Rocky reef fish biodiversity and conservation in a Brazilian Hope Spot region

Coastal islands of Grande Rio, located south Rio de Janeiro and Maricá cities have been under multiple anthropogenic impacts. Despite these problems, these insular systems shelter a high diversity of fish species. Reef fishes are essential components of tropical marine coastal communities, also providing food and income for millions of people around the world. In this work, we generated an updated checklist from Cagarras Islands Natural Monument and surrounding areas based on fisheries data, literature records and multiple sampling techniques, including the Submersible Rotating Video technique, used for the first time in Brazil. We present an inventory of 282 fish species representing 91 different families, with 21 new records for the study area, including a non-native species (Heniochus acuminatus). In addition, our results show a moderate endemism level for the Brazilian province (approximately 6.0%), while 10.5% of species are assigned to one of IUCN's threatened categories. Our efforts show the fish biodiversity scenario and their distribution on coastal islands more than 10 years after the Cagarras Islands Natural Monument establishment, reinforcing the importance of monitoring research programs for the management of this Marine Protected Area and surrounding waters, that play a key role for artisanal fisheries.

As ilhas costeiras do Grande Rio, ao sul das cidades do Rio de Janeiro e Maricá, têm sofrido múltiplos impactos antrópicos. Apesar destes problemas, esses sistemas insulares abrigam uma grande diversidade de espécies de peixes. Os peixes recifais são componentes essenciais das comunidades costeiras marinhas tropicais, fornecendo alimento e fonte de renda para milhões de pessoas em todo o mundo. Neste trabalho, geramos uma lista de verificação atualizada do Monumento Natural das Ilhas Cagarras e áreas do entorno com base em dados de pesca, registros da literatura e múltiplas técnicas de amostragem, incluindo a técnica de vídeo rotacional subaquático usada pela primeira vez no Brasil. Apresentamos um inventário de 282 espécies de peixes representando 91 famílias, com 21 novos registros para área de estudo, incluindo uma espécie não nativa (Heniochus acuminatus). Além disso, nossos resultados mostram um nível de endemismo moderado da província brasileira (aproximadamente 6,0%), sendo 10,5% das espécies classificadas em uma das categorias ameaçadas da IUCN. Nossos esforços mostram o cenário da biodiversidade de peixes e sua distribuição nas ilhas costeiras mais de 10 anos após o estabelecimento do Monumento Natural das Ilhas Cagarras, reforçando a importância de programas de pesquisa de monitoramento para a gestão desta Área Marinha Protegida e suas águas adjacentes, que desempenham papel fundamental para a pesca artesanal.

Fish biodiversity of a tropical estuary under severe anthropic pressure (Doce River, Brazil)

The Doce River has undergone severe changes over the last centuries (e.g., flow regulation, pollution, habitat and species loss). Here, we present the first comprehensive fish biodiversity assessment of the Doce River estuary and a summary of the main impacts and their drivers for the whole river since the early 18th century. Carangiformes, Siluriformes and Eupercaria incertae sedis were the most representative orders for the 115 species recorded. Most species are native (87.8%), euryhaline/peripheral (80%) and zoobenthivorous (33.9%). Threatened (Paragenidens grandoculis, Genidens barbus, and Lutjanus cyanopterus) and near threatened (Cynoscion acoupa, Dormitator maculatus, Lutjanus jocu, Lutjanus synagris, and Mugil liza) species are peripheral. Thirteen species are exotic at the country (Butis koilomatodon, Coptodon rendalli, and Oreochromis niloticus) or the basin level (e.g., Pygocentrus nattereri and Salminus brasiliensis). The catfish Cathorops cf. arenatus is reported for the first time on the eastern coast of Brazil and Paragenidens grandoculis, considered extinct in the Doce River, was discovered in the estuary.

