Consideraciones metodológicas sobre el análisis de la frecuencia de tallas en el estudio del crecimiento de la cigala Nephrops norvegicus (L.).

The structure of length distributions of Nephrops norvegicus was investigated in order to understand the adequacy of length frequency analysis for estimation of growth rates and growth parameters. Samples from two areas were used: the Atlantic Ocean off the South coast of Portugal and the Euboikos Gulf in the Mediterranean. Monthly samples were obtained from October 1993 to October 1995. For each area, month and sex, the samples were analyzed using the program MIX in order to identify the mean length for each of the groups composing the length distributions. The mean values were used to estimate increments between consecutive groups within the same sample. Biological information extracted from the same samples and referring to maturation and molting cycles, was used in conjunction with the mean values estimated in this work to interpret modal progression and growth rates. Results show that modal progression analysis is not appropriate because the modes do not progress in a manner that allows the following of a particular group. Growth rates based on increments verified within each sample were also investigated. This approach proved to be better, although there were still some problems due to large year to year variability and the fact that the magnitude of the increments did not decrease with increasing size. This also poses problems regarding the fitting of growth curves to these data; in particular when deceleration of growth is required, as in the case of the von Bertalanffy growth curve.Se estudia la estructura de la distribución de tallas de la cigala, Nephrops norvegicus con el fin de comprender si la estimación de las tasas y parámetros de crecimiento, por medio del análisis de las frecuencias de tallas, es adecuado. Se usaron muestras mensuales desde octubre de 1993 a octubre de 1995 procedentes de dos áreas, una del Atlántico (costa sur de Portugal) y la otra del Golfo de Euboikos (en Grecia). Por cada área se estudió el crecimiento por sexo y mes mediante el programa MIX, para identificar la talla media de los grupos en que se descompone la frecuencia de tallas. Estos valores medios se utilizaron para estimar los incrementos entre grupos consecutivos dentro de cada muestra. Con el fin de hacer la interpretación del proceso de crecimiento con la máxima información biológica posible, paralelamente se tuvo en cuenta el momento de la maduración en las tallas y el espectro de los ciclos de muda. Los resultados muestran que el análisis de la progresión modal no es adecuado para el estudio de crecimiento en la cigala, ya que las modas no progresan de manera que puedan seguirse en el tiempo para un grupo particular. Por otro lado se estudiaron las tasas de crecimiento basadas en los incrementos verificados dentro de cada grupo. Esta segunda aproximación resultó ser la mejor, a pesar de persistir algunos problemas debidos a la variabilidad observada entre años y al hecho de que la magnitud de los incrementos no decrece con el aumento de talla. Esto también conlleva problemas relativos al ajuste de las curvas de crecimiento sobre estos datos; en particular cuando se requiere contemplar la desaceleración de crecimiento, como es el caso de la utilización de la curva de crecimiento de von Bertalanffy

Estudio del crecimiento de Nephrops norvegicus (L.) En diferentes áreas del Mediterráneo y del atlántico adyacente

A comparative study of the growth of Nephrops norvegicus among different areas in the Mediterranean Sea and the adjacent Atlantic was conducted. MIX and Bhattacharya´s length-based methods were used for age determination. Both methods were used for all the studied areas. For the estimation of the growth parameters two non-linear methods, based on the results of the length frequency analysis, were used; the Gauss-Newton method, implemented by the SAS program, was applied using the results of the MIX and the FISHPARM program using the results of the Bhattacharya´s method. The identification of the age groups and their mean lengths-at-age as well as the estimation of the growth parameters proved to be difficult. A question regarding the adequacy of the von Bertalanffy model was also posed. Remarkable differences were obvious between sexes in the number of identified age groups and their mean lengths-at-age as well as in their growth parameters in all areas. The comparison of the results obtained for the studied areas showed differences, which could not be considered very important except in the case of the Nephrops population of the Alboran Sea, which was characterised by a high growth rate. All other areas seemed to be close; among them the populations from Euboikos Gulf and Catalan Sea being the most different.Se realiza el estudio comparativo del crecimiento de Nephrops norvegicus en diferentes áreas del Mediterráneo y del Atlántico adyacente. Para la determinación de la edad los datos se han analizado utilizando el programa MIX y el método de Bhattacharya. Además, se han utilizado dos métodos no-lineales para la estimación de los parámetros de crecimiento basados en los resultados del análisis de frecuencias de tallas: el método de Gauss-Newton, aplicado a través del programa SAS y FISHPARM. Para el primer método se utilizaron los resultados de MIX y para el segundo los resultados del método de Battacharya. Se notó que la identificación de los grupos de edad y de las tallas medias por edad, así como la estimación de los parámetros de crecimiento, es difícil. Además, se discute la conveniencia del modelo von Bertalanffy aplicado a N. norvegicus. Se han encontrado diferencias en todas las áreas de estudio entre los dos sexos, tanto en el número de grupos de edad identificados y sus tallas medias, como en los valores de los parámetros de crecimiento. Sin embargo, la comparación de los resultados obtenidos para cada área de estudio ha mostrado diferencias que no se pueden considerar importantes, excepto en el caso de la población del Mar de Alborán, la cual indica un ritmo de crecimiento más rápido. Todas las demás áreas tienen crecimientos similares, diferenciándose algo más las del Golfo de Euboikos y las del Mar Catalán

Combining selection models and population structures to inform fisheries management: a case study on hake in the Mediterranean bottom trawl fishery

