Activity patterns and tridimensional space use by the European catfish (Silurus glanis) in Belver reservoir

Abstract

Tese de Mestrado, Biologia da Conservação, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasThe European catfish (Silurus glanis) is a non-native species with invasive character to Iberian freshwaters. Being the largest fish species in its introduced range, possessing high fecundity rates, a large life expectancy and an extraordinary predatory potential, S. glanis has all the indicators that it could be exerting a dangerous pressure on native fish communities. Albeit there are some studies regarding the activity and depth use of this catfish, many of them are restricted to its native range and do not portrait the circadian and annual behaviours in detail. Moreover, no studies have compared the longitudinal space use between adults and juveniles in a recently invaded territory. To fill these knowledge gaps, this study resorts to acoustic biotelemetry technology to track a set of 25 fish (10 adults and 15 juveniles) with an array of fixed receivers in a Tagus River reservoir. The adults’ tags include a 3D-accelerometer and pressure sensors that allow obtaining information on activity and depth use for over a year. The results show that S. glanis is active throughout the year but with higher activity levels in summer and minimal in autumn, and with a crepuscular and nocturnal increase in activity. Silurus glanis occupies shallower depths in spring/summer, while in autumn/winter roams at relatively deeper waters. Circadian vertical movement patterns were identified; however, they vary seasonally and have some individual variability. The areas used by the adults are larger than juveniles’ and increase in warmer months. Adult preferences in the use of specific areas across the year and a possible migration to a spawning site were identified. Such findings will support the development of more effective control measures, for instance, by providing information on how to allocate the fishing efforts in space and time to maximize the efficiency of mass removal actions of this invasive fish.As invasões biológicas constituem uma das principais ameaças à biodiversidade do planeta, sendo consideradas como o principal fator de extinção de espécies de plantas e animais. As espécies invasoras têm a capacidade de impactar os ecossistemas a diversos níveis, desde impactos genéticos que resultam de cruzamentos com as espécies nativas até mudanças completas nas cadeias tróficas. Estas invasões têm também enormes repercussões nas economias das regiões e países afetados, sendo necessária a criação de medidas mais eficazes na prevenção e mitigação do impacto causado por estas espécies. Os ecossistemas dulçaquícolas estão entre os mais ameaçados pelas invasões biológicas uma vez que são um dos ecossistemas com maior biodiversidade e onde esta situação se verifica com maior frequência. Os impactos destas espécies em contexto dulçaquícola vão desde alterações comportamentais das espécies nativas, à reorganização integral das cadeias tróficas ou, em alguns casos, à extinção em massa da fauna nativa. As águas continentais da Península Ibérica contêm uma grande diversidade de espécies piscícolas nativas, muitas destas classificadas como ameaçadas, mas atualmente albergam também um elevado número de espécies invasoras. São conhecidas 29 espécies não-nativas de peixe (23% das espécies) nos rios ibéricos cuja principal origem é atribuída a pescadores lúdicos que promovem intencionalmente a introdução de espécies para fins desportivos. Dados recentes apontam para que o número de espécies exóticas em águas continentais ibéricas continue a aumentar. O peixe-gato-europeu (Silurus glanis) é um dos mais recentes invasores. Originário da Europa Central e de Leste, este predador de topo foi introduzido nos anos 70 em Espanha, tendo sido confirmada a sua presença em Portugal em 2014. Em território nacional, encontra-se na bacia hidrográfica do Tejo, tendo dispersado para jusante após introduções a longa distância e por movimentos de dispersão natural. Sendo esta a maior espécie piscícola que ocorre nos rios ibéricos, possuindo altas taxas de fecundidade, uma longa esperança de vida e um extraordinário potencial predatório, o peixe-gato-europeu tem todos os indicadores de que poderá exercer uma pressão perigosa nas comunidades piscícolas nativas, em particular nas espécies diádromas com estatuto de ameaça como a lampreia (Petromyzon marinus) e a enguia (Anguilla anguilla), espécies que este predador confirmadamente consome no rio Tejo. De forma a desenvolver medidas de gestão da espécie mais eficazes, é importante obter informações sobre a sua ecologia e comportamento nos sistemas fluviais invadidos. Apesar de existirem alguns estudos dirigidos a esta espécie que permitem caracterizar a atividade e utilização espacial, incluindo profundidade, a larga maioria foi desenvolvida em áreas onde o peixe-gato-europeu é nativo. Além disso, nenhum outro estudo comparou o uso espacial longitudinal entre adultos e juvenis em território invadido. Este trabalho procura colmatar estas falhas no conhecimento, nomeadamente no que se refere às variações anuais e circadianas no uso da profundidade e atividade do peixe-gato-europeu, assim como identificar as diferenças ontogénicas (juvenis versus adultos) nas áreas utilizadas e movimentos de dispersão. Recorrendo