O rio Doce tem passado por mudanças drásticas ao longo dos últimos séculos (e.g., alterações na vazão, poluição, perda de espécies e habitats). Neste trabalho, apresentamos a primeira avaliação abrangente da biodiversidade de peixes no estuário do rio Doce além de um resumo dos principais impactos e suas forçantes em toda a extensão do rio desde o início do século vinte. Carangiformes, Siluriformes e Eupercaria incertae sedis foram as ordens mais representativas considerando as 115 espécies registradas. A maioria das espécies são nativas (87,8%), eurialinas/periféricas (80%) e zoobentívoras (33,9%). As espécies ameaçadas (Paragenidens grandoculis, Genidens barbus e Lutjanus cyanopterus) e quase ameaçadas (Cynoscion acoupa, Dormitator maculatus, Lutjanus jocu, Lutjanus synagris e Mugil liza) são periféricas. Treze espécies são exóticas a nivel de país (Butis koilomatodon, Coptodon rendalli e Oreochromis niloticus) ou bacia (e.g., Pygocentrus nattereri e Salminus brasiliensis). O bagre Cathorops cf. arenatus é reportado pela primeira vez na costa leste do Brasil e Paragenidens grandoculis, considerado extinto no rio Doce, foi descoberto no estuário.

Artisanal fishing on the coast of Espírito Santo state, southeastern Brazil: an approach to socioenvironmental oceanography / Pesca artesanal no litoral do estado do Espírito Santo, sudeste do Brasil: uma abordagem da oceanografia socioambiental

Artisanal fishing is an important traditional activity on the coast of Espírito Santo (ES) State, southeastern Brazil. Despite this, there is a lack of updated data on artisanal fishing and its interfaces with socioenvironmental oceanography. The present study describes the social profile of fishers (gender, age, education, and period of professional activity) and the fishing activity (fishing gear and target species) along the coast of Espírito Santo State. Interviews with semi-structured questionnaires were carried out with 366 artisanal fishers living in 10 fishing communities. The interviewed fishers are mostly male, with low education, who had been fishing for more than 41 years (32%). The fishers described 59 target ethnospecies, with eight being common in 90% (n = 9) of the communities under study. These workers use the following fishing gear: line, longline, gillnet, trawl net, and harpoon. Socioenvironmental oceanography enables obtaining basic information on artisanal fishing, which can support the development of public policies for the sector with a view to maintaining this activity in Espírito Santo State.

A pesca artesanal constitui uma importante atividade tradicional no litoral do estado do Espírito Santo (ES), sudeste do Brasil. Apesar disso, existe uma carência de dados atualizados sobre a pesca artesanal e suas interfases com a Oceanografia Socioambiental. O presente estudo visa descrever o perfil social (sexo, idade, escolaridade e tempo de pesca) e a atividade pesqueira (petrecho de pesca e espécies-alvo) ao longo da costa do ES. Entrevistas com questionário semiestruturado foram realizadas com 366 pescadores artesanais residentes em 10 comunidades pesqueiras. Os pescadores entrevistados são em sua maioria homens, com baixa escolaridade, que praticam a pesca há mais de 41 anos (32%). Foram descritas 59 etnoespécies-alvo, sendo oito comuns em 90% (n = 9) das comunidades estudadas. Os petrechos de pesca utilizados são: espinhel, linha, rede de emalhe, rede de arrasto e arpão. Por meio da oceanografia socioambiental é possível a obtenção das informações básicas sobre a pesca artesanal que podem contribuir para a elaboração de políticas públicas voltadas ao setor a fim de promover a manutenção da atividade no estado ES.

