Conservation of Atlantic salmon by supplementary stocking of juvenile fish

Wild salmon stocks in the northern Baltic rivers became endangered in the second half of the 20th century, mainly due to recruitment overfishing. As a result, supplementary stocking was widely practised, and supplementation of the Tornionjoki salmon stock took place over a 25 year period until 2002. The stock has been closely monitored by electrofishing, smolt trapping, mark-recapture studies, catch samples and catch surveys. Background information on hatchery-reared stocked juveniles was also collected for this study. Bayesian statistics was applied to the data as this method offers the possibility of bringing prior information into the analysis and an advanced ability for incorporating uncertainty, and also provides probabilities for a multitude of hypotheses. Substantial divergences between reared and wild Tornionjoki salmon were identified in both demographic and phenological characteristics. The divergences tended to be larger the longer the duration spent in hatchery and the more favourable the hatchery conditions were for fast growth. Differences in environment likely induced most of the divergences, but selection of brood fish might have resulted in genotypic divergence in maturation age of reared salmon. Survival of stocked 1-year old juveniles to smolt varied from about 10% to about 25%. Stocking on the lower reach of the river seemed to decrease survival, and the negative effect of stocking volume on survival raises the concern of possible similar effects on the extant wild population. Post-smolt survival of wild Tornionjoki smolts was on average two times higher than that of smolts stocked as parr and 2.5 times higher than that of stocked smolts. Smolts of different groups showed synchronous variation and similar long-term survival trends. Both groups of reared salmon were more vulnerable to offshore driftnet and coastal trapnet fishing than wild salmon. Average survival from smolt to spawners of wild salmon was 2.8 times higher than that of salmon stocked as parr and 3.3 times higher than that of salmon stocked as smolts. Wild salmon and salmon stocked as parr were found to have similar lifetime survival rates, while stocked smolts have a lifetime survival rate over 4 times higher than the two other groups. If eggs are collected from the wild brood fish, stocking parr would therefore not be a sensible option. Stocking smolts instead would create a net benefit in terms of the number of spawners, but this strategy has serious drawbacks and risks associated with the larger phenotypic and demographic divergences from wild salmon. Supplementation was shown not to be the key factor behind the recovery of the Tornionjoki and other northern Baltic salmon stocks. Instead, a combination of restrictions in the sea fishery and simultaneous occurrence of favourable natural conditions for survival were the main reasons for the revival in the 1990 s. This study questions the effectiveness of supplementation as a conservation management tool. The benefits of supplementation seem at best limited. Relatively high occurrences of reared fish in catches may generate false optimism concerning the effects of supplementation. Supplementation may lead to genetic risks due to problems in brood fish collection and artificial rearing with relaxed natural selection and domestication. Appropriate management of fisheries is the main alternative to supplementation, without which all other efforts for long-term maintenance of a healthy fish resource fail.

Overview of Mark-recovery Studies on Adult and Juvenile Atlantic Menhaden, Brevoortia tyrannus, and Gulf Menhaden, B. patronus

Extensive mark-recapture studies using internal ferromagnetic tags have been conducted on Atlantic menhaden, Brevoortia tyrannus, and Gulf menhaden, B. patronus. From 1966 through 1969, 1,066,357 adult Atlantic menhaden were tagged; subsequently, from 1970 through 1987, 428,272 juveniles of this species were tagged. Similarly, from 1969 through 1971, 75,673 adult Gulf menhaden were tagged; concurrently from 1970 through 1985, 236,936 juveniles were tagged and released. This report provides an overview of the history of the tagging program, methodologies for both release and recovery activities, a summary of release areas and number of fish tagged within each area, and a review of assumptions necessary for the analysis of this type of mark-recovery data. The resulting data sets have proven to be highly useful for a variety of analyses ranging from determination of migratory patterns and population structure to estimating mortality rates. The relatively wide range of acceptance of tagging results by laymen, industry, and analysts alike have made these data extremely useful for management-oriented analyses.

