Applying photo-identification to BRUVS to investigate the abundance and drivers of reef sharks in the Cayman Islands

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Mason, Katherine Elizabeth
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.1/15076
Resumo: Baited Remote Underwater Video Systems (BRUVS) are an increasingly popular method of surveying marine life such as sharks, due to their ease of use, low cost and non-invasive nature; important when sampling threatened and protected species. BRUVS generate relative abundance indices, most often by counting the maximum number of individuals recorded at one time (MaxN). This study counted the total number of individuals (Nind) per survey using photo-identification to differentiate between sharks. Individuals were also assigned sex and maturity. Relative abundance was compared across the factors associated with each site, in order to gain insight into the drivers of abundance. BRUVS were deployed at 84 sites around Grand Cayman and Little Cayman Islands, during October and November 2018, each for a minimum of 2 hours. Seventy sharks were recorded across 45 sites, belonging to four reef shark species and one unidentified species (identified to genus level). The Caribbean reef shark (Carcharhinus perezi) and the nurse shark (Ginglymostoma cirratum) were the most abundant species. Longer deployment times (120 v 60 min) were found to significantly increase both MaxN and Nind abundance estimates. Significantly more species were recorded with longer time. The mean time for C. perezi and G. cirratum to arrive and to reach Nind was beyond 60 min. Photo-ID allowed 97% of sharks to be identified to species level and 85% of these as individuals. A significantly higher relative abundance of C. perezi were found on Little Cayman but not at inner lagoon sites, whilst there was a higher relative abundance of G. cirratum at deep sites. Depth and zone were significant predictors of species composition, with depth being significant to species and maturity composition. The results demonstrate that the longer deployment time improves abundance estimates and the application of Nind through photo-ID allows for finer-scale analysis. Nind estimates, combined with evaluation of drivers, can be used to explore which factors affect shark abundance of each species, at different maturity stages and for each sex. This can provide valuable information for conservation plans and marine protected area development.
id RCAP_c8b4de9ca6a4371d2c1ee5ea267951ca
oai_identifier_str oai:sapientia.ualg.pt:10400.1/15076
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Applying photo-identification to BRUVS to investigate the abundance and drivers of reef sharks in the Cayman IslandsSistemas de vídeo subaquático remotos com iscaAbundância relativeIdentificação com fotoIlhas CaymanTubarões de recifeDomínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasBaited Remote Underwater Video Systems (BRUVS) are an increasingly popular method of surveying marine life such as sharks, due to their ease of use, low cost and non-invasive nature; important when sampling threatened and protected species. BRUVS generate relative abundance indices, most often by counting the maximum number of individuals recorded at one time (MaxN). This study counted the total number of individuals (Nind) per survey using photo-identification to differentiate between sharks. Individuals were also assigned sex and maturity. Relative abundance was compared across the factors associated with each site, in order to gain insight into the drivers of abundance. BRUVS were deployed at 84 sites around Grand Cayman and Little Cayman Islands, during October and November 2018, each for a minimum of 2 hours. Seventy sharks were recorded across 45 sites, belonging to four reef shark species and one unidentified species (identified to genus level). The Caribbean reef shark (Carcharhinus perezi) and the nurse shark (Ginglymostoma cirratum) were the most abundant species. Longer deployment times (120 v 60 min) were found to significantly increase both MaxN and Nind abundance estimates. Significantly more species were recorded with longer time. The mean time for C. perezi and G. cirratum to arrive and to reach Nind was beyond 60 min. Photo-ID allowed 97% of sharks to be identified to species level and 85% of these as individuals. A significantly higher relative abundance of C. perezi were found on Little Cayman but not at inner lagoon sites, whilst there was a higher relative abundance of G. cirratum at deep sites. Depth and zone were significant predictors of species composition, with depth being significant to species and maturity composition. The results demonstrate that the longer deployment time improves abundance estimates and the application of Nind through photo-ID allows for finer-scale analysis. Nind estimates, combined with evaluation of drivers, can be used to explore which factors affect shark abundance of each species, at