Trophic structure of the western Mediterranean Sea. Revealing singularities in the Gulf of Alicante using ecological modeling

En los últimos años, han sido muchos los estudios que han pretendido abordar el conocimiento de los diferentes mecanismos e interacciones que determinan el comportamiento y la presencia de las diferentes especies en los ecosistemas marinos. En este sentido, la modelización ecosistémica ha demostrado ser fundamental a la hora de explicar el efecto de la pesca, no únicamente sobre sus especies objetivo, sino también en el conjunto de las especies que conforman dicho ecosistema sometido a explotación. Desde su concepción, esta tesis tuvo como objetivo la actualización de los estudios existentes relacionados con las redes tróficas que caracterizan la zona de estudio, la costa este del Mediterráneo español (denominada como GSA6 por la Comisión General de Pesquerías del Mediterráneo, CGPM). Además de la actualización y ampliación del conocimiento de la ecología trófica del área de estudio, se ha construido un modelo de redes tróficas mediante el empleo del software Ecopath para la zona del Golfo de Alicante (GoA), un ecosistema marino incluido dentro de la zona de estudio. Así pues, a lo largo de la tesis se ha podido articular y comprobar una hipótesis que siempre visitaba nuestro pensamiento: que existen ciertas características en el ecosistema marino del GoA que lo diferencian de sus ecosistemas vecinos, debido en gran medida a sus singularidades tanto oceanográficas como biológicas y ecológicas. Con esta motivación, se estudiaron los hábitos alimenticios de 61 especies de peces existentes en la zona de estudio pertenecientes a diferentes niveles tróficos. La mayoría de las muestras fueron analizadas durante las prospecciones anuales llevadas a cabo durante las campañas oceanográficas de arrastre de fondo denominadas MEDITS en la zona de estudio. El estudio comprendió el periodo 2011-2018, durante el cual se analizaron un total de 16588 contenidos estomacales. En el captítulo II, el primer paso consistió en determinar la idoneidad del tamaño mínimo muestral necesario para describir la dieta de cada una de las especies. Este proceso se hizo mediante el uso de curvas de acumulación de presas. Así pues, se aplicó la metodología de curvas de presas acumuladas para determinar si el número de estómagos analizados era suficiente para representar el espectro trófico de cada uno de los depredadores estudiados. Es más, para dar una mayor consistencia y robustez a este método, se aplicó una aproximación matemática mediante el uso de la función de Clench. Es importante resaltar que éste es el primer estudio en el que se aplica dicha aproximación matemática en especies marinas en el Mediterráneo. En el capítulo III, una vez descritas las dietas de cada una de las especies analizadas, se identificaron los principales grupos de especies que explotan recursos tróficos similares. Seguidamente, el estudio se centró en cómo los factores ambientales tales como el tipo de hábitat, la latitud y la profundidad, afectaron a la estructura y organización de estos grupos tróficos. Para ello se utilizaron cuatro indicadores principales; el índice de diversidad de Shannon, la biomasa, el nivel trófico promedio y la composición específica de la comunidad de peces. Los principales hallazgos destacaron cómo los factores ambientales estudiados condicionaron la estructura de la composición específica de la comunidad íctica. Con respecto a las tres variables investigadas, la profundidad pareció afectar particularmente a la diversidad y la composición de la comunidad de peces. En el caso del gradiente latitudinal, éste sólo pareció afectar a la composición de la comunidad de peces, mostrando consistencia a lo largo de un eje latitudinal norte-sur. Además, se encontró que el tipo de hábitat es significativo en la estructura de la comunidad de peces, mientras que el nivel trófico promedio fue el único indicador que no se vio afectado significativamente por las variables ambientales investigadas. Por otro lado, en el capítulo IV, investigamos el caso