Movimento longitudinal de peixes: uma análise cienciométrica, manutenção de comunidades e implicação na colonização de um riacho costeiro

Este trabalho apresenta uma análise cienciométrica dos estudos sobre movimentos longitudinais de peixes, publicados no mundo entre 2000 e 2010, pondo em vista o cenário geral dos trabalhos desenvolvidos sobre o tema. Além disso, examina os padrões de movimento longitudinal das espécies de peixes de um riacho costeiro de Mata Atlântica, o rio Ubatiba (Maricá-RJ), e analisa a dispersão, distribuição e variação na densidade de uma espécie introduzida nesse riacho, verificando se houve impacto dessa introdução sobre uma espécie nativa. Os 525 artigos analisados na cienciometria foram obtidos através de uma busca realizada na base de dados Web of Science. Observou-se o aumento no número publicações sobre movimentos de peixes. A maior parte dos estudos foi desenvolvida nos EUA. Os ecossistemas mais pesquisados foram rios e riachos e 464 trabalhos analisaram os movimentos a partir do método de marcação, onde a telemetria foi destacadamente a técnica mais utilizada. A família Salmonidae foi o alvo da maioria dos estudos sobre deslocamento. Para identificar os padrões de movimento da comunidade de peixes do rio Ubatiba, experimentos de marcação-recaptura foram realizados em quatro pontos amostrais diferentes no riacho, entre junho de 2011 e abril de 2012. Um total de 1270 exemplares, entre 10 espécies estudadas, foram coletados através de pesca elétrica, identificados, medidos, marcados com implante intra-dérmico de elastômeros coloridos (VIE) e devolvidos no mesmo trecho onde foram coletados. Foram observados movimentos de curta e longa distância. As espécies que percorreram maiores distâncias foram A. tajasica e Characidium sp.. Na estação chuvosa, os peixes tendem a se movimentar mais em direção à montante e a percorrer maiores distâncias. A espécie introduzida P. maculicauda, foi registrada pela primeira vez no rio Ubatiba, em julho de 1999, no ponto amostral mais baixo do riacho, com baixa densidade. Observou-se que ao longo dos anos a espécie introduzida se dispersou, colonizando pontos mais altos do riacho. Além disso, verificou-se uma correlação negativa entre as densidades da espécie introduzida e da espécie nativa H. punctatus

Dinâmica populacional e caracterização conquiliomorfológica de Diplodon ellipticus Spix in Wagner, 1827 (Bivalvia: Unionoida: Hyriidae) da lagoa dos Caiçaras (Piraí, Rio de Janeiro, Brasil)