The reduction of juvenile catch and discards are important targets in fisheries policy. This work examines how selection models can predict the size structure (LFD) of discards and landings considering the effects of area, time period, gear and fisher behaviour. Additional exploitation indicators related to the gear used, fisher's selection pattern, and discards were also estimated. The approach is demonstrated in a study concerning hake in the Mediterranean trawl fishery, focusing on high (HRA) and low (LRA) recruitment areas in the Saronikos Gulf (Eastern Mediterranean) during two periods (June, September) using two codends (40 mm square-40S, 50 mm diamond-50D mesh). The predicted discards LFDs revealed generally higher percentages in the HRA in June when using the 50D. The predicted landings LFDs showed higher percentages in the LRA in September for both codends, but undersized hake were always included. LFDs and exploitation indicators indicated that both codends were inappropriate for sustainable fishing of hake in the HRA, where 50D performed worse than the 40S. Fishing with both codends in the LRA in September revealed the lowest discards rates and minimum sizes of landings close to MCRS (minimum conservation reference size). These results can provide information to fisheries management aiming to protect juveniles and reduce discards through spatio-temporal fishing closures

DeepOtolith v1.0: An Open-Source AI Platform for Automating Fish Age Reading from Otolith or Scale Images

Every year, marine scientists around the world read thousands of otolith or scale images to determine the age structure of commercial fish stocks. This knowledge is important for fisheries and conservation management. However, the age-reading procedure is time-consuming and costly to perform due to the specialized expertise and labor needed to identify annual growth zones in otoliths. Effective automated systems are needed to increase throughput and reduce cost. DeepOtolith is an open-source artificial intelligence (AI) platform that addresses this issue by providing a web system with a simple interface that automatically estimates fish age by combining otolith images with convolutional neural networks (CNNs), a class of deep neural networks that has been a dominant method in computer vision tasks. Users can upload otolith image data for selective fish species, and the platform returns age estimates. The estimates of multiple images can be exported to conduct conclusions or further age-related research. DeepOtolith currently contains classifiers/regressors for three fish species; however, more species will be included as related work on ageing will be tested and published soon. Herein, the architecture and functionality of the platform are presented. Current limitations and future directions are also discussed. Overall, DeepOtolith should be considered as the first step towards building a community of marine ecologists, machine learning experts, and stakeholders that will collaborate to support the conservation of fishery resources.publishedVersio

Impacts on biodiversity from codend and fisher selection in bottom trawl fishing

Fisheries have important impacts on marine biodiversity. In this work, combined information on the abundance, species richness, diversity indices, species composition, trophic level and vulnerability index were examined for the first-time to detect differences in five units related to trawl fishing: the fish assemblage entering the trawl codend, and the escaping, retained, discarded and landed fractions, derived by the gear and fisher selection practices. The work was based on a case study conducted in the Mediterranean Sea, using three different meshes in the trawl codend (40mm-40D and 50mm-50D diamond meshes, and 40 mm-40S square meshes) and a cover of the codends with small mesh size. In general, trawl fishing produces an escaping fraction that was always lower in abundance, richness, and vulnerability index, similar in diversity indices and trophic level, and different in species composition compared to the fish assemblage entering the codend. In almost all cases, fishers selected as landings a fraction that was the lowest in diversity indices, and the highest in trophic level. In contrast, fishers discarded a fraction that was the highest in diversity and vulnerability index, and the lowest in trophic level. Although the three codends did not differ significantly in the fraction of escapees in terms of diversity indices, trophic level, and vulnerability index, the 40S codend showed a significantly higher percentage in the escaping number of species and individuals, and less differences in the species composition; in addition, lower percentage in abundance of discards and higher of landings in the retained catch (0.6:1) than did the other two codends (0.9:1). It was suggested that an urgent modification of the trawl for the elimination of the discarded highly vulnerable species (e.g. Elasmobranchs) is needed, and that trawl species-selectivity should be improved by allowing escape or avoiding catch of the discarded fraction to minimize biodiversity losses.publishedVersio

Análisis exploratorio de los datos de determinación de edad de Mullus barbatus en el Mediterráneo

The uncertainty in age estimation by otolith reading may be at the root of the large variability in red mullet (Mullus barbatus) growth models in the Mediterranean. In the MEDITS survey, red mullet age data are produced following the same sampling protocol and otolith reading methodology. However, ageing is assigned using different interpretation schemes, including variations in theoretical birthdate and number of false rings considered, in addition to differences in the experience level of readers. The present work analysed the influence of these variations and the geographical location of sampling on red mullet ageing using a multivariate approach (principal component analysis). Reader experience was the most important parameter correlated with the variability. The number of rings considered false showed a significant effect on the variability in the first age groups but had less influence on the older ones. The effect of the theoretical birthdate was low in all age groups. Geographical location had a significant influence, with longitude showing greater effects than latitude. In light of these results, workshops, exchanges and the adoption of a common ageing protocol based on age validation studies are considered fundamental tools for improving precision in red mullet ageing.La incertidumbre en la estimación de la edad mediante la lectura de otolitos puede ser la principal causa detrás de la gran variabilidad existente en los modelos de crecimiento del salmonete (Mullus barbatus) en el Mediterráneo. En la campaña MEDITS, los datos de edad del salmonete se generan siguiendo el mismo protocolo de muestreo y metodología de lectura de otolitos, aunque la asignación de la edad se lleva a cabo usando distintos esquemas para la interpretación de las lecturas, incluyendo variaciones en la fecha teórica de nacimiento y en el número de anillos considerados falsos, además de las diferencias existentes en cuanto al nivel de experiencia de los lectores. En este trabajo, la influencia de las variaciones en los esquemas de interpretación, el nivel de experiencia de los lectores, y la localización geográfica de las muestras, sobre la determinación de la edad en el salmonete se analiza mediante una aproximación multivariante (Análisis de Componentes Principales). La experiencia de los lectores fue el parámetro más correlacionado con la variabilidad. El número de anillos considerados falsos mostró un efecto significativo sobre la variabilidad de los primeros grupos de edad, mientras que su influencia sobre los más viejos fue menor. El efecto de la fecha teórica de nacimiento tuvo poca importancia en todos los grupos de edad. La localización geográfica tuvo una influencia significativa, con la longitud mostrando mayores efectos que la latitud. Teniendo en cuenta estos resultados, los grupos de trabajo e intercambios de otolitos así como la adopción de un protocolo de asignación de edad común basado en estudios de validación de edad, se consideran herramientas fundamentales para mejorar la precisión en la determinación de la edad del salmonete

