Short spatio-temporal variations in the population dynamics and biology of the deep-water rose shrimp Parapenaeus longirostris (Decapoda: Crustacea) in the western Mediterranean

The deep-water rose shrimp Parapenaeus longirostris is a demersal decapod crustacean that is commercially exploited by trawl fleets. The present work compares its population dynamics, biology and condition in two locations (southern and north-western Mallorca in the Balearic Islands, western Mediterranean, separated by a distance of 120 km) with different environmental conditions and explores the relationships between the species and certain environmental factors. Six multidisciplinary bimonthly surveys were carried out during 2003 and 2004 in these two locations (between 150 and 750 m depth) in order to collect data on the demersal species with bottom trawl, the hydrography (temperature and salinity) with CTD casts, and trophic resources (zooplankton in the water column and suprabenthos with Bongo net and Macer-GIROQ sledge respectively) and sediments with a Shipeck dredge. The trawl fleets from both locations were monitored by monthly on board sampling and daily landings obtained from sales bills. Additional data was obtained from other trawl surveys. Temporal differences were detected both annually, with a decreasing trend over the last years in species abundance, and seasonally, in the biological indexes analysed. Bathymetric differences were also found in abundance, mean length, sex-ratio and condition of females. There were clear differences between the two locations studied, with higher abundance, condition and mean length and a lower length at first maturity for females in the north-western location. Trophic conditions could act as a link between geo-physical and biological changes. These short spatio-temporal differences could be due to the higher productivity found at this location, with higher density of preferred prey for the studied species together with adequate seafloor topography, sediment composition and hydrographical characteristicsPublicado

Sinking Jelly-Carbon Unveils Potential Environmental Variability along a Continental Margin

Particulate matter export fuels benthic ecosystems in continental margins and the deep sea, removing carbon from the upper ocean. Gelatinous zooplankton biomass provides a fast carbon vector that has been poorly studied. Observational data of a large-scale benthic trawling survey from 1994 to 2005 provided a unique opportunity to quantify jelly-carbon along an entire continental margin in the Mediterranean Sea and to assess potential links with biological and physical variables. Biomass depositions were sampled in shelves, slopes and canyons with peaks above 1000 carcasses per trawl, translating to standing stock values between 0.3 and 1.4 mg C m2 after trawling and integrating between 30,000 and 175,000 m2 of seabed. The benthopelagic jelly-carbon spatial distribution from the shelf to the canyons may be explained by atmospheric forcing related with NAO events and dense shelf water cascading, which are both known from the open Mediterranean. Over the decadal scale, we show that the jelly-carbon depositions temporal variability paralleled hydroclimate modifications, and that the enhanced jelly-carbon deposits are connected to a temperature-driven system where chlorophyll plays a minor role. Our results highlight the importance of gelatinous groups as indicators of large-scale ecosystem change, where jelly-carbon depositions play an important role in carbon and energy transport to benthic systems

Estimating Trends of Population Decline in Long-Lived Marine Species in the Mediterranean Sea Based on Fishers' Perceptions

We conducted interviews of a representative sample of 106 retired fishers in Italy, Spain and Greece, asking specific questions about the trends they perceived in dolphin and shark abundances between 1940 and 1999 (in three 20 year periods) compared to the present abundance. The large marine fauna studied were not target species of the commercial fleet segment interviewed (trawl fishery). The fishers were asked to rank the perceived abundance in each period into qualitative ordinal classes based on two indicators: frequency of sightings and frequency of catches (incidental or intentional) of each taxonomic group. The statistical analysis of the survey results showed that both incidental catches and the sighting frequency of dolphins have decreased significantly over the 60+ years of the study period (except for in Greece due to the recent population increase). This shows that fishers' perceptions are in agreement with the declining population trends detected by scientists. Shark catches were also perceived to have diminished since the early 1940s for all species. Other long-lived Mediterranean marine fauna (monk seals, whales) were at very low levels in the second half of the 20th century and no quantitative data could be obtained. Our study supports the results obtained in the Mediterranean and other seas that show the rapid disappearance (over a few decades) of marine fauna. We show that appropriately designed questionnaires help provide a picture of animal abundance in the past through the valuable perceptions of fishers. This information can be used to complement scientific sources or in some cases be taken as the only information source for establishing population trends in the abundance of sensitive species

