Comparative feeding ecology of two elasmobranch species, Squalus blainville and Scyliorhinus canicula, off the coast of Portugal

The small-spotted catshark (Scyliorhinus canicula) (Linnaeus, 1758) and the longnose spurdog (Squalus blainville) (Risso, 1826) are two species occurring in the European and western African continental shelves with a wide geographical distribution. In this study, the diet of S. blainville and S. canicula off the Portuguese western Atlantic coast was investigated in 2006 by collecting monthly samples of these two species from local fishing vessels. In the stomachs of both species, crustaceans and teleosts were the dominant prey items, and molluscs, polychaetes, echinoderms, and sipunculids were found in lower abundance. In S. canicula, urochordate and chondrichthyan species were also observed in stomachs and were classified as accidental prey items. Scyliorhinus canicula consumed a broader group of prey items than did S. blainville. A significant diet overlap was observed, despite both species occupying different depth ranges over the continental shelf. Scyliorhinus canicula exhibited a consistency in diet composition among seasons, sexes, and maturity stages. Nonetheless, for both adults and juveniles, an increase in relative abundance of teleosts in the diet was observed in the spring and summer. This study provides evidence of the importance of S. canicula and S. blainville as benthic and pelagic predators along the western Atlantic coast.

Spawning season and temperature relationships for sardine (Sardina pilchardus) in the eastern North Atlantic

Spawning temperature preferences for sardine (Sardina pilchardus) in the eastern North Atlantic were determined from field data. These were compared with climatological temperature cycles (1986-2002) derived from satellite data by geographical region, to predict spawning seasons. Optimum spawning temperatures were determined as 14.0-15.0oC from the English Channel to Portugal and 16.0–18.0oC for all north-west African regions. Spawning seasons were closely related to the general latitudinal trend of the annual temperature cycle, with modification by upwelling in the western Iberian and north-west African regions. Some differences between temperature-based spawning season predictions and field observations were related to variations in seasonal plankton production. Correlations in the annual time-series of favourable spawning temperatures suggested relatively strong linkages between the southern areas from Portugal to Senegal. There was no consistent relationship between annual variations in duration of temperature-predicted spawning seasons and observed field abundance of eggs.

Variation among northeast Atlantic regions in the responses of zooplankton to climate change: Not all areas follow the same path

Broad scale climate forcing can interact with local environmental processes to affect the observed ecological phenomena. This causes potential problems of over-extrapolation for results from a limited number of sites or the averaging out of region-specific responses if data from too wide an area are combined. In this study, an area similar in extent to the Celtic Biscay Large Marine Ecosystem, but including off-shelf areas, was partitioned using clustering of satellite chlorophyll (chl-a) measurements. The resulting clusters were used to define areas over which to combine copepod data from the Continuous Plankton Recorder. Following filtering due to data limitations, nine regions were defined with sufficient records for analysis. These regions were consistent with known oceanographic structure in the study area. Off-shelf regions showed a progressively later timing in the seasonal peak of chl-a measurements moving northwards. Generalised additive models were used to estimate seasonal and multiannual signals in the adult and juvenile stages of Calanus finmarchicus, C. helgolandicus and the Paracalanus–Pseudocalanus group. Associations between variables (sea surface temperature (SST), phenology and annual abundance) differed among taxonomic groups, but even within taxonomic groups, relationships were not consistent across regions. For example, in the deep waters off Spain and Portugal the annual abundance of Calanus finmarchicus has a weak positive association with SST, in contrast to the pattern in most other regions. The regions defined in this study provide an objective basis for investigations into the long term dynamics of plankton populations and suggest suitable sub regions for deriving pelagic system indicators.

Characterizing the marine Natura 2000 network for the Atlantic region

1. One of the goals for Natura 2000, a key European Community programme of nature conservation, is to produce a network of protected areas. An analysis of the Natura 2000 marine sites proposed in the most recently agreed list for the Atlantic region (northern Portugal to Denmark, n = 298) was used to characterize the network in terms of site areas and inter-site distances. Sites were considered as part of the network when they included any of the marine Natura 2000 Annex I habitat types found in the Atlantic region (excluding lagoons).

