Επιλεκτικότητα διχτυών στο βόρειο Αιγαίο

Abstract

Selectivity is the most important parameter of fishing gears and one of the main objectives of fishing gear technology. Knowledge of selectivity is crucial for the sustainable management of fisheries, particularly in the Mediterranean Sea where most fisheries are controlled by effort limitations and technical measures such as the minimum legal mesh size (MMS) and the minimum conservation reference size of exploited organisms (MCRS). The selectivity of gillnets and trammel nets, the most important fishing gears of small-scale coastal fisheries in Greece, is the subject of this thesis, which aims to contribute to the enhancement of existing knowledge and the investigation and formulation of proposals that will contribute to the sustainable exploitation of fisheries resources. The study area was the northern Aegean Sea, one of the most important fishing grounds of the eastern Mediterranean Sea. Over a period from April 2016 to February 2017, four seasonal samplings were conducted, each lasting five consecutive days. Ten different mesh sizes ranging from 16 to 70 mm (bar length) were examined, which were the same for both fishing gears. Considering that the selectivity is closely linked to morphometric and biometric characteristics of fish, our investigation aimed to assess whether gillnet and trammel net selectivity introduce bias in the length-weight relationship (LWR) of fish. We calculated the LWR for 31 species (28 fish species, 2 crustaceans and 1 cephalopod) from 21 families. With the exception of brown comber Serranus hepatus and rough ray Raja radula, all LWR slopes fell within the range of 2.5 to 3.5. The median value for fish species was determined to be 3.11, with 50% of the b-values ranging from 3.04 to 3.24. Somatic growth patterns were found to be isometric in 14 species, hyperallometric in 12 species, while only 5 species grew hypoallometrically. The selectivity experiments clearly showed that the different mesh sizes catch quite different length ranges, with slight overlap in gill nets and greater overlap in trammel nets. Thus, the selectivity of gillnets and trammel nets significantly impacts the LWR estimation, and the data obtained from these fishing gears can be used for determining LWR only if the widest possible range of mesh sizes is used. This condition was fulfilled in the present work ensuring the validity of the estimated LWR results. The knowledge of morphological relationships and particularly of those concerning fish body girth (G) and total length (TL) is necessary in gear selectivity. Total length-body girth relationships (LGR) are used as a mean to assess fishing gear selectivity since length-based selectivity models are only valid when a linear relationship between fish girth and fish length is established. The LGR was estimated for 24 marine species exploited by the small-scale coastal fleet in the northern Aegean Sea. For 6 species the TL-G relationships were estimated for the first time in the Mediterranean Sea and the adjacent seas. The coefficients of linear regression of body girth in three body positions, (Geye, posterior to the eye; Ghead at the posterior end of the operculum; Gmax at the maximum body depth), with the total length were estimated for each species, as well as for the groups formatted when Geye, Ghead and Gmax were plotted against total length for all the species combined. Statistical analysis (ANCOVA, P<0.001) revealed significant differences among the groups formed, mainly according to their body shape, in the slopes (b) of the general total length-body girth relationships for each girth type (Geye, Ghead Gmax). For 18 species of the present study, for which the relationships between total length and body girth had been calculated in previous studies in different geographic areas of the Mediterranean and adjacent seas, the slopes (b) were compared with the Z-test, which revealed statistically significant differences, especially from the results of studies along the Portuguese coasts. Using the resulted equations, the maximum girth (Gmax) corresponding to the Minimum Conservation Reference Size (MCRS) and to the total length at maturity (Lm) were calculated for each species. Identified mesh sizes respective to Gmax values were quite larger of the minimum legal mesh size for gillnets and the inner sheet of trammel nets (10 mm, bar length), indicating that the relevant current fisheries regulations cannot meet the requirements for a sustainable exploitation of fisheries resources. The size selectivity of trammel nets was investigated for the eight most abundant target and bycatch fish