A Standardized Workflow Based on the STAVIRO Unbaited Underwater Video System for Monitoring Fish and Habitat Essential Biodiversity Variables in Coastal Areas

Essential Biodiversity Variables (EBV) related to benthic habitats and high trophic levels such as fish communities must be measured at fine scale but monitored and assessed at spatial scales that are relevant for policy and management actions. Local scales are important for assessing anthropogenic impacts, and conservation-related and fisheries management actions, while reporting on the conservation status of biodiversity to formulate national and international policies requires much broader scales. Measurements must account for the fact that coastal habitats and fish communities are heterogeneously distributed locally and at larger scales. Assessments based on in situ monitoring generally suffer from poor spatial replication and limited geographical coverage, which is challenging for area-wide assessments. Requirements for appropriate monitoring comprise cost-efficient and standardized observation protocols and data formats, spatially scalable and versatile data workflows, data that comply with the FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, and Reusable) principles, while minimizing the environmental impact of measurements. This paper describes a standardized workflow based on remote underwater video that aims to assess fishes (at species and community levels) and habitat-related EBVs in coastal areas. This panoramic unbaited video technique was developed in 2007 to survey both fishes and benthic habitats in a cost-efficient manner, and with minimal effect on biodiversity. It can be deployed in areas where low underwater visibility is not a permanent or major limitation. The technique was consolidated and standardized and has been successfully used in varied settings over the last 12 years. We operationalized the EBV workflow by documenting the field protocol, survey design, image post-processing, EBV production and data curation. Applications of the workflow are illustrated here based on some 4,500 observations (fishes and benthic habitats) in the Pacific, Indian and Atlantic Oceans, and Mediterranean Sea. The STAVIRO’s proven track-record of utility and cost-effectiveness indicates that it should be considered by other researchers for future applications.publishedVersio

Rapport de synthèse sur le traitement et l’analyse de données vidéo Staviro acquises dans le périmètre du Parc Naturel Marin de Mayotte en 2017

L’objectif de ce rapport est de présenter les analyses des principaux indicateurs issus de la campagne 2017, telles que la richesse spécifique et les densités d’abondance des peuplements ichtyologiques d’intérêt halieutique des complexes récifaux de l’île de Mayotte. Les résultats de l’étude sont scindés en trois parties. La première consiste en un bilan de l'échantillonnage détaillant la répartition des stations au sein des différentes zones naturelles et réglementaires. La seconde présente les résultats de la caractérisation de l’habitat de chaque unité d'observation et de la construction d'une typologie d’habitat commune. La troisième, sous forme de fiches métriques, a pour objectif de décrire les peuplements de poissons. Des indicateurs de richesse spécifique, de densité totale et de fréquence d’occurrence sont présentés dans un premier temps et analysés en fonction de certaines variables telles que l’habitat, le statut de protection, l’effort de pêche ou encore, la géomorphologie de la zone environnante. Puis, l’étude de cet indicateur de densité est réalisée en fonction de l’habitat au niveau des principales familles halieutiques, puis en fonction de la classe de taille et de l’effort de pêche pour certaines espèces particulièrement ciblées par la pêcherie. Enfin, une synthèse regroupe les principaux résultats à retenir et à prendre en compte pour les prochaines évaluations des stocks et de l’efficacité des mesures de gestion prises par le PNMM

Rapport de synthèse sur le traitement et l’analyse de données vidéo Staviro acquises dans le périmètre de la Réserve Naturelle Marine en 2017