Global variability in seawater Mg:Ca and Sr:Ca ratios in the modern ocean

Seawater Mg:Ca and Sr:Ca ratios are biogeochemical parameters reflecting the Earth–ocean–atmosphere dynamic exchange of elements. The ratios’ dependence on the environment and organisms' biology facilitates their application in marine sciences. Here, we present a measured single-laboratory dataset, combined with previous data, to test the assumption of limited seawater Mg:Ca and Sr:Ca variability across marine environments globally. High variability was found in open-ocean upwelling and polar regions, shelves/neritic and river-influenced areas, where seawater Mg:Ca and Sr:Ca ratios range from ∼4.40 to 6.40 mmol:mol and ∼6.95 to 9.80 mmol:mol, respectively. Open-ocean seawater Mg:Ca is semiconservative (∼4.90 to 5.30 mol:mol), while Sr:Ca is more variable and nonconservative (∼7.70 to 8.80 mmol:mol); both ratios are nonconservative in coastal seas. Further, the Ca, Mg, and Sr elemental fluxes are connected to large total alkalinity deviations from International Association for the Physical Sciences of the Oceans (IAPSO) standard values. Because there is significant modern seawater Mg:Ca and Sr:Ca ratios variability across marine environments we cannot absolutely assume that fossil archives using taxa-specific proxies reflect true global seawater chemistry but rather taxa- and process-specific ecosystem variations, reflecting regional conditions. This variability could reconcile secular seawater Mg:Ca and Sr:Ca ratio reconstructions using different taxa and techniques by assuming an error of 1 to 1.50 mol:mol, and 1 to 1.90 mmol:mol, respectively. The modern ratios’ variability is similar to the reconstructed rise over 20 Ma (Neogene Period), nurturing the question of seminonconservative behavior of Ca, Mg, and Sr over modern Earth geological history with an overlooked environmental effect

