Εποχικh στρωμaτωση των ειδων στον τεχνητo yφαλο Φαναρiου Ροδoπης (Θρακικo Πeλαγος), με τη μeθοδο της οπτικhς δειγματοληψiας.

Transcript

1 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 1031 Εποχικh στρωμaτωση των ειδων στον τεχνητo yφαλο Φαναρiου Ροδoπης (Θρακικo Πeλαγος), με τη μeθοδο της οπτικhς δειγματοληψiας. Παύλος Βιδωρής, Γιώργος Γκιταράκος και Αργύρης Καλλιανιώτης Εθνικό Ίδρυμα Αγροτικής Έρευνας Ινστιτούτο Αλιευτικής Έρευνας, 64007, Νέα Πέραμος, Καβάλα, ΠΕΡΙΛΗΨΗ Το 1999 ποντίστηκε ο πρώτος τεχνητός ύφαλος στην Ελλάδα, στο Φανάρι Ροδόπης του Θρακικού Πελάγους, αποτελούμενος από πυραμίδες ιταλικού και γαλλικού τύπου. Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκαν τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από τις οπτικές δειγματοληψίες το διάστημα από Μάρτιο 2001 έως Σεπτέμβριο Τα είδη που καταγράφηκαν κατατάχθηκαν σε τρεις κατηγορίες ανάλογα με την εποχική μετακίνησή τους στον ύφαλο καθώς και σε άλλες τρεις ανάλογα με τη θέση τους ως προς τη ζώνη βάθους της κατασκευής. Η σύγκριση των εποχών βασίστηκε στην αφθονία των ειδών (αριθμός ατόμων / πυραμίδα) και η ομαδοποίηση των σταθμών έγινε με την ανάλυση κυρίων συνιστωσών. Από τη στατιστική ανάλυση προέκυψε ότι τέσσερις κύριες συνιστώσες εκφράζουν το 83% της συνολικής μεταβλητότητας της αφθονίας. Το 41,5% της μεταβλητότητας οφείλεται στον τύπο της πυραμίδας. Το 16,4% εκφράζει το διαχωρισμό της πρώτης από τη δεύτερη διετία συλλογής δεδομένων. Το 15,5% οφείλεται στις διαφορετικές αφθονίες των ειδών που καταγράφηκαν σε διαφορετικές ζώνες βάθους, διαφορετικές εποχές, και τέλος το 9,4% της μεταβλητότητας οφείλεται στην αύξηση της αφθονίας νέων στην περιοχή ειδών στις ιταλικές πυραμίδες τη δεύτερη διετία. Seasonal species stratification in the artificial reef of Phanari-Rodopi (Thacian Sea). Results from visual census ABSTRACT The first artificial reef in Greece was deployed in 1999 in Fanari, Thracian Sea, consisted of Italian and French type pyramids. The data collected with visual census from March 2001 to September 2004 were used for the present study. The recorded species were assigned in three categories according to their seasonal residential status in the reef. In addition, they were also assigned in three further strata according to their vertical residential position in the structure. The seasonal variation was based on species abundance (No. of individuals / pyramid) and PC Analysis was used for the grouping of stations. Four PCs make up for 83% of total variability of abundance. 41,5% of variability results from the pyramid type. 16,4% of variability declares the differentiation between the first and the second two-year periods of data collection. 15,5% of variability results from the seasonal differentiation on species abundance, recorded on different vertical strata each season and finally 9,4% of variability results from the increased abundance of newcomer species in the Italian pyramids during the last two years. Keywords: artificial reef, visual census, seasonal assemblages, multivariate analysis, North Aegean, Greece.