L’objectif de ce rapport est de présenter les analyses des principaux indicateurs issus de la campagne vidéo STAVIRO 2017, réalisée sur la pente externe du récif de La Saline-Les-Bains, situé entre la passe de l’Hermitage et la passe de Trois-Bassins, au sein de la Réserve Naturelle Marine de La Réunion. Cette étude a pour objectif d'évaluer les peuplements ichtyologiques observés, en lien avec les habitats récifaux. Les peuplements ichtyologiques sont décrits aux niveaux de la famille et de l’espèce, par leur fréquence d’occurrence, leur richesse spécifique et leur densité d’abondance par classe de taille. Ces métriques sont analysées en fonction des statuts de protection des différentes zones et des habitats définis par les travaux de Nicet et al. (2016). Ce rapport synthétise les résultats de l’analyse des indicateurs populationnels de la ressource ichtyologique d'intérêt halieutique du secteur de la Saline-Les Bains (entre 1 et 40 mètres de profondeur) obtenus en 2017

Rapport de campagne vidéo «STAVIRO» - Parc Naturel Marin de Mayotte du 6 au 24 novembre 2017.

La campagne STAVIRO Mayotte 2017 avait pour objectif d’acquérir les données afin de dresser un état des lieux des peuplements ichtyologiques d’intérêt commercial sur l’ensemble des récifs de Mayotte à l’aide du protocole STAVIRO. Elle a permis de confirmer la faisabilité du déploiement du protocole STAVIRO sur les récifs de Mayotte, et de valider le dimensionnement d’une campagne couvrant l’ensemble du complexe récifolagonnaire de Mayotte et du banc de l’Iris. Au total, 276 stations ont été posées pour 203 stations considérées comme exploitables (bonnes ou moyennes). L’implication de nouveaux partenaires et prestataires dans cette campagne (RNN M’Bouzi, opérateurs touristiques) permet de faire connaître et de familiariser les acteurs avec les techniques d’acquisition de données sur les peuplements ichtyologiques en vidéo. Ceci facilitera l’adoption du protocole STAVIRO par les acteurs du milieu marin à Mayotte pour le choix de ces suivis

Campagne d’acquisition d’images vidéo (STAVIRO) sur la pente externe du récif de la Saline en 2017, Réserve Naturelle Marine de la Réunion

Ce document constitue le rapport de la campagne vidéo STAVIRO 2017 du projet PECHTRAD, qui a été réalisée au niveau de la pente externe du récif de la Saline-Les-Bains, de la passe de l’Hermitage à la passe de Trois-Bassins. Sur les 49 stations réalisées initialement, 45 stations peuvent être analysées pour la description de l’habitat, dont 42 uniquement d’un point de vue « ichtyologique ».  Seules trois stations ne sont pas exploitables

Ciguatera fish toxicity in French Polynesia : size does not always matter

Accumulation of ciguatoxins (CTXs) in tropical reef fish tissues during their life is responsible of the most prevalent human seafood intoxication in the South Pacific called Ciguatera Fish Poisoning (CFP). It has been assumed for a long time that CTXs are transferred and accumulated along the trophic food chain, and consequently that smaller individuals within a given fish species are safer to eat than larger ones. However, the relationship between toxicity and fish size has been studied for a limited number of species only and the conclusions are often contradictory. The toxicity of 856 fishes from 59 different species sampled in six islands in French Polynesia between 2003 and 2011 was assessed by Receptor Binding Assay. Among them, 45 species x island and 32 families x island for which the number of individuals was >= 6 allowed testing the relationship between toxicity and size. Except for six specimens of Lutjanus bohar caught in Fakarava (P < 0.01; R-2 = 0.854), the 44 remaining species x island showed no significant increase of CTXs concentration with fish total length (TL). Moreover, the proportion of toxic individuals decreased significantly for Epinephelus polyphekadion from Fakarava (n = 24; P < 0.05) and Kyphosus cinerascens from Raivavae (n = 29; P < 0.05), while no significant variation was detected for the other 43 species x island. At the family level, only three positive and three negative relationships between size and CTXs concentration were observed among the 32 family x island analyzed. No relationship between the proportion of toxic fish within a family and the relative total length of individuals were observed. The lack of relationship between toxicity and size observed for most of the species and families from the six islands suggests that fish size cannot be used as an efficient predictor of fish toxicity in French Polynesia. These results highlight the need for improving our knowledge about metabolic processes which may play a role in CTXs bio-accumulation and depuration among the different trophic levels of fishes

