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Causes and consequences of individual variation in migratory behaviour of Cory’s Shearwaters

Publication . Gatt, Marie C.; Granadeiro, José Pedro; Catry, Paulo

A migração diferencial pode dar origem a diferente fitness experienciado para os indivíduos de uma população devido a efeitos de carry-over, i.e. o efeito das condições experienciadas durante uma época nas fases seguintes do ciclo de vida. A maioria das populações de animais migradores correspondem a migradores parciais, nas quais uma parte da população migra e a outra permanece residente durante todo o ano. Apesar de ser uma estratégia muito observada e importante na compreensão da evolução e das consequências ecológicas das decisões migratórias, a migração parcial tem sido pouco estudada. As espécies de aves pertencentes à ordem Procellariiformes são um modelo interessante para o estudo da migração. Estas aves marinhas distinguem-se de outros taxa de aves classicamente estudados, uma vez que o seu voo planado dinâmico reduz o custo do voo e têm a capacidade de se alimentar em viagem ativa (sem necessidade de efectuar paragens). O objetivo desta tese de doutoramento é investigar as causas e consequências da migração diferencial, particularmente a migração parcial, em cagarras Calonectris diomedea. As cagarras passam o período não reprodutor em várias zonas oceânicas distintas no Oceano Atlântico e no Oceano Índico, sendo que uma proporção de machos permanece na Corrente das Canárias durante todo o ano. Esta tese combina o seguimento remoto em grande escala, durante dois anos, com uma abordagem multidisciplinar, respondendo às seguintes questões: i i. A estratégia migratória correlaciona-se com a personalidade nas cagarras? ii ii. A estratégia migratória e o sucesso reprodutor têm consequências na época reprodutora seguinte em termos de condição física? iii iii. As cagarras migradoras e residentes estão diferencialmente expostas a poluentes durante o período não reprodutor? Foram realizados testes comportamentais para avaliar o comportamento exploratório e a reação à extração do ninho em machos de cagarras, e testámos correlações com a estratégia migratória. Embora o comportamento exploratório não tenha estado relacionado com a estratégia migratória, os machos residentes mostraram maior probabilidade de não reagir à extração do ninho. A estratégia migratória e o insucesso reprodutor precoce tiveram implicações na imunidade inata, stress e massa corporal residual de machos no regresso à colónia no ano seguinte. As aves residentes mostraram uma menor intensidade das malformações nas penas caudais (fault bars - um indicador de stress durante o período não reprodutor), em comparação com as migradoras. A estratégia migratória e o esforço reprodutivo não tiveram outros impactos na condição fisiológica. Neste estudo, foi quantificada a extensão da exposição ao mercúrio durante o período não reprodutor em indivíduos que passaram esse período em diferentes áreas, e relacionado com a posição trófica. As cagarras que permaneceram residentes na Corrente das Canárias tiveram concentrações de mercúrio nas penas mais baixas do que as migradoras, como resultado da posição trófica significativamente mais baixa ocupada pelos residentes durante o período não reprodutor. As diferenças na reação comportamental e fisiológica ao stress entre machos migradores e residentes sugerem que os primeiros podem-se distinguir pelo limiar de stress. Demonstrado que a manutenção somática após eventos de ciclos anuais com elevado custo seja priorizada e que a migração tenha um custo baixo nas cagarras. Mesmo assim, é claro que os subgrupos da população experienciam diferentes condições ao longo da época não reprodutora, evidenciada na posição trófica e exposição ao mercúrio. Estas diferenças no ambiente experienciado, em conjunto com as diferenças endógenas da personalidade (coping style), sugerem que a migração diferencial tem o potencial de gerar mudanças demográficas nesta população. Este estudo sublinha a importância das variações interindividuais na ecologia e evolução populacional.