Satellite tracking of the World's largest bony fish, the ocean sunfish (Mola mola L.) in the North East Atlantic

Satellite-linked archival transmitters were used to record the movements of three ocean sunfish (Mola mola) in the North East Atlantic. Patterns of depth use and temperature experienced by individual fish were integrated into 4-hour intervals throughout the tracking period and relayed via the Argos system. Data were recorded for 42, 90 and 54 days respectively from the three fish. The first two were tagged off southern Portugal at the end of February 2007 and travelled principally northward, while the third fish was tagged off west Ireland in August 2007 and travelled southward. These patterns are consistent with seasonal migration of ocean sunfish to high latitudes and their Subsequent return south. Maximum depths recorded by the three fish were 432 m, 472 m and 320 m respectively. All three individuals showed a diel pattern in depth use, occurring deeper during the day and shallower at night, a pattern consistent with sunfish tracking normally vertically migrating prey. Sunfish sometimes remained continuously at deeper (>200 m) depths during the day, but at other times they showed extensive movement through the water column typically travelling between their maximum depth and the surface within each 4-h period. The overall pattern to emerge was that ocean sunfish travel extensively in both horizontal and vertical dimensions, presumably in search of their patchily-distributed jellyfish prey.

A MOLECULAR AND MORPHOLOGICAL ANALYSIS OF THE GYMNOGONGRUS-DEVONIENSIS (RHODOPHYTA) COMPLEX IN THE NORTH-ATLANTIC

The Gymnogongrus devoniensis (Greville) Schotter complex in the North Atlantic Ocean was elucidated by comparative molecular, morphological, and culture studies. Restriction fragment length patterns and hybridization data on organellar DNA revealed two distinct taxa in samples from Europe and eastern Canada. Nucleotide sequences for the intergenic spacer between the large and small subunit genes of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco), and the adjoining regions of both genes, differed by 12.5-13.4% between the two taxa. One of the taxa, which included material from the type locality of G. devoniensis at Torbay, Devon, England, was taken to represent authentic G. devoniensis. Within this taxon, samples from Ireland, England, northern France, northern Spain, and southern Portugal showed great morphological variation, particularly in habit, but their Rubisco spacer sequences were identical or differed by only a single nucleotide. Constant morphological features included the development, from a single auxiliary cell, of the spherical cystocarp with a thick mucilage sheath that appears to be typical of Gymnogongrus species with internal cystocarps. Two life-history types were found. Northern isolates underwent a direct-type life history, recycling apomictic females by carpospores, whereas the Portuguese isolate followed a heteromorphic life history in which carpospores gave rise to a crustose tetrasporophyte.