New records of rare species in the Mediterranean Sea (October 2020)

This Collective Article presents information about 21 taxa belonging to seven Phyla (one Ochrophyta, one Porifera, three Cnidaria, two Arthropoda, three Mollusca, one Echinodermata, and ten Chordata) and extending from the western Mediterranean Sea to the Levantine Sea. The new records were reported from nine countries as follows: Spain: first records of three deep-sea species from the Blanes Canyon along the Catalan margin, namely the gorgonian Placogorgia coronata, the bivalve Acesta excavata, and the Azores rockling Gaidropsarus granti; Italy: first record of the mesopsammic nudibranch Embletonia pulchra from Ligurian shallow-waters; first record of the deep-sea carnivorous sponge Lycopodina hypogea from the north-central Tyrrhenian Sea, living in dense clusters over dead black corals; new records of the Portuguese man o’ war Physalia physalis from Sardinian and Sicilian waters; first Italian record of the large asteroid Coronaster briareus from the Ionian Sea; first record of the white grouper Epinephelus aeneus in the northernmost point of the Adriatic Sea; Croatia: first record of the gastropod Haliotis mykonosensis for the Adriatic Sea; Malta: new sightings of Physalia physalis from Maltese waters; Libya: first record of the sand crab Albunea carabus from two localities along the Libyan coast; Greece: first records of the deep-sea black coral Parantipathes larix from the eastern Mediterranean Sea; first verified record of the agujon needlefish Tylosurus imperialis in the Hellenic Ionian Sea; first confirmed record of the brown algae Treptacantha squarrosa in the eastern Mediterranean Sea; new records of three deep-sea fish species from the Aegean Sea, namely the bluntnose sixgill shark Hexanchus griseus, the Atlantic pomfret Brama brama, and the rudderfish Centrolophus niger; new record of the tripletail Lobotes surinamensis from Lesvos Island; new record of the shrimp Brachycarpus biunguiculatus from the gut content of the non-indigenous lionfish Pterois miles; Turkey: new record of the imperi- al blackfish Schedophilus ovalis from Turkish waters; Lebanon: first record of the slender sunfish Ranzania laevis, stranded along the Lebanese coast; Israel: new record, after about 60 years from the last catch, of the spotted dragonet Callionymus maculatus.peer-reviewe

Επιπτώσεις της επιλεκτικότητας του αλιευτικού εργαλείου τράτα βυθού σε ιχθυοπληθυσμούς, αλιεία και βιοποικιλότητα

