Distribution and habitat use of bottlenose dolphin (Tursiops truncatus) in central and south west of Portugal mainland

Tese de mestrado em Biologia da Conservação, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2017Perceber a relação entre a distribuição das populações e o meio ambiente é fundamental para desenvolver medidas de gestão e de conservação. A conservação das espécies deve ser principalmente desenvolvida a nível local, no sentido de ir ao encontro dos requisitos ecológicos das populações. Os ambientes marinhos são dinâmicos e são influenciados por fatores oceanográficos e topográficos. Esta heterogeneidade influencia temporalmente a distribuição das espécies marinhas, como por exemplo os cetáceos. O golfinho-roaz (Tursiops truncatus), pertencente ao grupo dos cetáceos, é um mamífero marinho com uma distribuição cosmopolita. Contudo em algumas áreas costeiras, as estimativas populacionais têm vindo a diminuir. As populações desta espécie são bastante dinâmicas e o uso do habitat por parte destas é influenciado por diversos fatores ambientais. Estudar os grupos de golfinho-roaz em vários locais, pode contribuir para uma melhor compreensão do uso do habitat por parte destes. Em Portugal, os estudos sobre o golfinho-roaz têm sido principalmente focados na população residente do Estuário do Sado.,. Porém, grupos costeiros também se encontram presentes na costa portuguesa, mas a informação existente sobre estes é escassa. Perceber como os golfinhos-roazes costeiros utilizam a costa portuguesa a um nível local e como se movimentam ao longo da costa é uma lacuna no estudo desta espécie, em Portugal continental. Para além disso, o golfinho-roaz é uma espécie de interesse comunitário, no âmbito da Diretiva Habitats e por isso é obrigatória a implementação de Zonas Especiais de Conservação (ZEC) para esta espécie. Recentemente, foram propostas novos Sítios de Importância Comunitária em Portugal continental nomeadamente em Sesimbra e Sagres, tendo por base dados de census aéreos. O objetivo deste estudo é compreender o uso do habitat do golfinho-roaz, através da sua ecologia comportamental, na zona Centro e Sudoeste de Portugal continental, em Sesimbra e Sagres, respetivamente, através da estimação da abundância relativa da população, avaliação dos padrões de fidelidade e de residência, análise dos padrões de comportamento das características de grupo e da estrutura social, como também a identificação movimentos entre as duas regiões e de preferências de habitat, em ambas as áreas. Dois conjuntos de dados foram analisados através de dados recolhidos em saídas de mar durante o período de 2007 a 2014, em Sesimbra e Sagres, através de saídas dedicadas e de uma plataforma de oportunidade, respetivamente. Em cada saída, a data, hora e trajeto foram registados. Em cada avistamento foram registados vários parâmetros, tais como a espécie, posição geográfica, tamanho e composição do grupo, comportamento do grupo, bem como o registo fotográfico. As fotografias foram utilizadas para foto-identificação dos indivíduos. Métodos de captura-recaptura foram utilizados para estimar a abundância relativa da população, em cada área. A avaliação do tempo de residência e o tipo de associações sociais dos indivíduos reavistados foram realizados através do programa de análise SOCPROG. A influência da composição e tamanho do grupo no comportamento assim como a influência da composição do grupo na dimensão do grupo foram estatisticamente testadas. Os movimentos entre as duas áreas de estudo foram identificados através de comparação de catálogos de foto-identificação. Por fim, a identificação das preferências de habitat e de áreas mais adequadas para o golfinho-roaz em Sesimbra e Sagres foram efetuadas através de modelação de máxima entropia. Foram realizadas 136 Saídas de mar, em Sesimbra, resultando em 29 avistamentos e 2160 saídas de mar, em Sagres, resultando em 227 avistamentos de golfinho-roaz. A análise dos dois catálogos de foto-identificação, um para cada área, culminou na identificação de 148 indivíduos em Sesimbra e 303 indivíduos em Sagres. Como o esforço de amostragem não foi regular ao longo de todo o período de amostragem nas duas áreas, as estimativas da abundância relativa da população apenas foram feitas para o período de amostragem de 2009 e 2013, em que um esforço de amostragem foi superior e o número de animais identificados também foi mais elevado. Os dados sugerem, através do programa SOCPROG, a existência de uma população aberta de 354 (95%-IC: 156.7- 797.8) indivíduos, para área de estudo de Sesimbra e 350 (95%-IC: 184.7-662.4) indivíduos para a área de