species, namely black scorpionfish Scorpaena porcus, annular seabream Diplodus annularis, red mullet Mullus barbatus, surmullet Mullus surmuletus, round sardinella Sardinella aurita, European hake Merluccius merluccius, greater weever Trachinus draco and blotched picarel Spicara flexuosum. These species collectively represented 51.5% by number and 42.7% by weight of the fishes caught with trammel nets in the sea trials. The SELECT method was used to estimate the selectivity parameters. Five different selectivity functions (i.e., Normal scale, Normal location, Gamma, Log-normal, and Bi-normal) were applied with the Bi-normal function providing the best fit as it had the lowest deviance value for all species and the lowest values for the dispersion parameter (D/df). The mesh size of 16 mm was found to retain specimens below the size at first maturity for most of the species. For red mullet, surmullet, and blotched picarel, a mesh size of 19 mm appeared more appropriate. Round sardinella and annular seabream seemed to require a mesh size of 22 mm, while for annular seabream in particular, a mesh size of 26 mm was considered even more suitable. European hake and black scorpionfish, on the other hand, required a mesh size larger than 26 mm for effective selectivity. The size selectivity of gillnets was studied for the same eight fish species. The catch of the species was lower in both abundance and biomass compared to trammel nets. The length distributions per mesh size were relatively narrow and there was only slight overlap between adjacent mesh sizes in most cases except for European hake, greater weever and black scorpionfish. To analyse the data, four unimodal functions and one bimodal function (Bi-normal) were fitted. The Bi-normal function provided the best fit for black scorpionfish, red mullet, surmullet, European hake, greater weever and blotched picarel, while the normal location function provided the best fit for annular seabream and round sardinella. For most species the mesh size of 16 mm retained specimens below the size at first maturity, but the proportion varied. In the case of annular sea bream, the 16 mm mesh size also retained specimens below the minimum conservation reference size. For the sustainable exploitation of stocks, mesh size of 19 mm considered more efficient for blotched picarel and round sardinella, a mesh size of 19 mm would be suitable but of 22 mm even more for red mullet and surmullet. For greater weever mesh sizes from 22 mm to 26 mm considered appropriate, mesh size 26 mm is also appropriate for annular sea bream while mesh sizes larger than 26 mm would be more appropriate for European hake and black scorpionfish. The impact of selectivity on the damage of nets by marine mammals was assessed by documenting the extent of damage at the end of all sampling periods. Data analyses were conducted on the entire dataset as well as a subset specifically comprising large holes and tears, which were attributed to bottlenose dolphin Tursiops truncatus. Findings demonstrated that the sequence in which nets were deployed had no noticeable effect on the accumulation of holes per net, implying that data from studies investigating net selectivity can be used to evaluate the accumulation of damage resulting from fish predation by nets. The absence of a significant trend in the build-up of large holes and tears with depth suggests that depth alone may not be a contributing factor in dolphin interactions with the net. Nets with large mesh sizes exhibited the least overall damage regardless of fishing depth, while nets with small and medium mesh sizes deployed in shallow and intermediate depths suffered the most severe damage. Nets with small to medium mesh sizes employed in deeper waters experienced intermediate levels of damage. These observations suggest that mesh size could potentially determine the frequency of dolphin depredation and resulting damage on set nets. In conclusion, gillnet and trammel net selectivity is a useful management tool, however, in order to effectively utilize the results of selectivity studies in fisheries management and link them to technical measures, it is necessary to establish a correlation between the technical measures taken (minimum mesh size of nets, minimum conservation reference size) and key population parameters (length of first maturity). Therefore, legislation on mesh size of nets should be based at least on the minimum conservation reference size, which should be determined based on the length of first maturity of the species. In this manner, the scientific validity and applicability of such management techniques can be improved.