Η επιλεκτικότητα είναι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά ενός αλιευτικού εργαλείου και σχετίζεται με τη βιωσιμότητα των αποθεμάτων, τις απορρίψεις, τα παρεμπίπτοντα αλιεύματα, τη βιοποικιλότητα, τη συμπεριφορά των ειδών και την αποδοτικότητα, βιωσιμότητα και κερδοφορία της αλιείας. Η παρούσα διδακτορική διατριβή αποσκοπεί στη διερεύνηση των επιπτώσεων της επιλεκτικότητας του σάκου της τράτας βυθού στους ιχθυοπληθυσμούς, την αλιεία και τη βιοποικιλότητα. Ταυτόχρονα, ερευνά το καλύτερο σενάριο για τον σάκο της τράτας, σύμφωνα με την ισχύουσα μεσογειακή νομοθεσία της ΕΕ, δοκιμάζοντας διαφορετικούς τύπους ματιών στο δίχτυ του σάκου. Τέλος, επιδιώκει επίσης να προσδιορίσει τα κύρια πρότυπα συμπεριφοράς των ψαριών που μπορούν να υποστηρίξουν τη βελτίωση της επιλεκτικότητας του σάκου της τράτας. Αν και η πειραματική αλιεία για τη συλλογή των δεδομένων διεξήχθη σε αλιευτικά πεδία της ελληνικής αλιείας, η έρευνα αυτή αποσκοπεί στη δημιουργία γνώσης και παροχή πληροφοριών που αφορούν γενικά την αλιεία με τράτα βυθού στη Μεσόγειο. Τα δεδομένα συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια δύο πλόων πειραματικής αλιείας, που πραγματοποιήθηκαν στα αλιευτικά πεδία του Νοτίου Αιγαίου το Σεπτέμβριο-Οκτώβριο 2014 και το Μάιο-Ιούνιο 2015 με επαγγελματική μηχανότρατα, που διέθετε τράτα στην οποία ο σάκος κατασκευάστηκε από τρία διαφορετικά δίχτυα με στόχο τη μελέτη της επιλεκτικότητας. Συνολικά, διεξήχθησαν 162 έγκυρες καλάδες, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο κάλυψης του σάκου με κάλυμμα. Η δειγματοληψία βασίστηκε σε τρία κλάσματα: τα διαφυγόντα (στο κάλυμμα), τα εκφορτούμενα και τα απορριπτόμενα (μετά τη διαλογή από τους ψαράδες επί του σκάφους). Αυτό το δειγματοληπτικό σχήμα αποτέλεσε καινοτομία σε σχέση με το σχήμα των δύο κλασμάτων (διαφυγόντα/παρακρατηθέν αλίευμα), που χρησιμοποιήθηκε μέχρι σήμερα στις μελέτες επιλεκτικότητας. Οι αναλύσεις, προκειμένου να εκτιμηθεί με ακρίβεια η αβεβαιότητα, βασίστηκαν στη μέθοδο διπλής δειγματοληψίας με επανάθεση (double bootstrapping), ώστε να ληφθεί υπόψη η διακύμανση τόσο μεταξύ των καλάδων όσο και εντός των καλάδων. Όλες οι αναλύσεις υλοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας το λογισμικό SELNET. Η επιλεκτικότητα του σάκου της τράτας και οι απορρίψεις είναι ζητήματα που σχετίζονται με τη διαχείριση της αλιείας, αλλά έχουν μελετηθεί και μοντελοποιηθεί χωριστά μέχρι σήμερα. Στο πλαίσιο της διερεύνησης της επιλεκτικότητας της τράτας και των επιπτώσεών της στους ιχθυοπληθυσμούς, τις απορρίψεις και την αλιεία, αναπτύχθηκε για πρώτη φορά παγκοσμίως, μια καινοτόμος προσέγγιση για τη μοντελοποίηση δύο διαδοχικών διαδικασιών επιλογής ως προς το μέγεθος σε ό,τι αφορά το συνολικό πληθυσμό ενός είδους, που εισέρχεται στον σάκο της τράτας. Οι διαδικασίες αυτές αναφέρονται αφ’ ενός στο εργαλείο μέσα στη θάλασσα (επιλεκτικότητα του σάκου τράτας ως προς το μέγεθος) και αφ’ ετέρου στον αλιέα επί του σκάφους (επιλογή του αλιέα ως προς το μέγεθος). Το μοντέλο («συνολικό μοντέλο επιλογής» στο εξής) βασίστηκε στο νέο δειγματοληπτικό πρότυπο των τριών κλασμάτων (διαφυγόντα/απορριπτόμενα/εκφορτούμενα). Αυτό έδωσε τη δυνατότητα μοντελοποίησης της πιθανότητας διαφυγής μέσω του σάκου της τράτας (που είχε ως αποτέλεσμα τα διαφυγόντα), καθώς και των επακόλουθων πιθανοτήτων απόρριψης και εκφόρτωσης λόγω της επιλογής επί του αλιευτικού σκάφους από τον αλιέα (με αποτέλεσμα τα εκφορτούμενα και τα απορριπτόμενα). Στην έρευνα που διεξήχθη εξετάστηκαν τρεις διαφορετικοί σάκοι τράτας και αρχικά τρία είδη ιχθύων. Το συνολικό μοντέλο, που περιέγραψε ταυτόχρονα την επιλογή ως προς το μέγεθος του εργαλείου και του αλιέα, βασίστηκε στην θεώρηση ότι ένα είδος, που εισέρχεται στον σάκο της τράτας, μπορεί να ακολουθήσει μια πολυωνυμική κατανομή με τρεις πιθανότητες, τη διαφυγή, την απόρριψη ή την εκφόρτωση. Το μοντέλο περιέγραψε τις πιθανότητες διαφυγής και εκφόρτωσης ως σιγμοειδείς καμπύλες, που έχουν σαν αποτέλεσμα μια κωδωνοειδή καμπύλη για την πιθανότητα απόρριψης, η οποία επηρεάζεται τόσο από την επιλεκτικότητα του εργαλείου όσο και από την επιλογή του ψαρά. Το μοντέλο περιέγραψε καλά (με βάση ειδικές στατιστικές παραμέτρους) τα πειραματικά δεδομένα των τριών ειδών στην αρχική μελέτη, καθώς και των 11 ειδών που εξετάστηκαν στη συνέχεια. Παρείχε δε ταυτόχρονα παραμέτρους για την επιλεκτικότητα, τα απορριπτόμενα και την επιλογή του αλιέα, πληροφορίες χρήσιμες στη διαχείριση της αλιείας. Η μέθοδος