No presente estudo monitoramos uma população de Diplodon ellipticus Spix in Wagner, 1827 da lagoa dos Caiçaras, Piraí, Rio de Janeiro, e avaliamos alguns aspectos conquiliomorfológicos da larva e do adulto, a relação peso-comprimento, os padrões populacionais tais como crescimento, mortalidade e expectativa de vida, e o ciclo larval. Amostragens mensais foram realizadas de novembro/2012 a novembro/2013 em três pontos da lagoa. Em cada ponto, definimos uma area de 15 m2, que foi subdividida em 15 quadrados de 1m2 cada. Os bivalves foram procurados por três coletores, usando mãos e pés, totalizando 45 minutos de coleta/área. Posteriormente, foram medidos com um paquímetro em relação ao comprimento total, marcados e devolvidos a lagoa. Quinze bivalves foram coletados e analisados em laboratório durante dois anos. Os fatores abióticos (condutividade, temperatura da água, temperatura do ambiente, umidade, pH e oxigênio dissolvido) foram mensurados e amostragens do sedimento e da água foram realizados em cada ponto. Os indivíduos foram agrupados em classes de comprimento com intervalo de 2,0 mm para análise da estrutura de comprimento da população. Os parâmetros de curva de crescimento foram estimados pela rotina ELEFAN (distribuição de frequência) e pelo método de Gulland-Holt (marcação e recaptura), ambos no programa FISAT. A mortalidade foi calculada pelo método da curva de captura convertida em comprimento e a expectativa de vida foi calculada pela equação invertida de von Bertalanffy. Ao todo, 3474 bivalves foram marcados e 1849 recapturados, alguns deles mais de uma vez. O menor bivalve recapturado mediu 23,58 mm e foi recapturado 127 dias depois com 25,50 mm e o maior bivalve recapturado mediu 62,14 mm e foi recapturado 31 dias depois com 62,20 mm. Pelo método indireto analizamos 6922 bivalves com comprimentos variando de 11,37 a 62,49 mm. A maior frequência de comprimento foi encontrada em tamanhos intermediários de 44-46 mm, como foi observado em outras populações de Diplodon. A análise do crescimento, mortalidade e expectativa de vida foram similares em ambos os métodos, por isso, utilizamos em conjunto para ajustar a curva de crescimento da população. A relação peso-comprimento foi alta (r = 0,7-0,8). A avaliação do ciclo reprodutivo indica uma continuidade no desenvolvimento larval ao longo dos meses, à exceção de janeiro/2014. Contabilizamos um total de 54.617 gloquídios, havendo mais indivíduos grávidos com gloquídios (n=5) nos meses de julho e setembro de 2014. Padrão similar foi encontrado em outras espécies de bivalves de água doce, inclusive em Diplodon ellipticus no estado do Paraná. Os gloquídios maduros foram encontrados em amplitudes de temperaturas de 20,1-25,27C e acreditamos que a temperatura pode influenciar na liberação dos mesmos. Os bivalves com o maior e o menor número de gloquídios foram encontrados em novembro/2013 (n= 4759) e setembro/2014 (n= 212), respectivamente. A correlação entre o comprimento do marsúpio e o tamanho da ninhada foi testada pela primeira vez nesse gênero e foi significativa (r= 0,303 , p<0,05). As informações deste estudo são relevantes ao conhecimento da espécie e às futuras ações de gestão que tenham como objetivo preservar as espécies de Diplodon

Estimating the size of the population of persons who inject drugs in the island of Montréal, Canada, using a six-source capture-recapture model

BACKGROUND: To plan and implement services to persons who inject drugs (PWID), knowing their number is essential. For the island of Montréal, Canada, the only estimate, of 11,700 PWID, was obtained in 1996 through a capture-recapture method. Thirteen years later, this study was undertaken to produce a new estimate. METHODS: PWID were defined as individuals aged 14-65 years, having injected recently and living on the island of Montréal. The study period was 07/01/2009 to 06/30/2010. An estimate was produced using a six-source capture-recapture log-linear regression method. The data sources were two epidemiological studies and four drug dependence treatment centres. Model selection was conducted in two steps, the first focusing on interactions between sources and the second, on age group and gender as covariates and as modulators of interactions. RESULTS: A total of 1480 PWID were identified in the six capture sources. They corresponded to 1132 different individuals. Based on the best-fitting model, which included age group and sex as covariates and six two-source interactions (some modulated by age), the estimated population was 3910 PWID (95% confidence intervals (CI): 3180-4900) which represents a prevalence of 2.8 (95% CI: 2.3-3.5) PWID per 1000 persons aged 14-65 years. CONCLUSIONS: The 2009-2010 estimate represents a two-third reduction compared to the one for 1996. The multisource capture-recapture method is useful to produce estimates of the size of the PWID population. It is of particular interest when conducted at regular intervals thus allowing for close monitoring of the injection phenomenon.

