Risk factors for cetacean species in western Mediterranean Sea through fixed-line transects monitoring

Abstract

The Mediterranean Sea represents a particularly sensitive ecosystem for the coexistence of biodiversity richness and high levels of anthropogenic pressure, that can affect marine species in several ways. Cetaceans are considered good indicators of the status of marine waters, therefore monitoring their populations, together with their interactions with anthropogenic factors, are key elements in a conservation perspective. Continuous research effort is effective to investigate temporal changes in species distribution together with impact factors, in order to highlight potential risk situations at early stage. The Fixed Line Transect Mediterranean Monitoring Network conducts regular surveys across the Western Mediterranean basin, using ferries as platform of research; the shared methodology provides standardised information about cetacean presence and potential threats, even in remote offshore areas and all year round. My PhD project aimed to improve knowledge about cetacean seasonal patterns of distribution and movements within the Western Mediterranean basin, and to investigate their relationships with maritime traffic and marine litter, considered among the major threats for these species. Using data gathered from the FLT Network, it was possible to explore these topics at large spatio-temporal scales, addressing several conservation issues within the current legislative framework. Seasonal movements across the Sardinian-Balearic Sea were detected for the most frequent cetacean species (i.e. fin whale, striped dolphin and sperm whale) and significant hot spots and sensitive areas were identified in this basin mainly in spring/summer, due to the combined effect of high species diversity, abundance, clustering and presence of juveniles. Maritime traffic in the Sardinian-Balearic Sea showed the lowest intensity with respect to the Ligurian and Tyrrhenian Sea, and its influence on cetacean sightings seemed to have a minor effect, following a general decreasing pattern from spring/summer to autumn/winter, due to the combination of different intensity and composition of maritime traffic. Conversely, the identification of accumulation areas of floating litter (i.e. plastic) in all seasons suggested the presence of high pollution loads, representing a more relevant risk for many cetaceans species living in these waters. On the other hand, this study showed the constant risk conditions which cetaceans face in the Ligurian Sea, due to the high density of maritime traffic and plastic pollution. In fact, these highly productive waters, included in the marine protected area of Pelagos Sanctuary, attract all cetacean species, that are sharing at the same time their favourable habitat with a strong anthropogenic pressure. These results underlined the importance of improving research all year round to complete information about habitat use and movements of cetacean species at large scale, together with the trends of major risk factors through the basin. This study showed the effects of human activities on cetacean species, influencing their distribution and, presumably, their behaviour. In particular, in areas where the combined effect of different risk factors can impair the regular presence of the species with probable consequences at population level, this information represents a support for the implementation of adaptative conservation measures, even in offshore regions.

Il mar Mediterraneo rappresenta un ecosistema particolarmente sensibile per la coesistenza di ricchezza di biodiversità ed alti livelli di pressione antropica, che possono avere effetti negativi sulle specie marine. I cetacei sono considerati buoni indicatori dello stato delle acque marine, pertanto monitorare le loro popolazioni, insieme alle interazioni con i fattori antropici, sono elementi chiave in una prospettiva di conservazione. Uno sforzo di ricerca continuativo è efficace per investigare le variazioni temporali della distribuzione delle specie insieme ai fattori di impatto, per poter individuare al più presto potenziali situazioni di rischio. Il Fixed Line Transect Mediterranean Monitoring Network conduce un’indagine sistematica nel bacino occidentale del Mediterraneo, usando i traghetti di linea come piattaforme di ricerca; l’applicazione di una metodologia condivisa fornisce dati standardizzati sulla presenza di cetacei e potenziali minacce, anche in aree di alto mare e durante tutto l’anno. Il mio progetto di dottorato ha permesso di aumentare le conoscenze riguardo la distribuzione ed i movimenti stagionali dei cetacei nel bacino occidentale del Mediterraneo, e di studiare le loro relazioni con il traffico marittimo ed i rifiuti solidi galleggianti, considerati tra le maggiori minacce per queste specie. Utilizzando i dati raccolti dal FLT Network, è stato possibile esplorare questi argomenti su ampia scala spaziale e temporale, affrontando diversi aspetti di conservazione all’interno dell’attuale quadro normativo. Nel bacino del mar di Sardegna-Baleari sono stati osservati movimenti stagionali per le specie di cetacei più frequenti (i.e. balenottera comune, stenella e capodoglio) e hot spots significativi e aree sensibili sono stati identificati soprattutto in primavera/estate, per l’effetto combinato di alta diversità di specie, abbondanza, raggruppamento e presenza di giovani. Il traffico marittimo nel mar di Sardegna-Baleari ha mostrato la più bassa intensità rispetto al mar Ligure e mar Tirreno, e la sua influenza sugli avvistamenti di cetacei è apparsa minore, seguendo una generale diminuzione dalla primavera/estate all’autunno/inverno, per la diversa intensità e composizione del traffico navale. Al contrario, l’identificazione di aree di accumulo di rifiuti galleggianti (i.e. plastica) in tutte le stagioni ha indicato la presenza di alti livelli di inquinamento, rappresentando un rischio più rilevante per molte specie di cetacei che vivono in queste acque. D’altra parte, questo studio ha mostrato le costanti condizioni di rischio che i cetacei affrontano nel mar Ligure, dovute all’elevata densità di traffico marittimo e inquinamento da plastica. Infatti, queste acque altamente produttive, incluse nell’area marina protetta del Santuario Pelagos, attirano tutte le specie di cetacei, che allo stesso tempo condividono il loro habitat più favorevole con una forte pressione antropica. Questi risultati hanno evidenziato l’importanza di incrementare la ricerca durante tutto l’anno per completare le conoscenze sull’uso dell’habitat e sui movimenti delle specie di cetacei su larga scala, insieme allo studio delle tendenze dei maggiori fattori di rischio nel bacino. Il presente studio ha mostrato come le attività umane possano avere effetti sulle specie di cetacei, influendo la loro distribuzione e, presumibilmente, il loro comportamento. In particolare, in aree dove l’effetto combinato di più fattori di rischio può compromettere la presenza abituale delle specie con possibili ripercussioni a livello di popolazione, queste informazioni sono di supporto per l’implementazione di misure di conservazione adattative, anche in alto mare.