Estimating exploitable stock biomass for the Maine green sea urchin (Strongylocentrotus droebachiensis) fishery using a spatial statistics approach

The objective of this study was to investigate the spatial patterns in green sea urchin (Strongylocentrotus droebachiensis) density off the coast of Maine, using data from a fishery-independent survey program, to estimate the exploitable biomass of this species. The dependence of sea urchin variables on the environment, the lack of stationarity, and the presence of discontinuities in the study area made intrinsic geostatistics inappropriate for the study; therefore, we used triangulated irregular networks (TINs) to characterize the large-scale patterns in sea urchin density. The resulting density surfaces were modified to include only areas of the appropriate substrate type and depth zone, and were used to calculate total biomass. Exploitable biomass was estimated by using two different sea urchin density threshold values, which made different assumptions about the fishing industry. We observed considerable spatial variability on both small and large scales, including large-scale patterns in sea urchin density related to depth and fishing pressure. We conclude that the TIN method provides a reasonable spatial approach for generating biomass estimates for a fishery unsuited to geostatistics, but we suggest further studies into uncertainty estimation and the selection of threshold density values.

Temporal and Spatial Distribution of Finfish Bycatch in the U.S. Atlantic Bottom Longline Shark Fishery

Bycatch in U.S. fisheries has become an increasingly important issue to both fisheries managers and the public, owing to the wide range of marine resources that can be involved. From 2002 to 2006, the Commercial Shark Fishery Observer Program (CSFOP) and the Shark Bottom Longline Observer Program (SBLOP) collected data on catch and bycatch caught on randomly selected vessels of the U.S. Atlantic shark bottom longline fishery. Three subregions (eastern Gulf of Mexico, South Atlantic, Mid-Atlantic Bight), five years (2002–06), four hook types (small, medium, large, and other), seven depth ranges (<50 m to >300 m), and eight broad taxonomic categories (e.g. Selachimorpha, Batoidea, Serranidae, etc.) were used in the analyses. Results indicated that the majority of bycatch (number) was caught in the eastern Gulf of Mexico and that the Selachimorpha taxon category made up over 90% of the total bycatch. The factors year followed by depth were the most common significant factors affecting bycatch.

Distribuição das assembleias de girinos associadas a riachos da Reserva Ecológica de Guapiaçu, Cachoeiras de Macacú, Rio de Janeiro, Brasil

