalus; Baleia-Comum; Mamíferos Marinhos; Oceanografia; Mediterrâneo Oeste; Santuário Pelagos; Variabilidade Interanual; Oceanography; Pelagos Sanctuary; Western Mediterranean; Sudeste; Fin whale
• Online Access: http://hdl.handle.net/10400.3/2989

Dissertação de Mestrado, Estudos Integrados dos Oceanos, 20 de Março de 2014, Universidade dos Açores. O Santuário Pelagos é uma área marinha protegida (AMP) de grande importância para mamíferos marinhos, nomeadamente cetáceos. A subpopulação de baleia-comum (Balaenoptera physalus, Bp) do Mediterrâneo, classificada como Vulnerável pela UICN, usa o santuário como campo de alimentação no Verão. Sendo a maior espécie de mysticete encontrada regularmente na área, existem vários estudos quanto às suas preferências habitacionais, essencialmente dentro do Santuário. No entanto, apenas raramente é focada a sua variabilidade interanual ou mesmo preferências inter-regionais dentro do mesmo. Dados recolhidos ao longo de quatro verões foram tratados neste estudo de forma a avaliar as suas flutuações presenciais, agregação e distribuição no Mar de Ligúria. Dois transectos lineares foram percorridos semanalmente de Junho a Setembro (2009-2012) a bordo de ferries locais, cruzando o Mar de Ligúria num total de 33166.4km. Três escalas temporais (quatro anos, anual e mensal) e duas escalas espaciais (base e regional) foram consideradas. Tendo em conta que o esforço não foi constante, a taxa de encontro (Encounter rate, ER=avistamentos.km-1) foi usada como medida de standardização para comparações temporais, sendo racionalizada (ERregional/ERarea) para comparações espaciais, assegurando cada região como parte de um todo. Mapas de agregação regional foram restritos aos avistamentos em cada escala temporal e os pontos de maior concentração, i.e. hotspots, considerados para valores normalizados superiores a dois desvios-padrão. Imagens do satélite MODIS/AQUA de média resolução (4km) para cor (clorofila-a) e temperatura superficial (Sea Surface Temperature, SST) do mar foram obtidas através da plataforma Giovanni (GES DISC, NASA) e processadas para a área, de forma a inferir padrões ambientais temporais e espaciais. Tais resultados foram relacionados com a variabilidade de Bp de forma a explicar as suas preferências habitacionais. Os resultados principais denotam uma variabilidade anual em termos de presença e agrupamento em ambas as escalas espaciais consideradas, com uma excepção ocorrida a NE relativamente à análise de grupos. Variações intra-sazonais foram ainda registadas em termos de presença na região NW e, provavelmente como consequência da mesma, na Base. Diferenças regionais foram registadas sempre que presença foi considerada, mas nunca em termos de agregação. Quando integrados com informação marinha, resultados sugerem que Bp poderão estar a desviar a sua atenção para um segundo e oportunístico campo de alimentação, fora dos limites do Santuário; se confirmado, a expansão do limite sudeste do Pelagos deverá ser revisto. Flutuações intra-sazonais sugerem ainda que Bp poderão vir de este em “perseguição” do bloom, dispersando para oeste no fim da temporada. Embora não se tenha registada persistência de hotspots, Bp parecem concentrar-se particularmente sobre certos locais como a linha batimétrica de transição dos 2000-2500m a NW ou o canhão submarino de Génova a NE. Futuras medidas de conservação, particularmente aquando da realização de directivas para orientação de tráfego marítimo, deverão levar tais factores em consideração. Resultados presentes neste estudo sublinham a importância da utilização de longas séries temporais e respectiva integração de informação ambiental para uma melhor compreensão e avaliação de tendências populacionais. ABSTRACT: The Pelagos Sanctuary is an extremely important marine protected area (MPA) for marine mammals, namely cetaceans. Fin whales (Balaenoptera physalus, Bp) in the Mediterranean Sea are considered a Vulnerable sub-population by the IUCN using the sanctuary as a summer feeding ground. Being the largest mysticete found regularly in the area, there are plenty of studies discussing their habitat preferences, mostly in the Pelagos Sanctuary itself. However, only rarely have they considered interannual variations or interregional preferences taking place in there. In this study, four years of field data were used to evaluate fin whale presence, grouping and distribution fluctuations in the Ligurian Sea, particularly, during summertime. From June to September (2009-2012) two different transect lines were followed weakly aboard local ferries crossing the Ligurian Sea in a total of 33166.4 km. Three temporal (four years, yearly and monthly) and two spatial scales (basin and regional) were considered. Given that effort was not consistent throughout, encounter rates (ER=sightings.km-1) were used as standardized measures for presence temporal comparisons being rationalized (ERregion/ERarea) for spatial comparisons, ensuring each region was part of a whole. Regional aggregation maps were restricted to each temporal scale sightings and hotspots deemed for normalized values over two standard deviations (2SD). Medium resolution (4 km) MODIS/AQUA Ocean Colour (chlorophyll-a) and sea surface temperature (SST) satellite imagery was obtained from Giovanni (GES DISC, NASA) and processed for the area to infer main temporal and spatial environmental patterns. These results were related to fin whale local variability to try to explain differences registered in habitat preferences. Main results show “presence” and “group size” interannual variability at both spatial scales; group sizes were not annually different in the northeastern (NE) region. Intra-seasonal differences were found for presence rates in the northwestern region (NW) and, probably as a reflexion of the same, at a Basin scale. Analyses support regional differences throughout when presence is considered but never when grouping is. Results integrated with marine information suggest Bp may be shifting their attention amongst a second and opportunistic feeding ground out of Pelagos boundaries; if true, the expansion of sanctuary’s south-eastern limit should be revised. Intra-seasonal fluctuations also suggest Bp may come from the east when following the bloom dispersing to the west at the end of the season. Although persistency in hotspots and its locations was not found, Bp seem to prefer some specific locals overall; this is the case of the transitional 2000-2500m bathymetric slope in the NW region or Genoa’s canyon in the NE. Future conservation measures, namely those related to establishing marine traffic guidelines, should take this into consideration. The results of this study highlight the importance of using long term data integrated with marine information when estimating population trends.