particular de siete especies pertenecientes al orden de los Gadiformes con el propósito de explorar aspectos importantes de la ecología trófica tales como los cambios ontogenéticos en su dieta, las interacciones tróficas (tanto inter- como intra-específicas), así como sus estrategias de alimentación. Las especies estudiadas fueron: marujito (Gadiculus argenteus), barbada (Gaidropsarus biscayensis), maruca azul (Molva macrophthalma), merluza europea (Merluccius merluccius), bacaladilla (Micromesistius poutassou), brótola de fango (Phycis blennoides) y la faneca (Trisopterus minutus). Los resultados mostraron que las siete especies estudiadas experimentaron cambios en su estrategia trófica ligados al desarrollo ontogenético. En consecuencia, se observó un aumento en el nivel trófico de la especie con el crecimiento, exceptuando el caso de Gaidropsarus biscayensis y Trisopterus minutus. Del mismo modo, se comprobó cómo las especies son capaces de ocupar diferentes nichos tróficos, desarrollando desde estrategias oportunistas hasta los comportamientos piscívoros más altamente especializados. De esta forma se pudieron distinguir cuatro estrategias de alimentación dentro de las especies coexistentes así como entre las diferentes clases de talla seleccionadas a lo largo del área de estudio. Igualmente resultó interesante el estudio del grado de solapamiento de las diferentes estrategias tróficas, arrojando luz sobre los patrones ecológicos existentes dentro de la comunidad de peces. Finalmente, en el capítulo V se desarrolló un modelo trófico para caracterizar el ecosistema del Golfo de Alicante e investigar sus singularidades con respecto a sus ecosistemas vecinos. Es decir, el modelo ecosistémico localizado en el Golfo de Cádiz (GoC), al suroeste de GoA y el modelo del Mediterráneo Noroccidental (NWM), ubicado al norte de GoA. Este modelo de balance de masas se ha implementado siguiendo el enfoque incorporado en el software Ecopath, uno de los modelos más utilizados a la hora de representar las redes tróficas marinas, abordando cuestiones relevantes para la gestión pesquera. El área de estudio modelada para el año 2011 abarcó una superficie total de 7085 km2, incluyendo la plataforma continental y el talud superior, cubriendo profundidades a partir de los 50 m hasta los 800 m. Para construir el modelo, se seleccionaron un total de 45 grupos funcionales que incluyeron todos los componentes de la red trófica (peces, mamíferos marinos, aves marinas, invertebrados, productores primarios y grupos de detrito). La aproximación realizada en el Golfo de Alicante reveló la peculiar organización de este ecosistema. Esto contrasta con los resultados obtenidos en los ecosistemas vecinos comparados, poniendo de manifiesto que las principales diferencias encontradas están relacionadas con la baja producción primaria existente en el GoA. A pesar de los altos valores tanto de eficiencias ecotróficas como de tasas de mortalidad, los resultados del Golfo de Alicante evidenciaron una menor presión pesquera, lo cual apunta a un nivel de sobreexplotación moderado en el Golfo de Alicante. Por tanto, estos resultados sugieren que GoA es un ecosistema estable y maduro, donde la eficiencia se logra principalmente a partir de un uso eficiente de los detritos. Por tanto, podría decirse que el GoA se caracteriza por tratarse de un sistema maduro pero pobre en nutrientes, lo que sugiere la existencia de un delicado equilibrio entre el aporte de nutrientes y la explotación del detrito. Por consiguiente, el Golfo de Alicante presenta un mayor nivel de complejidad de los flujos internos, lo cual se correlaciona con una situación de estabilidad y madurez. Esto indica que el sistema se parece más a una red, en contraste con la mayor linealidad detectada en la red trófica de los ecosistemas vecinos del NWM y GoC. De ahí la evidencia, según Odum, que el GoA se encuentre en una etapa de desarrollo superior, donde se mantiene eficiente y estable dentro de sus pobres condiciones, pero al mismo tiempo delicado y vulnerable, ya que depende del uso eficiente y circular de su biomasa

