Incorporating multidimensional behavior into a risk management tool for a critically endangered and migratory species.

Conservation of migratory species exhibiting wide-ranging and multidimensional behaviors is challenged by management efforts that only utilize horizontal movements or produce static spatial-temporal products. For the deep-diving, critically endangered eastern Pacific leatherback turtle, tools that predict where turtles have high risks of fisheries interactions are urgently needed to prevent further population decline. We incorporated horizontal-vertical movement model results with spatial-temporal kernel density estimates and threat data (gear-specific fishing) to develop monthly maps of spatial risk. Specifically, we applied multistate hidden Markov models to a biotelemetry data set (n = 28 leatherback tracks, 2004-2007). Tracks with dive information were used to characterize turtle behavior as belonging to 1 of 3 states (transiting, residential with mixed diving, and residential with deep diving). Recent fishing effort data from Global Fishing Watch were integrated with predicted behaviors and monthly space-use estimates to create maps of relative risk of turtle-fisheries interactions. Drifting (pelagic) longline fishing gear had the highest average monthly fishing effort in the study region, and risk indices showed this gear to also have the greatest potential for high-risk interactions with turtles in a residential, deep-diving behavioral state. Monthly relative risk surfaces for all gears and behaviors were added to South Pacific TurtleWatch (SPTW) (https://www.upwell.org/sptw), a dynamic management tool for this leatherback population. These modifications will refine SPTW's capability to provide important predictions of potential high-risk bycatch areas for turtles undertaking specific behaviors. Our results demonstrate how multidimensional movement data, spatial-temporal density estimates, and threat data can be used to create a unique conservation tool. These methods serve as a framework for incorporating behavior into similar tools for other aquatic, aerial, and terrestrial taxa with multidimensional movement behaviors.

Incorporación del comportamiento multidimensional a una herramienta de gestión de riesgos para una especie migratoria en peligro crítico Resumen La conservación de especies migratorias con comportamientos amplios y multidimensionales se enfrenta a los esfuerzos de gestión que sólo utilizan movimientos horizontales o que producen resultados espaciotemporales estáticos. La tortuga laúd, una especie de las profundidades en peligro crítico, necesita con urgencia herramientas que pronostiquen los lugares en donde las tortugas tienen mayor riesgo de interactuar con las pesquerías para prevenir una mayor declinación poblacional. Incorporamos los resultados de un modelo de movimiento horizontal-vertical a las estimaciones de la densidad del núcleo espaciotemporal y de los datos de amenaza (equipo de pesca específico) para desarrollar mapas mensuales del riesgo espacial. De manera más concreta, aplicamos modelos ocultos multiestado de Markov a un conjunto de datos de biotelemetría (n=28 rastros de tortugas laúd, 2004-2007). Usamos los rastros con información de inmersión para caracterizar el comportamiento de las tortugas como uno de tres estados: en tránsito, inmersión mixta o por residencia e inmersión profunda o por residencia. Integramos los datos recientes del esfuerzo de pesca tomados de Global Fishing Watch a los comportamientos pronosticados y las estimaciones del uso mensual del espacio para crear mapas del riesgo relativo de las interacciones tortuga-pesquería. La pesca con palangre de deriva (pelágica) tuvo el promedio mensual más alto de esfuerzo de pesca en la región de estudio. Los índices de riesgo indicaron que este equipo también tiene el potencial más elevado de interacciones de alto riesgo con las tortugas en estado residencial o de inmersión profunda. Añadimos los comportamientos y las superficies de riesgo relativo mensuales a South Pacific Turtle Watch (SPTW) (https://www.upwell.org/sptw), una herramienta dinámica para la gestión de esta población de laúdes. Estos cambios pulirán la capacidad de SPTW para proporcionar predicciones importantes de las áreas con potencial alto de riesgo de pesca accesoria para las tortugas con comportamientos específicos. Nuestros resultados demuestran cómo los datos de movimiento multidimensional, las estimaciones de densidad espaciotemporal y los datos de amenaza pueden ser usados para crear una herramienta única de conservación. Estos métodos sirven como marco para incorporar el comportamiento a herramientas similares para otros taxones acuáticos, aéreos y terrestres con comportamientos multidimensionales.