Growth and home range size of the gracile mouse opossum Gracilinanus microtarsus (Marsupialia: Didelphidae) in Brazilian cerrado

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo da comunidade de pequenos mamíferos não-voadores, sob efeito do fogo e da borda, em área de floresta de transição Amazônia-Cerrado, Querência, MT

O desmatamento da Amazônia, causado pelas atividades pecuárias e pela agroindústria no norte do Estado do Mato Grosso, tem comprometido as chamadas Florestas de Transição Amazônia-Cerrado, antes que a biodiversidade destas áreas seja conhecida pelos pesquisadores. A fauna de pequenos mamíferos não-voadores faz parte dos grupos pouco conhecidos na região, e podem estar sofrendo impactos das ações antrópicas, principalmente efeito do fogo, usado para limpeza dos pastos e desmatamento para plantios da soja. Este trabalho caracterizou a diversidade de pequenos mamíferos não voadores em uma área de floresta de transição Amazônia-Cerrado, no norte do Estado do Mato Grosso e investigou o efeito do fogo e o efeito de borda sobre este grupo da fauna. Duas áreas de 150 hectares foram amostradas, uma preservada e outra sob impacto do fogo, com 183 armadilhas do tipo live-trap durante três anos em duas estação (seca e chuvosa). O método utilizado foi de captura-marcação-recaptura. O esforço amostral foi 23.424 armadilhas-noite. Capturaram-se 390 indivíduos, portanto, com sucesso de captura de 1,66 %. No total foram capturados 11 espécies, sendo 6 roedores e 5 marsupiais. Hylaeamys megacephalus foi a espécie mais abundante. A diversidade de pequenos mamíferos da área estudada foi mais relacionada com o bioma Cerrado do que com a Amazônia. Em relação ao fogo, a riqueza de espécies não foi estatisticamente diferente, porém a abundância foi significativamente maior nas transecções localizadas em área sem fogo. Dois grupos distintos de transecções foram característicos em função da presença ou não do fogo basedo na composição de pequenos mamíferos. A abundância de Hylaeamys megacephalus foi significativamente maior nas transecções que não sofreram impacto do fogo. Em relação ao efeito de borda, na Área 2, apesar da riqueza de espécies não ter sido significativamente diferente, a abundância foi signicativamente maior em relação a distância da borda com maiores abundâncias no interior das florestas. Já na Área 1, nem riqueza nem abundância foi estatísticamente diferente em relação a distância da borda. Este fato pode estar sendo mascarado tanto pelo efeito direto quanto indireto (na vegetação) do fogo experimental sobre os pequenos mamíferos. Quando analisados em conjunto fogo e distância da borda, o relacionamento entre ambos ficou mais claro, visto que todas as transecções amostradas sob efeito do fogo tiveram menores abundâncias. O tamanho populacional de Hylaemys megacephalus foi calculado ao longo de cinco estações na área sem influencia do fogo experiental, sendo que a estação chuvosa de 2006 foi estatisticamente diferente as demais e o pico desse crescimento pode ser explicado pelo “Efeito de Alle”. Não houve diferenças estatísticas significativas na estrutura da comunidade de pequenos mamíferos não-voadores entre as estações secas e chuvosas. Este trabalho de pesquisa contribuiu para o conhecimento da mastofauna desta região bastante ameaçada por pressões antrópicas.

One step forward: contrasting the effects of Toe clipping and PIT tagging on frog survival and recapture probability

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Landings of European lobster (Homarus gammarus) and edible crab (Cancer pagurus) from 1615 to 2009, Helgoland, North Sea

From 2000 to 2005 about 5400 one-year-old hatchery-reared lobsters (Homarus gammarus) were tagged and released at the rocky island of Helgoland, North Sea. To date, 1-8% of the different release cohorts were recaptured in the field and 8-19% of these lobsters were recaptured from the semi-open area of the outer harbour. The recaptured lobsters indicated good development and growth conditions. The smallest berried females caught were 83 mm carapace length and 4 years old. The proportion of cultured lobsters to all measured lobsters captured around the island was 3-8% in the years 2007-2009. The population size of two cohorts was assessed using the Lincoln-Peterson method and the estimated survival rate averaged 30% and 40%. Minimum landing size of cultured lobsters was reached after 4-7 years. Cultured lobsters showed strong fidelity to their release sites, and thus remained around the island of Helgoland. A basis has been laid to enhance this endangered lobster population by means of a large scale restocking programme.

