USO DO HABITAT DO BOTO, Tursiops truncatus, NO ESTUÁRIO DA LAGOA DOS PATOS E ÁGUAS COSTEIRAS ADJACENTES, RS, BRASIL

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE/FURG INSTITUTO DE OCEANOGRAFIA PÓS-GRADUAÇÃO EM OCEANOGRAFIA BIOLÓGICA USO DO HABITAT DO BOTO, Tursiops truncatus, NO ESTUÁRIO DA LAGOA DOS PATOS E ÁGUAS COSTEIRAS ADJACENTES, RS, BRASIL JULIANA COUTO DI TULLIO Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Oceanografia Biológica da Universidade Federal do Rio Grande/FURG, como requisito parcial à obtenção do título de Mestre Orientador: Eduardo Resende Secchi RIO GRANDE Janeiro de 2009

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4 iii Eu dedico esta dissertação a meu irmão André, minha mãe Evangelina e ao meu pai Edson, que sempre me apoiaram por onde andei.

5 iv AGRADECIMENTOS Ao Eduardo Secchi, meu grande amigo e orientador, por sempre acreditar e apoiar em tudo para a realização desse projeto. Ao Pedro Fruet, pelo incentivo, amizade, carinho e grande ajuda em todas as etapas deste projeto. Você foi fundamental! Ao Miro, muito obrigada por toda ajuda!! A Silvina, Neko, Tiago Gandra, Serginho e Dani, grandes amigos que sempre me ajudaram quando precisei. Aos amigos do laboratório que se dedicaram ao projeto Lília, Rodrigo, Jaca, Jony, Munir e Paulo e Paula. Ao Lauro Barcellos, pelo permanente apoio ao Projeto Botos Aos amigos do Museu Oceanográfico, obrigada por toda a ajuda!! Ao Lauro Caliari, Rafa Guedes e Elaine, pela ajuda na coleta de dados de batimetria. Ao Curiri, pela disponibilização dos dados das variáveis ambientais. À Silvana Dans, Kike Crespo, Griselda Garaffo e Mariano Coscarella, pela ajuda e atenção quando estive na Argentina. Aos meus avós Edgard, Adelina, Aníbal e Marli, obrigada por sempre estarem me esperando com muito carinho! À minha querida família que sempre me apoiou! Vocês fazem muita falta!!!

6 v À minha família gaúcha, Dona Helena, Lúcia, Débora, Marcelo, Lica e Denise, pelo apoio, carinho e amizade durante todos esses anos. Aos meus irmãos do coração, Silvina, Alice, Paulinha, Bel, Rafa Guedes, Dimas, Kawan, Rox, Camilinha, Carmen, Rafa Crespo, Gambá, Ariela, Adriana, Martinha, Déia Dalben. Aos meus sobrinhos, Clarinha, Lucas e Enzo. Ao Bill Rossiter, pelas bolsas para comparecer aos congressos. Ao David Janiger, por todas as bibliografias enviadas. Ás Instituições financiadoras do Projeto Botos: Yachu Pacha, IdeaWild, WDCS, Cetacean Society International e Porto de Rio Grande.

7 vi INDICE LISTA DE TABELAS...viii LISTA DE FIGURAS... ix RESUMO... 1 ABSTRACT INTRODUÇÃO MATERIAL E MÉTODOS Área de Estudo Desenho Amostral Coleta de Dados Análise dos dados RESULTADOS Esforço e Caracterização da Área Padrões de Distribuição Espacial e Temporal dos Botos Estuário da Lagoa dos Patos Área Costeira Adjacente ao Estuário da Lagoa dos Patos Padrões de Distribuição Espacial e Temporal das Redes de Pesca Estuário da Lagoa dos Patos Área Costeira Adjacente ao Estuário da Lagoa dos Patos Efeitos das variáveis ambientais, espaciais e temporais na densidade dos Botos Modelo Geral...46

8 vii Área Estuarina Área Costeira Adjacente ao Estuário da Lagoa dos Patos Efeito das Variáveis Espaciais e Temporais no Esforço Pesqueiro Modelo Geral Estuário Área Costeira Adjacente ao Estuário Sobreposição entre Botos e o Esforço Pesqueiro DISCUSSÃO CONCLUSÃO...75 LITERATURA CITADA...76

9 viii LISTA DE TABELAS Tabela Página Tabela Intervalos dos valores nas diferentes classes de cada variável. 22 Tabela Variáveis categóricas utilizadas nos modelos. 26 Tabela Esforço mensal das saídas de campo nas três áreas monitoradas. 31 Tabela Densidades médias dos botos observados em cada período e subáreas. Tabela Densidades médias de redes observadas em cada período e subáreas. Tabela Modelos simples e combinados com cada variável separadamente e valores de AIC utilizando dois tipos de distribuição Tabela Resultados do modelo escolhido relacionando as variáveis escolhidas com densidade dos botos Modelos simples e combinados com cada variável separadamente e valores de AIC Tabela Resultados do modelo escolhido relacionando as variáveis escolhidas com a maior densidade dos botos Tabela Modelos simples e combinados com cada variável separadamente e valores de AIC Tabela Resultados do modelo escolhido relacionando as variáveis escolhidas com a maior densidade dos botos Tabela Modelos simples e combinados com cada variável separadamente e valores de AIC utilizando dois tipos de distribuição Tabela Resultados do modelo escolhido relacionando as variáveis escolhidas com a maior densidade das redes Tabela Modelos simples e combinados com cada variável separadamente e valores de AIC utilizando dois tipos de distribuição (Poisson e Binomial Negativa bin. neg.) Tabela Resultados do modelo escolhido relacionando as variáveis escolhidas com a maior densidade das redes

10 ix Tabela Modelos simples e combinados com cada variável separadamente e valores de AIC utilizando dois tipos de distribuição Tabela Resultados do modelo escolhido (GLM com distribuição binomial negativa e função de ligação log) relacionando as variáveis escolhidas com a maior densidade dos redes