estudo em Sagres. Por outro lado, através do Programa MARK, os dados sugerem a existência de 167 (95 % IC:145.2-192.7) indivíduos para a área de estudo de Sesimbra e de 817 (95 % IC 459.6-1458.7) indivíduos para a área de estudo de Sagres. Através do histórico de re-avistamentos de todos indivíduos e da definição utilizada para a fidelidade do local, foram identificados, “não-residentes” (Sesimbra=82%; Sagres=65%), “transientes” (Sesimbra=11%; Sagres=24%), “residentes” (Sesimbra = 7%; Sagres = 11%). Os resultados dos padrões de residência revelam que eventos de emigração ocorrem em Sesimbra e eventos de emigração e de re-imigração ocorrem em Sagres. Relativamente à análise comportamental, o comportamento mais observado em Sesimbra foi de deslocação e em Sagres foi de alimentação. Segundo as análises estatísticas realizadas para ambas as áreas, apenas a composição do grupo influencia a dimensão do grupo, em Sagres. Em relação à análise da estrutura social, o valor médio de associação entre os indivíduos que ocorrem em Sesimbra é de 0.21 e para os indivíduos que ocorrem em Sagres é de 0.05. O padrão das associações entre os indivíduos ajustou-se a um modelo teórico composto por “conhecidos casuais”. Foram identificados 28 indivíduos que se deslocaram entre Sesimbra e Sagres, percorrendo em média 158 quilómetros (SD= 3.5) com uma mínima variação temporal de 11 dias e uma máxima variação temporal de 1465 dias. Os modelos de máxima entropia para o golfinho-roaz obtidos apresentam um valor médio de AUC de 0.77 para a área de Sesimbra e de 0.628 para a área de Sagres. As variáveis ambientais mais importantes que influenciaram a distribuição do golfinho-roaz consistiram no tipo de habitat, distância à costa, aspeto do fundo oceânico e a concentração de clorofila-a, mas com contribuições diferentes para Sesimbra e Sagres. As áreas perto da costa apresentam uma maior probabilidade de ocorrência para esta espécie, tanto em Sesimbra como Sagres. Uma zona mais afastada da costa na área de Sagres, também apresenta elevada adequabilidade para a ocorrência do golfinho-roaz. As características observadas através dos padrões de residência, análise comportamental e social são as esperadas para as populações de golfinho-roaz, que ocorrem em águas costeiras. Estes animais são bastante dinâmicos e móveis, apresentando uma combinação de fidelidade local com movimentos de média distância. De acordo com as análises comportamentais e das características de grupo, Sesimbra e Sagres parecem ser áreas importantes para atividades relacionadas com hábitos alimentares. A variabilidade de movimentos entre as duas áreas pode estar relacionada com a disponibilidade de recursos ou dispersão de indivíduos para efeitos de acasalamento. De facto, numa perspetiva regional, alguns animais parecem apresentar alguma fidelidade na região sudoeste de Portugal, pois foram vistos várias vezes, num período de quatro anos. As áreas propostas como sítio de importância comunitária, em Sesimbra e Sagres, poderão beneficiar o estado de conservação das populações de golfinho-roaz, pois estas áreas foram onde a maioria dos indivíduos foram identificados e apresentaram habitats adequados para espécie. Este estudo pretende contribuir para uma melhor compreensão do uso do habitat do golfinho-roaz em Portugal continental e poderá servir de informação base para o desenvolvimento de medidas de conservação adequadas das populações costeiras desta espécie. Por último, este estudo veio demonstrar a importância dos estudos locais e da comparação de dados entre diferentes regiões, abordagem que poderá ser usada de futuro para compreender melhor espécies móveis como são os cetáceos.Understand the relationship between the distribution of populations and the environment is fundamental to develop management and conservation measures. Species conservation should be primarily developed at the local level, in order to meet the ecological requirements of populations. Studying the habitat use of bottlenose dolphin in different locations can contribute to a better understanding of this species. In Portugal mainland, the study of the bottlenose dolphin has been mainly focused on the resident population of the Sado Estuary. However, coastal groups of bottlenose dolphin are also present in Portuguese coast, but the available information on these groups is scarce. Moreover, bottlenose dolphin is a Species of Community interest under the Habitats Directive and therefore is mandatory the implementation of Special area of Conservation (SAC’s) for this species. Recently, Sites of Community Importance were proposed for this species in the