Artisanal fishing on the coast of Espírito Santo state, southeastern Brazil: an approach to socioenvironmental oceanography / Pesca artesanal no litoral do estado do Espírito Santo, sudeste do Brasil: uma abordagem da oceanografia socioambiental

Artisanal fishing is an important traditional activity on the coast of Espírito Santo (ES) State, southeastern Brazil. Despite this, there is a lack of updated data on artisanal fishing and its interfaces with socioenvironmental oceanography. The present study describes the social profile of fishers (gender, age, education, and period of professional activity) and the fishing activity (fishing gear and target species) along the coast of Espírito Santo State. Interviews with semi-structured questionnaires were carried out with 366 artisanal fishers living in 10 fishing communities. The interviewed fishers are mostly male, with low education, who had been fishing for more than 41 years (32%). The fishers described 59 target ethnospecies, with eight being common in 90% (n = 9) of the communities under study. These workers use the following fishing gear: line, longline, gillnet, trawl net, and harpoon. Socioenvironmental oceanography enables obtaining basic information on artisanal fishing, which can support the development of public policies for the sector with a view to maintaining this activity in Espírito Santo State.(AU)

A pesca artesanal constitui uma importante atividade tradicional no litoral do estado do Espírito Santo (ES), sudeste do Brasil. Apesar disso, existe uma carência de dados atualizados sobre a pesca artesanal e suas interfases com a Oceanografia Socioambiental. O presente estudo visa descrever o perfil social (sexo, idade, escolaridade e tempo de pesca) e a atividade pesqueira (petrecho de pesca e espécies-alvo) ao longo da costa do ES. Entrevistas com questionário semiestruturado foram realizadas com 366 pescadores artesanais residentes em 10 comunidades pesqueiras. Os pescadores entrevistados são em sua maioria homens, com baixa escolaridade, que praticam a pesca há mais de 41 anos (32%). Foram descritas 59 etnoespécies-alvo, sendo oito comuns em 90% (n = 9) das comunidades estudadas. Os petrechos de pesca utilizados são: espinhel, linha, rede de emalhe, rede de arrasto e arpão. Por meio da oceanografia socioambiental é possível a obtenção das informações básicas sobre a pesca artesanal que podem contribuir para a elaboração de políticas públicas voltadas ao setor a fim de promover a manutenção da atividade no estado ES.(AU)

Molecular identification of Atlantic goliath grouper Epinephelus itajara (Lichtenstein, 1822) (Perciformes: Epinephelidae) and related commercial species applying multiplex PCR

The Atlantic goliath grouper, Epinephelus itajara , is a critically endangered species, threatened by illegal fishing and the destruction of its habitats. A number of other closely related grouper species found in the western Atlantic are also fished intensively. While some countries apply rigorous legislation, illegal harvesting followed by the falsification of fish products, which impedes the correct identification of the species, is a common practice, allowing the catch to be marketed as a different grouper species. In this case, molecular techniques represent an important tool for the monitoring and regulation of fishery practices, and are essential for the forensic identification of a number of different species. In the present study, species-specific primers were developed for the Cytochrome Oxidase subunit I gene, which were applied in a multiplex PCR for the simultaneous identification of nine different species of Epinephelidae: Epinephelus itajara , E. quinquefasciatus , E. morio , Hyporthodus flavolimbatus , H. niveatus , Mycteroperca acutirostris , M. bonaci , M. marginata , and M. microlepis . Multiplex PCR is a rapid, reliable and cost-effective procedure for the identification of commercially-valuable endangered fish species, and may represent a valuable tool for the regulation and sustainable management of fishery resources.(AU)

O mero, Epinephelus itajara , encontra-se criticamente ameaçado, resultado da pesca ilegal e destruição dos habitas. Filogeneticamente relacionadas a este táxon encontram-se garoupas que atualmente são intensamente pescadas no Atlântico Oeste. Apesar de leis mais restritivas aplicadas em alguns países, a captura ilegal com a descaracterização morfológica é uma prática comum que impossibilita a identificação correta da espécie permitindo que seja comercializada como garoupas, badejos ou chernes. A este respeito, técnicas moleculares representam ferramentas importantes para o monitoramento e fiscalização da pesca, provando ser essencial, na identificação forense de diversas espécies. Primers espécie-específicos foram desenvolvidos com base no gene Citocromo Oxidase subunidade I que aplicados em PCR-Multiplex possibilitam a identificação simultânea de nove espécies Epinephelidae: Epinephelus itajara , E. quinquefasciatus , E. morio , Hyporthodus flavolimbatus , H. niveatus , Mycteroperca acutirostris , M. bonaci , M. marginata e M. microlepis . A identificação via PCR multiplex de espécies de peixes ameaçadas e comercialmente importantes é um método rápido, prático, seguro e de baixo custo, que poderá ser útil o controle do uso e manejo sustentável de recursos pesqueiros.(AU)