different maturity stages and for each sex. This can provide valuable information for conservation plans and marine protected area development.Os Sistemas de Vídeo Subaquático Remoto com Isco (BRUVS) são um método cada vez mais popular de pesquisa de vida marinha, como tubarões, devido à sua facilidade de uso, baixo custo e natureza não invasiva; importante na amostragem de espécies ameaçadas e protegidas. O BRUVS pode ser usado para gerar índices de abundância relativa, geralmente contando o número máximo de indivíduos registrados ao mesmo tempo (MaxN). O número total de tubarões individuais (Nind) pode ser contado por meio de identificação com foto. Recursos diferenciados são observados e comparados nas implantações. Ao remover a subestimação potencial do uso do MaxN, a precisão das estimativas de tamanho da população pode ser melhorada. O BRUVS também pode ser usado para classificar sexo e atribuir maturidade a indivíduos. Os fatores associados a cada local podem ser analisados para explicar as variações na abundância de tubarões. A abundância relativa de grupos demográficos pode ser explorada para estabelecer quais fatores são os fatores mais importantes desses grupos. A intensa pesca histórica no Caribe pode ter afetado as populações locais de tubarões, e Cayman reforça a proteção de todas as espécies de tubarões em toda a sua Zona Econômica Exclusiva (ZEE), desde 2015. O BRUVS foi implantado em 84 locais em Ilhas Grand Cayman e Little Cayman no Caribe, durante outubro e novembro de 2018, cada um por um período mínimo de 2 horas. Os locais das pesquisas foram espalhados pelas ilhas e variaram em profundidade de 0,3 a 25 m, cobrindo uma variedade de habitats. Nind foi determinado usando identificação com foto e os tubarões foram identificados ao nível das espécies e atribuídos sexo e maturidade sempre que possível. As estimativas de Nind foram comparadas ao MaxN por dois períodos de implantação (60 e 120 min). O número registrado de espécies foi comparado entre os períodos. A hora de chegada e de Nind foram comparadas entre as duas espécies mais abundantes. A diferença na abundância relativa entre os locais foi explorada em relação aos fatores associados a cada local. Os fatores foram ilha, zona de recife (lagoa interna ou recife externo), habitat, profundidade e proteção (parque marinho ou nenhum). As diferenças na composição das espécies foram testadas nos locais em relação a esses fatores e as parcelas foram usadas para visualizar padrões. Os indivíduos foram agrupados dentro das espécies por sexo e maturidade e posteriormente testados quanto a diferenças entre locais em relação a esses fatores. Esses testes indicaram se havia ou não grupos significativos e quais fatores eram mais importantes para os agrupamentos. Setenta tubarões foram registrados em 45 locais, pertencentes a quatro espécies de tubarões de recife e uma espécie não identificada (identificada ao nível de gênero: Carcharhinus spp.). O tubarão-de-recife (Carcharhinus perezi) e o tubarãoenfermeiro (Ginglymostoma cirratum) foram as espécies mais abundantes, com tubarão Blacktip (C. limbatus) e tubarão-limão (Negaprion brevirostris). Verificou-se que tempos de implantação mais longos (120 v 60 min) aumentam significativamente as estimativas de abundância de MaxN e Nind para C. perezi e G. cirratum. Significativamente mais espécies também foram registradas com mais tempo. No entanto, as estimativas de Nind não foram significativamente maiores que as estimativas de MaxN. O tempo médio para C. perezi e G. cirratum chegarem e chegarem a Nind foi superior a 60 minutos e nenhuma diferença significativa foi encontrada entre as duas espécies. A identificação com foto permitiu que 97% dos tubarões fossem identificados em nível de espécie e 85% deles fossem identificados como indivíduos. Uma abundância relativa significativamente maior de C. perezi foi encontrada em Little Cayman do que em Grand Cayman, mas não nos locais das lagoas internas, enquanto mais G. cirratum estavam em locais profundos, em vez de rasos. As duas espécies mais raras foram registradas apenas em zonas internas. A profundidade e a zona foram preditores significativos da composição das espécies nos locais, enquanto outros fatores não tiveram efeito significativo. C. perezi foi fortemente associada a locais profundos e na zona externa, enquanto G. cirratum foi mais associado a todas as profundidades. Grupos demográficos de sexo e maturidade de cada espécie foram testados, mas nenhum fator foi considerado significativo. A profundidade foi um preditor significativo de espécies e composição de maturidade. C. perezi maduro foi separado por associação apenas aos locais profundos, enquanto C. perezi imaturo foi dividido entre locais profundos e médios. Por outro lado, G. cirratum maduro foi agrupado mais próximo aos locais rasos e médios, e indivíduos imaturos de G. cirratum foram registrados em locais, independentemente da profundidade. Conforme previsto, os resultados demonstraram que as