Η επιλεκτικότητα είναι η σημαντικότερη παράμετρος των αλιευτικών εργαλείων και ένας από τους κύριους στόχους της αλιευτικής τεχνολογίας. Η γνώση της επιλεκτικότητας είναι ζωτικής σημασίας για τη βιώσιμη διαχείριση της αλιείας, ιδίως στη Μεσόγειο Θάλασσα, όπου η διαχείριση των περισσότερων τύπων αλιείας γίνεται μέσω του ελέγχου της αλιευτικής προσπάθειας και τεχνικών μέτρων, όπως το ελάχιστο νόμιμο μέγεθος ματιού (MMS) και το ελάχιστο μέγεθος αναφοράς διατήρησης αλιευόμενων οργανισμών (MCRS). H επιλεκτικότητα των απλαδιών και μανωμένων διχτυών, τα οποία είναι τα σημαντικότερα αλιευτικά εργαλεία της παράκτιας αλιείας μικρής κλίμακας στην Ελλάδα, αποτελεί αντικείμενο έρευνας της παρούσας διατριβής η οποία επιδιώκει να συνεισφέρει στη συμπλήρωση της υπάρχουσας γνώσης και στη διερεύνηση και διατύπωση προτάσεων που θα συμβάλλουν στη βιώσιμη εκμετάλλευση των αλιευτικών πόρων. Περιοχή μελέτης αποτέλεσε το βόρειο Αιγαίο, ένα από τα σημαντικότερα αλιευτικά πεδία της χώρας, όπου πραγματοποιήθηκαν τέσσερις εποχικές δειγματοληψίες διάρκειας 5 συνεχόμενων ημερών η κάθε μία, από τον Απρίλιο του 2016 έως τον Φεβρουάριο του 2017. Δέκα διαφορετικά μεγέθη ματιού εξετάστηκαν, από 16 έως 70 mm (μήκος πλευράς ματιού), τα ίδια και για τα δύο εργαλεία.Λαμβάνοντας υπόψη ότι η επιλεκτικότητα σχετίζεται στενά με τα μορφομετρικά και βιομετρικά χαρακτηριστικά των ψαριών, διερευνήθηκε κατά πόσον η επιλεκτικότητα των απλαδιών και μανωμένων διχτυών μπορεί να επηρεάσει τη σχέση ολικού μήκους-βάρους (LWR) των ψαριών. Εκτιμήθηκε η σχέση ολικού μήκους-βάρους για 31 είδη (28 είδη ψαριών, 2 είδη καρκινοειδών και 1 είδος κεφαλόποδου) από 21 οικογένειες. Με εξαίρεση την καψομούλα (Serranus hepatus) και τον τραχύβατο (Raja radula), για όλα τα είδη ο συντελεστής b της σχέσης ολικού μήκους-βάρους κυμάνθηκε από 2,5 έως 3,5, με διάμεση τιμή για τα ψάρια 3,11 και το 50% των τιμών να κυμαίνεται από 3,04 έως 3,24. Η σωματική αύξηση ήταν ισομετρική σε 14 είδη, υπεραλλομετρική σε 12 είδη, ενώ μόνο για 5 είδη η αύξηση ήταν υποαλλομετρική. Όσον αφορά την επίδραση της επιλεκτικότητας, τα αποτελέσματα έδειξαν ότι τα διαφορετικά μεγέθη ματιού αλιεύουν αρκετά διαφορετικά εύρη μηκών, με μικρή επικάλυψη στα απλάδια δίχτυα και μεγαλύτερη επικάλυψη στα μανωμένα δίχτυα. Η επιλεκτικότητα των απλαδιών και μανωμένων διχτυών επηρεάζει επομένως σε μεγάλο βαθμό τη σχέση ολικού μήκους-βάρους, συνεπώς δεδομένα από δίχτυα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον προσδιορισμό της σχέσης αυτής μόνο εάν χρησιμοποιείται το μέγιστο δυνατό εύρος μεγεθών ματιών. Η προϋπόθεση αυτή