Issues related to the MEDITS reference list of species

The MEDITS survey programme started in 1994 and adopted the basic protocols by the four first partners, just before the first survey. These protocols included the design of the survey, the sampling gear, the information collected, and the management of the data as far as the production of common standardized analyses of the data (Bertrand et al., 2002). The last updating of protocols has been done in 2007 (MEDITS, 2007). According to it, for each species the total weight and number of individuals is recorded. For a reference list of 38 species of fish, crustaceans and cephalopods, the length frequency by sex must be reported, as well as the maturity stage of the gonads. However, two different things should be taken into account. On one hand, for most works performed using MEDITS data (including assessments), the length frequency distributions are used, without taking into account the sex. On the other hand, the period of the surveys is not always coincident with the spawning season for all the species in the MEDITS reference list. This document attempts to be a practical exercise in relation to these topics, using both surveys and commercial data, and gives some proposals to the reference list of specie

Informe del seguimiento científico de la acción piloto RAI/AP-30/2004: Efectividad de rejillas separadoras para la mejora de la selectividad de los artes de arrastre en Mallorca (Illes Balears)

RESUMEN: Del 28 de Octubre al 28 de Noviembre de 2005, se han realizado 21 pescas de arrastre de fondo, entre 113 y 796 m de profundidad, en caladeros del Sur de Mallorca (Islas Baleares, Mediterráneo occidental), a bordo del B/P Moralti Nou. Se ha utilizado un arte de arrastre de doble manga, con rejillas selectivas flexibles de 15 y 20 mm de separación entre barras, que ocupan ~75% de la superficie, montadas por delante del copo, con una inclinación de ~40º. Se trata de un estudio pionero en el Mediterráneo, que ha permitido evaluar, en condiciones comerciales, la eficacia de este tipo de red y estimar los rendimientos comerciales, la composición de la captura y los parámetros y curvas de selección con ambas rejillas, para las principales especies explotadas en la pesquería de arrastre en el área de estudio. Tanto la red como las rejillas no han presentado ninguna dificultad adicional a las maniobras de pesca comerciales. No se han observado diferencias en los rendimientos comerciales obtenidos con ambas rejillas, pero si en los porcentajes de retención de las principales especies, con valores mayores con rejilla de 15 mm que con rejilla de 20 mm, que dejan escapar ejemplares menores y mayores, respectivamente. La talla de primera captura estimada con rejilla de 20 mm ha sido mayor que con rejilla de 15 mm. Las rejillas separadoras no han mostrado tanta eficacia en la mejora de la selectividad de los artes de arrastre en el area de estudio como previamente había mostrado la malla cuadrada de 40 mm en el copo. Las rejillas permiten escapar ejemplares de mayor tamaño que el copo de malla cuadrada, si bien el porcentaje de ejemplares que escapan a través de la rejilla es menor, por lo que sus curvas de selección presentan rangos de selección mayores y tallas de primera captura menores que el copo de malla cuadrada. Además, se ha observado efecto de saturación en las rejillas entre 100 y 200 m de profundidad. Por todo lo anterior, las rejillas no se han mostrado tan eficaces como la malla cuadrada en el copo. Por ello, un cambio del tipo de malla en el copo (de rómbica a cuadrada de 40 mm) podría ser una mejor medida de gestión para mejorar la selectividad de los artes de arrastre en las Islas Baleares, que la introducción de rejillas.INFORME DEL SEGUIMENT CIENTÍFIC DE L’ACCIÓ PILOT RAI/AP-30/2004: EECTIVITAT DE GRAELLES SEPARADORES PER A LA MILLORA DE LA SELECTIVITAT DELS ARTS D’ARROSSEGAMENT A MALLORCA (ILLES BALEARS).