Evaluation par vidéo (STAVIRO) de l’état des peuplements ichtyologiques d’intérêt halieutique du Parc Naturel Marin de Mayotte

Les diagnostics des peuplements de poisson d’intérêt halieutique et des principaux stocks mettent en évidence des états contrastés à Mayotte en 2017. A l’échelle des peuplements, toutes espèces confondues, aucun signe patent d’un état non satisfaisant lié à la pression de pêche exercée n’a été observé. Cette situation s’explique en grande partie par les familles les plus diversifiées et les plus abondantes, souvent herbivores, tels que les poissons chirurgiens et les perroquets, dont l’état est jugé satisfaisant. En revanche, l’état des quatre principales familles de grands carnivores (les mérous, les vivaneaux, les capitaines et les carangues) est qualifié de non satisfaisant. La raréfaction des grandes espèces, voire la perte de diversité dans les structures d’habitat, les faibles abondances relevées, et bien souvent des structures de taille déséquilibrées par l’absence des petits poissons et/ou de grands poissons, accentuent la sensibilité à la pêche de ces familles et des espèces qui les composent, ce qui questionne sur la durabilité de leur exploitation. Ainsi, seules cinq espèces parmi les treize évaluées ont été classées dans un état satisfaisant. Il s’agit généralement d’espèces dont les tailles maximales ou communes ne dépassent pas 60 cm. Les plus grandes espèces ciblées historiquement (taille maximale supérieure à 1 mètre) sont rarement, voire non observées dans les comptages sur les habitats du lagon et des pentes externes et de l’Iris et ce jusqu’à 60 mètres de profondeur. Cette situation est caractéristique d’une pression de pêche excessive sur des espèces généralement qualifiées de vulnérables. L’état des peuplements et des stocks est également dépendant de l’état de santé des habitats coralliens et de leur diversité, essentiels au développement des espèces

PECHTRAD 2015 & 2016. Analyses des données de pêches traditionnelles à pied et caractérisation des peuplements ichtyologiques grâce à un outil de vidéo rotative (STAVIRO), sur le platier récifal interne et sur la pente externe de l’Ermitage, Réserve Naturelle Marine de La Réunion. Rapport de synthèse des travaux confiés par le GIP RNMR à l’Ifremer Délégation Océan Indien pour les années 2015 & 2016