Portuguese coast based on aerial surveys data, particularly in Sesimbra and Sagres. The aim of this study is to understand the habitat use and the dynamics of coastal bottlenose dolphins in two different regions of mainland Portugal, Sesimbra and Sagres, through estimate of population size (relative abundance), assessing the site fidelity and residency patterns, analyse of the behaviour patterns, group characteristics and social structure of coastal bottlenose dolphin in the two areas, identify movements of individuals between the two areas, compare habitat preferences and predict suitable areas for the occurrence of bottlenose dolphins in Sesimbra e Sagres. Two datasets were used through data collected from boat-surveys during the period from 2007 to 2014, in Sesimbra and Sagres. Mark-recapture methods were used to estimate population size. The analyses of residence patterns and social structure of the re-sightings individuals were performed through the SOCPROG software. The influence of group composition and group size on the behaviour as well as the influence of group composition on group size were statistically tested. The movements between the two study-areas were identified through photo-identification catalogues matching. Finally, the identification of habitat preferences and suitable areas for bottlenose-dolphins in Sesimbra and Sagres were carried out through a maximum entropy modelling. Each photo-identification catalogue, culminated in the identification of 148 individuals in Sesimbra and 303 individuals in Sagres. Since the sampling effort was not regular throughout the sampling period in both areas, population size estimates were only made for 2009-2013 sampling period. The data suggest through the SOCPROG software the existence of an open population of 354 (95% -IC: 156.7- 797.8) individuals, for Sesimbra region and 350 (95% -IC: 184.7-662.4) individuals for Sagres region. On the other hand, through the MARK software, data suggest the existence of 167 (95% CI: 145.2-192.7) individuals for Sesimbra and 817 (95% CI 459.6-1458.7) individuals for Sagres. Through the history of re-sightings of all individuals, it were identified "Non-residents" (Sesimbra = 82%, Sagres = 65%), "Transients" (Sesimbra = 11%, Sagres = 24%) and "Residents" (Sesimbra = 7%, Sagres = 11%). The analysis of residence patterns reveals that emigration events may occur in Sesimbra and events of emigration and re-immigration may occur in Sagres. According to the behavioural analysis, the most observed behavioural pattern in Sesimbra was Travelling and in Sagres was Feeding. Regarding social analysis, the mean value of association among individuals occurring in Sesimbra was 0.21 and for individuals occurring in Sagres was 0.05. It was identified 28 individuals, which travelled between the two areas, travelling on average 158 km (SD = 3.5) with a minimum time variation of 11 days and a maximum temporal variation of 1465 days. The maximum entropy models for the bottlenose-dolphin obtained have an average AUC value of 0.77 for the Sesimbra area and 0.628 for the Sagres area. The most important environmental variables that influenced the distribution of bottlenose dolphin were habitat type, distance to the coast, seabed_aspect and chlorophyll-a. The areas near coast seems to be important for this species, in both study-areas. These animals are very dynamic and mobile, presenting a combination of site fidelity with mid-movements. According to behaviour analysis and group characteristics analyses Sesimbra and Sagres seem to be important areas for feeding habits. The variability of movements between the two areas may be related with food resources or individual dispersion for mating purposes. In fact, from a regional perspective, some animals seem to have some fidelity in the southwestern region of Portugal mainland, since they were observed several times within four years sampling period. The areas proposed as Sites of Community Importance, in Sesimbra and Sagres may contribute to the conservation of bottlenose dolphins, since the majority of the individuals were observed in these areas and the most suitable habitats were identified. This study intends to contribute to a better understanding of the habitat use of bottlenose dolphin in Portugal mainland and might serve as base information for the development of effective conservation measures of coastal populations of this species. Finally, this study highlighted the importance of local studies and the comparison of data from different regions, an approach that can be used in the future to better understand mobile species like cetaceans