Distribution and abundance of fisheries resources in the archipelago of Berlengas using baited remote underwater video systems

Abstract

Marine Protected Areas (MPA) represent a safe refuge for numerous species of fauna and flora that suffer from the impacts of exploited resource extraction and the ongoing climate change. Amongst these species, some of them represent a substantial part of national food sources and, therefore, their monitoring and management are of extreme importance. The MPA of the archipelago of Berlengas is a very productive region on which many fishermen rely and whose whole income depends on the health of the region. This study aims to determine if the usage of Baited Remote Underwater Videos (BRUVs) could be an effective technique to monitor the area and commercially valuable marine species whilst determining if there is any significant impact of environmental variables on these species, providing evidence-based knowledge to guide more informed fisheries management. Biological data were collected using a BRUV system. Different environmental variables were preliminarily evaluated before proceeding to a modelling phase (Generalized Linear Models for categorical variables and Generalized Additive Models for continuous variables) for a more robust analysis of the influence of environmental predictors on the abundance and occurrence of the 6 most common species. Species abundance was also evaluated along a transect perpendicular to the shoreline to ascertain the suitability of current MPA spatial design, which imposes fishing restrictions within a 50 m distance from the coast.The community sampled in this study suggest that resorting to BRUVs to monitor fisheries resources in this area could represent an effective method since the community characteristics were in accordance with previously published research on local biodiversity. The modelling process deemed ‘Tide’ and ‘Rugosity’ as the most influential categorical variables on species abundance, whilst ‘Distance to Shore’ and ‘Depth’ were considered to be influential on one of the analysed species. Transect analysis was only deemed influential for Diplodus vulgaris. Ultimately, this study suggests that BRUVs are a viable monitoring mechanism to assess the distribution and abundance of commercially relevant fisheries resources in MPAs, with a future perspective of real-time monitoring, fed by live data transmission that would be processed with AI systems for automated species identification. To do so, further investigation is required, alongside with a grater sampling effort, to ascertain biological responses to environmental pressing and endowing stakeholders and managers with robust information to guide fisheries activities and resource management.

As Áreas Marinhas Protegidas (AMP) representam um refúgio seguro para inúmeras espécies de fauna e flora que sofrem os impactos da extracção de recursos explorados e das alterações climáticas em curso. Entre estas espécies, algumas delas representam uma parte substancial das fontes alimentares nacionais e, portanto, a sua monitorização e gestão são de extrema importância. A AMP do arquipélago das Berlengas é uma região muito produtiva da qual dependem muitos pescadores e cujo rendimento depende totalmente da saúde da região. Este estudo tem como objetivo determinar se o uso de Vídeos Subaquáticos Remotos Iscados (BRUVs) pode ser uma técnica eficaz para monitorar a área e espécies marinhas comercialmente valiosas, ao mesmo tempo em que determina se há algum impacto significativo de variáveis ​​ambientais sobre essas espécies, fornecendo conhecimento baseado em evidências. para orientar uma gestão das pescas mais informada. Os dados biológicos foram coletados utilizando um sistema BRUV. Diferentes variáveis ​​ambientais foram avaliadas preliminarmente antes de prosseguir para uma fase de modelagem (Modelos Lineares Generalizados para variáveis ​​categóricas e Modelos Aditivos Generalizados para variáveis ​​contínuas) para uma análise mais robusta da influência dos preditores ambientais na abundância e ocorrência das 6 espécies mais comuns. A abundância de espécies também foi avaliada ao longo de um transecto perpendicular à linha costeira para verificar a adequação do actual desenho espacial da AMP, que impõe restrições de pesca a uma distância de 50 m da costa. A comunidade amostrada neste estudo sugere que o recurso a BRUVs para monitorizar os recursos pesqueiros nesta área poderia representar um método eficaz, uma vez que as características da comunidade estavam de acordo com pesquisas publicadas anteriormente sobre a biodiversidade local. O processo de modelagem considerou 'Maré' e 'Rugosidade' como as variáveis ​​categóricas mais influentes na abundância das espécies, enquanto 'Distância até a costa' e 'Profundidade' foram consideradas influentes em uma das espécies analisadas. A análise do transecto foi considerada influente apenas para Diplodus vulgaris. Em última análise, este estudo sugere que os BRUVs são um mecanismo de monitorização viável para avaliar a distribuição e abundância de recursos pesqueiros comercialmente relevantes nas AMP, com uma perspectiva futura de monitorização em tempo real, alimentada pela transmissão de dados em tempo real que seriam processados ​​com sistemas de IA para automação. identificação de espécies. Para tal, é necessária uma investigação mais aprofundada, juntamente com um maior esforço de amostragem, para determinar as respostas biológicas às pressões ambientais e dotar as partes interessadas e os gestores de informações robustas para orientar as atividades pesqueiras e a gestão dos recursos.