11 x LISTA DE FIGURAS Figura Figura Área de estudo. Linhas demonstram a disposição das transecções nas áreas amostradas o desenho amostral. Página 15 Figura Pescador largando redes a partir do molhe oeste. 15 Figura Dados oceanográficos sendo amostrados em uma das estações. 17 Figura Foto de um bote largando uma rede na área costeira utilizando a bandeira para marcá-la. Figura Raster gerado com os valores de profundidade. Ponto de coleta de intensidade e direção de correnteza - ADCP Figura Raster gerado com valores de distância da costa. 20 Figura Transectos realizados durante o estudo e a área que era possível procurar por grupos de botos e redes. Figura Grids que fizeram parte das análises por estarem dentro da área de procura. Figura Valores médios mensais e erros padrões de temperatura superficial durante o período de estudo. Figura Área de estudo com os grids que apresentam uma sobreposição quando as áreas sul e norte são monitoradas. Figura Porcentagem da área estuarina amostrada por categoria numa saída completa e durante todo o estudo. Figura Porcentagem da área costeira amostrada por categoria numa saída completa e durante todo o estudo. Figura Porcentagens das classes distância da linha de costa em uma saída completa na Área Costeira e o esforço em cada classe da variável durante todo o estudo. Figura Densidades médias e erros padrões de botos observados e o esforço em cada subárea e período amostrado. Figura Densidades médias e erros padrões de botos em cada classe de distância da boca da barra (km)

12 xi Figura Densidades médias e erros padrões de botos em cada classe de profundidade. Figura Densidades médias e erros padrões de botos em cada classe de declive. Figura Gráficos de dispersão que demonstram: a profundidade aumentando em uma função polinomial com a distância da costa (A); a declividade diminuindo à medida que aumenta a distância da costa (B) e a profundidade (C). Figura Densidades médias e erros padrões de botos em cada classe de distância da linha de costa sem levar em consideração os grupos avistados nos primeiros transectos. Figura Densidades médias e erros padrões de botos em cada classe de distância da linha de costa incluindo todos os transectos. Figura Densidades médias e erros padrões de botos em cada classe de distância da barra. Figura Densidades médias e erros padrões de redes observadas em cada subárea e período amostrado. Figura Densidades médias e erros padrões de redes em cada classe de distância da boca da barra. Figura Densidades médias e erros padrões de redes em cada classe de profundidade. Figura Densidades médias e erros padrões de redes em cada classe de distância da linha de costa sem levar em consideração os grupos avistados nos primeiros transectos. Figura Densidades médias e erros padrões de redes em cada classe de distância da linha de costa incluindo todas as transecções. Figura Densidades médias e erros padrões de redes em cada classe de distância da boca da barra Figura Mapa das densidades de kernel para botos no período quente. 56 Figura Mapa das densidades de kernel para botos no período frio. 57 Figura Mapa das densidades de kernel para redes no período quente. 58 Figura Mapa das densidades de kernel para redes no período frio. 59

13 xii Figura Mapa das áreas representativas (kernel 90%) dos botos e das redes no período quente. Figura Mapa das áreas de sobrebosição entre redes e botos) no período quente. Figura Mapas das áreas representativas (kernel 90%) dos botos e das redes no período frio. Figura Mapa das áreas de sobreposição entre redes e botos no período frio. Figura 4.1. Área de exclusão de pesca de emalhe sugerida com base nos resultados deste estudo

14 1 RESUMO Este estudo teve como objetivo descrever os padrões de distribuição da população de boto que habita o estuário da Lagoa dos Patos e águas costeiras adjacentes e sua sobreposição com a distribuição dos locais da pesca de emalhe artesanal. Transecções em zigue-zague foram efetuadas dentro do estuário e perpendiculares às isóbatas na área costeira. Amostragem de dados oceanográficos (e.g. temperatura da água, salinidade e transparência) foram realizadas em estações pré-estabelecidas em ambas as áreas. A área de estudo foi dividida em células (grids) de 0,25km 2. O número de botos e redes de pesca foram contados durante o esforço de observação, obtendo-se valores de densidade para cada célula. Modelos Lineares Generalizados (GLM) foram usados para identificar variáveis ambientais, espaciais e temporais que melhor explicam os padrões de densidade dos botos e redes observados. No estuário, a maior densidade de botos ocorreu durante a primavera e o outono em áreas com maiores declives e próximas à boca da barra. Na área costeira adjacente, maiores densidades dos botos foram encontradas a menores distâncias da costa e em áreas próximas a boca da barra. O esforço pesqueiro na área estuarina ocorreu em maior intensidade durante a primavera e o outono ao longo de toda a região amostrada do estuário e foi intensificada próxima à boca da barra e da costa durante a primavera e o verão na área costeira adjacente. Estes resultados sugerem um maior risco para essa população devido a maior probabilidade de captura acidental durante o verão nas proximidades da boca da barra. Planos de conservação para essa população podem ser estabelecidos com base no seu padrão de distribuição observado.

15 2 ABSTRACT The aims of this study were to describe patterns of habitat use of the bottlenose dolphin population inhabiting the estuary of the Patos Lagoon and adjacent coastal waters as well as to determine the potential overlap between dolphins and artisanal gillnet fishing distribution. Zig-zag and perpendicular to coast transects were surveyed in the estuary and coastal areas, respectively. Sampling of oceanographic data (e.g. water temperature, salinity and transparency) were taken place in pre-defined stations along the transects in both areas. The sampling area was split in 0.25km 2 grids. The number of bottlenose dolphins and fishing nets observed on survey effort were used to estimate their density for each grid. Generalized Linear Models (GLM) were used to identify environmental, spatial and temporal explanatory variables that better describe the patterns of density of dophins and nets. In the estuary, higher density of bottlenose dolphins were observed during spring and autumn in steep areas near the estuary mouth. In the coastal adjacent area, dolphin densities increased as the distance to the coast and the estuary mouth decreased. Fishing effort was higher in spring and autumn and was distributed along the entire surveyed area in the estuary. In the adjacent coast, the fishing effort was intensified during spring and summer near the estuary mouth. The results presented here suggest a higher risk for the dolphins due to increased entanglement probability in fishing nets during summer in areas near the estuary mouth. Conservation plans might be established for this population, if needed, according to its distribution patterns described here.