ικανοποιούνταν στην παρούσα έρευνά, επομένως τα αποτελέσματα που προέκυψαν θεωρούνται έγκυρα. Η γνώση των μορφομετρικών σχέσεων και ιδίως εκείνων που αφορούν την περίμετρο του σώματος των ψαριών (G) με το ολικό μήκος (TL) είναι απαραίτητη για την εκτίμηση της επιλεκτικότητας των διχτυωτών εργαλείων, δεδομένου ότι οι εκτιμήσεις των μοντέλων επιλεκτικότητας που βασίζονται στο μήκος θεωρούνται έγκυρες μόνο όταν υπάρχει γραμμική σχέση μεταξύ της περιμέτρου του σώματος των ψαριών και του μήκους τους. Η σχέση ολικού μήκους-περιμέτρου σώματος (LGR) εκτιμήθηκε για 24 είδη θαλάσσιων ψαριών που αλιεύονται από τον παράκτιο στόλο μικρής κλίμακας στο βόρειο Αιγαίο Πέλαγος. Για 6 από τα είδη που μελετήθηκαν, οι σχέσεις ολικού μήκους-περιμέτρου σώματος αναφέρονται για πρώτη φορά στη Μεσόγειο και τις παρακείμενες θάλασσες. Οι συντελεστές της γραμμικής παλινδρόμησης της περιμέτρου σε τρία σημεία του σώματος, (Geye, πίσω από το μάτι, Ghead στο οπίσθιο άκρο του βραγχιακού επικαλύμματος, Gmax στο μέγιστο ύψος του σώματος), με το ολικό μήκος, εκτιμήθηκαν για κάθε είδος αλλά και για τις ομάδες που διαμορφώθηκαν όταν οι περίμετροι στα τρία σημεία του σώματος απεικονίστηκαν σε σχέση με το ολικό μήκος για όλα τα είδη μαζί. Μεταξύ των ομάδων που σχηματίστηκαν, κυρίως με βάση το σχήμα του σώματος, εντοπίστηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές (ANCOVA, P<0,001) στις κλίσεις (b) των σχέσεων μήκους-περιμέτρου, για κάθε περίμετρο (Geye, Ghead, Gmax). Για 18 είδη της παρούσας έρευνας για τα οποία οι σχέσεις ολικού μήκους-περιμέτρου σώματος είχαν υπολογιστεί και σε προγενέστερες έρευνες σε διάφορες περιοχές της Μεσογείου και των παρακείμενων θαλασσών, έγινε σύγκριση των κλίσεων (b) με τη στατιστική δοκιμή Ζ (Z-test) η οποία έδειξε στατιστικά σημαντικές διαφορές κυρίως με τα αποτελέσματα από έρευνες στις ακτές της Πορτογαλίας. Με βάση τις εξισώσεις που προέκυψαν, υπολογίστηκε για κάθε είδος η μέγιστη περίμετρος (Gmax) που αντιστοιχεί στο ελάχιστο μέγεθος αναφοράς διατήρησης και στο ολικό μήκος πρώτης γεννητικής ωρίμασης (Lm). Τα μεγέθη ματιού που προσδιορίστηκαν με βάση τις τιμές της μέγιστης περιμέτρου (Gmax) ήταν αρκετά μεγαλύτερα από το ελάχιστο νόμιμο μέγεθος ματιού που υφίσταται για τα απλάδια δίχτυα και το εσωτερικό φύλλο των μανωμένων διχτυών (10 mm, μήκος πλευράς ματιού), υποδεικνύοντας ότι οι ισχύοντες αλιευτικοί κανονισμοί δεν μπορούν να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις για βιώσιμη εκμετάλλευση των αλιευτικών πόρων. Η κατά μέγεθος επιλεκτικότητα των μανωμένων διχτυών διερευνήθηκε για τα οκτώ πιο άφθονα είδη