Molecular identification of Atlantic goliath grouper Epinephelus itajara (Lichtenstein, 1822) (Perciformes: Epinephelidae) and related commercial species applying multiplex PCR

The Atlantic goliath grouper, Epinephelus itajara , is a critically endangered species, threatened by illegal fishing and the destruction of its habitats. A number of other closely related grouper species found in the western Atlantic are also fished intensively. While some countries apply rigorous legislation, illegal harvesting followed by the falsification of fish products, which impedes the correct identification of the species, is a common practice, allowing the catch to be marketed as a different grouper species. In this case, molecular techniques represent an important tool for the monitoring and regulation of fishery practices, and are essential for the forensic identification of a number of different species. In the present study, species-specific primers were developed for the Cytochrome Oxidase subunit I gene, which were applied in a multiplex PCR for the simultaneous identification of nine different species of Epinephelidae: Epinephelus itajara , E. quinquefasciatus , E. morio , Hyporthodus flavolimbatus , H. niveatus , Mycteroperca acutirostris , M. bonaci , M. marginata , and M. microlepis . Multiplex PCR is a rapid, reliable and cost-effective procedure for the identification of commercially-valuable endangered fish species, and may represent a valuable tool for the regulation and sustainable management of fishery resources.(AU)

O mero, Epinephelus itajara , encontra-se criticamente ameaçado, resultado da pesca ilegal e destruição dos habitas. Filogeneticamente relacionadas a este táxon encontram-se garoupas que atualmente são intensamente pescadas no Atlântico Oeste. Apesar de leis mais restritivas aplicadas em alguns países, a captura ilegal com a descaracterização morfológica é uma prática comum que impossibilita a identificação correta da espécie permitindo que seja comercializada como garoupas, badejos ou chernes. A este respeito, técnicas moleculares representam ferramentas importantes para o monitoramento e fiscalização da pesca, provando ser essencial, na identificação forense de diversas espécies. Primers espécie-específicos foram desenvolvidos com base no gene Citocromo Oxidase subunidade I que aplicados em PCR-Multiplex possibilitam a identificação simultânea de nove espécies Epinephelidae: Epinephelus itajara , E. quinquefasciatus , E. morio , Hyporthodus flavolimbatus , H. niveatus , Mycteroperca acutirostris , M. bonaci , M. marginata e M. microlepis . A identificação via PCR multiplex de espécies de peixes ameaçadas e comercialmente importantes é um método rápido, prático, seguro e de baixo custo, que poderá ser útil o controle do uso e manejo sustentável de recursos pesqueiros.(AU)

First record of Neobenedenia “melleni” like species (Monogenea: Capsalidae) in Goliath grouper Epinephelus itajara in Brazil / Primeiro registro de Neobenedenia tipo “melleni” (Monogenea: Capsalidae) em meros (Epinephelus itajara) no Brasil

Neobenedenia melleni (MacCallum, 1927) (Monogenea) is a pathogen widely spread in marine teleost cultures around the world. The present paper recorded this parasite species in the Goliath grouper Epinephelus itajara for the first time Brazil. The use of freshwater bath for parasite control was successful for the Goliath grouper.

Neobenedenia melleni (MacCallum, 1927) (Monogenea) é um patógeno largamente distribuído em culturas de teleósteos marinhos no mundo. No presente trabalho, esta espécie de parasito é registrada pela primeira vez no Mero Epinephelus itajara, no Brasil. A utilização de um banho de água doce foi eficiente para eliminar os parasitos no Mero.