2 1032 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας ΕΙΣΑΓΩΓΗ Οι τεχνητοί ύφαλοι χρησιμοποιούνται παγκοσμίως τόσο ως διαχειριστικά μέτρα για την προστασία των λειμώνων ποσειδώνιας από συρόμενα αλιευτικά εργαλεία (Guillen et al. 1994, Ardizzone et al. 1996, Bombace 1996) (περιοχές σημαντικές για τη νεοσυλλογή μεγάλου αριθμού ειδών ψαριών και ασπόνδυλων), όσο και για την προστασία των νεαρών ατόμων που εμπλουτίζοντας την περιοχή οδηγούν μακροπρόθεσμα στη δημιουργία νέων αλιευτικών πεδίων (Spanier et al. 1989, Jensen et al. 2002). Σε περιοχές που χαρακτηρίζονται από εκτάσεις με αμμώδες ή ιλυώδες υπόστρωμα, όπως η περιοχή του Φαναρίου Ροδόπης, ο τεχνητός ύφαλος προσθέτει σκληρό υπόστρωμα και επομένως αυξάνει τη βιομάζα που αναπτύσσεται σε ανάλογες περιοχές. Επίσης παρέχει επιφάνεια για προσκόλληση διηθηματοφάγων οργανισμών και φυτοφάγων που βόσκουν και παρέχει τη βάση για τη μεταφορά ενέργειας από τη στήλη του νερού στα ψάρια και τους μακροασπόνδυλους θηρευτές (Stone et al. 1991). Ο ύφαλος που εξετάζεται στην παρούσα έρευνα είναι ο πρώτος που κατασκευάστηκε στην Ελλάδα και βρίσκεται στο Θρακικό Πέλαγος, στο Φανάρι Ροδόπης. Στα πλαίσια της πενταετούς παρακολούθησης του υφάλου που διενεργήθηκε από το ΙΝΑΛΕ, παράλληλα με τις δειγματοληψίες με τράτα βυθού, πραγματοποιήθηκαν και οπτικές δειγματοληψίες από την καταδυτική ομάδα του ΙΝΑΛΕ με σκοπό την καταγραφή της ιχθυοπανίδας του υφάλου. Τα αποτελέσματα της έρευνας έδειξαν ότι είχε μια θετική επίδραση στην περιοχή, όπως και άλλες παρόμοιες κατασκευές στη Μεσόγειο (Anonymous 2004, Santos et al. 2005). ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ Ο ύφαλος ποντίστηκε το Τα στοιχεία προέρχονται από καταδύσεις την περίοδο παρακολούθησης, από το Μάρτιο του 2001 έως το Σεπτέμβριο του Κατά το διάστημα αυτό έγιναν 10 οπτικές δειγματοληψίες σε πυραμίδες ιταλικού (Ι) και γαλλικού (Γ) τύπου. Τα είδη καταγράφηκαν χωριστά για τους δύο τύπους πυραμίδας. Συνολικά στις 10 δειγματοληψίες (20 σταθμοί) καταγράφηκαν 27 είδη στις πυραμίδες ιταλικού τύπου και 25 στις γαλλικού. Τα είδη που βρέθηκαν διαχωρίστηκαν σε τρεις κατηγορίες ανάλογα με την εποχική τους μετακίνηση στον ύφαλο (residence status): μόνιμοι κάτοικοι (Μ), εποχικοί (εφήμεροι) κάτοικοι (Ε) και περιστασιακά (τυχαία) είδη (Π). Έγινε επίσης διαχωρισμός της σχετικής θέσης που βρέθηκαν τα είδη (residence position) ως προς τη ζώνη βάθους της κατασκευής, σε τρεις κατηγορίες: α) βαθιά ζώνη η περιοχή πάνω στο βυθό γύρω και ανάμεσα στους κυβόλιθους ή σε άμεση επαφή με αυτούς, β) μεσαία ζώνη η περιοχή πάνω από την επιφάνεια του βυθού έως και λίγο κάτω από την κορυφή των πυραμίδων, γύρω και ανάμεσα στους κυβόλιθους και γ) ανώτερη ζώνη η περιοχή της υδάτινης στήλης από την κορυφή των πυραμίδων έως την επιφάνεια. Τα είδη κατατάχθηκαν σε μία από αυτές τις ζώνες, ανάλογα με το πού βρίσκονταν μέσα στον ύφαλο και χαρακτηρίστηκαν ως ΒΖ (βαθιά), ΜΖ (μεσαία) και ΑΖ (ανώτερη). Πίνακας 1. Ιδιοτιμή, % μεταβλητότητας και αθροιστική μεταβλητότητα για κάθε κύρια συνιστώσα. PC Ιδιοτιμή % Μεταβλητότητας Συνολική Μεταβλητότητα 1 11,2 41,5 41,5 2 4,43 16,4 57,9 3 4,19 15,5 73,4 4 2,54 9,4 82,8