Gorgonians of the South of Portugal: biology, ecology and conservation

O papel ecológico das gorgónias (Octocorallia: Alcyonacea) nos fundos marinhos rochosos é mundialmente reconhecido. Contudo, a informação acerca da ecologia e biologia das espécies de gorgónias nas zonas temperadas do NE Atlântico é manifestamente escassa, especialmente tendo em consideração as actuais perturbações globais, regionais e locais. Nos fundos rochosos da costa algarvia até aos 30 m, verificouse que várias espécies de gorgónias são abundantes e frequentes, nomeadamente Eunicella labiata, Eunicella gazella, Eunicella verrucosa, Leptogorgia lusitanica e Leptogorgia sarmentosa. As populações de gorgónias são co-dominadas por diferentes espécies que apresentaram elevados índices de associação, indicando reduzidos níveis de competição entre elas. Em todo o caso, a estrutura dos povoamentos diferiu com as condições locais. Todas as espécies evidenciaram padrões de distribuição semelhantes ao longo do gradiente de profundidade, i.e. a abundância aumenta significamente com a profundidade após os 15 m. A profundidades mais baixas (até aos 15 m), a distribuição das gorgónias parece ser condicionada por factores abióticos e pela competição com algas. Com efeito, os padrões de distribuição espacial das espécies de gorgónias na costa algarvia são determinados pela interacção de pressões naturais e antropogénicas (ex. pesca). Ainda que as colónias de maior tamanho não tenham sido restritas a áreas menos pescadas, em áreas mais perturbadas pela pesca, a distribuição dos tamanhos das colónias estava maioritariamente desviada para tamanhos mais pequenos. Os efeitos das perturbações naturais nas populações de gorgónias foram evidenciados pela ocorrência de padrões demográficos distintos em áreas vizinhas sujeitas a níveis semelhantes de pressões antropogénicas. Estes estudos demonstraram, ainda, que os efeitos na distribuição de frequências de tamanho das colónias são dependentes das espécies de gorgónias em causa: Eunicella labiata não parece ser afectada; Leptogorgia sarmentosa é tendencialmente afectada por pressões antropogénicas; Eunicella gazella e Leptogorgia lusitanica aparentam ser afectadas, quer por pressões naturais, quer por pressões antropogénicas. Os efeitos verificados nos padrões da distribuição de frequências de tamanho, particularmente a tendência para o desvio destas frequências para tamanhos mais pequenos em áreas sujeitas a perturbações, poderão ter consequências para a biodiversidade dos fundos sublitorais rochosos na costa algarvia. Com efeito, o presente estudo apoia o paradigma geral de que os corais são habitats que suportam comunidades de elevada biodiversidade e abundância. Num dos poucos estudos que examinam a relação entre as gorgónias e as suas comunidades de invertebrados epibentónicos, foi verificado que as gorgónias (Eunicella gazella e Leptogorgia lusitanica) sustentam comunidades ricas (11 phyla, 181 taxa) e abundantes (7284 indivíduos). Estas comunidades são dominadas por anfípodes, mas os poliquetas tiveram um grande contributo para os níveis elevados de biodiversidade. Verificou-se, igualmente, que o tamanho da colónia desempenha um papel fundamental na biodiversidade, na medida em que as colónias de menor tamanho apresentaram um contributo mais baixo, comparativamente às médias e grandes. Ainda que ambas as gorgónias partilhem a maioria das espécies amostradas, 11 e 18 taxa foram exclusivos de Eunicella gazella e Leptogorgia lusitanica, respectivamente (excluindo indivíduos com presenças únicas). No entanto, a maioria destes taxa eram ou pouco abundantes ou pouco frequentes. A excepção foi a presença de planárias (Turbellaria) de coloração branca nas colónias de Eunicella gazella, provavelmente beneficiando do efeito de camuflagem proporcionado pelos ramos com a mesma coloração. Com efeito, a complementaridade entre as comunidades epibentónicas associadas a ambas as gorgónias diminuiu quando usados os dados de presença/ausência, sugerindo que os padrões de biodiversidade são mais afectados pelas alterações na abundância relativa das espécies dominantes do que pela composição faunística. As comunidades de epifauna bentónica associadas a estas gorgónias não só apresentaram valores elevados de ®-diversidade, como de ¯- diversidade, resultantes de padrões intrincados de variabilidade na sua composição e estrutura. Ainda que o conjunto de espécies disponíveis para colonização seja, na generalidade, o mesmo para ambos os locais, cada colónia apresenta uma parte deste conjunto. Na sua totalidade, as colónias de gorgónias poderão funcionar