Distribuição espacial da ictiofauna demersal no Saco dos Limões (Baía Sul, Florianópolis, SC) / Spatial distribution of demersal fish in the district of Saco dos Limões (Baía Sul, Florianópolis, state of Santa Catarina, Brazil)

O presente estudo teve como objetivo principal avaliar a distribuição espacial dos peixes demersais do Saco dos Limões, enseada localizada na Bala Sul, Florianópolis, estado de Santa Catarina, Brasil. Para tanto, foram realizados arrastos bimestrais com redes de porta em seis pontos amostrais, entre fevereiro de 2001 e dezembro de 2002; simultaneamente aos arrastos foram coletados dados ambientais (temperatura, salinidade superficial e de fundo da água, profundidade) em cada ponto amostral. Diferenças significativas no número de espécies e no número de peixes entre os pontos de coleta foram detectadas por meio da análise de variância fatorial. No entanto, não foram detectadas diferenças significativas nem na diversidade nem na equitabilidade. As análises de ordenação e de similaridade apontaram pequenas dissimilaridades espaciais na distribuição das espécies. As espécies mais capturadas em número foram também as que mais contribuíram para as diferenças encontradas entre os pontos de coleta.

The present study aimed to evaluate the spatial distribution of demersal fish fauna in the district of Saco dos Limões, a cove located in the Baía Sul, Florianópolis, in the Brazilian state of Santa Catarina. In order to evaluate the spatial distribution of demersal fish in the Baía Sul, bimonthly bottom trawling surveys were carried out in six sample areas between February 2001 and December 2002; at the same time, environmental data (temperature, salinity at the surface and at the seabed, and depth) were collected in each sample area. Significant differences in the number of species and the number of fish per sample area were detected by means of the factorial analysis of variance. However, no significant difference was found in terms of diversity or equitability. The nMDS and similarity analysis pointed to small dissimilarities in the spatial distribution of species. The more abundant species contributed to most of the dissimilarities found between sampling points.

Fishers' resource mapping and goliath grouper Epinephelus itajara (Serranidae) conservation in Brazil

Goliath grouper (Epinephelus itajara) aggregations and relative abundances were described and mapped through the use of fishermen's local ecological knowledge in Babitonga Bay in southern Brazil. Six well-experienced informants were asked to individually provide information about goliath grouper abundance and distribution, drawn over a satellite image of the study area, which was later overlaid and gathered into a final map. According to our informants, the goliath grouper occurs along a broad salinity and depth range, from shallow estuarine areas (less than 5 m deep) with high freshwater input (smaller individuals, up to 150 kg) to coastal marine-dominated environments (at least 35 m deep); (larger individuals more common, frequently reaching more than 300 kg). Fishermen referred to goliath groupers inhabiting hard substrates such as rocky reefs around islands and continental shores, submerged rocky outcrops and shipwrecks (juveniles and adults). At least two aggregation sites mapped (ranging from 2 to 60 individuals) could be concluded as spawning aggregation sites through evidence of high abundance and spawning activity. Priority research and conservation targets were identified and discussed for Babitonga Bay (e.g., design of a tagging experimental program and establishment of a marine protected area). Fishers' resource mapping provided a means of exchanging information among various disciplines while maintaining methodological rigor in a clear and straightforward way of presenting fishers' knowledge. The use of fishers' sketch maps is a promising tool for marine conservation in Brazil, with special regard to adaptive co-management regimes, where frequent environmental re-evaluations are needed.(AU)

