Descripción de la selección y uso del hábitat de los zifios de Blainville (Mesoplodon densirostris) y de Cuvier (Ziphius cavirostris) en la isla de El Hierropropuestas de conservación

  1. Patricia Arranz Alonso
Supervised by:
  1. Natacha Aguilar de Soto Director
  2. Alberto Miguel Brito Hernández Director
  3. Mark Johnson Director
  4. Peter Teglberg Madsen Director

Defence university: Universidad de La Laguna

Year of defence: 2012

Committee:
  1. José María Fernández-Palacios Martínez Chair
  2. Gonzalo Lozano Soldevilla Secretary
  3. Juan Antonio Raga Committee member
  4. Peter Lloyd Tyack Committee member
  5. Santiago Hernández León Committee member
Department:
  1. Biología Animal, Edafología y Geología

Type: Thesis

Teseo: 325813 DIALNET

Abstract

La familia Ziphiidae es la segunda en número de especies dentro del Orden Cetáceos pero de forma sorprendente todavía se desconocen aspectos básicos acerca de la ecología de la mayor parte de los zifios. La falta de conocimiento acerca de la distribución y uso del hábitat de estos cetáceos de buceo profundo limita el desarrollo de medidas para mitigar impactos humanos en sus poblaciones. Los zifios son altamente vulnerables al impacto de ciertos tipos de contaminación acústica, lo que se ha evidenciado en varias mortandades masivas relacionadas con fuentes sonoras de alta intensidad. Uno de los retos que conlleva el estudio de su distribución es la limitada tasa de detección visual, y en menor grado, acústica de estas especies. La presente tesis se enfrenta a estos retos de forma multidisciplinar, gracias a la oportunidad de investigación que ofrecen la existencia de poblaciones residentes de zifios de Cuvier y de Blainville (Ziphius cavirostris y Mesoplodon densirostris) en la isla de El Hierro (Canarias). Los objetivos principales del trabajo son los siguientes: i) estudiar el comportamiento de buceo y alimentación, uso del hábitat y ecología trófica del zifio de Blainville, identificando patrones que influencien su selección del hábitat; ii) relacionar los patrones de buceo con los mecanismos de comunicación implicados en la coordinación de los pequeños grupos sociales del zifio de Blainville, y diferenciar vocalizaciones relacionadas con la alimentación y la comunicación; iii) desarrollar modelos de distribución de las poblaciones de zifios en aguas de El Hierro, para identificar sus preferencias en cuanto a la selección de hábitat, y relacionarlas con el comportamiento de alimentación observado en los animales; iv) utilizar los resultados para el diseño científico de un Área Marina Protegida en El Hierro para conservar las poblaciones de zifios residentes en la Isla. Los principales avances metodológicos que aporta la presente tesis son los siguientes: I. El análisis y cuantificación de los ecos generados por los chasquidos de ecolocalización emitidos por los zifios, al reflejarse en el fondo marino y en organismos en la columna de agua, registrados en marcas DTAG. Estos ecos permiten describir de forma simultánea el entorno biofísico que rodea a los zifios, según las capacidades sensoriales de los propios animales, mientras se alimentan, contribuyendo a interpretar de forma única las decisiones de estos depredadores marinos en el contexto de su hábitat. II. El desarrollo de una modificación a los métodos analíticos ¿Distance¿ tradicionales, para estudiar el efecto de la profundidad sobre la distribución de los zifios en El Hierro, a partir de datos de avistamientos realizados desde un punto fijo en tierra. III. El uso de una serie de sistemas autónomos de grabación DMON colocados en boyas de deriva para realizar un muestreo acústico estratificado y estudiar la selección del hábitat de los zifios en El Hierro. Las principales contribuciones científicas que aporta la presente tesis son las siguientes: I. La colocación de 14 marcas acústicas no invasivas DTAG a zifios de Blainville, para el estudio de su comportamiento de buceo, alimentación y comunicación social. El análisis de los registros acústicos muestra lo siguiente: i) Los zifios de Blainville se alimentan en aguas mesopelágicas y bentopelágicas profundas, a distancias de tan solo cinco m del fondo marino. La caza se produce siempre a profundidades mayores de 200 m y principalmente entre 500 y 900 m. La alimentación bentopelágica se da a lo largo de toda la columna de agua (385-1326 m) y predomina a profundidades por debajo de la capa de reflexión profunda. La alimentación mesopelágica se da principalmente en los niveles medios e inferiores de esta capa, coincidiendo con la capa del mínimo de oxígeno, y se adapta solo parcialmente a las migraciones circadianas de ésta. De noche estos zifios comienzan a alimentarse a una profundidad media de 258 m (168-873) y de día a 479 m (276-589). ii) La estrategia de estos zifios parece dirigida a explotar presas profundas distribuidas en estratos verticales estables y posiblemente con una capacidad de movimiento limitada en relación a un depredador que respira aire. Ello les permite mantenerse dedicando tan solo un 18 % de su tiempo en la obtención de alimento, pero por otro lado, requiere de la captura de un gran número de presas por inmersión y por tanto implica realizar inmersiones de larga duración. En ellas estos cetáceos de mediano tamaño corporal desafían sus límites de buceo aeróbico y presumiblemente precisan de largos periodos de recuperación que representan en torno al 64 % del tiempo en su ciclo de buceo. iii) La comunicación mediada por vocalizaciones entre los zifios de Blainville se da exclusivamente a profundidad (> 170 m). Se han identificado dos tipos de sonidos aparentemente destinados a la comunicación social: ¿rasp¿, series rápidas de chasquidos de frecuencia modulada similares a los zumbidos pero con diferentes propiedades acústicas y contexto de emisión; y silbidos tonales cortos y con armónicos, con una frecuencia fundamental media de 12 kHz, que son emitidos a profundidades de hasta 900 m, las mayores registradas en cualquier animal. II. Se realizaron 1789 avistamientos de zifios desde tierra, cuya identificación específica fue confirmada en 859 casos desde una embarcación. La localización de los avistamientos fue utilizada para crear un modelo predictivo de la distribución de los zifios en superficie, en relación a la profundidad del fondo, utilizando un estimador de máxima verosimilitud. Los resultados muestran la preferencia de los zifios por distribuirse entre las cotas batimétricas de 500 y 1500 m, coincidiendo con el talud insular. III. La preferencia de los zifios por distribuirse en la zona del talud fue confirmada mediante un muestreo acústico estratificado. Se registraron 245 h de sonidos con sistemas autónomos de grabación DMON suspendidos a 200 m de profundidad desde boyas a la deriva, localizadas en cotas batimétricas entre 500 y 3000 m. La tasa de detección de chasquidos de zifios fue mayor sobre el talud respecto a la llanura abisal cercana. IV. La coincidencia de los resultados obtenidos con los métodos acústico y visual destaca la importancia del talud insular para la alimentación de los zifios en El Hierro. La consistencia de estos resultados en dos de las tres vertientes de la Isla justificó la extensión del modelo predictivo de distribución de las especies a todo el perímetro de El Hierro, que presenta unas características batimétricas similares, mediante el uso de sistemas de información geográfica. A ello se unió un modelado del alcance espacial de distintas fuentes de posible impacto antrópico, para diseñar con base científica una propuesta de Área Marina Protegida para zifios en El Hierro. El área propuesta se extiende hasta la cota batimétrica de 3000 m en torno a la Isla e incluye una zona de amortiguamiento hasta 50 nmi para fuentes intensas de sonido antrópico.