- Del 28 d’Octubre al 28 de Novembre de 2005, s’han realitzat 21 pesques d’arrossegament de fons, entre 113 y 796 m de fondària, als caladors del Sud de Mallorca (Illes Balears, Mediterrània occidental), a bord del V/P Moralti Nou. S’ha utilitzat un art d’arrossegament de doble màniga, amb graelles selectives flexibles de 15 i 20 mm de separació entre barres, que ocupen ~75% de la superfície, muntades davant del cop, amb una inclinació de ~40º. Es tracta d’un estudi pioner a la Mediterrània, que ha permès avaluar, en condicions comercials, l’eficàcia d’aquest tipus de xarxa i estimar els rendiments comercials, la composició de la captura i els paràmetres i corbes de selecció d’ambdues graelles, per a les principals espècies explotades en la pesquera d’arrossegament a l’àrea d’estudi. Tant la xarxa com les graelles no han presentat capa dificultat addicional a les maniobres de pesca comercials. No s’han observat diferències en els rendiments comercials obtinguts amb les dues graelles, però sí en els percentatges de retenció de les principals espècies, amb valors majors amb graella de 15 mm que amb graella de 20 mm, que deixen escapar exemplars menors i majors, respectivament. La talla de primera captura estimada amb graella de 20 mm ha sigut major que amb graella de 15 mm. Les graelles separadores no han mostrat tanta eficàcia en la millora de la selectivitat dels arts d’arrossegament a l’àrea d’estudi com prèviament havia mostrat la malla quadrada de 40 mm en el cop. Les graelles permeten escapar exemplars de major mida que el cop de malla quadrada, tot i que el percentatge d’exemplars que escapen a través de la graella és menor, per la qual cosa les corbes de selecció presenten rangs de selecció majors i talles de primera captura menors que el cop de malla quadrada. A més a més, s’ha observat efecte de saturació en les graelles entre 100 i 200 m de profunditat. Per tot l’anterior, les graelles no s’han mostrat tan eficaces com la malla quadrada en el cop. Por això, un canvi del tipus de malla en el cop (de ròmbica a quadrada de 40 mm) podria ser una millor mesura de gestió per a millorar la selectivitat dels arts d’arrossegament a les Illes Balears que la introducció de graelles.SCIENTIFIC REPORT OF THE PILOT SURVEY RAI/AP-30/2004: EFFICIENCY OF SORTING GRIDS FOR THE IMPROVEMENT OF SELECTIVITY IN THE TRAWL FISHERY DEVELOPED OFF MAJORCA (BALEARIC ISLANDS).- From October 28th to November 28th 2005, 21 bottom trawls have been developed, between 113 and 796 m depth, on fishing grounds off South of Majorca (Balearic Islands, western Mediterranean), on board F/V Moralti Nou. A doubled extension piece trawl net has been used, with flexible sorting grids of 15 and 20 mm between bars, occupying ~75% of their surface, mounted in front of the codend, with an angle of ~40º. It is one of the first attempts in the Mediterranean Sea, which has allowed to assess, under commercial conditions, the efficiency of this kind of net and to estimate the commercial yields, the catch composition and the selection curves and parameters with both grids, for the main species exploited in the trawl fishery developed in the study area. Neither the net not the grids have showed any additional difficulty to the fishing commercial manoeuvres. No differences have been observed in the commercial yields with both grids. By contrast, differences in the percentage of retention for the main species were observed, with higher values with 15 mm than with 20 mm grid, allowing to escape smaller and larger individuals, respectively. The length of first capture estimated with 20 mm grid has been larger than with 15 mm grid. The sorting grids are not so efficient to improve trawl selectivity in the study area as the 40 mm square mesh in the codend previously showed. The sorting grids allow the escapement of larger individuals than the square mesh codend, but they have a lower percentage of escapement. For this reason, their selection curves show selection ranges wider and lengths of first capture lower than the square mesh codend. Moreover, a saturation effect of the sorting grids has been observed between 100 and 200 m depth. In conclusion, the sorting grids have not shown so effective as the square mesh in the codend. For this reason, a change of the mesh shape in the codend (from 40 mm diamond to square) could be a better management measure than the introduction of sorting grids to improve the selectivity of bottom trawls in the Balearic Islands