Caracterización del Banco de La Concepción

Se integra información hidrográfica, geomorfológica, sedimentológica, biológica, sobre hábitats marinos y pesquera, para establecer las bases ecológicas necesarias para la protección y conservación del Banco de La ConcepciónEl proyecto INDEMARES ha permitido utilizar amplios medios económicos y personales para estudiar en detalle y desde múltiples perspectivas la zona del Banco de La Concepción. Se han aplicado metodologías para el estudio de la hidrografía, caracterizando la región, describiendo sus principales masas de agua y la hidrodinámica de las corrientes. También se ha abordado la geología de la zona, incluyendo levantamientos batimétricos, perfiles sísmicos, muestreos de sedimento y petrológicos, obteniendo modelos digitales del terreno, mapas de tipos de fondo, geomorfológicos. Se han caracterizado las comunidades bentopelágicas, demersales, epibentónicas y endobentónicas, prestando especial atención a aquellas que conforman o estructuran los hábitats sensibles cuyo inventariado y cartografía era objeto principal del proyecto. Los trabajos de identificación de hábitats se han realizado con muestreadores directos, pero también con muestreadores visuales, que han permitido hacer un mayor esfuerzo de muestreo sin aumentar el impacto sobre los fondos de la zona. Por otro lado se ha estudiado la huella pesquera de la zona por medio del análisis de los datos VMS y los cuadernos de pesca proporcionados por la SGP, además de una ardua labor a pie de puerto de entrevistas y encuestas. Toda la información ha sido gestionada y analizada por diferentes grupos de investigación de diferentes centros (Universidad de La Laguna, Instituto Universitario de Ciencias Políticas y Sociales, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona, Universidad de Barcelona, Centro de Investigaciones Medioambientales del Atlántico, Centro Oceanográfico de Santander y Centro Oceanográfico de Málaga del Instituto Español de Oceanografía, …), aunque el grueso de esta labor, además de la coordinación, se ha llevado a cabo en el Centro Oceanográfico de Canarias del Instituto Español de Oceanografía. Los resultados permiten tener un conocimiento profundo y multidisciplinar de la zona de estudio comparable a pocos proyectos de investigación marina en la macaronesia. El estudio oceanográfico, el geológico, y el de las comunidades biológicas, ha permitido la caracterización de los hábitats de la zona, y su cartografiado mediante el intenso muestreo y la aplicación de análisis de idoneidad de hábitats.INDEMARES Project made possible to bring together economic and staff resources to study in detail, and from multiple perspectives, the area of Banco de La Concepción. Methodologies have been applied to study hydrography, making a regional characterization, depicting main water masses, and current hydrodynamics. Geology has been tackled including bathymetric uplifting, seismic profiles, sediment and petrological sampling, obtaining digital terrain models, type of bottom maps, geomorphological maps, as an output. Benthopelagic, demersal, epibenthic and endobenthic communities have been characterized, paying special attention to sensitive habitats which inventory and mapping was the project’s main aim. Habitat identification has been made with direct and visual samplers, the latter making a major sampling effort possible without an increase of bottom impact. Moreover, fisheries footprint has been identified by Vessel Monitoring System data, together with logbooks from Secretaría General de Pesca (Fisheries Ministry), as well as a hard interviewing and surveying task at landing points. Information has been managed and analysed by different research groups from different Centres (Universidad de La Laguna, Instituto Universitario de Ciencias Políticas y Sociales, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona, Universidad de Barcelona, Centro de Investigaciones Medioambientales del Atlántico, Centro Oceanográfico de Santander y Centro Oceanográfico de Málaga del Instituto Español de Oceanografía), although the main body of the work, plus coordination, has been made by the Canary Islands Oceanographic Centre, from the Spanish Institute of Oceanography. Results let us have a multidisciplinary profound knowledge of the study zone, comparable to few other marine research projects off Macaronesia. The study about oceanography, geology and biologic communities has allowed the habitats characterization and mapping by means of intensive sampling and habitat suitability analysis.Instituto Español de Oceanografía, Comisión Europea Programa LIFE+, Fundación Biodiversida