16 3 1 INTRODUÇÃO Os cetáceos são encontrados em quase todos os ambientes aquáticos, ocupando rios, estuários, regiões costeiras e oceânicas, desde águas tropicais às polares. Sua ocorrência pode ser ampla ou se restringir a uma pequena região do mundo, dependendo da espécie. A orca (Orcinus orca) e a baleia-jubarte (Megaptera novaengliae) são exemplos de espécies cosmopolitas (Bastida et al., 2007). Ao contrário dessas, algumas espécies apresentam distribuições mais restritas como a toninha (Pontoporia blainvillei), que habita apenas as águas costeiras do oceano Atlântico Sul Ocidental entre as latitudes S e S (Siciliano et al., 2002), e a vaquita (Phocoena sinus) que é endêmica ao Golfo da Califórnia (Silber et al., 1994). A distribuição de uma espécie é diretamente influenciada pela realização de suas atividades básicas de sobrevivência, como alimentação e reprodução, assim como evitando áreas de ocorrência de predadores ou outro tipo de estresse (Stevick et al., 2002). Os padrões de distribuição em suas áreas de vida são influenciados por vários fatores como a distribuição das suas presas e predadores, a capacidade biológica da área em sustentar certo número de indivíduos de uma população, aspectos físicos e químicos da área (e.g. batimetria, temperatura, salinidade) e antropogênicos (e.g. degradação do habitat, capturas acidentais e intencionais) que interagem e atuam em inúmeras escalas de tempo e espaço (Forcada, 2002). Os fatores que influenciam na distribuição dos cetáceos podem ser os mesmos para todas as populações de uma espécie, como ocorre com as baleias-jubarte que se distribuem durante o verão nas áreas de alimentação em altas latitudes, as quais são altamente produtivas e, durante o inverno nas áreas de reprodução em baixas latitudes, as quais são caracterizadas por temperaturas mais altas, em águas costeiras ou sobre a

17 4 plataforma (Clapham, 2002; Johnston et al., 2007; Rasmussen et al., 2007). Por outro lado, existem diferentes populações de uma mesma espécie que apresentam uma grande variedade de habitats, como é o caso das orcas. Populações dessa espécie se distribuem diferentemente de acordo com suas especializações e áreas de vida podendo ser em altas e baixas latitudes, em águas costeiras e oceânicas. Há populações que vivem na Antártica e se distribuem principalmente próximas da camada de gelo, enquanto que no Ártico raramente ocorrem próximas a essas áreas (Ford, 2002). Além disso, duas populações simpátricas de orcas que habitam o nordeste do Pacífico apresentam diferentes padrões de distribuição e movimentos de acordo com sua alimentação. A população conhecida como residente, que se alimenta basicamente de peixes, apresenta abundâncias e movimentos sazonais seguindo as migrações dos salmões (Oncorhynchus tshawytsha e O. kisutch), sendo que sua distribuição durante o inverno é pouco conhecida (Ford et al., 1998; Saulittis et al., 2000). A outra população, chamada transeunte, apresenta poucas mudanças sazonais em sua abundância e distribuição relacionadas à presença de suas presas em águas costeiras durante todo o ano (e.g. focado-porto, Phoca vitulina; golfinho-de-dall, Phocoenoides dalli; leão-marinho-da- Califórnia, Zalophus californianus; golfinho-do-porto, Phocoena phocoena) (Ford et al., 1998). Outro exemplo de diferença na distribuição de uma mesma espécie, neste caso relacionada ao sexo e estágio reprodutivo, ocorre com os cachalotes. De uma maneira geral seus habitats se caracterizam por águas profundas e produtivas em todos os oceanos, porém as fêmeas e juvenis se limitam a temperaturas acima de 15 C enquanto os machos adultos são encontrados também em águas próximas a Antártica e ao Ártico (Whitehead et al., 2000).

18 5 A identificação das áreas ecologicamente importantes para as populações é importante para conhecer e interpretar aspectos da ecologia da espécie e fundamental para exercer ações com o objetivo de mitigar ou minimizar os impactos humanos quando necessário, como por exemplo, determinar áreas de proteção ambiental (e.g. Dawson & Slooten, 1993; Hooker et al., 1999; Hastie et al., 2003). Muitos estudos sobre a distribuição de cetáceos têm sido realizados com o objetivo de determinar os habitats críticos para essas populações. Karczmarski et al. (2000), demonstraram que as águas com até 15 metros de profundidade próximas a recifes rochosos são áreas críticas para a população de golfinho-corcunda (Sousa chinensis) em Algoa Bay, África do Sul. Maiores densidades de baleias fin (Balaenoptera physalus) no Mar de Bering estão associadas à quebra de plataforma (200 metros) (Moore et al., 2002). Os golfinhos Sousa chinensis e Orcaella heinsohni apresentaram preferências por águas costeiras com até 10 km de distância da costa e próximas a estuários e rios em Queensland, Austrália (Parra et al., 2006). A distribuição e abundância das presas são fatores determinantes dos padrões espaço-temporais da distribuição dos predadores (e.g. Wells et al., 1999; Forcada, 2002). Características fixas do habitat como a batimetria, declividade e distâncias da costa, rios e estuários podem proporcionar processos oceanográficos que tornam as áreas mais produtivas ou facilidades para a captura das presas (e.g. Ballance, 1992; Hooker, et al., 1999; Parra, 2006). Variações temporais na distribuição de cetáceos são mais bem explicadas pelas mudanças espaciais das variáveis ambientais como temperatura e salinidade no ambiente. Por exemplo, os golfinhos-de-bico-curto (Delphinus delphis) do Pacífico leste tropical apresentam maiores densidades em áreas de ressurgência com baixa temperatura superficial e termoclina rasa (Fielder & Reilly,

19 6 1994). Maiores densidades de baleia-azul (Balaenoptera musculus), baleia-fin (B. physalus) e baleia-jubarte se relacionam com frentes térmicas no Golfo Saint Lawrence, Canadá (Doniol-Valcroze et al., 2007) Estudos sobre as relações de distribuição de cetáceos com a abundância e distribuição das presas são raros devido às dificuldades de amostragem e análises sobre a disponibilidade das presas (Acevedo-Gutierrez & Parker, 2000; Heithaus & Dill, 2002; 2006). Porém, Torres et al. (2008) sugerem que a capacidade de identificar os habitats preferenciais de mamíferos marinhos pode ser atingida sem incorporar a distribuição das presas em modelos preditivos. Esses mesmos autores obtiveram o mesmo sucesso em predizer a ocorrência dos predadores utilizando modelos que levam em consideração as variáveis ambientais (e.g. batimetria, salinidade) como variáveis explicativas e incorporam a presença dos golfinhos ou das presas como variáveis respostas. Apesar do boto, Tursiops truncatus (Montagu, 1821), ser o cetáceo mais bem estudado (Wells & Scott, 1999), o conhecimento sobre as variáveis ambientais que determinam sua distribuição é limitado a algumas populações costeiras. A distribuição da espécie parece ser limitada pela temperatura, em uma escala global, ocorrendo em águas tropicais e temperadas de todo o mundo, tanto em regiões costeiras como oceânicas. Populações oceânicas podem ser encontradas próximas a ilhas e atóis (e.g. Açores, Portugal [Quéouil et al., 2007], Arquipélago de São Pedro e São Paulo [Caon & Ott, 2004]). As populações costeiras se adaptaram a uma grande variedade de habitats, que incluem estuários e rios apresentando diferentes movimentos e padrões de distribuição de acordo com suas áreas de vida. Nas águas costeiras do sul da Califórnia, os botos ocorrem no primeiro quilômetro de distância da costa e realizam movimentos