a biotelemetria acústica, foram monitorizados 25 peixes (10 adultos e 15 juvenis) com uma rede de 8 recetores fixos na barragem de Belver, a barragem mais a jusante do Tejo, cobrindo um troço de rio com 6 km, e a zona confluência com um afluente, a Ribeira de Eiras. Depois de capturados recorrendo a redes de pesca e pesca-elétrica, os indivíduos foram sujeitos a uma pequena incisão na cavidade abdominal onde foram introduzidos transmissores acústicos. Os transmissores implantados internamente nos adultos integram dois sensores (acelerometria tridimensional e pressão) que permitiram obter informação relativa à atividade e uso da profundidade, com uma longevidade de aproximadamente 16 meses. Os transmissores implantados nos juvenis transmitem apenas o ID do peixe e têm uma longevidade estimada de 6 meses. No total, o seguimento decorreu entre Janeiro de 2019 e Março de 2021. Devido aos diferentes tempos de monitorização, estimativas mensais das áreas utilizadas foram calculadas com recurso a um modelo de distribuição baseado no movimento dos indivíduos (modelo BRB) de forma a analisar as diferenças no uso espacial longitudinal entre adultos e juvenis. As áreas correspondentes ao uso espacial em 95% do tempo foram comparadas mensalmente entre os dois grupos ontogénicos. As áreas vitais mensais dos peixes (uso espacial a 95% e 50%) foram mapeadas num software de sistemas de informação geográfica (QGIS). Adicionalmente, foram produzidos gráficos com a distribuição dos peixes ao longo da área durante a totalidade da monitorização. Os dados relativos à atividade e profundidade dos adultos foram analisados por estação do ano, mês e hora. Foram obtidos dois modelos aditivos generalizados (GAM), com 4 variáveis abióticas significativas e um efeito aleatório (um modelo para cada variável resposta), a partir de uma seleção de modelos e de variáveis, com o intuito de identificar os preditores ambientais que influenciam estes comportamentos. Adicionalmente, foi utilizado um modelo Hurdle de forma a identificar os preditores que influenciam registos de atividade muito intensa relacionados, por exemplo, com a atividade alimentar. A maioria da análise foi realizada em software R. Os resultados indicam que os peixes-gato adultos usam áreas mais extensas ao longo do ano relativamente aos juvenis. Os adultos apresentaram variações sazonais no uso espacial, aumentando tendencialmente as áreas usadas dos meses mais frios, onde usam maioritariamente as duas seções mais a montante da área de estudo, para os meses mais quentes, onde estendem as áreas usadas para jusante, incluindo a Ribeira de Eiras. Foram identificados movimentos de indivíduos para a Ribeira de Eiras desde o final de abril e até ao final do Verão, correspondendo a possíveis migrações para uma área de reprodução, tendo em conta as características físicas da ribeira e o padrão interanual consistente destas agregações. Segundo os dados dos sensores, a atividade do peixe gato-europeu variou consideravelmente ao longo do ano, mas sem nunca ter cessado. Os indivíduos estiveram mais ativos no Verão e final da Primavera, possivelmente devido a comportamento alimentar e reprodução, e menos ativos no Outono. Os níveis de atividade foram maiores durante a noite e máximos ao crepúsculo durante todo o ano que serão os períodos em que tendencialmente a espécie caça. Foram identificadas variações sazonais no uso da profundidade, com os indivíduos a ocuparem habitats mais profundos nos meses mais frios e mais superficiais durante os meses mais quentes, comportamento que poderá estar relacionado com a alimentação e reprodução. Foram identificados diferentes padrões em movimentos verticais com uma periodicidade circadiana ao longo do ano, com alguma variabilidade individual evidente. A atividade do peixe-gato-europeu está positivamente correlacionada com o caudal, temperatura da água e intensidade luminosa da lua, e assume uma relação não-linear com o fotoperíodo. O uso da profundidade está positivamente correlacionado com o caudal e a intensidade luminosa da lua, e assume uma relação não-linear com o fotoperíodo e temperatura da água. As informações recolhidas no presente estudo podem servir de suporte ao desenvolvimento de medidas de controlo mais eficazes, por exemplo, ao fornecer informação sobre como direcionar espácio temporalmente o esforço de pesca de forma a maximizar a eficiência das ações de remoção em massa de indivíduos. É proposto que o esforço de captura no Tejo seja focado na Primavera e Verão, utilizando redes de emalhar e/ou palangres e, para maximizar a eficiência na remoção, as artes de pesca devem ser colocadas perpendicularmente à margem durante o dia para captura de indivíduos sobretudo durante o período crepuscular e noturno, quando o peixe-gato-europeu está mais ativo e realiza maiores movimentos longitudinais. A pesca deve ser dirigida ao primeiro terço da coluna de água (5-10m de profundidade na barragem de Belver) e em potenciais zonas de reprodução (zonas pouco profundas e com águas paradas), como a Ribeira de Eiras. Considera-se que no futuro é importante avaliar o uso espacial e os padrões de atividade nos troços lóticos do Tejo de forma a maximizar a eficiência das ações de remoção nestas áreas, uma vez que são áreas de coocorrência com as espécies diádromas e com a criticamente ameaçada boga-de-Lisboa

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