como uma metacomunidade, mas a estrutura das comunidades associadas a cada colónia (ex. número total de espécies e abundância) parecem depender dos atributos da colónia, nomeadamente superfície disponível para colonização (altura, largura e área), complexidade e heterogeneidade (dimensão fractal e lacunaridade, respectivamente) e cobertura epibentónica “colonial” (ex. fauna colonial e algas macroscópicas; CEC). Numa primeira tentativa para quantificar a relação entre as gorgónias e os invertebrados epibentónicos a elas associados (em termos de abundância e riqueza específica), verificou-se que a natureza e a intensidade destas relações dependem da espécie hospedeira e variam para os grupos taxonómicos principais. No entanto, independentemente do grupo taxonómico, a riqueza específica e a abundância estão significativamente correlacionadas com a CEC. Com efeito, a CEC provavelmente devido a um efeito trófico (aumento da disponibilidade alimentar directo ou indirecto), combinado com a superfície disponível para colonização (efeito espécies-área) foram as variáveis mais relacionadas com os padrões de abundância e riqueza específica. Por outro lado, ainda que a complexidade estrutural seja frequentemente indicada como um dos factores responsáveis pela elevada diversidade e abundância das comunidades bentónicas associadas a corais, a dimensão fractal e a lacunaridade apenas foram relevantes nas comunidades associadas a Leptogorgia lusitanica. A validade do paradigma que defende que a complexidade estrutural promove a biodiversidade poderá ser, então, dependente da escala a que se realizam os estudos. No caso das gorgónias, o efeito da complexidade ao nível dos agregados de gorgónias poderá ser muito mais relevante do que ao nível da colónia individual, reforçando a importância da sua conservação como um todo, por forma a preservar a diversidade de espécies hospedeiras, o seu tamanho e estrutura. Actividades antropogénicas como a pesca, podem, ainda, ter efeitos negativos ao nível da reprodução de espécies marinhas. Analogamente ao verificado para os padrões de distribuição espacial das populações de gorgónias na costa algarvia, a informação relativa à sua reprodução é igualmente escassa. Os estudos realizados em populações de Eunicella gazella a 16m de profundidade, demonstraram que o desenvolvimento anual das estruturas reprodutivas é altamente sincronizado entre os sexos. A razão entre sexos na população foi de 1.09 (F:M), encontrando-se perto da paridade. A espermatogénese estende-se por 6 a 8 meses, enquanto que a oogénese é mais demorada, levando mais de um ano para que os oócitos se desenvolvam até estarem maduros. Antes da libertação dos gâmetas, foi observada uma elevada fecundidade nas fêmeas (27.30§13.24 oócitos pólipo−1) e nos machos (49.30§31.14 sacos espermáticos pólipo−1). Estes valores encontram-se entre os mais elevados reportados à data para zonas temperadas. A libertação dos gâmetas (não há evidência de desenvolvimento larvar, nem à superfície da colónia, nem no seu interior) occorre em Setembro/ Outubro, após um período de elevada temperatura da água do mar. As fêmeas emitem oócitos maduros de elevadas dimensões, retendo, todavia, os oócitos imaturos que se desenvolvem apenas na época seguinte. Ainda que o efeito da pesca nas populações de gorgónias da costa do Algarve seja perceptível, às taxas actuais, o mergulho recreativo não aparenta afectar seriamente estas populações. Contudo, sendo uma indústria em expansão e conhecendo-se a preferência de mergulhadores por áreas rochosas naturais ricas em espécies bentónicas, futuramente poderá vir a afectar estes habitats. A monitorização de mergulhadores na costa algarvia mostrou que a sua maioria (88.6 %) apresenta comportamentos que podem impactar o habitat, com uma taxa média de contactos de 0.340§0.028 contactos min−1. Esta taxa foi mais elevada em mergulhadores com moderada experiência e na fase inicial do mergulho (0–10 min). Os contactos com as barbatanas e mãos foram comuns, resultando, maioritariamente, na resuspensão do sedimento, mas geralmente apresentando um impacto reduzido. Todavia, a fauna também foi afectada, quer por danos físicos, quer pela interacção com os mergulhadores, e num cenário de expansão significativa desta actividade, os impactos na fauna local poderão aumentar, com consequências para os ecossistemas de fundos rochosos da costa sul de Portugal. Na sua globalidade, a informação recolhida nos estudos que contemplam esta tese, por ser em grande parte totalmente nova para a região, espera-se que contribua para a gestão da zona costeira do Algarve.