3 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 1033 Η εποχική σύγκριση βασίστηκε στην αφθονία των ειδών, εκφραζόμενη ως αριθμός ατόμων ανά πυραμίδα. Η ομαδοποίηση των 20 σταθμών έγινε με την ανάλυση κυρίων συνιστωσών (Principal Component Analysis), χρησιμοποιώντας τον πίνακα των συσχετίσεων (correlation matrix), του πίνακα (27 είδη Χ 20 σταθμούς). Η ιδιοτιμή (eigenvalue) κάθε κύριας συνιστώσας, δείχνει τη σχετική σημασία του άξονα για την εξήγηση της συνολικής διακύμανσης. Στατιστικά σημαντικοί θεωρούνται οι άξονες με ιδιοτιμές μεγαλύτερες της μονάδας (Kaiser criterion) (Kaiser 1958). Οι τιμές των προβολών των σταθμών στους άξονες (scores) χρησιμοποιούνται για την αναγνώριση των σταθμών με τους οποίους συσχετίζεται κάθε άξονας. Οι τιμές των συντελεστών των ειδών στο γραμμικό συνδυασμό των σταθμών χρησιμοποιούνται για να διαπιστώσουμε τα είδη που συσχετίζονται με τον κάθε άξονα. Πίνακας 2. Τιμές των συντελεστών των ειδών στο γραμμικό συνδυασμό των σταθμών. Χρησιμοποιούνται για να διαπιστώσουμε τα είδη που συσχετίζονται με τον κάθε άξονα. Είδος PC1 PC2 PC3 PC4 Rs Rp Chromis chromis -0,175-0,278 0,01-0,275 Ε ΑΖ Pagellus bogaraveo -0,183-0,054 0,159-0,274 Μ ΜΖ Mullus surmuletus -0,22-0,249 0,014-0,239 Ε ΒΖ Octopus vulgaris -0,257-0,153 0,047-0,177 Μ ΒΖ Boops boops -0,043-0,029 0,173-0,174 Π ΑΖ Spondyliosoma cantharus -0,179-0,057 0,312-0,165 Ε ΜΖ Palinurus elephas -0,271-0,089-0,003-0,084 Μ ΒΖ Diplodus annularis -0,192 0,162 0,264-0,079 Μ ΜΖ Serranus cabrilla -0,253 0,11 0,111-0,073 Μ ΜΖ Diplodus vulgaris -0,228 0,18 0,048-0,065 Μ ΜΖ Symphodus cinereus -0,168 0,165-0,108-0,02 Μ ΜΖ Symphodus rostratus -0,256 0,103-0,199-0,01 Μ ΜΖ Hommarus gammarus -0,252 0,067-0,163 0,006 Μ ΒΖ Scorpaena porcus -0,245 0,042-0,117 0,009 Μ ΒΖ Symphodus roissali -0,271 0,092-0,081 0,05 Μ ΜΖ Gobius niger -0,232 0,205-0,155 0,055 Μ ΒΖ Sepia officinalis -0,187-0,285-0,124 0,095 Ε ΜΖ Scorpaena notata -0,251 0,154-0,106 0,128 Μ ΒΖ Trisopterus minutus capelanus -0,162 0,269-0,231 0,142 Μ ΒΖ Tripterygion tripteronotus -0,052 0,21 0,376 0,194 Μ ΒΖ Seriola dumerili -0,063 0,199 0,369 0,197 Π ΑΖ Spicara flexuosa -0,056 0,209 0,378 0,2 Π ΜΖ Phycis phycis -0,194-0,309 0,058 0,202 Ε ΒΖ Lophius budegassa -0,071 0,17-0,261 0,217 Π ΒΖ Diplodus puntazzo -0,138-0,226 0,251 0,307 Ε ΜΖ Pagellus acarne -0,051-0,34 0,024 0,38 Π ΜΖ Conger conger -0,134-0,25-0,052 0,432 Ε ΒΖ