estimativas de abundância eram maiores com o tempo de implantação mais longo. Embora esse fosse o caso das métricas MaxN e Nind, não havia diferença significativa entre as duas métricas. Foi levantado a hipótese de que, com um tempo de implantação mais longo, indivíduos diferentes teriam mais tempo para entrar no quadro, aumentando assim a contagem de Nind, mas provavelmente não a contagem de MaxN. No entanto, o comportamento dos tubarões registrados neste estudo determinou que, quando mais de 3 indivíduos da mesma espécie apareciam, esse acontecia com mais frequência, diminuindo a vantagem da identificação individual. BRUVS são limitados como método ao usar MaxN como uma métrica de abundância; fornece apenas informações sobre abundância relativa e demonstrou não se relacionar diretamente com a abundância verdadeira. Com a pesquisa registrando apenas um total de quatro espécies, era de se esperar que um aumento no número de espécies registradas com o tempo de implantação adicional fosse marginal, porém testes estatísticos provaram que houve um aumento significativo. O tempo médio de chegada e Nind para C. perezi e G. cirratum ocorreram após 60 minutos, indicando que mais tubarões e espécies aparecem além do tempo de implantação padrão de 60 minutos. Neste estudo, os benefícios dos BacPacs adicionais da bateria superaram o aumento do tempo de análise e o custo adicional. O tempo estendido da pesquisa seria vantajoso onde as restrições do trabalho de campo permitirem. A identificação com foto foi considerada bem-sucedida tanto na lagoa rasa quanto no ambiente de recifes ao redor das Ilhas Cayman, com espécies exibindo amplas características distinguíveis. Isso permitiu uma diferenciação confiante. A baixa visibilidade tornou mais difícil distinguir C. limbatus. O BRUVS também permitiu a atribuição de sexo e maturidade. Isso não era possível para indivíduos com baixa visibilidade ou quando havia uma visão limitada da área do clasper. Portanto, menos tubarões foram sexados em comparação com outros métodos de pesquisa, como o palangre. O sucesso da identificação com foto diminuiria em ambientes com pouca luz e baixa visibilidade, ou se o comportamento de uma espécie exigir uma distância mantida da isca. Para combater a visão ruim do clasper e melhorar as estimativas de maturidade, o BRUVS estéreo deve ser considerado para adicionar outro ângulo da câmera. Não foram registradas fêmeas maduras pertencentes a C. perezi ou G. cirratum. Isso pode ser devido ao tamanho conservador de indivíduos do sexo feminino e mais investigações devem ser realizadas, incluindo a revisão das gravações do BRUVS dos anos anteriores. Isso foi observado em outras espécies de tubarões, como o tubarão-baleia (Rhincodon typus). Verificou-se que Little Cayman tem uma abundância relativa maior de C. perezi e todas as espécies em geral que Grand Cayman, de acordo com pesquisas anteriores, e foram encontradas em locais mais profundos: comparáveis às pesquisas nas Bahamas. A profundidade e a zona foram responsáveis por mudanças na composição das espécies entre os locais e, ao explorar as diferenças entre os estágios de maturidade, a profundidade foi o fator mais importante. Diferentes estágios de maturidade de cada espécie utilizaram diferentes profundidades. Essa é uma consideração importante ao estudar as espécies como um todo e as informações adicionais podem fornecer informações valiosas para planos de conservação e desenvolvimento de áreas marinhas protegidas. Observações do método de amostragem são que o BRUVS foi implantado apenas durante o dia e durante uma estação do ano. Isso poderia ser expandido para incluir períodos crepusculares, entre estações e anos, para rastrear possíveis variações de abundância interanuais e anuais. Em conclusão, o estudo encontrou mérito na implementação de um período de registro mais longo, resultando em maior número de abundância e mais espécies registradas. A identificação com foto pode fornecer estimativas de abundância sem as implicações de técnicas de amostragem invasivas. O MaxN não permite que os tubarões sejam diferenciados dos anteriores, mas Nind permite, permitindo análises em escala mais fina. A identificação com foto foi bem-sucedida para as espécies registradas no BRUVS nas Ilhas Cayman. A profundidade e a zona foram responsáveis por afetar a composição das espécies nos locais. Enquanto alguns indivíduos foram sexados e receberam maturidade, isso não teve 100% de sucesso. O BRUVS estéreo deve ser considerado para desenvolver análises demográficas da população. Indivíduos pertencentes a diferentes estágios de maturidade associados a diferentes locais com base na profundidade. Essa é uma consideração importante para os planos de proteção. Pesquisas futuras podem ser expandidas por amostragem em diferentes momentos do dia, períodos crepusculares e durante temporadas adicionais. Alterações na abundância relativa podem ser rastreadas ao longo dos anos, permitindo a análise de um conjunto de dados maior. Isso também poderia permitir o rastreamento de indivíduos espacial e temporalmente. Cayman Brac deve ser incorporado à metodologia de amostragem, para abranger a totalidade das Ilhas Cayman.Erzini, KarimGore, MauvisSapientiaMason, Katherine Elizabeth2021-02-11T15:16:23Z2019-12-052019-12-05T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.1/15076TID:202544028enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-24T10:27:28Zoai:sapientia.ualg.pt:10400.1/15076Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:05:59.258583Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Applying photo-identification to BRUVS to investigate the abundance and drivers of reef sharks in the Cayman Islands