Water framework directive implementation: intercalibration exercise for biological quality elements: a case study for the south coast of Portugal

This work summarises the Intercalibration Exercise (IE) required for the Common Implementation Strategy of the Water Framework Directive (WFD; 2000/60/EC) that was carried out in Portugal, and applied to a coastal region. The WFD aims to achieve good ec ological status for all waters in the European Community by 2015. The Ecological Status of a water body is determined us ing a range of Hydromorphological and Physico-Chemical Quality Elements as well Biological Quality Elements (BQE ). In coastal waters, the Biological Elements include Phytoplankton, Other Aquatic Flora and Benthic Inverteb rate Fauna. Good cooperation with the other Member States allowed the IE to proceed without a complete da ta set, and Portugal was ab le to intercalibrate and harmonise methods within the North Ea st Atlantic Geographica l Intercalibration Group for most of the BQE. The appropriate metrics and corre sponding methods were agreed under the framework of the RECITAL (Reference Conditions and Intercalibra tion) project, funded by the Port uguese Water Institu te, INAG. Some preliminary sampling was undertaken, but not su fficient to establish the Reference Conditions. The study area was a coastal lagoon in the southern part of Portugal. The focus was on the Phytoplankton Quality Element, but other BQE were also taken into account. Two sampli ng stations in Ria Formosa coastal lagoon were considered in this exercise: Ramalhete a nd Ponte. The metrics adopted by the Intercalibration Exercise groups were applied enabli ng the classification for the two sta tions of Good/High Status for the majority of the BQE parameters.

Spiny lobster fishery on the southwest coast of Portugal: conciliating fisheries and conservation

Dissertação de mest., Aquacultura e Pescas (Pescas), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univ. do Algarve, 2011

Temporal distribution of the short-beaked common dolphin (Delphinus delphis) in the south of Madeira Island (Portugal) and relationship with oceanographic variables

Dissertação de mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade do Algarve, 2015

Modeling the suitable habitat of a structural red gorgonian species in the Mediterranean/east Atlantic regions predicts a wider distribution than previously known

Dissertação de mestrado, Biologia Marinha, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Univerdade do Algarve, 2015

Genesis of the brecciated rocks from mid atlantic ridge hydrothermal systems : Lucky Strike (37º50’N) and Menez Gwen (37º50’N)

Tese de doutoramento, Geologia (Metalogenia), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014

Role of the wider Azores region as a nursery ground for North Atlantic blue shark (Prionace glauca)

Tese de Doutoramento, Ciências do Mar (Ecologia Marinha)

Sei whale (Balaenoptera borealis) ecology and management in the North Atlantic

Tese de Doutoramento em Ciências do Mar, especialidade em Ecologia Marinha.

Estratigrafia e interpretação paleogeográfica do Cenozóico continental do norte de Portugal

Palaeogeographic and tectono-sedimentary interpretation of northern Portugal, in which previous studies (geomorphology, lithostratigraphy, mineralogy, sedimentology, palaeontology, etc.) were considered, is here proposed. Cenozoic shows different features according to its morphotectonic setting in the eestern region (Trás-os-Montes) or near to the Atlantic coast (western region, Minho and Douro Litoral areas). Although in the eastern region the sedimentary record is considered late Neogene, in some places Paleogene (?) was identified. This oldest record, represented by alluvial deposits, was preserved from complete erosion because of its position inside Bragança-Vilariça-Manteigas fault zone grabens. Later sedimentary episodes (upper Tortonian-Zanclean ?), represented by two allostratigraphical units, were interpreted as proximal fluvial braided systems of an endorheic hydrographic network, draining to the Spanish Duero Basin (eastwards); nowadays, they still remained in tectonic depressions and incised-valleys. Later on, eastern sedimentation becomes scarcer because Atlantic fluvial systems (e.g. the pre-Douro), successively, captured previous endorheic drainages. The proximal reaches of the allostratigraphic unit considered Placencian is recorded in Mirandela (western Trás-os-Montes) but the following fluvial episode (Gelasian-early Pleistocene ?) was already documented in east Trás-os-Montes, preserved in high platforms and in tectonic depressions. Placencian and Quaternary sedimentary records in the western coastal zone, mainly represented by terraces, are located in the Minho, Lima, Alverães, Cávado and Ave large fluvial valleys and in the Oporto littoral platform. In conclusion, northern Portugal Tertiary sedimentary episodes were mainly controlled by tectonics, but later on (Placencian-Quaternary) also by eustasy.