Radiotagging a long-distance migratory Characiform fish: reproduction after surgery, tag losses, and effects in weight

Although biotelemetry studies bring useful information, tagging is a highly invasive procedure. For this reason, we assess if intracoelomic tagging alters survivorship, weight gain and/or reproductive capacity of a neotropical migratory fish. In August 2016, 60 fish were equally and randomly distributed among 3 treatments: Control (anesthesia), sham surgery (anesthesia and surgery), and true surgery (anesthesia, surgery and tagging). Surveys for weight and tag expulsion were performed periodically from surgery through spawning (November/2016), with a final survey occurring in May/2017. Mortality was higher in true surgery (25% died) and for males. Twenty percent expelled tags, and initial weight loss followed by gain were verified for all treatments. Females of all treatments spawned, and fecundity and fertility were not different. Then, future studies should consider the losses due to death and tag expulsion when defining the sample number. We also encourage further investigations about differences in mortality between sex and weight variation, as well as any other factor that leads to increase in mortality. This is the first study that investigated tagging effects in reproduction of neotropical fishes, and since the methods and tags used are not species-specific, we infer that similar effects could occur in other species.(AU)

Embora estudos de biotelemetria gerem informações úteis, processos de marcação são invasivos. Por isso, avaliamos se a marcação intracelomática altera sobrevivência, ganho de peso e/ou capacidade reprodutiva de um peixe migrador neotropical. Em agosto de 2016, 60 peixes foram distribuídos igualmente e aleatoriamente entre os tratamentos controle (anestesia), cirurgia-falsa (anestesia e cirurgia) e cirurgia-verdadeira (anestesia, cirurgia e marcação). Vistorias para pesagem e observação de expulsão de marcas foram realizadas periodicamente da cirurgia até a desova (novembro/2016), com uma vistoria final em maio/2017. A mortalidade foi maior nos peixes marcados (25% morreram) e entre machos. Vinte por cento expulsaram as marcas e, para todos os tratamentos, foi observado perda de peso inicial com posterior recuperação. Fêmeas de todos os tratamentos desovaram; fecundidade e fertilidade não foram diferentes. Novos estudos devem considerar as perdas de marcas por mortalidade e rejeição na definição do número amostral. Também recomendamos estudos que investiguem a mortalidade diferencial entre sexos e variação de peso, bem como fatores causadores de mortalidade. Este é o primeiro estudo que investigou efeitos da marcação na reprodução de peixes neotropicais e, uma vez que métodos e marcas utilizadas não são espécie-específicos, inferimos que efeitos similares podem ocorrer em outras espécies.(AU)

Utility of biological sensor tags in animal conservation.

Electronic tags (both biotelemetry and biologging platforms) have informed conservation and resource management policy and practice by providing vital information on the spatial ecology of animals and their environments. However, the extent of the contribution of biological sensors (within electronic tags) that measure an animal's state (e.g., heart rate, body temperature, and details of locomotion and energetics) is less clear. A literature review revealed that, despite a growing number of commercially available state sensor tags and enormous application potential for such devices in animal biology, there are relatively few examples of their application to conservation. Existing applications fell under 4 main themes: quantifying disturbance (e.g., ecotourism, vehicular and aircraft traffic), examining the effects of environmental change (e.g., climate change), understanding the consequences of habitat use and selection, and estimating energy expenditure. We also identified several other ways in which sensor tags could benefit conservation, such as determining the potential efficacy of management interventions. With increasing sensor diversity of commercially available platforms, less invasive attachment techniques, smaller device sizes, and more researchers embracing such technology, we suggest that biological sensor tags be considered a part of the necessary toolbox for conservation. This approach can measure (in real time) the state of free-ranging animals and thus provide managers with objective, timely, relevant, and accurate data to inform policy and decision making.

El Uso de Etiquetas de Sensor Biológico en la Conservación de Animales Resumen Las etiquetas electrónicas (plataformas tanto de bio-telemetría como de bio-registro) han informado a la conservación y a la política y práctica del manejo de recursos al proporcionar información vital sobre la ecología espacial de los animales y su ambiente. Sin embargo, la extensión de la contribución de los sensores biológicos (dentro de las etiquetas electrónicas) que miden el estado de un animal (p. ej.: ritmo cardíaco, temperatura corporal y detalles sobre el movimiento y la energética) es menos evidente. Una revisión de la literatura reveló que, a pesar de un número creciente de etiquetas sensoriales de estado disponibles comercialmente y un enorme potencial de aplicación de dichos dispositivos en la biología animal, hay pocos ejemplos de su aplicación en la conservación. Las aplicaciones existentes se rigieron por cuatro temas principales: cuantificar la perturbación (p. ej.: vehicular, de tráfico aéreo o de ecoturismo), examinar los efectos del cambio ambiental (p. ej.: cambio climático), entender las consecuencias de la selección y uso de hábitat, y estimar el gasto energético. También identificamos muchas otras maneras en que las etiquetas sensoriales podrían beneficiar a la conservación, como determinar la efectividad potencial de las intervenciones de manejo. Con el incremento en la diversidad de sensores en plataformas disponibles comercialmente, técnicas menos invasivas de etiquetado, tamaños más pequeños de los dispositivos, y más investigadores adoptando dicha tecnología, sugerimos que las etiquetas de sensor biológico se consideren como una parte de la caja de herramientas necesaria para la conservación. Esta estrategia puede medir (en tiempo real) el estado de animales libres y así proporcionar a los manejadores datos objetivos, oportunos, relevantes y precisos para informar la toma de decisiones y la política.