4 1034 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΚΑΙ ΣΥΖΗΤΗΣΗ Οι τέσσερις κύριες συνιστώσες (PCs) εκφράζουν το 83 % της συνολικής μεταβλητότητας δίνοντας ιδιοτιμές μεγαλύτερες της μονάδας (Πίνακας 1). Oι τιμές των συντελεστών των ειδών στο γραμμικό συνδυασμό των σταθμών παρουσιάζονται στον Πίνακα 2. Η πρώτη κύρια συνιστώσα εκφράζει το 41,5% της μεταβλητότητας και διαχωρίζει την εποχική μετακίνηση των ειδών ως προς τον τύπο της πυραμίδας: Στις πυραμίδες ιταλικού τύπου τα είδη που εγκαταστάθηκαν μόνιμα (Pagellus bogaraveo, Diplodus vulgaris, Hommarus gammarus, Palinurus elephas, Octopus vulgaris, Serranus cabrilla, Labridae, Scorpaenidae), καταγράφηκαν σε μεγαλύτερες αφθονίες συγκριτικά με τις πυραμίδες γαλλικού τύπου. Αυτό οφείλεται στο μεγαλύτερο όγκο και πολυπλοκότητα κατασκευής (περισσότεροι ενδιάμεσοι χώροι) των πυραμίδων ιταλικού τύπου. Η δεύτερη κύρια συνιστώσα εκφράζει το 16,4% της μεταβλητότητας. Διαχωρίζει καθαρά τις δύο πρώτες χρονιές, , από τις δύο επόμενες, Τη δεύτερη διετία η αφθονία των μόνιμων (Trisopterus minutus capelanus, D. vulgaris, S. cabrilla, Labridae, Scorpaenidae) και περιστασιακών ειδών ήταν αυξημένη σε σχέση με αυτή των εποχιακών ειδών (Sepia officinalis, Mullus surmuletus, Spondyliosoma cantharus, Phycis phycis) σε αντίθεση με τα έτη Τα είδη Seriola dumerilii, Lophius budegassa, Spicara flexuosa και Boops boops που χαρακτηρίζονται ως περιστασιακά, αυξάνονται σε αφθονία μετά την ωρίμανση του υφάλου (εποίκιση δηλαδή του υφάλου από χλωρίδα και ασπόνδυλα αλλά και αρχική εγκατάσταση μόνιμων κατοίκων). Η τρίτη κύρια συνιστώσα εκφράζει το 15,5% της μεταβλητότητας. Στους καλοκαιρινούς μήνες, συγκριτικά με τους φθινοπωρινούς, η σχετική αφθονία των ειδών που καταλαμβάνουν τη βαθιά ζώνη (L. budegassa, T. minutus capelanus, H. gammarus) ήταν αυξημένη σε σχέση με τα είδη της μεσαίας και ανώτερης ζώνης βάθους. Αυτό εξηγείται από την ύπαρξη θερμοκλινούς σε βάθος μέτρων (Σχήμα 1) κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, που οδηγεί τα είδη που προτιμούν χαμηλότερες θερμοκρασίες στη βαθύτερη ζώνη. Το προφίλ της θερμοκρασίας που παρουσιάζεται στο Σχήμα 1 προκύπτει από μέσες θερμοκρασίες Ιουλίου και Αυγούστου στην περιοχή κατά το διάστημα Αντίθετα την άνοιξη και το φθινόπωρο, που τα νερά αναμειγνύονται σε όλη τη ζώνη βάθους του υφάλου, συναντώνται περισσότερα είδη σε όλη την υδάτινη στήλη. Βάθος (m) Θερµοκρασία (oc) Σχήμα 1. Προφίλ θερμοκρασίας Ιουλίου- Αυγούστου (μέσες τιμές ). Η τέταρτη κύρια συνιστώσα εκφράζει το 9,4% της μεταβλητότητας. Σε αυτή την περίπτωση βλέπουμε μια διαφοροποίηση στις αφθονίες των ειδών μεταξύ πρώτης και δεύτερης διετίας όσον αφορά την παρουσία τους στις πυραμίδες ιταλικού τύπου. Την πρώτη διετία στις ιταλικές πυραμίδες καταγράφηκαν κυρίως είδη που αφθονούσαν στην περιοχή και πριν την κατασκευή του υφάλου (P. bogaraveo, M. surmuletus, O. vulgaris, D. annularis, S. cabrilla) και συνεπώς η παρουσία τους ήταν αναμενόμενη, ενώ τη δεύτερη διετία αυξήθηκε η αφθονία ειδών που δεν ήταν κοινά στο αμμοϊλλώδες υπόστρωμα της περιοχής (S. dumerili, P. phycis, Lophius budegassa, Diplodus puntazzo, Conger conger).

