Estudio de la dinámica de poblaciones pelágicas de peces mediante técnicas hidroacústicas

[Resumen]La presente Tesis ha analizado mediante técnicas hidroacústicas aspectos de la ecología de las poblaciones pelágicas tales como comportamiento frente a buques de investigación; proceso y patrones de agregación y distribución espacial; migración; y estimación de la abundancia, dinámica y hábitats. Los datos han procedido principalmente de las campañas de prospección acústico-pesquera llevadas a cabo por el Instituto Español de Oceanografía en primavera en el litoral norte español y Golfo de Vizcaya entre los años 1992 y 2002, y 2013-2015, la mayoría perteneciente a la serie histórica PELACUS. Se ha evidenciado el efecto del ruido irradiado sobre el comportamiento de las especies objeto de estudio por buques cuya firma acústica no cumple con los estándares establecidos, generando un sesgo en los datos y estimaciones. Sin embargo, este sesgo es considerado mínimo en los buques silenciosos, lo que permite la continuidad de las series históricas de forma independiente del buque. El análisis de los patrones de agregación y distribución espacial ha permitido establecer protocolos para la identificación de ecotrazas, el período del día idóneo para su observación y determinar el alcance de la autocorrelación espacial de las principales especies pelágicas. Los resultados han sido utilizados para optimizar el diseño y estrategias de muestreo de las campañas de prospección acústica cuyo objetivo principal es la estimación de la abundancia de las poblaciones pelágicas por medio del método de ecointegración. Las técnicas acústicas han permitido descartar una migración de post-puesta significativa de adultos de bacaladilla desde la zona principal de puesta, situada en Porcupine (oeste de Irlanda) hacia el Golfo de Vizcaya, siendo, por el contrario, una zona preferentemente de alevinaje con presencia también de individuos adultos de edades jóvenes. Finalmente, el análisis de la serie histórica de campañas ha permitido establecer los hábitats preferentes de las principales especies pelágicas (sardina, jurel, caballa, ochavo, jurel mediterráneo, estornino, boga y juveniles de merluza), muy relacionados con las principales características oceanográficas que van variando a lo largo de la costa. Por otra parte, la serie histórica PELACUS confirma tanto la fuerza de los buenos reclutamientos de las poblaciones de caballa, jurel y sardina como los descensos de biomasa de población adulta en el caso de la sardina y la bacaladilla.[Resumo]A presente Tese analizou, mediante técnicas hidroacústicas, aspectos da ecoloxía das poboacións peláxicas como o comportamento fronte a buques de investigación; proceso e patróns de agregación e distribución espacial; migración; e estimación da abundancia, dinámica e hábitats. Os datos procederon maiormente das campañas de prospección acústico-pesqueira levadas a cabo polo Instituto Español de Oceanografía en primavera no litoral norte español e Golfo de Biscaia entre os anos 1992 e 2002, e 2013-2015, a meirande parte pertencente á serie histórica PELACUS. Evidenciouse o efecto do ruído irradiado sobre o comportamento das especies obxecto de estudio por buques cuxa sinatura acústica non cumpre cos estándares establecidos, xerando un biés nos datos e nas estimacións. Porén, este biés é considerado mínimo nos buques silenciosos, o que garante a continuidade das series históricas de forma independente do buque. A análise dos patróns de agregación e distribución espacial permitiu establecer protocolos para a identificación de ecotrazas, o período do día idóneo para a súa observación e determinar o alcance da autocorrelación espacial das principais especies peláxicas. Os resultados foron utilizados para optimizar o deseño e estratexias de mostraxe das campañas de prospección acústica cuxo obxectivo principal é a estimación da abundancia das poboacións peláxicas por medio do método de ecointegración. As técnicas acústicas permitiron tamén descartar unha migración de post-posta significativa de adultos de lirio dende a zona principal de desova, situada en Porcupine (oeste de Irlanda) cara o Golfo de Biscaia, sendo, porén, unha zona preferentemente de cría con presenza tamén de individuos adultos de idades xove. Finalmente, a análise da serie histórica de campañas permitiu establecer os hábitats preferentes das principais especies peláxicas (sardiña, xurelo, xarda, ochavo-reló, xurel branco, cabalón, boga e carioca), moi relacionados coas principais características oceanográficas que van variando ao longo da costa. Pola outra banda, a serie histórica PELACUS confirma tanto la forza dos bos recrutamentos das poboacións de xarda, xurelo e sardiña como os descensos de biomasa da poboacións adulta no caso da sardiña e do lirio.[Abstract]The present dissertation has analysed, using hydroacoustic techniques, ecology aspects of the pelagic fish species such as fish behaviour in relation to a survey vessel; aggregation and distribution patterns and processes; migration; and abundance estimation, dynamics and habitats. Data were mainly obtained from the spring Spanish acoustic-trawl time series PELACUS carried out by the Spanish Oceanographic Institute, SIO-IEO, off the northern Spanish waters and in the Bay of Biscay from 1992 to 2002, and from 2013 to 2015. The impact of the radiated noise on the fish behaviour from research vessels with acoustic signature higher than the recommended standard for these ships, has been demonstrated. This might cause bias in data collection and estimates. Nevertheless, this bias is considered to be negligible for noise-reduced vessels, allowing time series be continued. The analysis of the aggregation and distribution patterns has allowed for establishing echo-trace identification protocols, determine occurrence patterns along the day and to estimate the mean range of the spatial autocorrelation for the main species. Results were used to optimize survey design and strategies for the acoustic surveys targeting on biomass estimation. Besides, hydro-acoustic were used to reject a significant post-spawning migration of adult blue whiting from the main spawning grounds located around Porcupine area (west of Ireland) towards the Bay of Biscay. On the contrary, this last area should be rather considered a nursery area where only young mature fish would migrate. Finally, the PELACUS time series was used to infer the preferential habitats of sardine, horse mackerel, mackerel, chub mackerel, boar fish, bogue, Mediterranean horse mackerel and juvenile hake. These are closely related with the main oceanographic characteristics and processes which are different along the Spanish coast. On the other hand, PELACUS, although covering the boundary of the most important stocks, is useful as long as is confirming the strength of the good year classes (recruitment) for mackerel, horse mackerel and sardine, while is detecting the first symptoms of a declining in the stock productivity