20 7 que variam de 50 a 470 km ao longo da costa (Defran et al., 1999). Populações que habitam áreas próximas a estuários e rios tendem a se agregar em suas entradas para se alimentar como observado em Moray Firth, Escócia (Wilson et al., 1997; Mendes et al., 2002; Hastie et al., 2003, 2004), no estuário Shanon, Irlanda (Ingram & Rogan, 2002), Golfo da Califórnia, México (Ballance, 1992) e na costa da Florida, Estados Unidos (Scott & Wells, 1990; Allen & Read, 2000). Geralmente, essas áreas de maiores densidades são caracterizadas por declives acentuados, ocorrência de fortes correntes de maré com entrada de água salgada, que podem propiciar a maior densidade de presas ou facilitar suas capturas. A dieta do boto pode incluir uma grande variedade de presas como cefalópodes, crustáceos e peixes pelágicos e bentônicos, dependendo de suas abundâncias locais, sendo considerado um predador oportunista (Barros & Wells, 1998) e, portanto, podendo explorar uma ampla variedade de habitats (Wells & Scott, 1999). No Brasil, existem registros do boto (T. truncatus) desde a foz do rio Amazonas (Siciliano et al., no prelo) até o estuário da Lagoa dos Patos, Rio Grande do Sul (Fruet, 2008). Neste estado, a espécie forma pequenas populações associadas ao estuário da Lagoa dos Patos (Castello & Pinedo, 1977; Möller, 1993; Dalla Rosa,1999; Fruet, 2008) e desembocadura dos rios Mampituba e Tramandaí (Simões-Lopes, 1995) não havendo registros em águas oceânicas, como em outras regiões (Caon & Ott, 2004). Essas três populações ou sub-populações apresentam tamanhos reduzidos e um alto grau de residência (Hoffman, 1997; Dalla Rosa, 1999; Bernardi, 2000; Fruet, 2008), porém movimentos de indivíduos foto-identificados entre essas áreas já foram relatados por Möller et al. (1994). O estuário da Lagoa dos Patos é uma região altamente produtiva, sendo uma importante área de criação e alimentação de muitas espécies de peixes comercialmente

21 8 exploradas (Haimovici et al., 2006). Até a década de 80 a pesca artesanal era restrita ao estuario, no entanto, a exaustão dos estoques pesqueiros estuarinos causados pelas melhorias dos petrechos de pesca (redes de fibras sintéticas) e das embarcações (maiores tamanhos, capacidade de armazenamento e motores de 10 a 25 hp) motivou estes pescadores a estender a pescaria artesanal para a área costeira adjacente (Haimovici et al., 1998). Recentemente, os botes que eram restritos à pesca estuarina, também começaram a pescar nas áreas costeiras próximas ao estuário, mesmo sem as melhorias acima citadas. A pesca artesanal nesta região segue um padrão sazonal de acordo com as espécies mais abundantes (Reis et al., 1994). Alguns exemplos de peixes comercialmente explorados pela pesca artesanal são: a corvina (Micropogonias furnieri), a pescadinha-real (Macrodon ancylodon), o linguado (Paralichthys orbignyanus) e o bagre (Netuma barba) durante a primavera; no outono a pesca visa a tainha (Mugil platanus) e o papa-terra (Menticirrhus americanus) (Leal & Bemvenuti, 2006). O camarão-rosa (Farfantepenaeus paulensis) é pescado durante o verão e o outono (Haimovici et al., 1998). A abrótea (Urophycis brasiliensis), o peixe-rei (Odontesthes argentinensis) e a pescada-olhuda (Cynoscion guatucupa) são algumas das espécies pescadas comercialmente durante o inverno (Leal & Bemvenuti, 2006). Entre primeiro de junho e 30 de setembro a pesca artesanal é proibida de acordo com a Instrução Normativa n 3 do IBAMA (09/02/2004), quando os pescadores artesanais recebem um seguro desemprego. Além da intensa atividade pesqueira artesanal, na porção final do estuário da Lagoa dos Patos existe um risco permanente de acidentes ecológicos causados pela intensa atividade humana (Tagliani et al., 2003). Em suas margens, se estabeleceram indústrias petroquímicas e terminais portuários, apresentando um intenso tráfego de

22 9 embarcações comerciais e atividades relacionadas à manutenção do canal de acesso ao porto (e.g. dragagens). A pequena população de botos, com aproximadamente 87 indivíduos (Fruet, 2008), que habita o estuário da Lagoa dos Patos utiliza a área para realizar suas atividades vitais durante todo o ano. Estudos conduzidos na área estuarina sugerem que os botos são encontrados preferencialmente nas proximidades da boca da barra de Rio Grande (Castello & Pinedo, 1977; Möller, 1993; Mattos et al., 2007; Dalla Rosa, 1999). Estudos que visam monitorar esta população a longo prazo foram iniciados de forma sistemática e contínua em Desde então,foi verificado que os nascimentos apresentam uma sazonalidade bem definida, ocorrendo entre os meses de dezembro e início de março com um pico em janeiro/fevereiro (Fruet et al.,2008). A taxa bruta de nascimentos foi estimada em aproximadamente 8% para o ano de 2007, sendo estável quando comparada com as taxas obtidas para 2005 e 2006 (Fruet, 2008). Em um estudo sobre o comportamento desta população na área estuarina, a freqüência de alimentação foi maior durante todo o ano (Mattos et al., 2007). Através da análise do conteúdo estomacal de indivíduos encalhados na área costeira adjacente ao estuário da Lagoa dos Patos constatou-se que esta população se alimenta principalmente de peixes demersais, sendo a corvina a espécie com maior freqüência de ocorrência (Pinedo, 1982; Mehsen et al., 2005). Porém, nestes dois estudos, a dieta foi analisada utilizando estômagos encontrados principalmente durante a primavera e o verão. A freqüência de ocorrência de outras espécies como o peixe-espada (Trichiurus lepturus), maria-luiza (Paralonchurus brasiliensis) e a pescadinha-real, aumentou consideravelmente quando comparadas ao estudo realizado por Pinedo (1982) possivelmente devido ao colapso das espécies comerciais (Mehsen et al.,2005).