που προτάθηκε, αποτελεί μια απλή και οικονομικά συμφέρουσα προσέγγιση για την απόκτηση αυτών των πληροφοριών και μπορεί να χρησιμοποιηθεί εναλλακτικά, εάν δεν υπάρχουν διαθέσιμα άλλα δεδομένα. Το μοντέλο φάνηκε επίσης χρήσιμο για την εκτίμηση της δομής των απορρίψεων και των εκφορτώσεων ενός πληθυσμού που εισέρχεται στον σάκο της τράτας ή και για την εκτίμηση του συνολικού πληθυσμού που εισέρχεται στην τράτα, καθώς και για την εξέταση διαφορετικών σεναρίων για πιθανά διαχειριστικά μέτρα στην αλιεία, στοιχεία ιδιαίτερα σημαντικά στη διαχείριση της αλιείας. Το συνολικό μοντέλο επιλογής ως προς το μέγεθος για την εκτίμηση των παραμέτρων επιλεκτικότητας του σάκου της τράτας και επιλογής του αλιέα εφαρμόστηκε σε πέντε σημαντικά εμπορικά είδη ψαριών. Επιπλέον, μελετήθηκαν 9 είδη παρεμπιπτόντων αλιευμάτων, εφαρμόζοντας το συνολικό μοντέλο επιλογής ως προς το μέγεθος, για την επιλεκτικότητα του σάκου της τράτας και την επιλογή του αλιέα επί του σκάφους. Για τις αναλύσεις αυτές, εξετάστηκαν τρεις σάκοι τράτας, κατασκευασμένοι από δίχτυ i) με ρομβοειδή μάτια 40 mm (40D), ii) τετράγωνα μάτια 40 mm (40S) και iii) ρομβοειδή μάτια 50 mm (50D). Το πρώτο δίχτυ, δεν επιτρέπεται πλέον στις μεσογειακές χώρες της ΕΕ, αλλά εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε άλλες περιοχές της Μεσογείου, ενώ τα δύο τελευταία δίχτυα, είναι σε χρήση σύμφωνα με κανονισμούς της ΕΕ. Για κάθε είδος που εξετάστηκε, το μοντέλο έδωσε τη δυνατότητα ταυτόχρονης εκτίμησης της πιθανότητας διαφυγής, απόρριψης και εκφόρτωσης για κάθε σάκο της τράτας. Τα αποτελέσματα, χρήσιμα στη διαχείριση της αλιείας, έδειξαν ότι ο σάκος της τράτας 40D ήταν επιζήμιος για τα αποθέματα όλων των ειδών. Ο σάκος της τράτας 40S ήταν καταλληλότερος για τη βιωσιμότητα των 5 από τα υπό μελέτη είδη (M. barbatus, M. surmuletus, M. poutassou, B. boops, S. cabrilla), με παραμέτρους επιλεκτικότητας του εργαλείου παραπλήσιες με το ελάχιστο μήκος αναφοράς διατήρησης (MCRS) και το μήκος πρώτης γεννητικής ωριμότητας (LFM) του κάθε είδους. Η συνθήκη αυτή συνοδευόταν επίσης από νόμιμα αλιεύματα σύμφωνα με τις παραμέτρους επιλογής του αλιέα, μεγαλύτερη συμμόρφωση του αλιέα στους κανονισμούς, αμελητέες απορρίψεις και μικρότερες πιθανές οικονομικές απώλειες για τον αλιέα. Οι απώλειες ήταν συγκριτικά εντονότερες στον σάκο 50D, οποίος φάνηκε να οδηγεί σε μεγαλύτερες οικονομικές απώλειες λόγω διαφυγής και μεγάλων εμπορικού ενδιαφέροντος ατόμων. Ο σάκος της τράτας 50D βρέθηκε πιο κατάλληλος από τον σάκο του 40S για τη βιωσιμότητα του C. linguatula, ωστόσο, λόγω της επιλογής από τον αλιέα μόνο των μεγαλύτερων ατόμων ως εκφορτώσεις, ακόμη και σε αυτή την περίπτωση, αυτός ο σάκος χαρακτηρίστηκε από υψηλή πιθανότητα απόρριψης. Τόσο ο σάκος 40S όσο και ο σάκος 50D ήταν κατάλληλοι για τη βιωσιμότητα του S. smaris και με παρόμοια αποτελέσματα για την αλιεία. Επομένως, ο σάκος 50D φάνηκε ότι δεν ακολουθεί τις προδιαγραφές των κανονισμών της ΕΕ για καλύτερη επιλεκτικότητα σε σχέση με το 40S για τα περισσότερα αποθέματα και επομένως θα πρέπει να εξεταστεί η κατάργηση του ή η χρήση του μόνο σε πεδία με στόχο τα γλωσσοειδή. Κανένας από τους σάκους δεν ήταν αποτελεσματικός για το 50% των ειδών που εξετάστηκαν. Όλοι οι σάκοι της τράτας ήταν επιβλαβείς για το L. budegassa. Σχεδόν σε όλες τις περιπτώσεις, η συμπεριφορά του ψαρά για κάθε είδος ήταν σταθερή σε όλους τους σάκους, επιλέγοντας για ορισμένα είδη άτομα μικρότερα από το MCRS ή το LFM, μεγαλύτερα για είδη κυρίως παρεμπιπτόντων αλιευμάτων ή παρόμοια με το MCRS ή το LFM, εάν δεν υπήρχαν διαθέσιμα νεαρά άτομα στο αλίευμα, λόγω της επιλεκτικότητας του. Γενικά, η συμπεριφορά των ψαράδων ήταν πιο νόμιμη όταν γινόταν χρήση του σάκου 40S. Ωστόσο, ακόμη και στην περίπτωση του σάκου 40S, φαίνεται να απαιτούνται μετατροπές στο εργαλείο για τη βελτίωση της επιλεκτικότητας πολλών ειδών. Για κάποια από αυτά όμως, ήταν προφανές, ότι η μόνη λύση για την προστασία των νεαρών τους ήταν η προστασία των νηπιοτροφείων, δεδομένου ότι η απαιτούμενη αύξηση του ματιού στο σάκο της τράτας θα οδηγούσε σε απώλεια πολλών άλλων σημαντικού εμπορικού ενδιαφέροντος αλιευμάτων. Περαιτέρω μελέτες θα είναι χρήσιμο να διεξαχθούν στο μέλλον για επιπλέον είδη, καθώς η αλιεία με τράτα στη Μεσόγειο είναι μια πολύ-ειδική αλιεία. Η μείωση της σύλληψης νεαρών ατόμων και των απορρίψεων αποτελούν σημαντικούς στόχους στην αλιευτική πολιτική. Ως εκ τούτου, ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στο μπακαλιάρο, που