Caracterización del Sur de Fuerteventura

Se integra información hidrográfica, geomorfológica, sedimentológica, biológica, sobre hábitats marinos y pesquera, para establecer las bases ecológicas necesarias para la protección y conservación del Sur de Fuerteventura (Montes de Amanay y El Banquete)El proyecto INDEMARES ha permitido utilizar amplios medios económicos y personales para estudiar en detalle y desde múltiples perspectivas la zona del Sur de Fuerteventura (montes de Amanay y El Banquete). Se han aplicado metodologías para el estudio de la hidrografía, caracterizando la región, describiendo sus principales masas de agua y la hidrodinámica de las corrientes. También se ha abordado la geología de la zona, incluyendo levantamientos batimétricos, perfiles sísmicos, muestreos de sedimento y petrológicos, obteniendo modelos digitales del terreno, mapas de tipos de fondo, geomorfológicos. Se han caracterizado las comunidades bentopelágicas, demersales, epibentónicas y endobentónicas, prestando especial atención a aquellas que conforman o estructuran los hábitats sensibles cuyo inventariado y cartografía era objeto principal del proyecto. Los trabajos de identificación de hábitats se han realizado con muestreadores directos, pero también con muestreadores visuales, que han permitido hacer un mayor esfuerzo de muestreo sin aumentar el impacto sobre los fondos de la zona. Por otro lado se ha estudiado la huella pesquera de la zona por medio del análisis de los datos VMS y los cuadernos de pesca proporcionados por la SGP, además de una ardua labor a pie de puerto de entrevistas y encuestas. Toda la información ha sido gestionada y analizada por diferentes grupos de investigación de diferentes centros (Universidad de La Laguna, Instituto Universitario de Ciencias Políticas y Sociales, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona, Universidad de Barcelona, Centro de Investigaciones Medioambientales del Atlántico, Centro Oceanográfico de Santander y Centro Oceanográfico de Málaga del Instituto Español de Oceanografía, …), aunque el grueso de esta labor, además de la coordinación, se ha llevado a cabo en el Centro Oceanográfico de Canarias del Instituto Español de Oceanografía. Los resultados permiten tener un conocimiento profundo y multidisciplinar de la zona de estudio comparable a pocos proyectos de investigación marina en la Macaronesia. El estudio oceanográfico, el geológico, y el de las comunidades biológicas, ha permitido la caracterización de los hábitats de la zona, y su cartografiado mediante el intenso muestreo y la aplicación de análisis de idoneidad de hábitats.Abstract: INDEMARES Project made possible to bring together economic and staff resources to study in detail, and from multiple perspectives, the area of South of Fuerteventura (Amanay and El Banquete Semounts). Methodologies have been applied to study hydrography, making a regional characterization, depicting main water masses, and current hydrodynamics. Geology has been tackled including bathymetric uplifting, seismic profiles, sediment and petrological sampling, obtaining digital terrain models, type of bottom maps, geomorphological maps, as an output. Benthopelagic, demersal, epibenthic and endobenthic communities have been characterized, paying special attention to sensitive habitats which inventory and mapping was the project’s main aim. Habitat identification has been made with direct and visual samplers, the latter making a major sampling effort possible without an increase of bottom impact. Moreover, fisheries footprint has been identified by Vessel Monitoring System data, together with logbooks from Secretaría General de Pesca (Fisheries Ministry), as well as a hard interviewing and surveying task at landing points. Information has been managed and analysed by different research groups from different Centres (Universidad de La Laguna, Instituto Universitario de Ciencias Políticas y Sociales, Universidad de Las Palmas de Gran Canaria, Instituto de Ciencias del Mar de Barcelona, Universidad de Barcelona, Centro de Investigaciones Medioambientales del Atlántico, Centro Oceanográfico de Santander y Centro Oceanográfico de Málaga del Instituto Español de Oceanografía), although the main body of the work, plus coordination, has been made by the Canary Islands Oceanographic Centre, from the Spanish Institute of Oceanography. Results let us have a multidisciplinary profound knowledge of the study zone, comparable to few other marine research projects off Macaronesia. The study about oceanography, geology and biologic communities has allowed the habitats characterization and mapping by means of intensive sampling and habitat suitability analysis.Instituto Español de Oceanografía, Comisión Europea Programa LIFE+, Fundación Biodiversida