23 10 Segundo Fruet et al. (2005), o número de botos (T. truncatus) encalhados na praia com evidências de interações com atividade pesqueiras (i.e. carcaças com marcas de redes, mutilações ou redes enroladas no corpo) aumentou a partir de 2002 e tem um padrão sazonal (novembro a março). Esta sazonalidade coincide com o período de intenso esforço pesqueiro artesanal com redes de emalhe em águas costeiras de baixa profundidade adjacente ao estuário (Klippel et al., 2005). Através de uma análise de viabilidade populacional (PVA) dos botos da Lagoa dos Patos, Fruet (2008) demonstrou que, caso as taxas de captura acidental se mantenham nos níveis atuais, existe um sério risco de a população declinar abaixo de 30% do tamanho atual em 25 anos. Compreender os padrões de distribuição da população de botos assim como a dinâmica (i.e. distribuição e esforço) da pesca no estuário da Lagoa dos Patos e áreas adjacentes, podem fornecer informações relevantes para, se necessário, orientar os tomadores de decisão na elaboração de planos de conservação específicos para esta população. Por habitarem uma área altamente produtiva, com ocorrências de prováveis presas durante todo o ano, é esperado que não existam variações temporais na densidade de botos na área de estudo e, sendo assim, exista uma forte relação entre as suas maiores densidades com a proximidade da barra do estuário. Além disso, como se alimentam de espécies exploradas pela pesca artesanal, espera-se encontrar um aumento da área de sobreposição entre a pesca e os botos, em épocas que o esforço pesqueiro aumenta.

24 11 Para avaliar essas hipóteses tem-se como objetivos: Geral Determinar os padrões de distribuição da população do boto que habita o estuário da Lagoa dos Patos e águas costeiras adjacentes e o grau de sobreposição com a pesca de emalhe. Específicos:! Determinar se áreas preferenciais na distribuição dos botos são influenciadas por variáveis espaciais (e.g. profundidade, declividade, distância da costa, distância da barra), ambientais (e.g., salinidade, temperatura, transparência, intensidade e direção do vento) e temporais (e.g. períodos quente e frio e sazonalidade);! Verificar se a densidade e padrões de distribuição das redes de emalhe na área de estudo são determinadas por variáveis espaciais e temporais;! Identificar áreas e períodos de maior sobreposição entre a distribuição dos botos e do esforço de pesca.

25 12 2 MATERIAL E MÉTODOS 2.1 Área de Estudo A Lagoa dos Patos, localizada entre as latitudes 30 30'S e 32 12'S ao longo da costa do Rio Grande do Sul, é responsável pela drenagem hídrica de uma área de km 2. A conexão entre a Lagoa dos Patos e o Oceano Atlântico ocorre através de um estreito canal (0,5 3km de largura) permanente, o que a caracteriza como lagoa do tipo estrangulada (Kjervfe, 1986), fixado por dois molhes com aproximadamente 4km de extensão (Asmus, 1998). Além de esta ser uma região com mínima influencia de maré (Defant, 1961), o canal de acesso à lagoa atua como um filtro que atenua os efeitos da maré e oscilações de longos períodos originadas no oceano (Möller Jr. et al., 2001). A área estuarina, onde ocorre a troca de água com o oceano Atlântico, ocupa a porção sul e representa 10% do total da área da Lagoa dos Patos. O estuário é caracterizado por baías costeiras rasas (80% com profundidades menores que 2 metros) e por um canal profundo (máximo 18 metros de profundidade) utilizado para a navegação (Asmus, 1998). O regime de ventos (que coincide com o eixo principal da Lagoa dos Patos) em conjunto com a descarga fluvial exerce uma importante influencia sobre a dinâmica da circulação, a distribuição da salinidade e os níveis de água na lagoa e nas águas costeiras adjacentes (Garcia, 1998; Möller Jr. et al., 2001). Ventos nordeste predominam durante o ano todo e provocam o abaixamento no nível da costa favorecendo a descarga de água da lagoa, enquanto que ventos sudoeste, com maior freqüência durante o inverno, causam elevação do nível da costa invertendo o fluxo no corpo principal da lagoa (Möller Jr. et al., 2001; Castelão & Möller Jr., 2003). Costa et al. (1988), encontraram uma correlação negativa e positiva entre a salinidade e os

26 13 ventos nordeste e sudoeste, respectivamente, porém a intensidade dos ventos e da precipitação influencia na abrangência dessa relação. Durante as épocas de alta precipitação, geralmente no fim do inverno, podem ocorrer períodos de forte descarga de água doce. Nesses períodos, a zona de mistura estuarina pode ser transferida para a área costeira adjacente (Möller Jr., 1991). Além disso, a forte descarga de água doce ocorrendo concomitante com a penetração de água marinha induzida pelos ventos sul, resulta na formação de uma cunha salina. Esta cunha salina pode se estender apenas na boca da barra ou em toda a região estuarina (Niencheski & Baumgarten, 1998). O estuário da Lagoa dos Patos e o sistema marinho adjacente estão conectados por fatores biológicos (o ciclo de vida de muitos invertebrados e peixes dependem dos dois sistemas) e através de fatores abióticos como o aumento de nutrientes causado pela descarga de água da lagoa (Abreu & Castello, 1998). Esta forte conexão entre o estuário e áreas costeiras adjacentes contribui para a alta produtividade da região e faz com que essa seja uma importante área de criação e alimentação de muitas espécies de peixes comercialmente exploradas (Haimovici et al., 2006).

