Estimating species and size composition of rockfishes to verify targets in acoustic surveys of untrawlable areas

Rockfish (Sebastes spp.) biomass is difficult to assess with standard bottom trawl or acoustic surveys because of their propensity to aggregate near the seafloor in highrelief areas that are inaccessible to sampling by trawling. We compared the ability of a remotely operated vehicle (ROV), a modified bottom trawl, and a stereo drop camera system (SDC) to identify rockfish species and estimate their size composition. The ability to discriminate species was highest for the bottom trawl and lowest for the SDC. Mean lengths and size distributions varied among the gear types, although a larger number of length measurements could be collected with the bottom trawl and SDC than with the ROV. Dusky (S. variabilis), harlequin (S. variegatus), and northern rockfish (S. polyspinis), and Pacific ocean perch (S. alutus) were the species observed in greatest abundance. Only dusky and northern rockfish regularly occurred in trawlable areas, whereas these two species and many more occurred in untrawlable areas. The SDC was able to resolve the height of fish off the seafloor, and some of the rockfish species were observed only near the seafloor in the acoustic dead zone. This finding is important, in that fish found exclusively in the acoustic dead zone cannot be assessed acoustically. For these species, methods such as bottom trawls, long-lines, or optical surveys using line transect or area swept methods will be the only adequate means to estimate the abundance of these fishes. Our results suggest that the selection of appropriate methods for verifying targets will depend on the habitat types and species complexes to be examined.

Evaluation of rockfish abundance in untrawlable habitat: combining acoustic and complementary sampling tools

Rockfishes (Sebastes spp.) are an important component of North Pacific marine ecosystems and commercial fisheries. Because the rocky, high-relief substrate that rockfishes often inhabit is inaccessible to standard survey trawls, population abundance assessments for many rockfish species are difficult. As part of a large study to classify substrate and compare complementary sampling tools, we investigated the feasibility of using an acoustic survey in conjunction with a lowered stereo-video camera, a remotely operated vehicle, and a modified bottom trawl to estimate rockfish biomass in untrawlable habitat. The Snakehead Bank south of Kodiak Island, Alaska, was surveyed repeatedly over 4 days and nights. Dusky rockfish (S. variabilis), northern rockfish (S. polyspinis), and harlequin rockfish (S. variegatus) were the most abundant species observed on the bank. Backscatter attributed to rockfish were collected primarily near the seafloor at a mean height off the bottom of 1.5 m. Total rockfish backscatter and the height of backscatter off the bottom did not differ among survey passes or between night and day. Biomass estimates for the 41 square nautical-mile area surveyed on this small, predominantly untrawlable bank were 2350 metric tons (t) of dusky rockfish, 331 t of northern rockfish, and 137 t of harlequin rockfish. These biomass estimates are 5–60 times the density estimated for these rockfish species by a regularly conducted bottom trawl survey covering the bank and the surrounding shelf. This finding shows that bottom trawl surveys can underestimate the abundance of rockfishes in untrawlable areas and, therefore, may underestimate overall population abundance for these species.

Circulação e fluxo de material particulado em suspensão no principal canal de acesso à baía de Sepetiba

Entre 06/08/11 e 25/02/12 foram obtidas séries temporais contínuas de intensidade e direção das correntes e intensidade do eco ao longo de toda a coluna dágua, e medições, de temperatura e pressão, próximas ao fundo, na região adjacente ao canal de acesso à baía de Sepetiba (230'16.5"S e 4359'29.4"W, profundidade local de aproximadamente 25 m) através da utilização de um perfilador acústico ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler), modelo WorkHorse BroadBand Sentinel (600 kHz, Teledyne-RDI). A partir dos dados adquiridos, observou-se a existência de correntes intensas próximo ao fundo (até 1,02 m/s), principalmente durante os períodos de enchente sob condições de sizígia, que são fortemente influenciadas pela orientação do canal de navegação. A análise das séries temporais das componentes da velocidade mostraram, em conformidade ao relatado por alguns autores, que esta é uma baía cuja circulação é fortemente influenciada pela dinâmica da maré sendo M2, M4, M6 e M8 as principais componentes harmônicas que atuam no sistema. Além disso, observou-se significativa assimetria da maré, sendo os períodos de enchente consideravelmente mais curtos e associados às correntes mais intensas, o que permite concluir que no setor investigado da baía de Sepetiba há dominância de enchente. Outra característica interessante da área de estudo relaciona-se à observação de que ventos intensos de S-SO são responsáveis pelo empilhamento de água no interior da baía, sendo que altura do nível da superfície da água apresenta relação direta com as variações da pressão atmosférica local. Em diversos períodos, quando há atuação de ventos de E-NE é possível encontrar Água Central do Atlântico Sul (ACAS) no interior da baía de Sepetiba, desde a sua entrada principal até as adjacências da ilha Guaíba. Além disso, foram identificadas diversas oscilações de baixa frequência que puderam ser associadas à variação da pressão atmosférica. Oscilações de alta frequência foram associadas à dinâmica da maré, a co-oscilações da maré e ao vento. Em relação à concentração de Material Particulado em Suspensão (MPS), durante os períodos de sizígia foram registradas as maiores concentrações material particulado na coluna dágua. Durante os períodos de sizígia, o fluxo de MPS é mais pronunciado do que durante as quadraturas, sendo que, independente do período da maré, o fluxo cumulativo de material particulado em suspensão é dirigido para o interior da baía de Sepetiba. Considerando o alinhamento dos vetores de velocidade em conformidade a direção preferencial do canal de navegação, tem-se que o fluxo cumulativo de MPS varia entre dirigido para SE na região próxima ao fundo, a dirigido para NE próximo ao topo da coluna dágua, o que sugere a deflexão do movimento das correntes em consequência do atrito. Ao longo de um dia, o fluxo do material particulado é mais pronunciado durante as enchentes, quando há aumento das tensões cisalhantes que atuam sobre o leito da baía redisponibilizando para a coluna dágua o material que estava depositado no fundo.