Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10316/87945
Title: Assessing spatial and trophic segregation between neighbouring colonies of a marine top predator in a upwelling system
Other Titles: Análise da segregação espacial e trófica entre duas colónias próximas de um predador topo marinho numa zona de afloramento costeiro
Authors: Marques, Ana Mafalda de Castro Reis
Orientador: Ramos, Jaime Albino
Paiva, Vítor Hugo Rodrigues
Keywords: Calonectris borealis; Ecologia espacial; Ecologia trófica; Ambiente nerítico; Personalidade; Calonectris borealis; Foraging ecology; Trophic ecology; Neritic environment; Personality
Issue Date: 11-Jul-2019
Serial title, monograph or event: Assessing spatial and trophic segregation between neighbouring colonies of a marine top predator in a upwelling system
Place of publication or event: MARE-UC, Departamento de Ciências da Vida, Universidade de Coimbra
Abstract: Os predadores de topo, como as aves marinhas, são bioindicadores uma vez que a sua ecologia reflete o estado e a dinâmica dos ecossistemas. Os fenómenos oceanográficos afetam a produtividade marinha local, condicionando a distribuição e disponibilidade de presas e, consequentemente, a distribuição destes predadores. Na época reprodutora, estas aves concentram a procura de alimento em zonas produtivas e próximas das suas colónias. Tendo em conta que passam grande parte do seu tempo à procura de alimento no mar, onde têm de lidar com variações nas condições ambientais, estudar as suas interações com o meio que as rodeia torna-se importante para detetar possíveis problemas nos ecossistemas marinhos. A sua relação com o ambiente marinho pode variar de acordo com diversos fatores extrínsecos e intrínsecos (p.e. espécie, idade, sexo, experiência, personalidade). Contudo, pouco se sabe sobre o quanto alguns destes fatores, como a personalidade, determinam as respostas de cada indivíduo a variações ambientais. Neste estudo pretendemos identificar os mecanismos responsáveis pela ecologia espacial e trófica da cagarra Calonectris borealis numa zona de afloramento costeiro (ilha da Berlenga). Foram estudadas duas sub-colónias próximas de cagarras (Melreu e Furado Seco; afastadas <1 km), em épocas de reprodução consecutivas (2017-2018) com o objetivo de avaliar a existência de segregação espacial e trófica entre os seus indivíduos. Foram colocados dispositivos GPS em adultos para conhecer a sua distribuição pelo mar e mais tarde relacionar os seus padrões de distribuição com o crescimento da respetiva cria. Recolheram-se ainda amostras de sangue, onde através da análise dos isótopos estáveis do plasma obtivemos os valores de δ13C e δ15N que nos permitiram determinar o nível trófico das presas ingeridas. As aves foram também filmadas de modo a avaliar a sua personalidade. A combinação destes dados com as variáveis ambientais características da ilha da Berlenga permitiu obter uma visão global da distribuição espacial das aves bem como das zonas de alimentação preferenciais.Durante este estudo obtivemos padrões de distribuição similares para as aves de ambas as sub-colónias. As cagarras adotaram uma estratégia unimodal de procura de alimento, considerando que para além da elevada disponibilidade de recursos junto às sub-colónias tinham uma cria para alimentar. Assim, predominaram as viagens curtas a zonas costeiras em redor da ilha da Berlenga. Os machos responderam a elevadas concentrações de clorofila a e a águas mais frias, enquanto as fêmeas procuraram alimento em águas mais quentes e profundas. Comparando a distribuição espacial das cagarras das sub-colónias é notório que no Melreu estas apresentaram um comportamento de procura de alimento mais consistente, ao passo que as do Furado Seco exibiram uma distribuição menos uniforme. As cagarras de ambas as sub-colónias concentraram o esforço de procura de alimento em zonas costeiras, em águas frias e altamente produtivas (grande sobreposição das principais áreas de procura de alimento), tendo sido encontradas diferenças na extensão da área utilizada (superior para as aves do Furado Seco). No Melreu, as fêmeas agressivas alimentaram-se também em áreas mais afastadas e a Norte da sub-colónia, em águas frias e produtivas. Comparativamente, os indivíduos do Furado Seco utilizaram áreas de longitude significativamente mais baixa (zonas pelágicas), exibindo uma segregação entre sexos e personalidade, com machos tímidos a procurar alimento em águas quentes a Norte (menos produtivas) e fêmeas agressivas em águas frias a Sul (mais produtivas). No geral, fêmeas e machos tímidos do Furado Seco utilizaram uma área de procura de alimento mais ampla, atingindo maiores distâncias à sub-colónia. A análise de isótopos do plasma revelou que as aves do Melreu se alimentaram de presas de nível trófico superior (valores de δ15N maiores) e exibiram uma elevada sobreposição dos nichos isotópicos em relação ao Furado Seco, apesar das diferenças nos valores deste isótopo serem mínimas. Para além disso, quanto maiores os valores de δ15N assimilados pelos adultos, maior a taxa de crescimento das crias de adultos do Melreu. Assim, demonstramos que as escolhas alimentares dos adultos se refletem no crescimento das suas crias.Em suma, aves de sub-colónias vizinhas da ilha da Berlenga adotaram estratégias de procura de alimento diferentes, influenciadas pelas condições ambientais, sexo e personalidade (mais notório no caso da sub-colónia Furado Seco). Tal deveu-se provavelmente ao facto de o Melreu ser uma sub-colónia mais densa que o Furado Seco, uma sub-colónia mais recente e menos estudada, onde os indivíduos podem ser menos experientes. No geral, este estudo contribui para uma melhor compreensão do modo como os diferentes fatores intrínsecos do comportamento de procura de alimento em cagarras interagem, em resposta a condições ambientais variáveis na vizinhança das suas sub-colónias.