είναι ένα σημαντικό εμπορικό είδος με πολλά υπομεγέθη άτομα, τόσο στις απορρίψεις όσο και στις εκφορτώσεις. Για το σκοπό αυτό, το συνολικό μοντέλο επιλογής ως προς το μέγεθος του μπακαλιάρου χρησιμοποιήθηκε για την πρόβλεψη της δομής των απορρίψεων και των εκφορτώσεων του σε περιοχές και περιόδους υψηλής και χαμηλής παρουσίας νεοστρατολογούμενων στην αλιεία μπακαλιάρων, χρησιμοποιώντας τους δύο επιτρεπόμενους, σύμφωνα με τη νομοθεσία, σάκους για την τράτα (40S και 50D). Επιπλέον, εξετάστηκαν ορισμένοι δείκτες εκμετάλλευσης, που σχετίζονται με το πρότυπο επιλογής του εργαλείου και του αλιέα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι και οι δύο σάκοι ήταν ακατάλληλοι για τη βιώσιμη αλιεία του μπακαλιάρου σε περιοχές και περιόδους υψηλής παρουσίας νεοστρατολογούμενων ατόμων, με το σάκο 50D να έχει χειρότερα αποτελέσματα από τον 40S. Αντίθετα, η αλιεία και με τους δύο σάκους, σε περιοχές και σε περιόδους χαμηλής παρουσίας νεοστρατολογούμενων ατόμων, παρουσίασε τα χαμηλότερα ποσοστά απορρίψεων και μεγέθη εκφορτώσεων πλησίον στο MCRS. Οι δείκτες εκμετάλλευσης έδειξαν ότι ο λόγος απόρριψης αλλοιώνεται σε σχέση με την πραγματικότητα, λόγω της επιλογής του αλιέα να συμπεριλάβει υπομεγέθη άτομα στις εκφορτώσεις. Επίσης, ακόμη και σε περιοχές και περιόδους με χαμηλή παρουσία νεοστρατολογούμενων ατόμων μπακαλιάρου, ο λόγος απόρριψης κατά βάρος ήταν περίπου 8%, τιμή μεγαλύτερη από την εξαίρεση του 5%, που έχει καθοριστεί για την αναγκαστική εκφόρτωση των απορρίψεων του μπακαλιάρου. Τέλος, η συμμετοχή των υπομεγεθών ατόμων μπακαλιάρου στις εκφορτώσεις, μπορεί να εκφράζει το 5% της αξίας των νομίμων εκφορτώσεων σε περιοχές και περιόδους χαμηλής παρουσίας νεαρών ατόμων, αλλά μπορεί να πλησιάσει ακόμη και το 30% της αξίας τους όταν η παρουσία των νεαρών είναι υψηλή. Τα αποτελέσματα παρείχαν χρήσιμες πληροφορίες για τη διαχείριση της αλιείας με στόχο την αποφυγή των νεαρών στα αλιεύματα και τη μείωση των απορρίψεων. Ως πιθανό μέτρο, για τη βιωσιμότητα των αποθεμάτων του μπακαλιάρου προτάθηκε η χωρο-χρονική απαγόρευση της αλιείας με τράτα σε περιοχές και περιόδους υψηλής παρουσίας νεαρών μπακαλιάρων. Για τις επιπτώσεις στη θαλάσσια βιοποικιλότητα διερευνήθηκαν διάφοροι παράγοντες, όπως η αφθονία, ο πλούτος των ειδών, οι δείκτες ποικιλότητας, η ποιοτική και ποσοτική σύσταση των ειδών, το τροφικό επίπεδο και ο δείκτης τρωτότητας. Ο στόχος ήταν ο εντοπισμός διαφορών ανάμεσα στη συνολική εισερχόμενη στο σάκο της τράτας βιοκοινότητα σε σχέση με τα διαφυγόντα, παρακρατηθέν στο σάκο αλίευμα, απορριπτόμενα και εκφορτούμενα. Οι τρεις σάκοι 40D, 50D και 40S εξετάστηκαν και συγκρίθηκαν και σε αυτή την έρευνα. Γενικά, η αλιεία με τράτα βρέθηκε να παράγει ένα κλάσμα διαφυγόντων, που είχε πάντα χαμηλότερες τιμές σε αφθονία, πλούτο ειδών και δείκτη τρωτότητας, παρόμοιες σε δείκτες ποικιλότητας και τροφικό επίπεδο και διαφορετικές στην ποσοτική σύσταση των ειδών σε σύγκριση με τη συνολική εισερχόμενη στο σάκο βιοκοινότητα. Ως προς τους αλιείς, αυτοί φάνηκε να επιλέγουν σε όλες τις περιπτώσεις ως εκφορτώσεις, ένα κλάσμα που είχε πάντα χαμηλότερες τιμές σε πλούτο ειδών και δείκτες ποικιλότητας και υψηλότερες σε τροφικό επίπεδο. Επίσης, διαπιστώθηκε ότι απέρριπταν βασικά ένα κλάσμα που είχε τις υψηλότερες τιμές σε δείκτες ποικιλότητας και τρωτότητας και χαμηλότερες σε τροφικό επίπεδο σε σχέση με τα άλλα κλάσματα, ακόμη και συγκριτικά με τη συνολική εισερχόμενη βιοκοινότητα. Σε αυτό το κλάσμα των απορριπτόμενων, διαπιστώθηκε το μεγαλύτερο ποσοστό των Ελασμοβραγχίων, τα οποία είναι από τα πλέον ευάλωτα είδη και τα οποία έχουν πολύ χαμηλή επιλεκτικότητα. Πρέπει να αναφερθεί επίσης, ότι ένας μεγάλος αριθμός ειδών (~220) εντοπίστηκε στο σύνολο της εισερχόμενης σε κάθε σάκο βιοκοινότητας, από τον οποίο περίπου το 83% παρακρατήθηκε στον σάκο της τράτας, υποδηλώνοντας την πολυ-ειδική φύση της αλιείας με τράτα στη Μεσόγειο. Επιπλέον, περίπου το 60% του συνολικού αριθμού των ειδών απελευθερώθηκε, αλλά περίπου το 80% απορρίφθηκε και μόνο το 23% (~50 είδη) εκφορτώθηκε. Από τα εκφορτωθέντα, περίπου το 90% σε αριθμό αποτελούσαν μόνο 6. Τα αποτελέσματα υποδηλώνουν τη χαμηλή αποτελεσματικότητα του εργαλείου, αφού από τον μεγάλο αριθμό ειδών που εισέρχονται στον σάκο της τράτας μόνο ένα μικρό μέρος είναι τελικά εμπορεύσιμο. Ο σάκος 40S έδειξε γενικά ένα σημαντικά υψηλότερο ποσοστό στον αριθμό των ειδών και ατόμων που διαφεύγουν και λιγότερες διαφορές στην ποιοτική και ποσοτική σύσταση των ειδών σε σχέση με τη συνολική εισερχόμενη βιοκοινότητα. Επιπλέον, παρουσίασε χαμηλότερο ποσοστό στις απορρίψεις και υψηλότερο στις εκφορτώσεις στο παρακρατηθέν αλίευμα (0,6:1) σε σχέση με τους άλλους δύο σάκους της τράτας (0,9:1). Αν και ο σάκος 40S φάνηκε λιγότερο επιβλαβής, δεν φάνηκε ούτε αυτός να είναι επαρκής για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας. Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν την ανάγκη τροποποίησης της τράτας με στόχο την εξάλειψη του κλάσματος των απορριπτόμενων και ιδιαίτερα των πιο ευάλωτων ειδών σε αυτό (π.χ. Ελασμοβράγχια). Επιπλέον, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι οι δείκτες ποικιλότητας και το τροφικό επίπεδο της εισερχόμενης βιοκοινότητας, αν και μη ανιχνεύσιμο εύκολα στο παρόν, φαίνεται να αλλάζουν σταδιακά με την πάροδο του χρόνου εξ αιτίας i) της συνεχούς μη-αφαίρεσης των μικρών σε μέγεθος οργανισμών (διαφυγόντα), οι οποίοι είναι χαμηλότερου τροφικού επιπέδου και τρωτότητας και ii) της συνεχούς αφαίρεσης των μεγαλύτερων οργανισμών (παρακρατηθέν αλίευμα), οι οποίοι είναι και υψηλότερου τροφικού επιπέδου και τρωτότητας. Αυτά αποτελούν στοιχεία, που μπορεί να επηρεάσουν σε μεγάλο βαθμό τη βιοποικιλότητα μακροπρόθεσμα. Τέλος, η διερεύνηση της συμπεριφοράς των ειδών στον σάκο της τράτας αποκάλυψε διαφορετικά χαρακτηριστικά για τα 32 είδη που μελετήθηκαν. Οκτώ είδη εμφάνισαν πολύ υψηλό ποσοστό δυναμικής κατάστασης και υψηλής δραστηριότητας, γεγονός που αποτελεί ένδειξη υψηλής πιθανότητας διαφυγής και πιθανότητας επιβίωσης στη θάλασσα μετά τη διαφυγή από το σάκο της τράτας. Αντίθετα, επτά παρουσίασαν υψηλό ποσοστό παθητικής κατάστασης, και υψηλό ποσοστό (30-50%) ημιθανών ατόμων, ένδειξη χαμηλής πιθανότητας διαφυγής καθώς και επιβίωσης μετά από αυτή. Σε τρία είδη, η δυναμική κατάσταση μειώθηκε σημαντικά (> 50%) κατά τη διάρκεια της αλιείας με τράτα, ενώ για άλλα επηρεάστηκε σε μικρότερο βαθμό. Από τα 32 είδη που μελετήθηκαν, τα 23 παρουσίασαν κάποια δραστηριότητα διαφυγής, που φάνηκε να λαμβάνει χώρα σε όλες τις φάσεις της αλιείας με τράτα. Ωστόσο, σε ορισμένα είδη η δραστηριότητα διαφυγής μειώνεται με την πάροδο του χρόνου, ενώ επτά είδη παρουσίασαν αύξηση της δραστηριότητας διαφυγής στην τελική φάση, όπου η τράτα βρισκόταν στην επιφάνεια της θάλασσας. Ως προς την περιοχή διαφυγής, τα πελαγικά είδη εντοπίστηκαν κυρίως στην άνω περιοχή του σάκου της τράτας, ενώ τα βενθικά στην κάτω και πλευρική. Πολλά βενθοπελαγικά είδη παρατηρήθηκαν στη μέση, πλευρική και κάτω περιοχή του σάκου. Τα αποτελέσματα αυτά έδειξαν ότι, εάν σχεδιάζεται βελτίωση της επιλεκτικότητάς του σάκου, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η συμπεριφορά των ειδών. Επιπλέον, επειδή η πιθανότητα επαφής των διαφόρων οργανισμών με το δίχτυ βρέθηκε να είναι πολύ χαμηλή, είναι αναγκαίες παρεμβάσεις στο εργαλείο που θα ενισχύουν αυτή την πιθανότητα. Μεταξύ των τριών σάκων που εξετάστηκαν, τα είδη στο σάκο 40S παρουσίασαν περισσότερη δραστηριότητα διαφυγής απ’ ότι στον 50D και στον τελευταίο περισσότερη απ’ ότι στον 40D. Συνοπτικά, με βάση όλα τα προαναφερθέντα αποτελέσματα, διαπιστώθηκε ότι αν και ο σάκος 40S φάνηκε να είναι επιλεκτικότερος και με λιγότερες επιπτώσεις τόσο στα αποθέματα όσο και στο οικοσύστημα, παρόλα αυτά εξακολουθούν να είναι απαραίτητες επιπλέον αλλαγές του εργαλείου με στόχο τη μείωση των επιπτώσεων του τόσο σε σχέση με τη βιωσιμότητα των αποθεμάτων όσο και τη διατήρηση της βιοποικιλότητας. Δεδομένου ότι η επιπλέον αύξηση του μεγέθους των ματιών στον σάκο της τράτας δεν είναι μια πολλά υποσχόμενη αλλαγή χωρίς οικονομικές απώλειες για τους αλιείς, προτείνεται να διερευνηθούν αλλαγές που βελτιώνουν την επιλεκτικότητα ως προς το είδος και που υποστηρίζουν κυρίως τη διαφυγή των απορριπτόμενων. Αυτό αναμένεται να βοηθήσει τόσο στη μείωση των επιπτώσεων στη βιοποικιλότητα όσο και στη μείωση των απορρίψεων. Θα μπορούσαν επίσης να διερευνηθούν και άλλες αλλαγές για τη βελτίωση της επιλεκτικότητας ως προς το μέγεθος των υπό εκμετάλλευση αποθεμάτων, αλλά η χρήση τους θα πρέπει να είναι αποδεκτή από τους αλιείς και τους εμπλεκόμενους. Η διεξαχθείσα έρευνα προσέφερε σημαντικές πληροφορίες για τη διαχείριση της αλιείας με τράτα βυθού της Μεσογείου σχετικά με την επιλεκτικότητα του εργαλείου, το πρότυπο επιλογής των αλιέων και τις επιπτώσεις τους στα αποθέματα και το οικοσύστημα, καθώς και πληροφορίες για τη συμπεριφορά των ειδών, που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη σε αλλαγές του εργαλείου για τη βελτίωση της επιλεκτικότητας του. Δεδομένου ότι η τράτα βυθού είναι ένα σημαντικό αλιευτικό εργαλείο (20% της αλιευτικής παραγωγής), οι πληροφορίες αυτές μπορούν να συμβάλλουν στο μελλοντικό μετριασμό των επιπτώσεων αυτού του εργαλείου, οδηγώντας σε μια πιο αποτελεσματική αλλά ταυτόχρονα και πιο φιλική προς το περιβάλλον δραστηριότητα κοινωνικο-οικονομική δραστηριότητα.Selectivity is a fundamental feature of a fishing gear, which describes the probability of a fishing gear to select or retain specific species and/or specific sizes of a species. This is distinguished into the species- and size-selectivity, with the latter gathering the majority of the relevant research efforts to date. Selectivity provides crucial information for the proper management of fisheries and the identification of management measures since it is related to several important issues such as stock sustainability, discards, bycatch, biodiversity, fish behaviour and fisheries efficiency, viability and profitability. Therefore, selectivity studies should be examined along with these issues. The present PhD thesis aims to investigate the effects of the bottom trawl codend selectivity on fish populations, fisheries and biodiversity. At the same time, it is investigating the best scenario for the codend, in line with the current EU Mediterranean legislation, by testing different types of meshes in the codend. Finally, it is also seeking to identify the main behaviour patterns of fish that can support the improvement of the trawl codend selectivity. Although the experimental fishing for data collection was carried out in the fishing grounds of the Greek waters, this research aims to provide information useful for the Mediterranean bottom trawl fishery in general. Data were collected during two experimental fishing surveys carried out in the trawl fishing grounds of the South Aegean Sea (Cyclades Plateau, Saronikos Gulf, Petalioi Gulf-S. Evoikos Gulf and N. Evoikos Gulf) in September-October 2014 and May-June 2015. Fishing depth extended from 50 to 310 m depth, where the Greek trawl fishery is usually operating. A professional trawler was hired to achieve conditions similar to those of the trawl fishery, equipped with a commercial trawl in which the codend was made of three different nets (40 mm diamond, 40 mm square or 50 mm diamond meshes, respectively). In total, 162 valid hauls were conducted using the well-known cover-codend method for the collection of data in the selectivity studies. Sampling was based on a three-fraction design including separately escapees (collected in the cover), landings and discards (the retained catch in the codend, sorted by the fishers onboard the vessel). This sampling design was an innovative scheme compared to the previously used two-fraction design (escapees/retained catch). Analyses, applying double bootstrapping procedures to account for between- and within-haul variation, in order to estimate uncertainty with a high degree of accuracy, were implemented using the SELNET software package. Multispecies fisheries, such as the Mediterranean bottom trawl fishery, have always been a challenge in fisheries management. Trawl codend selectivity and discards are issues related to fisheries management, but separately studied and modelled to date. Under the aim to investigate the trawl selectivity and its effects on fish populations, discards and fisheries, an innovative approach was developed, for the first time, to simultaneously model two consecutive size-selection processes concerning the total population of a species entering the trawl codend. These selection processes are related to both the gear in the sea (codend size-selectivity) and the fisher onboard the fishing vessel (fisher size-selection). The model (overall selection model hereafter) was based on the new three-fraction sampling design (escapees/discards/landings), in contrast to the two-fraction design used in selectivity studies so far (escapees/retained catch). This offered the possibility to model simultaneously the escape probability through the trawl codend (resulting in escapes) and the subsequent discard and landing probabilities occurring due to the fisher’s selection process on the vessel deck (resulting in landings and discards). As a first step, three different trawl codends and three species were investigated in this initial case study for th