Defienden dos tesis doctorales dirigidas por investigadores del COB del IEO

Defienden dos tesis doctorales dirigidas por investigadores del Centro Oceanográfico de Baleares del IEO

En las últimas semanas las contratadas predoctorales Patricia Puerta y Mª Pilar Tugores defendieron respectivamente sus tesis doctorales en la Universitat de les Illes Balears.

En primer lugar, el pasado 13 de noviembre realizó la defensa de tesis doctoral Patricia Puerta, que llevaba por título "Spatial ecology of harvested cephalopods in the Western Mediterranean" y que ha sido dirigida por los investigadores del COB, Antoni Quetglas y Manuel Hidalgo.

Resumen: Las condiciones ambientales y del hábitat varían a lo largo de la geografía, dictando la distribución de las especies y la dinámica poblacional, así como los cambios en el tiempo de las abundancias. La ecología espacial aborda los mecanismos subyacentes que impulsan esas fluctuaciones teniendo en cuenta las diferentes respuestas en el espacio de las poblaciones y especies, caracterizando las consecuencias de los cambios en los patrones espaciales. La investigación en ecología espacial de cefalópodos es escasa y en general, en cualquier otro grupo taxonómico marino diferente de los peces. Los cefalópodos pueden considerarse un grupo clave en las redes tróficas marinas y un importante recurso pesquero, representando hasta el 30% de los desembarques pesqueros a nivel mundial. Esta tesis doctoral representa el primer estudio que integra la ecología espacial y la dinámica poblacional de los cefalópodos a diferentes escalas espaciales y temporales, centrándose en las especies explotadas más importantes del Mediterráneo occidental. Particularmente en el mar Mediterráneo, los estudios de poblaciones de cefalópodos están muy fragmentados e incluyen escalas espacio-temporales cortas. La presente tesis pretende también comparar las diferencias en la respuesta entre especies pelágicas (calamar) y bentónicas (pulpo). Además, los cortos ciclos de vida y la reproducción semélpara y estacional hacen a los cefalópodos muy sensibles a las condiciones cambiantes. Estas características sugieren que las poblaciones de cefalópodos del Mediterráneo occidental pueden exhibir diferentes dinámicas y respuestas en relación a los hábitats y condiciones ambientales heterogéneas de esta área.

Los resultados de esta tesis mostraron que las poblaciones de cefalópodos responden principalmente a procesos ecológicos desencadenados por la variabilidad climática y los factores tróficos (como la concentración de clorofila y la densidad de presas). Los mismos procesos influenciaron a los cefalópodos bentónicos y pelágicos, pero exhibiendo diferentes sensibilidades y lapsos de tiempo en la respuesta a esos factores. Las condiciones heterogéneas hidro-climáticas y de productividad a través del área de estudio, evidenciaron regiones diferenciadas geográficamente en relación a las características de estos procesos. Esta variabilidad espacial fue responsable de la estructura espacial de los cefalópodos con poblaciones segregadas adaptadas a las condiciones a escala local (sub-unidades de la población). Esta estructuración espacial se observó en todas las especies estudiadas y en ambas escalas temporales, estacional e interanual, lo que conlleva consecuencias importantes para la evaluación y gestión de las pesquerías. Los patrones espaciales y temporales, como ciclos estacionales o áreas con altas densidades de cefalópodos, pueden variar a escala interanual debido a la propia demografía de las poblaciones (efectos denso-dependientes). La adaptación local de las poblaciones dio lugar a diferentes respuestas frente al mismo factor cambiante (e.g. temperatura superficial del mar) entre sub-unidades. Este resultado sugiere que los cefalópodos no se enfrentarán de igual forma a los futuros escenarios bajo los impactos del Cambio Global, tanto a nivel inter-específico como intra-específico.