Caracterización ecológica del área marina del banco de Galicia

Se integra información hidrográfica, geomorfológica, sedimentológica, biológica, sobre hábitats marinos y pesquera, para establecer las bases ecológicas necesarias para la protección y conservación del banco de GaliciaEl banco de Galicia es un monte submarino profundo situado a 180 km de la costa gallega, con una cima situada entre los 650 y los 1.500 m de profundidad y rodeado de zonas abisales de más de 4.000 m de profundidad. El relieve de las montañas submarinas interactúa con la circulación oceánica modificando las condiciones de oligotrofismo imperantes en el mar profundo. El cambio de dirección de las corrientes marinas, al chocar con el banco, produce las llamadas columnas de Taylor que tienen como consecuencia giros sobre la cima y finalmente un enriquecimiento de las aguas que bañan el banco, lo que influye, a través de la cadena trófica, en las especies de cetáceos, aves y tortugas. Estas condiciones, junto al aislamiento de estos bancos, convierten a estos bancos en puntos calientes de biodiversidad. Esta teoría se ha visto corroborada por los estudios realizados en el proyecto INDEMARES, basados en dos campañas de investigación, dónde se ha encontrado una elevada biodiversidad y la presencia de hábitats vulnerables. El banco de Galicia está bañado por tres capas diferentes: la masa de agua central del Atlántico nordeste europeo (East North Atlantic Central Water: ENACW), por debajo de las aguas superficiales y hasta los 500-600 m; la masa de agua mediterránea (Mediterranean Outflow Water: MOW) y la masa de agua del Labrador (Labrador Sea Water: LSW), que es la capa más profunda. En cuanto al tipo de fondo, se encuentra roca en el área del flanco oriental y hacia el sureste y en los montes adyacentes como el Rucabado, distinguiendo claramente dos tipos en cuanto a la pendiente, correspondiendo con la roca plana de la cima y la roca en pendiente del borde del banco y paredes. En la cima se encuentran fondos de arenas medias, de reflectividad media y baja según el espesor de sedimento, y arenas finas en los fondos sedimentaruios de los flancos, a profundidades mayores de 1.500. En el banco se han identificado hasta el momento 793 especies, con taxones que superan las 100 especies como son moluscos, peces (con especial énfasis en los elasmobranquios), crustáceos y cnidarios. Este inventario incluye especies nuevas para la ciencia, primeras citas para aguas españolas y europeas y especies de gran interés científico y biogeográfico. Este último punto se explica por la situación del Banco entre regiones biogeográficas conectadas por corrientes y masas de agua. El estudio de las conexiones tróficas entre este elevado número de especies ha mostrado el reforzamiento de las rutas bentopelágicas (gambas y macrozooplancton) frente a las dietas epi- y endobentónicas más habituales en otros fondos equivalentes. Mediante técnicas de muestreo extractivas (arrastres, dragas) y de vídeo, y su proyección sobre la interpretación geomorfológica realizada a partir de la sonda multihaz, se ha obtenido una estimación de la distribución de los hábitats bentónicos del banco. Los hábitats identificados en fondos sedimentarios son 1) arenas medias con ofiuras Ophiacantidae y Flabellum chunii, 2) arenas medias con arrecife de corales profundos de Lophelia pertusa y/o Madrepora oculata, y 3) arenas finas con holoturias elasipódidas (Benthogone rosea). En fondos rocosos se han caracterizado los hábitats de 4) roca batial sin pendiente con gorgonias y corales negros, 5) roca batial de talud con comunidades de corales y esponjas, 6) roca batial de talud con corales blancos, bambú y negros, gorgonias y esponjas, 7) arrecife de corales profundos de Lophelia pertusa y/o Madrepora oculata y 8) roca con nódulos manganésicos. El único tipo de hábitat de la DH descrito en la zona es el 1.170 (arrecifes). Sólo se han incluido en la Directiva Hábitats como 1.170 aquellos que presentaban una densidad y diversidad suficientes para cumplir la definición de “arrecifes”. De los hábitats descritos en el banco (ver características ecológicas y biológicas más arriba) solo se han incluido en el 1.170 los arrecifes de corales blancos situados en las arenas medias de la cima del banco, los arrecifes de corales blancos de aguas frías de las especies Lophelia pertusa y Madrepora oculata sobre la roca de la cima del monte Rucabado, las comunidades de roca batial de talud de la ladera sur del banco constituidas por colonias de corales blancos de aguas frías de las especies Lophelia pertusa y Madrepora oculata, y una fauna acompañante muy diversa de escleractinias solitarias, corales bambú, corales negros, gorgonias y esponjas de gran porte, y el resto de zonas de roca batial de talud con comunidades de corales y esponjas. Muchos de los hábitats pueden ser incluidos en los listados de hábitat vulnerables de OSPAR, en los tipos jardines de coral, agregaciones de esponjas de profundidad, arrecifes de Lophelia y montículos carbonatados. En cuanto a las especies de interés para la protección, de las citadas en el banco, el delfín mular (Tursiops truncatus) y la tortuga boba (Caretta caretta) son las únicas especies que figuran en el Anexo II de la Directiva de Hábitats. Sin embargo, muchas epecies de elasmobranquis y algunos peces óseos son consideradas vulnerables, amenazadas o en declive según los criterios definidos por OSPAR y la lista roja de especies amenazadas de IUCN. Algunas de están protegidas por el reglamento europeo 1262/2012 que regula la pesca de especies profundas. La lejanía del banco respecto a los principales focos de presión y la ausencia casi total de presión pesquera hace que el grado de conservación sea muy alto, pudiéndose hablar de un ecosistema prácticamente prístino. Las recomendaciones para la gestión de esta zona van encaminadas a garantizar esta calidad ambiental actual.Instituto Español de Oceanografía, Comisión Europea Programa LIFE+, Fundación Biodiversida