title Applying photo-identification to BRUVS to investigate the abundance and drivers of reef sharks in the Cayman Islands
spellingShingle Applying photo-identification to BRUVS to investigate the abundance and drivers of reef sharks in the Cayman Islands
Mason, Katherine Elizabeth
Sistemas de vídeo subaquático remotos com isca
Abundância relative
Identificação com foto
Ilhas Cayman
Tubarões de recife
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias
title_short Applying photo-identification to BRUVS to investigate the abundance and drivers of reef sharks in the Cayman Islands
title_full Applying photo-identification to BRUVS to investigate the abundance and drivers of reef sharks in the Cayman Islands
title_fullStr Applying photo-identification to BRUVS to investigate the abundance and drivers of reef sharks in the Cayman Islands
title_full_unstemmed Applying photo-identification to BRUVS to investigate the abundance and drivers of reef sharks in the Cayman Islands
title_sort Applying photo-identification to BRUVS to investigate the abundance and drivers of reef sharks in the Cayman Islands
author Mason, Katherine Elizabeth
author_facet Mason, Katherine Elizabeth
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Erzini, Karim
Gore, Mauvis
Sapientia
dc.contributor.author.fl_str_mv Mason, Katherine Elizabeth
dc.subject.por.fl_str_mv Sistemas de vídeo subaquático remotos com isca
Abundância relative
Identificação com foto
Ilhas Cayman
Tubarões de recife
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias
topic Sistemas de vídeo subaquático remotos com isca
Abundância relative
Identificação com foto
Ilhas Cayman
Tubarões de recife
Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias
description Baited Remote Underwater Video Systems (BRUVS) are an increasingly popular method of surveying marine life such as sharks, due to their ease of use, low cost and non-invasive nature; important when sampling threatened and protected species. BRUVS generate relative abundance indices, most often by counting the maximum number of individuals recorded at one time (MaxN). This study counted the total number of individuals (Nind) per survey using photo-identification to differentiate between sharks. Individuals were also assigned sex and maturity. Relative abundance was compared across the factors associated with each site, in order to gain insight into the drivers of abundance. BRUVS were deployed at 84 sites around Grand Cayman and Little Cayman Islands, during October and November 2018, each for a minimum of 2 hours. Seventy sharks were recorded across 45 sites, belonging to four reef shark species and one unidentified species (identified to genus level). The Caribbean reef shark (Carcharhinus perezi) and the nurse shark (Ginglymostoma cirratum) were the most abundant species. Longer deployment times (120 v 60 min) were found to significantly increase both MaxN and Nind abundance estimates. Significantly more species were recorded with longer time. The mean time for C. perezi and G. cirratum to arrive and to reach Nind was beyond 60 min. Photo-ID allowed 97% of sharks to be identified to species level and 85% of these as individuals. A significantly higher relative abundance of C. perezi were found on Little Cayman but not at inner lagoon sites, whilst there was a higher relative abundance of G. cirratum at deep sites. Depth and zone were significant predictors of species composition, with depth being significant to species and maturity composition. The results demonstrate that the longer deployment time improves abundance estimates and the application of Nind through photo-ID allows for finer-scale analysis. Nind estimates, combined with evaluation of drivers, can be used to explore which factors affect shark abundance of each species, at different maturity stages and for each sex. This can provide valuable information for conservation plans and marine protected area development.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-12-05
2019-12-05T00:00:00Z
2021-02-11T15:16:23Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10400.1/15076
TID:202544028
url http://hdl.handle.net/10400.1/15076
identifier_str_mv TID:202544028
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1799133300640448512

Registros relacionados