ψαριών που αποτελούν στοχευόμενο ή παρεμπίπτον αλίευμα, δηλαδή για το μαυροσκορπιό (Scorpaena porcus), το σπάρο (Diplodus annularis), την κουτσομούρα (Mullus barbatus), το μπαρμπούνι (Mullus surmuletus), τη φρίσσα (Sardinella aurita), τον μπακαλιάρο (Merluccius merluccius), τη δράκαινα (Trachinus draco) και την τσέρουλα (Spicara flexuosum). Τα είδη αυτά αντιστοιχούν στο 51,5% της αφθονίας και το 42,7% της βιομάζας των ψαριών που αλιεύτηκαν με μανωμένα δίχτυα στην πειραματική αλιεία. Για την εκτίμηση των παραμέτρων επιλεκτικότητας χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος SELECT. Εφαρμόστηκαν πέντε διαφορετικές συναρτήσεις επιλεκτικότητας (Normal location, Normal scale, Lognormal, Gamma, Bi-normal). Η δικόρυφη συνάρτηση (Bi-normal) παρείχε την καλύτερη προσαρμογή, καθώς είχε τη χαμηλότερη τιμή απόκλισης για όλα τα είδη και τις χαμηλότερες τιμές για την παράμετρο διασποράς. Τα αποτελέσματα συσχετίστηκαν με το MCRS και το Lm και προτάθηκαν τα μεγέθη ματιού που θα διευκολύνουν την διαφυγή των ανεπιθύμητων αλιευμάτων και θα εξασφαλίζουν οικονομικό όφελος για τους αλιείς. Το μέγεθος ματιού 16 mm στις περισσότερες περιπτώσεις αλίευσε άτομα κάτω από το μήκος πρώτης γεννητικής ωρίμασης (Lm). Το μέγεθος ματιού 19 mm θεωρήθηκε κατάλληλο για την κουτσομούρα, το μπαρμπούνι και την τσέρουλα, το μέγεθος ματιού 22 mm για τη φρίσσα και το σπάρο, αλλά το μέγεθος 26 mm ακόμα πιο κατάλληλο για το σπάρο, ενώ για τον μπακαλιάρο και το μαυροσκορπιό μέγεθος ματιού μεγαλύτερο από 26 mm θα ήταν καταλληλότερο.Για τα ίδια είδη διερευνήθηκε η κατά μέγεθος επιλεκτικότητα των απλαδιών διχτυών. Τα αλιεύματα των ειδών τόσο ως προς την αφθονία όσο και ως προς τη βιομάζα ήταν λιγότερα από εκείνα των μανωμένων διχτυών. Οι κατανομές μήκους ανά μέγεθος ματιού ήταν στενές με μικρή επικάλυψη μεταξύ των διαδοχικών μεγεθών ματιού για τα περισσότερα είδη, με εξαίρεση τον μπακαλιάρο, τη δράκαινα και το μαυροσκορπιό. Στα δεδομένα εφαρμόστηκαν τέσσερις διαφορετικές μονοκόρυφες και μια δικόρυφη συνάρτηση επιλεκτικότητας, με τη δικόρυφη συνάρτηση (Βi-normal) να παρέχει την καλύτερη προσαρμογή για το μαυροσκορπιό, την κουτσομούρα, το μπαρμπούνι, τον μπακαλιάρο, τη δράκαινα και την τσέρουλα, ενώ η κανονική συνάρτηση με σταθερή απόκλιση (Νormal location) για το σπάρο και τη φρίσσα. Για τα περισσότερα είδη το μέγεθος ματιού 16 mm αλίευσε άτομα κάτω από το μήκος πρώτης γεννητικής ωρίμασης (Lm), ωστόσο σε διαφορετικές αναλογίες και για τον σπάρο επίσης κάτω από το ελάχιστο μέγεθος αναφοράς διατήρησης (MCRS). Με γνώμονα τη βιώσιμη εκμετάλλευση των αποθεμάτων, δίχτυα