2021-02Doctoral thesis

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Diet and trophic relationships of top predators in the oceanic region of the archipelago of Madeira

Publication . Romero, Joana; Granadeiro, José Pedro; Catry, Paulo

Os estudos de dieta são um elemento importante na compreensão da ecologia de uma espécie, mas são muitas vezes negligenciados e a sua importância subestimada. A dieta de um organismo permite conhecer o habitat em que o animal vive e as suas adaptações ao meio ambiente, mas também permite saber sobre interações com outras espécies. É a combinação de estudos de dieta de várias espécies que permite construir cadeias alimentares e compreender a estrutura e o funcionamento dos ecossistemas. A aplicação deste tipo de estudos no meio marinho tem importância acrescida, uma vez que estudos baseados em observação directa não são suficientes. Esta importância é ainda mais acentuada nas regiões oceânicas, onde as densidades de organismos são baixas e o seu estudo é um desafio. Esta tese tem como objetivo estudar a dieta e as relações tróficas entre os predadores de topo e as suas presas na região oceânica do arquipélago da Madeira. A dieta e as áreas de alimentação de espécies de importância ecológica e económica, como atuns, aves marinhas e pequenos peixes pelágicos, foram estudadas na tentativa de compreender a sua posição e o seu papel na cadeia alimentar deste ambiente oceânico. A dieta de duas espécies de peixes pelágicos, a cavala Scomber colias e o carapau-negrão Trachurus picturatus, foi analisada com base na identificação do conteúdo estomacal de indivíduos capturados ao longo de um ano, nas proximidades da ilha da Madeira. Ambas as espécies são planctívoras e piscívoras, alimentando-se sobretudo de copépodes calanóides e ciclopóides, e de pequenos agulhões Scomberesox saurus, clupeídeos, apara-lápis Macroramphosus scolopax e mictofídeos. A dieta do patudo Thunnus obesus e do gaiado Katsuwonus pelamis, foi estudada identificando o conteúdo estomacal de indivíduos apanhados na Madeira e confirmada através da análise de mercúrio nos tecidos dos atuns e de outros dois peixes epipelágicos, a bicuda Sphyraena viridensis e o charuteiro Seriola rivoliana. A dieta de ambas as espécies de atum é composta principalmente por espécies epipelágicas, como a cavala e o peixe-rei Atherina sp., o que contrasta com o comportamento e dieta mesopelágicos do patudo em outras regiões do mundo. Também investigámos a utilização de recursos marinhos pela gaivota-de-patas-amarelas Larus michahellis atlantis no arquipélago da Madeira. Esta ave costeira mostrou uma grande dependência antropogénica, com elevado uso de ambientes terrestres e associados ao homem. As poucas vezes que utilizou o meio marinho foi, principalmente, à noite e em associação com embarcações de cerco. A sua dieta refletiu este comportamento, sendo maioritariamente composta por resíduos e alguns peixes. O estudo da variação na composição de espécies epipelágicas na vasta região da corrente das Canárias, foi realizado utilizando as aves marinhas como indicadores. Com recurso a viagens de alimentação e regurgitos de cagarras Calonectris borealis a nidificar nas Ilhas Selvagens, recolhidos por um período de sete anos, este estudo conseguiu detetar uma alteração na comunidade de peixes pelágicos, com um aumento acentuado da população de apara-lápis nos arredores das ilhas Selvagens, em 2017/2018. Por fim, desenvolvemos um modelo baseado no equilíbrio de biomassas de espécies encontradas na Zona Económica Exclusiva do arquipélago da Madeira, utilizando o software Ecopath with Ecosim. Este capítulo reuniu as informações recolhidas nos outros capítulos e juntou-as aos dados disponíveis na literatura. O nosso modelo estimou uma elevada biomassa de produtores primários, zooplâncton, outros crustáceos e invertebrados, mas também de pequenos peixes pelágicos e mesopelágicos, que foram considerados o principal alimento de predadores de topo. O ecossistema caracterizou-se por um baixo número de ligações entre os níveis tróficos, que está relacionado com uma dieta mais especializada por parte de organismos como golfinhos, aves marinhas e grandes peixes pelágicos. Apesar de o ecossistema ter apresentado um nível trófico médio baixo, o nível trófico das pescas foi bastante alto por, na Madeira, predadores de topo como atuns e peixe-espada, serem os mais pescados. Os predadores de topo também foram considerados importantes modeladores do ecossistema, sendo designados por espécies-chave.

2021-05Doctoral thesis

Open access