27 Desenho Amostral Todas as saídas foram realizadas a bordo de uma embarcação de alumínio de 4,8 metros, equipada com motor de popa de 60HP, rádio VHF e ecossonda. Dentro do estuário, o início do percurso foi alternado entre a boca da barra (32º10.92 S 052º4.65 W) e a Ponta do Retiro (31º58.81 S 052º3.78 W), onde foram efetuadas 32 transecções em zigue-zague (média=1,48km, EP=0,07), para uma maior cobertura da área em menor tempo. Na área costeira adjacente, transecções perpendiculares à linha de costa e às isobatas foram realizadas visando garantir amostragem mais homogênea em faixas profundidade (Buckland et al., 2001). O desenho amostral constava de 20 transecções (dez ao sul do molhe oeste e dez ao norte do molhe leste) com aproximadamente 5km de comprimento e 2km de distância entre elas (figura 2.2.1). A área de estudo foi dividida em 3 áreas menores, estuário e área costeira adjacente sul e norte, para permitir que ao menos uma área fosse amostrada no período de um dia. As duas transecções adjacentes aos molhes na área costeira, sul e norte, o acompanham em toda sua extensão e não seguiram o mesmo sentido das outras transecções. Optamos por realizar esses dois transectos, pois não era possível observar a maior parte da área próxima aos molhes a partir das outras transecções. Nessa área existe uma grande ocorrência de botos e o esforço pesqueiro ocorre tanto com redes colocadas pelos botes (figura ) como por pessoas que estão nos molhes (figura 2.2.2). Por questões de segurança para a navegação, as transecções foram limitadas a áreas com profundidade superior a 1m e as saídas não foram realizadas ou foram interrompidas quando o estado do mar estava maior que três na escala Beaufort.

28 15 Figura Área de estudo. Linhas demonstram a disposição das transecções nas áreas amosradas o desenho amostral. Figura Pescador largando redes a partir do molhe oeste.

29 Coleta de dados Cada saída de campo tinha um observador responsável pela procura e contagem dos botos ao longo das transecções; um anotador, responsável pelo registro dos dados e também pela procura e contagem das redes de pesca, e o piloto. Procuramos amostrar cada área ao menos uma vez por mês Parâmetros Ambientais: Cada área tinha estações para amostragem de dados oceanográficos (figura ) em pontos pré-estabelecidos, distribuídos ao longo das transecções, onde tomou-se dados de temperatura da água superficial e de fundo, com um termômetro de mercúrio; salinidade superficial e de fundo, com um refratômetro; transparência, com disco de Secchi; e profundidade, com a ecossonda acoplada à embarcação. A água de fundo foi coletada com uma garrafa de Nansen de acrílico com termômetro embutido. Os dados de intensidade e direção do vento foram obtidos com a Praticagem da Barra, através do rádio VHF, durante as saídas de campo. Os dados de intensidade e direção da correnteza foram tomados por um medidor ADCP (Acoustic Doppler Current Profile) que está fundiado no meio do canal de navegação em frente à Estação de Praticagem da Barra (figura ) Botos: Quando um grupo de botos era avistado, o barco saía da transecção, interrompendo o esforço de procura, e se aproximava lentamente do grupo para obter dados sobre o número e composição dos indivíduos, profundidade local e posição, com um GPS. Após a coleta desses dados, a equipe retornava para o mesmo ponto da transecção para reiniciar a procura Redes de pesca: As bóias e estacas com bandeiras foram contadas (figura ), quando estavam a 90 da embarcação, para cada lado da transecção. Neste momento a

30 17 posição geográfica era coletada. O número total de bóias e/ou bandeiras foi utilizado como um índice relativo de esforço pesqueiro por área percorrida (ver detalhes abaixo). B A C D Figura Dados oceanográficos sendo amostrados em uma das estações. Amostragem da água de fundo (A, B), transparência (C) e salinidade (D). Figura Foto de um bote largando uma rede na área costeira utilizando a bandeira para marcá-la.

31 Análise dos dados Caracterização da Área de Estudo: Para obtermos os dados batimétricos detalhados de toda a área de estudo foram realizadas três saídas de campo utilizando um jetski com um ecobatímetro (Lowrance) e um DGPS acoplados. Foi realizado o mesmo desenho amostral (figura 2.3.1) e os valores de profundidade obtidos foram corrigidos com os valores de nível de maré fornecidos pela Praticagem da Barra de Rio Grande. Os dados foram inseridos no programa ArcMap 9.2 onde foi gerado um raster batimétrico através de uma interpolação dos pontos georreferenciados (figura ), utilizando a extensão Spatial Analyst, através do método Natural Neighbor. Este método utiliza todos os pontos de amostragens e não gera valores fora do intervalo dos dados utilizados (Watson, 1992). Um raster é uma superfície contínua de pequenas células de tamanhos iguais (grids) e que apresentam valores atribuídos para cada uma delas. Além do raster batimétrico, foram gerados também, um com valores de declividade (em graus) obtida através do raster de batimetria utilizando a ferramenta Slope da mesma extensão Spatial Analyst, um raster para a distância da costa (figura ) e outro para a distância até a boca da barra, no qual foi considerado a distância de um polígono localizado na extremidade dos molhes da barra. Para estes rasters de distância foi utilizou-se a ferramenta Distância Euclidiana. Todos os rasters têm células de 100m x 100m.

32 Figura Raster gerado com os valores de profundidade. Ponto de coleta de intensidade e direção de correnteza - ADCP. 19

33 Figura Raster gerado com valores de distância da costa. 20

34 21 A área de estudo foi dividida em células (grids) de 0,5km de lado. Assumiu-se que a distância máxima para detectar os botos ou redes de pesca era de 500 metros a partir da embarcação. Essa distância foi assumida já que é possível avistar os botos e redes próximas à extremidade do molhe oeste quando estamos na extremidade do molhe leste e sabe-se que essa distância é de 600 metros aproximadamente. Sendo assim, um buffer de 500 metros foi gerado sobre os transectos como sendo a área total de procura (figura ). A partir desse buffer e utilizando a ferramenta Clip do ArcMap 9.2, apenas as áreas dos grids que estavam dentro desse buffer foram consideradas para as análises (figura ). Para verificar as proporções de disponibilidade das variáveis profundidade, distância da costa, declividade e distância da parte final da boca da barra em toda a área de estudo, consideraram-se os valores dessas nos pontos centrais de cada grid. Essas variáveis foram agrupadas em diferentes classes (tabela ) e a área de cada grid foi somada para obter o valor de área total para cada classe de cada variável. Para isso, separaou-se a área total em duas categorias: a área estuarina e a área costeira, que inclui as áreas norte e sul. Figura Transectos realizados durante o estudo (traço preto) e a área que era possível procurar por grupos de botos e redes (buffer) considerada para as analises exploratórias.