Recent experiences in Spain

Se presenta un resumen del trabajo realizado por el grupo en materia de modelización de la calidad del aire urbano

The Mediterranean fishery management: A call for shifting the current paradigm from duplication to synergy

Independence of science and best available science are fundamental pillars of the UN-FAO code of conduct for responsible fisheries and are also applied to the European Union (EU) Common Fishery Policy (CFP), with the overarching objective being the sustainable exploitation of the fisheries resources. CFP is developed by DG MARE, the department of the European Commission responsible for EU policy on maritime affairs and fisheries, which has the Scientific, Technical and Economic Committee for Fisheries (STECF) as consultant body. In the Mediterranean and Black Sea, the General Fisheries Commission for the Mediterranean (FAO-GFCM), with its own Scientific Advisory Committee on Fisheries (GFCM-SAC), plays a critical role in fisheries governance, having the authority to adopt binding recommendations for fisheries conservation and management. During the last years, advice on the status of the main stocks in the Mediterranean and Black Sea has been provided both by GFCM-SAC and EU-STECF, often without a clear coordination and a lack of shared rules and practices. This has led in the past to: i) duplications of the advice on the status of the stocks thus adding confusion in the management process and, ii) a continuous managers’ interference in the scientific process by DG MARE officials hindering its transparency and independence. Thus, it is imperative that this stalemate is rapidly resolved and that the free role of science in Mediterranean fisheries assessment and management is urgently restored to assure the sustainable exploitation of Mediterranean marine resources in the future.En prens

Enhanced nuclear protein export in premature aging and rescue of the progeria phenotype by modulation of CRM1 activity

The study of Hutchinson–Gilford progeria syndrome (HGPS) has provided important clues to decipher mechanisms underlying aging. Progerin, a mutant lamin A, disrupts nuclear envelope structure/function, with further impairment of multiple processes that culminate in senescence. Here, we demonstrate that the nuclear protein export pathway is exacerbated in HGPS, due to progerin‐driven overexpression of CRM1, thereby disturbing nucleocytoplasmic partitioning of CRM1‐target proteins. Enhanced nuclear export is central in HGPS, since pharmacological inhibition of CRM1 alleviates all aging hallmarks analyzed, including senescent cellular morphology, lamin B1 downregulation, loss of heterochromatin, nuclear morphology defects, and expanded nucleoli. Exogenous overexpression of CRM1 on the other hand recapitulates the HGPS cellular phenotype in normal fibroblasts. CRM1 levels/activity increases with age in fibroblasts from healthy donors, indicating that altered nuclear export is a common hallmark of pathological and physiological aging. Collectively, our findings provide novel insights into HGPS pathophysiology, identifying CRM1 as potential therapeutic target in HGPS

RICORS2040 : The need for collaborative research in chronic kidney disease

Chronic kidney disease (CKD) is a silent and poorly known killer. The current concept of CKD is relatively young and uptake by the public, physicians and health authorities is not widespread. Physicians still confuse CKD with chronic kidney insufficiency or failure. For the wider public and health authorities, CKD evokes kidney replacement therapy (KRT). In Spain, the prevalence of KRT is 0.13%. Thus health authorities may consider CKD a non-issue: very few persons eventually need KRT and, for those in whom kidneys fail, the problem is 'solved' by dialysis or kidney transplantation. However, KRT is the tip of the iceberg in the burden of CKD. The main burden of CKD is accelerated ageing and premature death. The cut-off points for kidney function and kidney damage indexes that define CKD also mark an increased risk for all-cause premature death. CKD is the most prevalent risk factor for lethal coronavirus disease 2019 (COVID-19) and the factor that most increases the risk of death in COVID-19, after old age. Men and women undergoing KRT still have an annual mortality that is 10- to 100-fold higher than similar-age peers, and life expectancy is shortened by ~40 years for young persons on dialysis and by 15 years for young persons with a functioning kidney graft. CKD is expected to become the fifth greatest global cause of death by 2040 and the second greatest cause of death in Spain before the end of the century, a time when one in four Spaniards will have CKD. However, by 2022, CKD will become the only top-15 global predicted cause of death that is not supported by a dedicated well-funded Centres for Biomedical Research (CIBER) network structure in Spain. Realizing the underestimation of the CKD burden of disease by health authorities, the Decade of the Kidney initiative for 2020-2030 was launched by the American Association of Kidney Patients and the European Kidney Health Alliance. Leading Spanish kidney researchers grouped in the kidney collaborative research network Red de Investigación Renal have now applied for the Redes de Investigación Cooperativa Orientadas a Resultados en Salud (RICORS) call for collaborative research in Spain with the support of the Spanish Society of Nephrology, Federación Nacional de Asociaciones para la Lucha Contra las Enfermedades del Riñón and ONT: RICORS2040 aims to prevent the dire predictions for the global 2040 burden of CKD from becoming true