Diversity and distribution of demersal deep-sea fishes on Gorringe bank

Abstract

Seamounts are regarded as one of the world’s most diverse and productive marine ecosystems. Biological studies on seamounts are still scarce considering their global abundance and distribution, including across a wide variety of depth ranges, geological and oceanographic settings. To date, most studies on seamounts’ ecology focused on sessile fauna with reduced mobility, such as benthic invertebrates. Fish fauna in seamounts and their ecology remain poorly understood, and what little is known primarily relates to commercial species. The Gorringe Bank is an important fishing ground in the Northeast Atlantic, located within the limits of the Portuguese Exclusive Economic Zone, around 125 nm southwest of Cape S. Vicente. The bank is formed by two peaks, the Ormonde and the Gettysburg seamounts. The seamounts of the Gorringe Bank are one of the most studied seamounts in the region. They are well-known to host high benthic biodiversity and have been protected under the Portuguese Natura 2000 Network of Marine Protected Areas. Despite this, little is known about the diversity and ecology of fish species, in particular the deepwater communities. To address some of the knowledge gaps on the ecology of the Gorringe Bank, this study aimed to describe the composition and diversity of fish species and to better understand the ecology of the poorly known deepwater ichthyofauna. Imagery data obtained during the Expedition NA017 of the RV Nautilus in 2011, three dives were carried at the Gettysburg Seamount and one at the Ormonde Seamount, between 100 and 2974 m. The analysis of imagery data showed that seamounts of the Gorringe Bank host a rich and diverse fish community. A total of 53 fish morphospecies were observed, including 8 chondrichthyans and 45 osteichthyes morphospecies belonging to 32 families. While no major differences in morphospecies composition were found between the Gettysburg and the Ormonde seamounts, results revealed a clear depth zonation, segregated by clear differences in water temperature, which may be indicative of the affinity to distinct water masses. Results suggest a preference to substrate composition, which was also previously found in other seamounts of the Horseshoe submarine complex. Similarities between the fish fauna associated with other seamounts in the region increase the body of evidence supporting the role of seamounts for species dispersal and connectivity across major oceanic basins.

Os montes submarinos são considerados um dos ecossistemas marinhos mais diversos e produtivos do mundo. Os estudos ecológicos em montes submarinos ainda são limitados, tendo em conta a abundância e distribuição global de montes submarinos, incluindo a ampla variedade de intervalos de profundidade, bem como contextos geológicos e oceanográficos. Até à data, a maioria dos estudos dedicados à ecologia dos montes submarinos focou-se na fauna séssil com mobilidade reduzida, nomeadamente nos invertebrados bentónicos. A ictiofauna associada a montes submarinos e a sua ecologia permanece pouco compreendida, e o pouco conhecimento existente refere-se principalmente a espécies comerciais. O Banco Gorringe é um importante local de pesca no Atlântico Nordeste, localizado dentro da Zona Económica Exclusiva Portuguesa, a cerca de 125 milhas náuticas a sudoeste do Cabo de S. Vicente. O Banco é formado por dois montes submarinos, o Gettysburg e o Ormonde. Os montes submarinos do Banco Gorringe são dos mais estudados da região. São conhecidos por albergar uma elevada biodiversidade de espécies bentónicas e fauna presente encontra-se actualmente protegida ao abrigo da Rede de Áreas Marinhas Protegidas de Portugal, enquadrada no âmbito da Rede Natura 2000. Apesar disso, pouco se sabe sobre a diversidade e ecologia das espécies de peixes, em particular das comunidades de profundidade. Para colmatar esta lacuna de conhecimento, este estudo teve como objectivo descrever a composição e diversidade da ictiofauna do Banco do Gorringe e melhor compreender a ecologia de peixes profundidade. Com base em imagens do ROV Nautilus obtidas durante a Expedição NA017 em 2011, três mergulhos foram realizados no Gettysburg e um no Ormonde, entre 100 e 2974 metros de profundidade. Os resultados obtidos através de análise de imagens demonstraram que o Banco Gorringe alberga uma comunidade de peixes diversa. Foram observadas 53 morfoespécies de peixes, incluindo 8 morfoespécies de peixes cartilagíneos (incluindo, tubarões, raias e chimaeras) e 45 morfoespécies de peixes ósseos pertencentes a 32 Famílias. Embora não tenham sido encontradas diferenças significativas na composição das comunidades de peixes entre os montes submarinos de Gettysburg e Ormonde, os resultados revelaram uma clara zonação em função da profundidade, possivelmente relacionadas com as variações de temperatura, o que pode ser indicativo de uma certa afinidade com determinadas massas de água. A semelhança de estudos anteriores noutros montes submarinos do complexo submarino Horseshoe, os resultados aqui apresentados sugerirem uma preferência de certas morfoespécies com o tipo de substrato. As semelhanças na composição da comunidade a outros montes submarinos na região ajudam a compreender melhor o papel dos montes submarinos no movimento e conectividade de espécies nas principais bacias oceânicas.