Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10316/83230
Title: Using molecular diet analyses and stable isotopes to unravel the foraging ecology of storm petrels in the North Atlantic Ocean.
Other Titles: Utilizando análises molecular e isótopos estáveis para desvendar a ecologia trófica de paínhos do Oceano Atlântico Norte.
Authors: Carreiro, Ana Rita Tomé 
Orientador: Ramos, Jaime Albino
Paiva, Vítor Hugo Rodrigues
Keywords: ecologia trófica; isótopos estáveis; dieta; técnicas moleculares; Painho-da-Madeira (Hydrobates castro).; trophic ecology; stable isotopes; diet; molecular techniques; Madeiran storm-petrel (Hydrobates castro).
Issue Date: 13-Jul-2017
Serial title, monograph or event: Using molecular diet analyses and stable isotopes to unravel the foraging ecology of storm petrels in the North Atlantic Ocean.
Place of publication or event: Departamento de Ciências da Vida
Abstract: Como predadores de topo, as aves marinhas, nomeadamente a sua ecologia,refletem mudanças em níveis tróficos inferiores dos ecossistemas marinhos, e oscientistas têm vindo a usar as aves marinhas como sentinelas das condições oceânicas.No entanto, existe muita pouca informação relativamente ao potencial de pequenasaves marinhas, tais como os painhos, para virem a ser usadas como sentinelasmarinhas. O objetivo deste trabalho foi estudar a dieta e ecologia trófica da populaçãode Painho-da-Madeira (Hydrobates castro) que se reproduz no ilhéu dos Farilhões,Portugal. Analisamos a dieta desta espécie durante as épocas reprodutivas de2015/2016 e 2016/2017 através de métodos moleculares, e a sua ecologia tróficaatravés da análise de isótopos estáveis. Foi avaliada a existência de dimorfismo sexualnesta espécie, e foram implantados alguns dispositivos de seguimento individual paraperceber a sua distribuição no mar. Finalmente, foi compilada informação relativa àecologia trófica de outros painhos reprodutores no Atlântico Norte.A dieta do Painho-da-Madeira foi dominada por peixe em ambos os sexos eanos do nosso estudo. Em 2015 as fêmeas foram mais generalistas que os machos,enquanto que em 2017 a situação se inverteu. Isso mostra uma mudança na sua dietaentre anos, revelando algum nível de plasticidade interanual para esta espécie.Relativamente à ecologia trófica, detetaram-se diferenças significativas entre anos nosníveis do isótopo estável do carbono durante a época reprodutiva, em que em 2017 asaves alimentaram-se mais em zonas costeiras, tal facto confirmado pelos resultados deseguimento. Na época não reprodutora de 2016 as fêmeas alimentaram-se de presasde níveis tróficos mais baixos do que os machos, resultando em diferençassignificativas nos níveis do isótopo estável de azoto entre sexos. Apesar de taisdiferenças, não se detetou segregação sexual na ecologia trófica desta espécie, e nogeral os machos apresentam nichos isotópicos mais amplos do que as fêmeas, àexceção da época pós-reprodução de 2015, onde aconteceu o oposto.De uma forma geral, os nossos resultados mostraram que durante a épocareprodutora, ambos os sexos do Painho-da-Madeira têm uma ecologia tróficasemelhante, apesar de ocorrerem ligeiras diferenças na dieta. Durante este período,ambos os sexos alternam entre viagens de curta distancia nas redondezas da colóniapara alimentar as crias, e viagens de longa distâncias para a zona altamente produtivada costa Africana, provavelmente para reposição da sua condição corporal. Isto resultaem nichos mais pequenos do que na época não reprodutiva, na qual os indivíduosexpandem o seu nicho trófico por não estarem restritos às responsabilidadesreprodutoras. Esta espécie também aparenta responder a condições ambientais,exibindo diferenças intersexuais em anos de piores condições ambientais, os quaiscorrespondem provavelmente a anos de escassez de alimento. Sob tais condições, asfêmeas tendem a alimentar-se de presas de níveis tróficos mais baixos relativamenteaos machos, talvez para evitar competição intersexual. Comparando a ecologia tróficados diversos painhos que reproduzem no Atlântico Norte, é possível concluir que asespécies que se reproduzem mais a norte alimentam-se de presas de níveis tróficosmais altos, e em geral os painhos parecem ser generalistas quando comparadas comespécies mais especialistas.
As marine top predators, seabirds reflect changes in the lower trophic levels of marine ecosystems, and ecologists have been using seabirds as sentinels of ocean conditions. However, there is very little information concerning the potential of smaller seabird species, such as the storm-petrels, as sentinels of the marine environment. The aim of this work was to study the diet and trophic ecology of Madeiran storm-petrel (Hydrobates castro) breeding in Farilhões islet, Portugal. Molecular techniques were used to analyze diet during the breeding seasons of 2015/2016 and 2016/2017, and stable isotopes of blood and feathers were used to assess the trophic ecology from 2015 to 2017. We assessed the existence of sexual dimorphism, and also deployed tracking devices in some birds to help us understand their at-sea distribution. Finally, information concerning stable isotopic values of other storm-petrels was compiled to understand the trophic ecology of the north Atlantic storm-petrels. The diet of Madeiran storm-petrel was dominated by fish in both sexes and study years. In 2015 females were more generalists than males, while in 2017 the inverse situation occurred. This shows a shift in their diet, and suggests some degree of inter-annual plasticity in the diet of this species. Concerning the trophic ecology, we detected significant differences between years in carbon stable isotope values during the breeding season, with birds foraging nearer coastal areas in 2017, which was confirmed by tracking data. In the non-breeding season of 2016, females fed on prey of lower level than males, resulting in significant differences in nitrogen stable isotope values between sexes in this year. Despite such differences, there was no sexual segregation in the trophic ecology of this species, and overall males showed wider isotopic niches than females, except in the end of the 2015 breeding season, when the inverse situation occurred. Overall, our results showed that during breeding, female and male Madeiran storm-petrels have similar foraging ecology, despite slight differences in diet preferences. During this period, both sexes alternate between short distance trips in the colony surroundings to feed their chicks and long-distance forays to the highly productive area in the African coast, presumably to restore their body condition. This results in smaller niches than in the non-breeding season, in which this species widens its isotopic niche, since they are no longer constrained by their reproductive duties. The species seems to respond to environmental conditions, exhibiting intersexual differences in years with poorer environmental conditions, which are years of presumed food scarcity. Under such conditions, females tend to feed in prey of lower trophic levels when compared to males, perhaps to avoid intersexual competition. Comparing the feeding ecology of our study species with other storm-petrels from the north Atlantic, it was possible to notice that species breeding in northern areas prey at higher trophic levels, and most species seem to be generalists when compared to more specialist.
Description: Dissertação de Mestrado em Ecologia apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
URI: http://hdl.handle.net/10316/83230
Rights: openAccess
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