A abundância relativa e agregações de meros Epinephelus itajara foram descritas e mapeadas através do conhecimento ecológico local de pescadores da baía Babitonga, sul do Brasil. Seis informantes muito experientes desenharam individualmente sobre uma imagem de satélite da área de estudo informações sobre abundância e distribuição de meros, seguindo-se de uma sobreposição das imagens em um mapa final. O mero ocorre ao longo de uma larga faixa de salinidade e profundidade (principalmente juvenis), de áreas estuarinas rasas (menos que 5 m de profundidade) com alta incidência de água doce, até ambientes costeiros marinhos (ao menos até 35 m de profundidade); (indivíduos maiores são mais comuns, alcançando mais de 300 kg). A espécie é também encontrada habitando substratos consolidados como recifes rochosos ao redor de ilhas e continente, parcéis submersos e emersos e naufrágios. Ao menos duas das agregações mapeadas (variando de dois a 60 indivíduos observados) puderam ser consideradas agregações reprodutivas através de evidências de alta abundância e atividade reprodutiva. Ações de pesquisa e conservação foram identificadas e discutidas para a baía Babitonga. O mapeamento de recursos possibilitou uma forma de trocar informações entre várias disciplinas, mantendo rigor metodológico e apresentando o conhecimento dos pescadores em uma forma clara e direta. O uso do mapeamento é uma ferramenta promissora para a conservação marinha, com atenção especial para abordagens de co-gestão adaptativas, onde frequentes reavaliações ambientais são necessárias.(AU)

Fishers' resource mapping and goliath grouper Epinephelus itajara (Serranidae) conservation in Brazil

Goliath grouper (Epinephelus itajara) aggregations and relative abundances were described and mapped through the use of fishermen's local ecological knowledge in Babitonga Bay in southern Brazil. Six well-experienced informants were asked to individually provide information about goliath grouper abundance and distribution, drawn over a satellite image of the study area, which was later overlaid and gathered into a final map. According to our informants, the goliath grouper occurs along a broad salinity and depth range, from shallow estuarine areas (less than 5 m deep) with high freshwater input (smaller individuals, up to 150 kg) to coastal marine-dominated environments (at least 35 m deep); (larger individuals more common, frequently reaching more than 300 kg). Fishermen referred to goliath groupers inhabiting hard substrates such as rocky reefs around islands and continental shores, submerged rocky outcrops and shipwrecks (juveniles and adults). At least two aggregation sites mapped (ranging from 2 to 60 individuals) could be concluded as spawning aggregation sites through evidence of high abundance and spawning activity. Priority research and conservation targets were identified and discussed for Babitonga Bay (e.g., design of a tagging experimental program and establishment of a marine protected area). Fishers' resource mapping provided a means of exchanging information among various disciplines while maintaining methodological rigor in a clear and straightforward way of presenting fishers' knowledge. The use of fishers' sketch maps is a promising tool for marine conservation in Brazil, with special regard to adaptive co-management regimes, where frequent environmental re-evaluations are needed.(AU)

A abundância relativa e agregações de meros Epinephelus itajara foram descritas e mapeadas através do conhecimento ecológico local de pescadores da baía Babitonga, sul do Brasil. Seis informantes muito experientes desenharam individualmente sobre uma imagem de satélite da área de estudo informações sobre abundância e distribuição de meros, seguindo-se de uma sobreposição das imagens em um mapa final. O mero ocorre ao longo de uma larga faixa de salinidade e profundidade (principalmente juvenis), de áreas estuarinas rasas (menos que 5 m de profundidade) com alta incidência de água doce, até ambientes costeiros marinhos (ao menos até 35 m de profundidade); (indivíduos maiores são mais comuns, alcançando mais de 300 kg). A espécie é também encontrada habitando substratos consolidados como recifes rochosos ao redor de ilhas e continente, parcéis submersos e emersos e naufrágios. Ao menos duas das agregações mapeadas (variando de dois a 60 indivíduos observados) puderam ser consideradas agregações reprodutivas através de evidências de alta abundância e atividade reprodutiva. Ações de pesquisa e conservação foram identificadas e discutidas para a baía Babitonga. O mapeamento de recursos possibilitou uma forma de trocar informações entre várias disciplinas, mantendo rigor metodológico e apresentando o conhecimento dos pescadores em uma forma clara e direta. O uso do mapeamento é uma ferramenta promissora para a conservação marinha, com atenção especial para abordagens de co-gestão adaptativas, onde frequentes reavaliações ambientais são necessárias.(AU)