Traits of benthic assemblages subjected to different trawling pressure

Abstract

Over time, fishing techniques improved as a response to the needs of Human populations. Alongside with the increase of fishing activities important changes in the marine ecosystems were also observed (e.g. overexploitation of stocks and habitat loss or degradation). Overfishing, bycatch, discards and ghost-fishing are some of the most discussed impacts of fishing activities, but the effect of bottom trawling should not be underestimated, since it has been proven to have a significant impact of benthic communities. Up to now the knowledge about fisheries impact on deep-sea benthic macrofaunal assemblages is scarce in Europe and, for all we know, even more in Portuguese fishery grounds. However, assessing fisheries impacts on marine ecosystems and ensuring fisheries sustainability is essential to achieve proper management of the sector and for the conservation of marine resources. In this context, the present study was carried out aiming to investigate the impact of continued trawling on benthic macrofaunal assemblages from deep muddy grounds of the burrowing crustacean Nephropsnorvegicus (Norway lobster) by comparing towed and untowed stations regarding their biodiversity, density, biomass, trophic structure, life style and body size spectra. Seven stations were studied along a transect of a highly Fished zone (Area 1, Stations 1 and 2), a Non-fished zone (Area 2, Stations 3, 4 and 5) and another Fished zone (Area 3, stations 6 and 7) during a cruise carried out in September 2012 onboard the RV Garcia del Cid (Consejo Superior de Investigaciones Cientificas) in the framework of the project IMPACT (Universidade do Algarve). In general Fished zones showed decreased heterogeneity and although the results of the multivariate analysis support a significant difference between Fished and Non-fished areas the comparisons of the biodiversity (number of families, H’, EF(n)), density and biomass in Fished and Non-fished zones are inconclusive, inconsistent or even contradict most of the literature predictions. When the trophic structure and life style spectra of the assemblages are compared the decreased heterogeneity of the Fished zones is confirmed but other patterns emerge such as the higher relative contribution of free living organisms, especially meiofaunal predators, grazers and browsers in Fished zones in contrast with the higher relative contribution of tubiculous animals in Non-fished zones, the dominance of deposit feeders over detritus feeders in Fished areas and the presence of large suspension feeders in Non-fished zones. The interpretation of the observed taxonomic and trophic structure of the assemblages is complex and must take into account sources of variability introduced by unwanted alterations of the sampling strategy and habitat heterogeneities in the study area. Overall this study constitutes a good asset for the knowledge of bottom trawling impact on macrofaunal assemblages from deep-sea habitats. It is at this point impossible to estimate the impact of 60 years of bottom trawling and regular monitoring studies are desirable. Some methodological issues arose which can be used as recommendations for future assessments of trawling impacts and monitoring of seafloor integrity: selection of adequate control area(s) must consider habitat heterogeneity, selection of the sampling gear must consider the possible selectivity of smaller samplers; the number of replicates per stations should be sufficiently large to ensure representativeness of biodiversity, abundance and biomass assessment and significance of the comparative tests; and finally, trophic structure, life style and body size spectra showed to be good indicators of change and therefore they should become a more common tool on the assessment of trawling impact.

Ao longo do tempo, as artes de pesca têm vindo a evoluir como resposta às crescentes necessidades da população Humana. Ao mesmo tempo que a indústria pesqueira tem vindo a crescer têm-se vindo a observar importantes mudanças nos ecossistemas marinhos (ex. sobreexploração de recursos pesqueiros e perda ou degradação da biodiversidade). A sobre-pesca, pesca de espécies acessórias, rejeições e pesca fantasma são os impactos causados pelas pescas que geram maior preocupação, mas o efeito devastador de pesca de arrasto no fundo oceânico não deve ser subestimado, devido ao seu reconhecido impacto nas comunidades bentónicas. Até aos dias de hoje o conhecimento acerca do impacto em comunidades bentónicas de mar profundo é escasso na Europa e ainda menor em fundos oceânicos Portugueses. Contudo, a avaliação dos impactos da indústria pesqueira em fundos marinhos e nos seus ecossistemas é essencial para obter uma gestão apropriada do setor e para um uso mais sustentável dos recursos biológicos. Neste contexto, este estudo tem como objectivo avaliar o impacto da contínua pressão das pescas de arrasto em comunidades de macrofauna bentónica em fundos lamosos de mar profundo nos habitats do crustáceo Nephrops norvegicus (Lagostim), através da comparação de fundos impactados com fundos nãoimpactados, considerando a análise da biodiversidade, densidade, biomassa, estrutura trófica, espectro de tamanhos e modos de vida. Foram estudadas sete estações ao longo de um transeto, das quais, as primeiras duas estações (estações 1 e 2, área 1) correspondem a uma zona impactada, as seguintes três estações a uma zona não sujeita a pesca de arrasto (estações 3, 4 e 5, área 2,) e, por fim, duas estações (estações 6 e 7, área 3) novamente sujeitas a pressões de pesca de arrasto. A expedição oceanográfica foi realizada em Setembro de 2012 a bordo do navio RV Garcia del Cid (Consejo Superior de Investigaciones Cientificas) inserido no projecto IMPACT (Universidade do Algarve). De um modo geral, as zonas pescadas mostram uma menor heterogeneidade e embora os resultados da análise multivariada suportem uma diferença significante entre zonas pescadas e não-pescadas, as comparações de biodiversidade (número de familias, H’, EF(n)), densidade e biomassa) em zonas pescadas e não-pescadas são inconclusivas, inconsistentes e por vezes contraditórias quando comparadas com a literatura. Quando a estrutura trófica e o estilo de vida das comunidades são comparados, a pequena heterogeneidade nas zonas pescadas é confirmada, mas outros factores emergem, como a contribuição de animais de mobilidade livre, especialmente predadores de meiofauna e raspadores em zonas pescadas, em contraste com a alta contribuição de animais tubículos em zonas não-pescadas, a dominância de detritívoros que se alimentam de matéria orgânica associada ao sedimento sobre detritívoros que se alimentam de matéria orgânica particulada, em zonas pescadas e a presença de grandes suspensívoros em zonas não-pescadas. A interpretação dos resultados taxonómicos e da estrutura trófica é complexa e deve ter em conta variações introduzidas por alterações não esperadas na estratégia de amostragem e diferenças de habitat das zonas estudadas. No geral, este estudo contribui para o conhecimento do impacto de pescas de arrasto em comunidades de macrofauna bentónica de ambientes marinhos profundos. Nestas condições é dificil avaliar quais os efeitos de 60 anos de pressões de pesca de arrasto e futuros estudos são desejáveis. Surgiram alguns problemas metodológicos, o que pode servir como recomendações para futuros estudos de impactos de pesca de arrasto e monitorização da integridade dos fundos oceânicos: uma boa selecção de áreas controlo deve ser considerada; a seleção de tipos de amostradores deve ter em conta a selectividade de amostradores menores; o número de réplicas por estação deve ser suficiente para garantir representatividade da biodiversidade, abundância e biomassa, e a significância de testes comparativos; e por fim, estrutura trófica, espetro de tamanhos e modo de vida mostraram ser bons indicadores de diferenças entre as duas zonas, logo deveriam ser usados mais regularmente na avaliação de impactos de pesca de arrasto.