Drying Times: Integrating Citizen Science to Examine Survival of Florida Largemouth Bass in a Coastal Refuge Habitat

In aquatic systems refuge habitats increase resistance to drying events and are necessary for maintaining populations in disturbed environments. However, reduced water availability and altered flow regimes threaten the existence and function of these habitats. To test refuge function I conducted a capture-mark-recapture (CMR) study, integrating citizen science angler sampling into fisheries-independent methods. The objectives of this study were twofold: 1) To determine the contribution of citizen science anglers to improving CMR research, and 2.) to quantify apparent survival of Florida Largemouth Bass, Micropterus salmoides floridanus, in a coastal refuge habitat across multiple years of drying severity. The inclusion of angler sampling was determined to be an effective and feasible method for increasing capture probability. Apparent survival of Florida Bass varied among hydrologic periods with lowest survival when marshes functionally dried (< 10 cm). Overall mortality from drying events increased with the duration of marsh drying upstream.

Passive Acoustics: A Multifaceted Tool for Marine Mammal Conservation

Marine mammals exploit the efficiency of sound propagation in the marine environment for essential activities like communication and navigation. For this reason, passive acoustics has particularly high potential for marine mammal studies, especially those aimed at population management and conservation. Despite the rapid realization of this potential through a growing number of studies, much crucial information remains unknown or poorly understood. This research attempts to address two key knowledge gaps, using the well-studied bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) as a model species, and underwater acoustic recordings collected on four fixed autonomous sensors deployed at multiple locations in Sarasota Bay, Florida, between September 2012 and August 2013. Underwater noise can hinder dolphin communication. The ability of these animals to overcome this obstacle was examined using recorded noise and dolphin whistles. I found that bottlenose dolphins are able to compensate for increased noise in their environment using a wide range of strategies employed in a singular fashion or in various combinations, depending on the frequency content of the noise, noise source, and time of day. These strategies include modifying whistle frequency characteristics, increasing whistle duration, and increasing whistle redundancy. Recordings were also used to evaluate the performance of six recently developed passive acoustic abundance estimation methods, by comparing their results to the true abundance of animals, obtained via a census conducted within the same area and time period. The methods employed were broadly divided into two categories – those involving direct counts of animals, and those involving counts of cues (signature whistles). The animal-based methods were traditional capture-recapture, spatially explicit capture-recapture (SECR), and an approach that blends the “snapshot” method and mark-recapture distance sampling, referred to here as (SMRDS). The cue-based methods were conventional distance sampling (CDS), an acoustic modeling approach involving the use of the passive sonar equation, and SECR. In the latter approach, detection probability was modelled as a function of sound transmission loss, rather than the Euclidean distance typically used. Of these methods, while SMRDS produced the most accurate estimate, SECR demonstrated the greatest potential for broad applicability to other species and locations, with minimal to no auxiliary data, such as distance from sound source to detector(s), which is often difficult to obtain. This was especially true when this method was compared to traditional capture-recapture results, which greatly underestimated abundance, despite attempts to account for major unmodelled heterogeneity. Furthermore, the incorporation of non-Euclidean distance significantly improved model accuracy. The acoustic modelling approach performed similarly to CDS, but both methods also strongly underestimated abundance. In particular, CDS proved to be inefficient. This approach requires at least 3 sensors for localization at a single point. It was also difficult to obtain accurate distances, and the sample size was greatly reduced by the failure to detect some whistles on all three recorders. As a result, this approach is not recommended for marine mammal abundance estimation when few recorders are available, or in high sound attenuation environments with relatively low sample sizes. It is hoped that these results lead to more informed management decisions, and therefore, more effective species conservation.