Os girinos são organismos diversos e abundantes nos pequenos riachos de cabeceira de florestas tropicais e constituem importantes componentes da diversidade biológica, da trófica e funcional dos sistemas aquáticos. Diferentes características estruturais e limnológicas dos ambientes aquáticos influenciam a organização das assembleias de girinos. Embora o estágio larvar dos anuros seja o mais vulnerável de seu ciclo de vida, sujeito a elevadas taxas de mortalidade, as pesquisas sobre girinos na região neotropical ainda são pouco representativas diante da elevada diversidade de anfíbios desta região e ferramentas que permitam a sua identificação ainda são escassas. Nesta tese, dividida em três capítulos, apresento uma compilação das informações relacionadas aos principais fatores que afetam as assembleias de girinos na região tropical (Capítulo 1), a caracterização morfológica dos girinos encontrados nos riachos durante o estudo e uma proposta de chave dicotômica de identificação (Capítulo 2) e avalio a importância relativa da posição geográfica e da variação temporal de fatores ambientais locais sobre as assembleias de girinos, assim como a correlação entre as espécies de girinos e as variáveis ambientais de 10 riachos, ao longo de 15 meses, nas florestas da REGUA (Capítulo 3). Há pelo menos oito tendências relacionadas à distribuição das assembleias de girinos: (1) o tamanho dos riachos e a diversidade de microhabitats são importantes características abióticas influenciando a riqueza e a composição de espécies; (2) em poças, o gradiente de permanência (e.g., hidroperíodo) e a heterogeneidade do habitat são os principais fatores moldando as assembleias de girinos; (3) a composição de espécies parece ser um parâmetro das assembleias mais relevante do que a riqueza de espécies e deve ser primeiramente considerado durante o planejamento de ações conservacionistas de anuros associados a poças e riachos; (4) a predação parece ser a interação biótica mais importante na estruturação das assembleias de girinos, com predadores vertebrados (e.g. peixes) sendo mais vorazes em habitats permanentes e predadores invertebrados (e.g. larvas de odonata) sendo mais vorazes em ambientes temporários; (5) os girinos podem exercer um efeito regulatório, predando ovos e girinos recém eclodidos; (6) o uso do microhabitat varia em função da escolha do habitat reprodutivo pelos adultos, presença de predadores, filogenia, estágio de desenvolvimento e heterogeneidade do habitat; (7) os fatores históricos restringem os habitats reprodutivos que uma espécie utiliza, impondo restrições comportamentais e fisiológicas; (8) a variação temporal nos fatores bióticos (e.g., fatores de risco), abióticos (e.g., distribuição de chuvas), e no padrão de reprodução das espécies pode interferir na estrutura das assembleias de girinos tropicais. A variação temporal na heterogeneidade ambiental dos riachos da REGUA resultou na previsibilidade das assembleias locais de girinos, sendo que os parâmetros ambientais explicaram 23% da variação na sua composição. Os parâmetros espaciais explicaram uma porção menor da variação nas assembleias (16%), enquanto uma porção relativamente elevada da variação temporal da heterogeneidade ambiental foi espacialmente estruturada (18%). As variáveis abióticas que apresentaram as maiores correlação com a composição das assembleias de girinos foram a proporção de folhiço e de rochas no fundo do riacho, e secundariamente a profundidade, a condutividade e a temperatura. O gradiente gerado pela proporção de folhiço e de rochas representou a transição entre riachos permanentes e intermitentes. Este gradiente proporcionou o turnover de espécies, o qual também seguiu um gradiente de condutividade, temperatura, profundidade, e em menor extensão, de hidroperíodo e largura, que estiveram fortemente associado ao grau de permanência dos riachos. Estes resultados corroboram tanto a hipótese do controle ambiental, como do controle biótico de comunidades e indicam que a variação temporal da heterogeneidade ambiental e a variação na posição geográfica são importantes para a estruturação local de assembleias de girinos da REGUA. Os resultados também permitiram distinguir entre assembleias de girinos exclusivas de riachos permanentes, exclusivas de riachos intermitentes e aquelas registradas nos dois tipos de riachos. Os resultados deste capítulo são relevantes para compreender em que extensão os efeitos da variação temporal na heterogeneidade ambiental e de processos espaciais afetam localmente a estruturação de assembleias de girinos.

Spatial and Temporal Distribution of Sea Turtles in the Western North Atlantic and the U.S. Gulf of Mexico from Marine Recreational Fishery Statistics Survey (MRFSS)

Systematic surveys, along with opportunistic sightings, have provided important information on sea turtle (Cheloniidae and Dermochelydae) distributions, knowledge which can help reduce the risk of harmful human interaction. In 1991 and 1992, the Marine Recreational Fishery Sta- tistics Survey (MRFSS) of the National Ma- rine Fisheries Service, NOAA, provided a unique opportunity to gain additional, synoptic information on the spatial and temporal distribution of sea turtles along the U.S. Atlantic and Gulf of Mexico coasts by asking recreational anglers if they had observed a sea turtle on their fishing trip. During the spring and summer months of those years, as water temperatures warmed, the MRFSS documented an increase in sea turtle sightings in inshore waters and in a northward direction along the U.S. Atlantic Coast and in a westward direction along the northern Gulf of Mexico. This pattern reversed in the late summer and fall months as water temperatures cooled, with sea turtles concentrating along Georgia and both coasts of Florida. Although the MRFSS did not provide species or size composition of sea turtles sighted, and effort varied depending upon location of fishing activity and time of year anglers were queried, it did provide an additional and useful means of ascertaining spatial and temporal distributions of sea turtles along these coasts.

Temporal and Spatial Distribution of Catches of Tiger Sharks, Galeocerdo cuvier, in the Pelagic Longline Fishery Around the Hawaiian Islands

Thirty-five tiger sharks, Galeocerdo cuvier, have been reported caught in pelagic longline gearfrom 25 to 265 n.mi. off the Hawaiian Archipelago during December 1990-May 1993. Fifteen sharks were caught farther than 50 n.mi. offshore, indicating that tiger sharks do occur well offshore and removed from benthic topography. About 89% of the sharks were caught during October-March, while only 56% of the fishing effort occurred during that period.