Correction for Lebrato et al., Global variability in seawater Mg:Ca and Sr:Ca ratios in the modern ocean

4 pages, 5 figures.-- Correction Global variability in seawater Mg:Ca and Sr:Ca ratios in the modern ocean; Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 117(36): 22281-22292 (2020); doi: 10.1073/pnas.1918943117; http://hdl.handle.net/10261/221953The authors wish to note the following: “This study’s seawater Sr:Ca values were systematically low as a consequence of normalization to another published low value for the International Association for the Physical Sciences of the Oceans (IAPSO) (1). IAPSO has been used at the Ocean Drilling Program, Texas A&M University (ODP-TAMU) (http://www-odp.tamu.edu/), and is still being used as the primary standard for elemental composition of seawater/interstitial water. Consequently, our seawater value of Sr:Ca = 8.28 mmol:mol was systematically low by approx. 3.70%, if we accept seawater Sr:Ca 8.60 mmol:mol as the recommended value for IAPSO North Atlantic surface water salinity standard. The uncertainty budget should be expanded including the uncertainty of IAPSO composition. The largest contribution to expanded uncertainty of our data comes from the uncertainty of the IAPSO reference composition, which is 3.29% using all published values. This will result in 3.30% (1 SD) expanded uncertainty for seawater Sr:Ca (and 0.5%, for seawater Mg:Ca) of the entire data set with respect to accuracy. We have corrected all seawater Sr:Ca values with a factor of 1.0243 in all our tables (e.g., SI Appendix, Table S1 averages) and in the figures (Fig. 4, Fig. 5), where a ratio was used. Note that the seawater Sr:Ca % changes are small, thus changes are hardly noticeable on large displays (e.g., Figures), but they can be seen in the tables and averages/SD calculations. Seawater Sr:Ca ratios are also corrected in the main text where relevantPeer reviewe

Insights to the genetic structure of Calanus helgolandicus (Calanoida: Copepoda) from deep-sea specimens in the Balearic Sea

Calanus helgolandicus is widely distributed across the northeast Atlantic and Mediterranean, and also found in the Black Sea where it is referred to as Calanus euxinus. Previous genetic studies do not include deep-water specimens despite high abundances at bathypelagic and mesopelagic depths. Our objective is to compare the genetic structure of C. heloglandicus from the deep Balearic Sea to that of coastal populations in the Northeastern Atlantic Ocean, the Adriatic Sea, and the Black Sea defined from previous research. We use a portion of the mitochondrial gene cytochrome oxidase I from 41 individuals of C. helgolandicus collected at 2170 m depth in the Balearic Sea to estimate genetic differentiation between geographic regions and elucidate phylogeographic patterns. Results show that populations do not follow an isolation by distance model. Instead, the lowest genetic differentiation is between two distant basins, the deep Balearic Sea and the Black Sea. The results can be explained by the presence of two types of C. helgolandicus, a coastal, shallow water, type and an oceanic, deep water, type that diapauses at great depths. Genetic differentiation between coastal populations is maintained by oceanographic barriers, while differentiation in oceanic populations is lower due to dispersal by deep ocean currents