An analysis of the results on the annual trend of the fishing activities in the beach seine, the fishing pole and the stick techniques, in terms of both fishing efforts and catches on the three reference sectors of the Marine Nature Reserve of Reunion island, was realized according to an indicator trend approach. On the Ermitage/La Saline area, the 2016 results highlight a significant increase of the fishing effort for the three practices. If the indices of catches by effort unit showed increases in 2016 for the beach seine and the fishing pole, a decrease of yields is observed for the stick technic. The analysis of the size structures of macabits species (honeycomb groupers), targeted by the pole fishermen, and in weight of zourites (octopus) by the stick fishermen, show a significant decrease of the biggest specimens in both stocks. A growth overexploitation could be caused by a higher fishing pressure for these main species, could explain this structuring. A strengthening of the regulations and the raising awareness of the fishermen to respect minimal sizes of catches could favor better yields for the fishermen as well as the growth and the reproductive capacity of the stocks of macabits and zourites. A first assessment of the fish populations by rotating video (STAVIRO) allowed to quantify the diversity and the abundances of the ichtyofauna on the Ermitage area, from the pass to St-Gilles harbor. The results showed significant variations ​​of these population indices according to levels of protection, type of habitat and health status. The first conclusions highlight the structuring effect of the flat and external slope on the distribution of species, abundances and the size structure of the fish. The existence of protection area could provide not only the functional equilibrium of the reef system, but also the ecosystem benefits for the sustainability of uses and especially fisheries.Une analyse des résultats obtenus sur l’évolution annuelle des activités de pêches à la senne de plage, à la gaulette et au bâton, en termes d’efforts de pêche et de captures sur les secteurs de référence de la Réserve Naturelle Marine de La Réunion, a été réalisée selon une approche indicateur. Sur le site de l’Ermitage/La Saline, les résultats des suivis 2016 mettent en évidence une augmentation sensible de l’effort de pêche pour les trois pratiques de pêche. Si les indices de captures par unité d’effort ont montré des augmentations en 2016 pour les pêches aux capucins et à la gaulette, une diminution de rendements est observée pour les pêcheurs de zourites (poulpe) au bâton. L’analyse des structures en tailles des macabits, ciblées par les pêcheurs gaulette, et en poids de zourites par les pêcheurs au bâton, montre une diminution sensible des plus gros spécimens dans les stocks respectifs. Une surexploitation de croissance causée par une pression de pêche élevée pour ces principales espèces pourrait expliquer ces structurations. Un renforcement de la réglementation et de la sensibilisation des pêcheurs au respect de tailles minimales de captures pourrait favoriser de meilleurs rendements pour les pêcheurs ainsi que la croissance et la capacité reproductive des stocks de macabits et de zourites. Une première évaluation des peuplements ichtyologiques par vidéo rotative (STAVIRO) a permis de quantifier la diversité spécifique et les abondances de l’ichtyofaune sur le secteur de l’Ermitage, de la passe au port de St-Gilles. Les résultats ont mis en évidence des variations importantes des valeurs de ces indicateurs populationnels selon les niveaux de protection, les types d’habitats et leur état de santé. Ces premiers résultats mettent en évidence l’effet structurant du platier et de la pente externe sur la distribution des abondances spécifiques et la structure de tailles des poissons. L’existence de zones de protection  semble bénéficier à l’équilibre fonctionnel du système récifal, mais aussi aux bénéfices écosystémiques pour la durabilité des usages et tout particulièrement de la pêche.

Projet IPERDMX: Typologie des habitats observés à petite échelle par le protocole vidéo STAVIRO

Une typologie des habitats à petite échelle a été définie à partir de 17 variables issues du protocole de caractérisation de l’habitat mise en œuvre dans le cadre des évaluations des communautés ichtyologiques en vidéo STAVIRO à La Réunion (projet IPERDMX). Les traitements mis en œuvre combinent une Analyse en Composante Principale (ACP), une Classification Ascendante Hiérarchique (CAH) sur les composantes principales et un Random Forest. La typologie d’habitat obtenue, appliquée aux 633 stations vidéos réalisées dans la cadre du projet IPERDMX, a permis de caractériser chaque observation selon 6 types d’habitat : le corail, les blocs, les débris, la dalle, le sable-vase et les herbiers

Patch reef: a functional hotspot of tropical fishes

In days of increasingly threatened marine tropical ecosystems, it is important to improve knowledge on understudied but taxonomically rich habitats. If fish assemblages from barrier and fringing reefs are generally well studied, patch reefs are much less known. The objective of the present study (part of the EPICURE project) was to better understand taxonomic and functional specificity of patch reefs fish assemblages compared to the well-studied subtidal reef flat and outer slope habitats. Unbaited rotating video systems (STAVIRO) were used to quantify fish abundance on two sitesfrom the northern Mozambic channel (Mayotte Iris bank and Geyser bank). Taxonomic and functional diversity metrics were used to compare assemblages among habitats. None of the species diversity indices considered (Species richness, Shannon, Simpson and Pielou indices) showed significant differences among habitats, while most of functional richness indices showed differences (richness, specialization and originality). Overall, assemblages from patch reefs have more specialist and functionally original species than subtidal reef flat and outer slope. This work showed original assemblages on patch reefs and suggest that these habitats could be of particular interest for further investigation.