La influencia ambiental mostró importantes efectos indirectos sobre los cefalópodos a través de la disponibilidad de alimento en la red trófica. Así, la distribución regional de las poblaciones de cefalópodos se definió por la localización de las principales vías tróficas en el Mediterráneo occidental. En un intento de extender estos resultados en el contexto del ecosistema, se analizaron también los patrones espaciales en la interacción entre especies, incluyendo relaciones de predador-presa y competidores. La estructuración espacial observada en las poblaciones de cefalópodos también se evidenció en el solapamiento entre posibles competidores, que respondió a la distribución de los recursos compartidos. Por lo tanto, los recursos tróficos y la interacción entre especies también juegan un papel importante en la ecología espacial de los organismos marinos, particularmente de los cefalópodos. Además, las condiciones superficiales, como la temperatura o la concentración de clorofila, constantemente describieron una fuerte influencia a través de las redes tróficas sobre ambos tipos de cefalópodos, pelágicos y bentónicos. Estos resultados indican un fuerte acoplamiento entre la superficie y el fondo del Mediterráneo occidental, que permite mantener la alta diversidad y biomasa de organismos vivos a pesar de las condiciones oligotróficas.

En segundo lugar, el pasado 25 de noviembre, Mª Pilar Tugores defendió su tesis doctoral titulada "Incertidumbre en las estimaciones de abundancia, distribución espacial y modelado del hábitat de dos especies de peces pelágicos, la sardina (Sardina pilchardus) y la anchoa (Engraulis encrasicolus), en el Mediterráneo a partir de campañas acústicas españolas de finales de otoño", dirigida por Magdalena Iglesias , investigadora del COB.

Resumen: Los pequeños peces pelágicos son especies que viven en la columna de agua, con escasa relación con el fondo marino. Durante el día forman bancos de peces con el objetivo de alimentarse, defenderse de potenciales depredadores o por motivos de eficiencia energética, dispersándose durante la noche. La importancia de los pequeños pelágicos en el ecosistema marino radica en la proporción de biomasa que representan y en la función clave que desempeñan como eslabones intermedios de la cadena trófica, transfiriendo energía de los niveles tróficos inferiores hacia los niveles superiores. Sus poblaciones son particularmente sensibles a las fluctuaciones ambientales y, con frecuencia, se encuentran bajo un régimen de explotación elevado por parte de las pesquerías comerciales. Esto puede conllevar colapsos ocasionales de sus poblaciones, afectando al ecosistema marino y a las pesquerías que las mantienen.

Casi el 50% del total de la biomasa anual desembarcada en los puertos del Mediterráneo provienen de los pequeños peces pelágicos. En el Mediterráneo Occidental, la sardina (Sardina pilchardus) y el boquerón (Engraulis encrasicolus) son las dos especies más importantes, tanto en términos de biomasa como capturada como por su interés comercial. A pesar de su importancia, la distribución espacial de las poblaciones explotables es poco conocida así como también lo es la relación de la distribución espacial con los parámetros ambientales.

Desde principios de los años 90, se llevan a cabo campañas acústicas en la plataforma continental española del Mediterráneo a finales de otoño, coincidiendo con el reclutamiento de la anchoa y la época de puesta de la sardina. A pesar de que el principal objetivo de estas campañas es la estimación de la abundancia y de la biomasa de la sardina y el boquerón, también se recogen datos de la comunidad pelágica en conjunto periódicamente. Además, a lo largo de la última década se ha detectado un incremento de otras especies de pequeños y medianos pelágicos y, por consiguiente, se aconsejó la aplicación de un enfoque multiespecífo en la evaluación de pesquerías del Mediterráneo.

El presente trabajo se estructura en dos secciones. La primera sección del trabajo analiza la distribución espacial (1D y 2D) de la sardina y el boquerón por medio de técnicas geoestadísticas, tanto transitivas como intrínsecas. Se presta especial atención a la incertidumbre asociada a las estimaciones de abundancia y, concretamente, a la incertidumbre asociada al diseño de muestro que se considera uno de los factores que contribuyen con mayor intensidad al error aleatorio.

La segunda sección explora los factores ambientales que condicionan la presencia-ausencia de sardina y boquerón a finales de otoño. Datos ambientales obtenidos de satélite, como la temperatura superficial del mar, la salinidad, clorofila, radiación fotosintéticamente activa, anomalías del nivel del mar y la profundidad del fondo marino se relacionan con la presencia-ausencia de las poblaciones explotables de sardina y boquerón mediante modelos aditivos generalizados (GAM, del acrónimo inglés) para determinar las relaciones existentes. El hábitat de la puesta de sardina se ha estudiado igualmente para modelar la presencia-ausencia de huevos de sardina e intentar entender la evolución de las especies explotables.