με μέγεθος ματιού 19 mm θεωρήθηκαν πιο αποτελεσματικά για την τσέρουλα και τη φρίσσα. Για την κουτσομούρα και το μπαρμπούνι το μέγεθος ματιού 19 mm θεωρήθηκε κατάλληλο, αλλά το μέγεθος 22 mm πιο κατάλληλο. Για τη δράκαινα τα μεγέθη ματιού από 22 mm έως 26 mm θεωρήθηκαν κατάλληλα, το μέγεθος 26 mm θεωρήθηκε επίσης κατάλληλο για τον σπάρο, ενώ μεγέθη ματιού μεγαλύτερα από 26 mm προτείνονται ως καταλληλότερα για τον μπακαλιάρο και το μαυροσκορπιό. H επίδραση της επιλεκτικότητας στις ζημιές από θαλάσσια θηλαστικά εξετάστηκε με καταγραφή των ζημιών στο τέλος όλων των περιόδων δειγματοληψίας. Η επεξεργασία έγινε στο σύνολο των δεδομένων και σε ένα υποσύνολο που περιείχε μόνο μεγάλες οπές και σχισίματα, οι οποίες θεωρήθηκε ότι προκλήθηκαν από ρινοδέλφινο (Tursiops truncatus). Από τα αποτελέσματα φάνηκε ότι η σειρά με την οποία ήταν τοποθετημένα τα δίχτυα δεν επηρέασε τη συσσώρευση οπών ανά δίχτυ άρα είναι εφικτή η χρήση δεδομένων που προέρχονται από έρευνες επιλεκτικότητας διχτυών προκειμένου να αξιολογηθεί η συσσώρευση ζημιών από την αρπαγή ψαριών από τα δίχτυα. Η απουσία σημαντικής τάσης στη συσσώρευση μεγάλων οπών και σχισιμάτων με το βάθος θα μπορούσε να σημαίνει ότι το βάθος από μόνο του δεν αποτελεί παράγοντα όσον αφορά την αλληλεπίδραση των δελφινιών με το δίχτυ. Τα δίχτυα με μεγάλο μέγεθος ματιού είχαν τις λιγότερες συνολικές ζημιές ανεξάρτητα από το βάθος αλίευσης, τα δίχτυα με μικρό και μεσαίο μέγεθος ματιού που αλίευσαν σε ρηχά νερά και ενδιάμεσα βάθη είχαν τις σοβαρότερες ζημιές, ενώ τα δίχτυα μικρού έως μεσαίου μεγέθους ματιού που αλίευσαν σε βαθύτερα νερά παρουσίασαν ενδιάμεσα επίπεδα ζημιών. Φαίνεται ότι το μέγεθος του ματιού μπορεί να είναι καθοριστικός παράγοντας για τη συχνότητα αρπαγής ψαριών και ζημιών στα δίχτυα από δελφίνια. Συμπερασματικά, η εκτίμηση της επιλεκτικότητας των απλαδιών και μανωμένων διχτυών αποτελεί ένα χρήσιμο διαχειριστικό εργαλείο. Για να μπορέσουν όμως να αξιοποιηθούν τα αποτελέσματα που προκύπτουν από έρευνες επιλεκτικότητας και να συνδεθούν με τεχνικά μέτρα, είναι απαραίτητο να υπάρχει συνάφεια μεταξύ των τεχνικών μέτρων που λαμβάνονται (ελάχιστο μέγεθος ματιού των δικτυωτών αλιευτικών εργαλείων, ελάχιστο μέγεθος αναφοράς διατήρησης) αλλά και με βασικές πληθυσμιακές παραμέτρους (όπως το μήκος πρώτης γεννητικής ωρίμασης). Συνεπώς, οι νομοθετικές διατάξεις που αφορούν στο μέγεθος του ματιού των διχτυωτών αλιευτικών εργαλείων θα πρέπει να στηρίζονται τουλάχιστον στο ελάχιστο μέγεθος αναφοράς διατήρησης και αυτό να προσδιορίζεται με βάση το μήκος πρώτης γεννητικής ωρίμασης των ειδών.