Marine top predators, such as seabirds, are bioindicators since their ecology reflects the trophic and ecosystem dynamics. Oceanographic features affect the local marine productivity, conditioning the distribution and availability of prey and hence the foraging distribution of seabirds. During the breeding season, they typically exploit food resources in highly productive areas close to their colonies, performing short foraging trips. Considering that seabirds spend most of their time foraging at sea, where they must deal with variable environmental conditions, the study of their interactions with the surrounding environment is useful to assess possible changes in the marine ecosystem. Their relationship with the marine environment varies according to several extrinsic or intrinsic individual drivers (i.e. species, age, sex, experience, personality). However, little is known on how some of these drivers, particularly personality, influence seabirds’ individual responses to environmental variability.In this study, we aimed to identify the mechanisms behind the foraging ecology of Cory’s shearwaters (Calonectris borealis) breeding in a coastal upwelling area (Berlenga Island, Portugal). We studied two neighbouring sub-colonies (Melreu and Furado Seco; <1 km apart), during two consecutive breeding seasons (2017-2018), to assess the existence of spatial and trophic segregation between seabirds nesting in each sub-colony. During the mid-chick rearing period, GPS-loggers were deployed in breeding adults to assess their at-sea distribution and later relate their foraging patterns with the development of their chick. Blood samples were collected and plasma was used to measure δ13C and δ15N values through Stable Isotope Analysis (SIA), to determine the trophic and habitat ecology. Footages of the tracked individuals were also performed to assess their personality. Combining these data with the environmental predictors around Berlenga Island we obtained an integrated view of these seabirds’ spatial distribution and preferred feeding locations. Tracking results revealed similar distribution patterns between the two neighbouring sub-colonies for both years (2017-2018). Cory’s shearwaters adopted a unimodal foraging strategy, given the high abundance of resources in the vicinity of their sub-colonies and their need to frequently feed the chicks. Hence, short trips were prevalent during this period, with seabirds from both sub-colonies foraging mainly in coastal areas. Overall, males seemed to respond to higher Chl a and colder water regimes whereas females foraged predominantly in deeper and warmer waters. Comparing the spatial distribution of seabirds from both sub-colonies it is clear that individuals from Melreu presented a more consistent foraging behaviour whereas individuals from Furado Seco showed a more dispersed distribution. Seabirds from both sub-colonies focused their foraging effort in colder and productive areas near the shelf (high overlap of the core foraging areas), with differences found on the foraging home range (wider for seabirds from Furado Seco). Bold females from Melreu used also northern colder and productive areas farther from their sub-colony. Comparatively, seabirds from Furado Seco foraged over significantly lower longitudes (offshore areas), exhibiting a segregation driven by sex and personality, with shier males foraging also on more northern warmer waters (less productive) and bold females on southern colder waters (more productive). Overall, shier males and females from Furado Seco presented a wider home range when compared to seabirds from Melreu, reaching higher maximum distances from the sub-colony. Plasma SIA revealed that adults from Melreu fed on higher trophic level prey (higher δ15N values) and exhibited highly overlapping isotopic niches when compared to seabirds from Furado Seco, although differences on δ15N values were small. Furthermore, we found that higher δ15N values of adults were associated with higher linear growth rate of chicks from both bold and shy parents from Melreu. This suggests that parents’ foraging choices have a great influence on chick growth.With this work, we can conclude that seabirds from neighbouring sub-colonies breeding in Berlenga Island adopted different foraging strategies driven not only by the oceanographic features but also by sex and personality, which were more notorious for seabirds breeding in Furado Seco. This probably happened considering that Melreu is a denser sub-colony while Furado Seco is a recent and smaller sub-colony, where individuals might be less experienced. Overall, this study contributes to better understand how different intrinsic drivers of the foraging behaviour of marine top-predators interplay, in response to varying environmental conditions on the surroundings of their sub-colonies.
Description: Dissertação de Mestrado em Ecologia apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia
URI: http://hdl.handle.net/10316/87945
Rights: embargoedAccess
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