5 8ο Πανελλήνιο Συμποσιο Ωκεανογραφίας & Αλιείας 1035 ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ Η δημιουργία σκληρού υποστρώματος όπως ο τεχνητός ύφαλος, σε μια περιοχή που καλύπτεται από αμμόλασπη και η πρόσθετη επιφάνεια που προσφέρει στο χώρο, παρέχει υπόστρωμα για προσκόλληση διηθηματοφάγων οργανισμών και φυτοφάγων που βοσκούν, ως βάση για τη μεταφορά ενέργειας από τη στήλη του νερού στα ψάρια και τους μακροασπόνδυλους θηρευτές. Την τελευταία διετία της παρακολούθησης μεγάλοι θηρευτές, όπως το S. dumerili, κινούνται εποχιακά στον ύφαλο. Αυτό οφείλεται όχι μόνο στη γενική αύξηση της βιομάζας στην περιοχή αλλά και στην αλλαγή της τροφικής αλυσίδας που μπορεί να υποστηρίξει όλα τα ενδιάμεσα επίπεδα, από τη βάση έως τους μεγάλους θηρευτές. Επίσης η παρουσία και αφθονία των ειδών στον τεχνητό ύφαλο μεταβάλλεται εποχικά και εξαρτάται από τη ζώνη βάθους του θερμοκλινούς. Τέλος παρατηρήθηκε ότι η αφθονία στις πυραμίδες ιταλικού τύπου είναι μεγαλύτερη σε σχέση με τις γαλλικού τύπου, εξαιτίας του μεγαλύτερου όγκου και της πολυπλοκότητας της κατασκευής. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ANONYMOUS, Τελική έκθεση ιχθυολογικής μελέτης. p In: Κατασκευή τεχνητών υφάλων και δημιουργία προστατευόμενων ζωνών στην ευρύτερη περιοχή από το Βιστωνικό κόλπο έως το ακρωτήριο της Μαρώνειας. Αθήνα, Ελλάδα. ARDIZZONE, G. D., SOMASCHINI, A. and BELLUSCIO, A., Artificial reefs in Italy. p In: Proceedings of the First EARRN conference, Arno, Italy. Southampton Oceanography Center. BOMBACE, G Protection of biological habitats by artificial reefs. p In: European artificial reefs research. Southampton Oceanography Center. GUILLEN, J. E., RAMOS, A. A., MARTINEZ, L. and SANCHEZ-LIZASO, J. L., Antitrawling reefs and the protection of Posidonia oceanica (L.) delile meadows in the western Mediterranean Sea: demand and aims. Bulletin of Marine Science, 55 : JENSEN, A. C Artificial reefs of Europe: perspective and future. ICES J. Mar. Sci., 59: S3-S13. KAISER, H. F The varimax criterion for analytic rotation in factor analysis. Psychometrica, 23: SANTOS, M. N., MONTEIRO, C. C. and LASSERRE, G., Observations and trends on the intra-annual variation of the fish assemblages on two artificial reefs in Algarve coastal waters (southern Portugal). Sci. Mar., 69, (3): SPANIER, E., TOM, M., PISANTY, S. and ALMONG, G., Artificial habitat for fisheries in the south-eastern Mediterranean: a model for low productive marine environments. Bull. Mar. Sci., 44, (2): STONE, R. B., MCGURRIN, J. M., SPRAGUE, L. M. and SEAMAN Jr., W., Artificial Habitats of the World: Synopsis and Major Trends. p In: Artificial Habitats for Marine and Freshwater Fisheries, edited by W. Seaman Jr. and L. Sprague, San Diego, California, USA. Academic Press Inc.