(Table 1) Rodent (lemming and vole) densities in 5 study areas in the Canadian Arctic

Lemmings construct nests of grass and moss under the snow during winter, and counting these nests in spring is 1 method of obtaining an index of winter density and habitat use. We counted winter nests after snow melt on fixed grids on 5 areas scattered across the Canadian Arctic and compared these nest counts to population density estimated by mark-recapture on the same areas in spring and during the previous autumn. Collared lemmings were a common species in most areas, some sites had an abundance of brown lemmings, and only 2 sites had tundra voles. Winter nest counts were correlated with lemming densities estimated in the following spring (r(s) = 0.80, P < 0.001), but less well correlated with densities the previous autumn (r(s) = 0.55, P < 0.001). Winter nest counts can be used to predict spring lemming densities with a log-log regression that explains 64% of the observed variation. Winter nest counts are best treated as an approximate index and should not be used when precise, quantitative lemming density estimates are required. Nest counts also can be used to provide general information about habitat-use in winter, predation rates by weasels, and the extent of winter breeding.

A Triple-Isotope Approach to Predict the Breeding Origins of European Bats

Despite a commitment by the European Union to protect its migratory bat populations, conservation efforts are hindered by a poor understanding of bat migratory strategies and connectivity between breeding and wintering grounds. Traditional methods like mark-recapture are ineffective to study broad-scale bat migratory patterns. Stable hydrogen isotopes (delta D) have been proven useful in establishing spatial migratory connectivity of animal populations. Before applying this tool, the method was calibrated using bat samples of known origin. Here we established the potential of delta D as a robust geographical tracer of breeding origins of European bats by measuring delta D in hair of five sedentary bat species from 45 locations throughout Europe. The delta D of bat hair strongly correlated with well-established spatial isotopic patterns in mean annual precipitation in Europe, and therefore was highly correlated with latitude. We calculated a linear mixed-effects model, with species as random effect, linking delta D of bat hair to precipitation delta D of the areas of hair growth. This model can be used to predict breeding origins of European migrating bats. We used delta C-13 and delta N-15 to discriminate among potential origins of bats, and found that these isotopes can be used as variables to further refine origin predictions. A triple-isotope approach could thereby pinpoint populations or subpopulations that have distinct origins. Our results further corroborated stable isotope analysis as a powerful method to delineate animal migrations in Europe.

Biologia reprodutiva, crescimento corporal e parâmetros demográficos de Cavia magna em uma ilha estuarina do extremo sul do Brasil

A teoria da história de vida tem como objetivo compreender os fatores que produzem variações na taxa de sobrevivência, tamanho no nascimento, idade de maturação, sazonalidade na reprodução, longevidade, razão sexual da prole. O gênero Cavia pallas 1776 apresenta a maior distribuição dentro da subfamília Cavinae, sendo composto por seis espécies, dentre elas Cavia magna, a qual habita regiões de restinga próximas a estuários ou lagos do norte do Uruguai ao sul do Brasil. Durante esse trabalho avaliamos os padrões da história de vida de uma população de Cavia magna da Ilha dos Marinheiros, RS, Brasil, devido ao fato de se tratar de uma espécie com baixa taxa reprodutiva, distribuição geográfica restrita, e estar exposta a alta pressão de predação. Para isso foi realizado um programa de captura-marcação-recaptura, durante 13 meses no qual foram capturados 129 animais, sendo 63 fêmeas e 66 machos. As longevidades máximas registradas, foram 233 dias para uma fêmea e 321 dias para um macho. Foram encontradas 13 fêmeas grávidas ou lactantes, dentre elas 9 estavam grávidas, sendo que 6 estavam prenhas de 2 filhotes e 3 estavam prenhas de 1 filhote apenas. Vários parâmetros foram testados, para estimar a taxa de sobrevivência e captura ,utilizamos o programa Mark, o método jacknife um modelo probabilístico, que permite heterogeneidade individual nas taxas de captura também foi utilizado. Não houve diferenças significativas no número de machos e fêmeas, a razão sexual foi 1:1. Em relação a estrutura etária, a população foi composta por adultos (82%) e a densidade populacional foi de 30 animais por hectare.