35 22 Figura Grids que fizeram parte das análises do GLM por estarem dentro da área de procura (buffer). Tabela Intervalos dos valores nas diferentes classes de cada variável. Variáveis Profundidade (metros) 0 a 3 3 a 6 6 a 9 9 a 12 > 12 - Declividade (graus) 0 a 1 1 a 2 2 a 3 3 a 4 4 a 5 5 a 6 Distância da Costa (km) 0 a 1 1 a 2 2 a 3 3 a 4 4 a 5 > 5 Distância da Boca da Barra (km) 0 a 5 5 a a a

36 23 A disponibilidade das diferentes classes das variáveis espaciais foi demonstrada através de suas proporções em relação à área total (estuarina e costeira). A comparação dessas proporções com as classes que apresentaram maiores densidades foi realizada no intuito de verificar a seleção de alguma feição (Manly et al., 2002). Isto porque se a maior densidade de botos ocorre em certa classe de profundidade, por exemplo, e essa é a mais disponível na área de estudo, não se pode afirmar se essa feição é a escolhida ou apenas a mais encontrada. Assim, se esse for o caso, outra variável poderá explicar melhor a presença dos botos nessa área. As interpretações das áreas de seleção e preferência seguiram a definição de Johnson (1980). Para este autor, seleção é o processo em que o animal escolhe um recurso (e.g. áreas mais rasas ou mais profundas), e preferência é o processo em que o animal escolhe um recurso se, o mesmo, fosse disponível igualmente comparado aos outros Padrões de Distribuição Espacial e Temporal dos Botos e Redes A densidade dos botos foi estimada considerando o número de indivíduos por área percorrida. O mesmo foi considerado para o número de bóias e/ou bandeiras. A área percorrida foi calculada de acordo com o esforço das saídas de campo no programa ArcMap 9.2. Para essas análises, o esforço deste estudo foi dividido em dois períodos de acordo com a temperatura superficial da água: Período Frio que compreendeu os meses de maio a outubro, e o Período Quente que considera os meses de novembro a abril (figura ). Os testes não paramétricos Mann-Whitney e Kruskal-Wallis foram utilizados para verificar a existência de diferenças nas densidades médias de botos e redes entre os diferentes períodos e áreas amostradas, respectivamente.

37 24 O teste Kruskal-Wallis também foi utilizado para investigar as diferenças nas densidades médias de botos e redes em cada categoria das variáveis espaciais na área costeira (norte e sul) e estuarina separadamente. As variáveis espaciais analisadas no estuário foram a declividade, profundidade e distância da barra. Além dessas, a distância da costa também foi analisada para a área costeira. A declividade não foi considerada na análises do esforço pesqueiro. Na área costeira adjacente, foi testada a existência de correlação entre as variáveis distância da costa, declividade e profundidade. Para isso, foram gerados 600 pontos aleatórios (300 na área norte e 300 na área sul) utilizando a extensão Hawth s Analysis Tools. Os valores dessas três variáveis foram atribuídas a estes pontos e testadas utilizando o teste de correlação de Spearman. 25 Temperatura ( C) Maio Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Jan Fev Mar Abr Meses Figura Valores médios mensais (pontos) e erros padrões (barras) de temperatura superficial durante o período de estudo.

38 Efeitos das variáveis ambientais, espaciais e temporais na distribuição dos Botos e Redes Para identificar as variáveis ambientais que, em conjunto, melhor explicam a maior densidade dos botos e redes no período de estudo optou-se por desenvolver três modelos lineares generalizados (GLM) separadamente. O primeiro modelo incluiu toda a área de amostragem (Modelo Geral - MG) e as variáveis ambientais e espaciais comuns para a área interna e externa ao estuário da Lagoa dos Patos. Outros dois modelos foram desenvolvidos para a área estuarina (ME) e área costeira (MC), separadamente. As variáveis ambientais testadas para selecionar os modelos foram: temperatura de superfície e de fundo, salinidade de superfície e de fundo, transparência da água, direção do vento e correnteza de fundo e de superfície. A área, declividade, distância da costa e da barra e profundidade foram as variáveis espaciais e o período e estação do ano as variáveis temporais. Os valores da diferença entre as temperaturas e entre as salinidades de fundo e superfície também foram testadas no modelo. Com exceção das variáveis categóricas área, direção do vento e intensidade e direção da correnteza (tabela ), as demais variáveis foram inseridas com valores contínuos. A intensidade do vento não foi inserida nos modelos porque as saídas de campo ocorreram sempre que o vento estava fraco (beaufort! 3). Para as redes, apenas as variáveis profundidade, distância da barra, distância da costa, período e área foram testadas para a seleção dos modelos.

39 26 Tabela Variáveis categóricas utilizadas nos modelos. Variáveis categóricas Modelos Categorias Área MG, MC Estuário, Norte e Sul Direção do vento Direção da correnteza Intensidade da correnteza Estação do Ano Período MG, ME, MC ME ME MG, ME, MC MG, ME, MC Norte, Sul, Leste, Oeste, Nordeste, Sudeste, Noroeste, Sudoeste Enchendo (água entra no estuário), Vazando (água sai do estuário) Fraca: até 15m/s, Moderada: 15-40m/s, Forte: 40-60m/s, Muito Forte: > 60m/s primavera (21set- 20dez), verão (21dez- 20mar), outono (21mar-20jun) e inverno (21jun-20set) Quente (novembro abril) e Frio (maio outubro) A seleção dos modelos (GLM) iniciou a partir de dois modelos, um considerando a distribuição de Poisson e outro a Binomial Negativa, a fim de verificar qual dessas se ajusta melhor aos dados (McCullagh & Nelder 1989), de acordo com as fórmulas abaixo: Y i ~ Poisson ( " i = # i / f i,$=1) ou Y i ~ Binomial Negativa (" i, $) onde: Y i : é o número de botos/redes avistados no grid i " i : é o número médio de botos/redes avistados pela área do grid i # i :é o número médio de botos/redes no grid i f i : é a área do grid i $: é o parâmetro de sobre-dispersão, sendo que na distribuição de Poisson $ = 1 por definição e na distribuição Binomial Negativa este parâmetro é estimado.

