Influence of environmental drivers on the movement behaviour of harbour porpoises in the North Sea

• Main Author: Stalder, Dominique Sabina
• Other Authors: van Beest, Floris M., Gonçalves, João Manuel dos Anjos
• Format: Master Thesis
• Language: English
• Published: 2019
• Subjects: Biologia Marinha; Boto; Cetáceos; Ecossistema Marinho; Phocoena phocoena; Harbour Porpoise; Domínio/Área Científica::Ciências Naturais::Ciências Biológicas; Elevado; Harbour porpoise
• Online Access: http://hdl.handle.net/10400.3/5137

Dissertação de Mestrado, Estudos Integrados dos Oceanos, 18 abril de 2019, Universidade dos Açores. O boto e um pequeno predador marinho com um elevado estatuto de conservação nas águas europeias. Para uma proteção eficaz desta espécie é importante ter conhecimentos detalhados das respostas comportamentais as mudanças das condições ambientais. Neste estudo, investiguei a influência das condições ambientais sobre a variação do comportamento de deslocação de grande escala da população de botos no Mar do Norte. Foram analisados dados de deslocações de 57 indivíduos rastreados por satélite num período de 19 anos. Para cada relocalização, estimou-se o estado comportamental subjacente do indivíduo (residência ou em deslocação) recorrendo a processos de modelação do estado espacial (State-space modelling, SSM). Estes estados comportamentais foram então correlacionados com variáveis ambientais estáticas e dinâmicas através de regressões logísticas. Estimou-se que os botos estão cerca de 81% do seu tempo em áreas circunscritas, passando apenas uma pequena parte do seu tempo (6%) em rápidas deslocações de longa distância, classificadas como estado de deslocação. Esses movimentos de curta duração e longas distâncias refletem provavelmente deslocações entre áreas de procura de alimentação. As restantes relocalizações (13%) não puderam ser atribuídas sem ambiguidade a nenhum destes estados comportamentais. Foram encontradas diferenças individuais consideráveis na extensão destas deslocações, com máximos variáveis entre 24 km e 867 km, relativamente à posição inicial. Consequentemente, a proporção de tempo gasto no estado de deslocação rápida (variando de 0,5% até 20,0%) e no estado residente (variando de 50,5% ate 99,5%) foi altamente variável entre indivíduos. O estado residente foi associado com baixos níveis de salinidade, temperatura e velocidade da corrente; com altas concentrações de clorofila-a em relação à media sazonal; e com declives intermédios do fundo. Estes resultados indicam indiretamente que as presas dos botos provavelmente se agregaram em áreas com as condições ambientais referidas, servindo, portanto, como área de alimentação. Estudos anteriores sobre a distribuição e abundância dos botos suportam a importância desses fatores ambientais. Os conhecimentos adquiridos neste estudo podem ser usados para melhorar os modelos populacionais espaciais que estão atualmente a ser desenvolvidos para estudar o impacto do ambiente marinho em mudança, e com as crescentes perturbações antrópicas, que afetam a dinâmica da população de botos. ABSTRACT: The harbour porpoise is a small marine predator with a high conservation status in European waters. In order to protect the species effectively, it is crucial to acquire detailed knowledge on behavioural responses to changing environmental conditions. Here, I investigated the influence of environmental conditions on variation in large-scale movement behaviour of the harbour porpoise population in the North Sea. The movement tracks of 57 satellite- tracked individuals tagged over a total period of 19 years were analysed. For each relocation, the underlying behavioural state (area-restricted or transient state) of the individual was estimated using a state-space modelling (SSM) approach. The behavioural states were then modelled as a function of multiple static and dynamic environmental variables by means of a logistic regression. Harbour porpoises were estimated to spend about 81% of their time in area-restricted state (i.e. movements within feeding areas), while they spent only a small amount of their time (6%) in making fast and long-ranging movements, classified as transient state. These short movement bursts over long distances likely reflected transient movements between foraging grounds. The remaining relocations (13%) could not be assigned unambiguously to either state. Considerable individual differences in the extent of movements were found, with the maximum net displacement from the first location ranging from 24 km to 867 km. Accordingly, the proportion of time spent in transient state (ranging from 0.5% to 20.0%) and resident state (ranging from 50.5% to 99.5%) was highly variable among individuals. The area-restricted state was associated with low levels of salinity, temperature and current velocity; with high levels of chlorophyll a concentrations relative to the seasonal mean; and with intermediate sea bottom slopes. These results indirectly indicate that prey species may aggregate in areas where such environmental conditions are found, therefore serving as feeding grounds to harbour porpoises. Earlier studies on harbour porpoise distribution and abundance support the importance of these environmental drivers. The findings from this study can be used to better inform spatially explicit population models that are currently being developed to study the impact of a changing marine environment with increasing anthropogenic disturbance on harbour porpoise population dynamics.