40 27 Fórmula Geral do GLM: log (# i ) = log (f i ) + % 0 + % 1 & 1i +% 2 & 2i +... onde: log (# i ): é a função de ligação do modelo: logaritmo do número médio botos/redes avistados por área no grid i; log (f i ): é o offset, logaritmo da área do grid i; + % 0 + % 1 & 1i +% 2 & 2i +... : é o modelo linear; % 0 : coeficiente estimado do número botos/redes; % 1 : coeficiente estimado para a variável 1; & 1i : valor da variável 1 no grid i. A área de cada grid foi utilizada como fator de padronização do número de botos ou redes avistados. Os valores das variáveis coletadas nas estações de amostragens foram atribuídos aos grids próximos a elas. A intensidade e direção da correnteza assim como a direção do vento, que foram adquiridos de hora em hora para os dias das saídas, foram atribuídos aos grids de acordo com o horário em que estes foram monitorados. O modelo que melhor se ajusta aos dados foi selecionado de acordo com o menor valor de AIC (Critério de Infomação Akaike) (Burnham & Anderson, 2002). Inicialmente cada variável foi inserida em um modelo simples, considerando apenas a variável resposta (densidade de botos), utilizando as duas distribuições separadamente. A que apresentou o menor valor de AIC foi selecionada para as análises posteriores. Com o mesmo critério, a variável com menor valor de AIC foi combinada com todas as outras, uma a cada vez, e a que tivesse o menor valor de AIC permanecia no modelo. Quando uma das variáveis que são correlacionadas (e.g. profundidade e distância da costa e declividade na área costeira) ou se já estão inclusas em outra

41 28 variável (e.g. temperatura superficial ou de fundo com a diferença (') entre as duas) foram selecionadas as outras eram desconsideradas para as próximas combinações. Ao atingir o modelo com menor valor de AIC, as variáveis foram removidas, uma a uma para verificar se alguma não contribuía mais para diminuir o valor de AIC. Além disso, as variáveis que apresentaram correlações com outras já selecionadas também foram retiradas e substituídas por outras para verificar o ajuste do modelo. As análises estatísticas foram realizadas utilizando o software R versão (R. Development Core Team, 2008) e o programa Bioestat. Todos os testes foram feitos considerando um nível de significância de 5% Sobreposição entre Botos e as Redes Para comparar as áreas de distribuição, a extensão Hawth s Analysis Tools foi utilizada para calcular a densidade dos botos e redes separadamente nos diferentes períodos (quente e frio). A função de densidade desta extensão distribui as estimativas de cada avistagem para uma área de procura pré-determinada, neste caso esta área foi de 250x250 metros, para gerar um raster com valores de densidades atribuídas aos grids. Esta função calculou a densidade baseando-se no número de pontos das avistagens, no número de indivíduos observados em cada ponto da avistagem e a área de estudo. Através da estimativa de kernel fixo, foi determinado os valores de densidade para cada grid baseando-se tanto nos pontos de avistagens dentro de uma mesma área de procura. A influência das avistagens em grids próximos diminui a medida que a distância aumenta seguindo uma distribuição normal. Através deste método os grids próximos de avistagens com maiores números de indivíduos ou redes tiveram valores maiores de densidade do que os grids mais distantes (McCoy & Johnson, 2001).

42 29 As áreas representativas e preferenciais de uso pelos botos e pesca foram delimitadas, utilizando a mesma extensão acima citada, por linhas de contorno que representam o limite da área que contém a porcentagem da probabilidade da distribuição de densidade. A área representativa de uso foi considerada a que contém, em média, 90% dos pontos que foram usados para gerar a estimativa de densidade de kernel. A área preferencial foi considerada a que contém, em média, 50% dos pontos utilizados para a estimativa de densidade. Desse modo, a área preferencial é a que apresenta uma maior densidade de botos em uma área menor em relação a área representativa de uso. As duas áreas, representativa e preferencial, foram calculadas para os períodos quente e frio separadamente e foram subtraídas das áreas que coincidiam com a linha de costa. As áreas de sobreposição entre os botos e redes foram determinadas de acordo com a intersecção de suas áreas representativas nos diferentes períodos. A área percentual de sobreposição (APS) foi determinada segundo Atwood & Weeks (2003): 0.5 & Ab, p Ab, p # APS = $ '!, onde Ab,p é a area de sobreposição entre a % Ab Ap " área representativa dos botos e redes, Ab é a área representativa dos botos e Ap é a área representativa de pesca.

43 30 3 RESULTADOS 3.1 Esforço e Caracterização da Área Entre setembro de 2006 e agosto de 2008 foram avistados 84 grupos de boto em 47 saídas de campo realizadas, sendo 16 saídas na área interna ao estuário, 14 na área norte e 17 na área sul adjacente ao estuário (tabela 3.1.1). Porém algumas saídas de campo tiveram que ser interrompidas antes de serem completadas devido a mudanças nas condições do tempo (e.g. aumento da velocidade do vento e/ou beaufort). Uma saída completa na área interna ao estuário totalizou 47,7km percorridos e uma área amostrada de 38196,7km! (i.e. 232 grids com área média de 164,64km!, EP=5,9km!). Na área sul, a saída completa percorreu 48,4km, abrangendo uma área de 54205,9km! (i.e. 395 grids com área média=137,2 km! e EP=4,8km!). Em saídas completas na área norte, uma distância de 52,03km e uma área de 58334,01km! foram monitoradas (i.e. 423 grids com área média=137,90km! e EP=4,6km!). Tanto na área norte como na área sul obtivemos uma área de procura por botos e redes que se sobrepôs entre os transectos 1 e 2 (503,17 km! e 699,73km!, respectivamente) (Figura 3.1.1) as quais foram somadas às áreas dos respectivos grids. Calculou-se a proporção da área total e a área amostrada em cada categoria das variáveis profundidade, declividade, distância da barra e distância da costa, esta última somente para a área costeira. O canal de acesso ao porto, que é caracterizado por profundidades maiores que 12 metros, totalizou apenas 10,7% da área estuarina monitorada. As outras classes de profundidade representaram entre 17% e 27% do estuário (figura 3.1.2). A classe mais próxima da boca da barra (0-5km) e a mais distante (20-25km) representaram a menor área, 16,1% e 12,8% respectivamente, sendo que as outras classes representaram entre 21% e 24% do total da área estuarina (figura