Simulating drifting fish aggregating device trajectories to identify potential interactions with endangered sea turtles.

Purse-seine fishers using drifting fish aggregating devices (dFADs), mainly built with bamboo, plastic buoys, and plastic netting, to aggregate and catch tropical tuna, deploy 46,000-65,000 dFADs per year in the Pacific Ocean. Some of the major concerns associated with this widespread fishing device are potential entanglement of sea turtles and other marine fauna in dFAD netting; marine debris and pollution; and potential ecological damage via stranding on coral reefs, beaches, and other essential habitats for marine fauna. To assess and quantify the potential connectivity (number of dFADs deployed in an area and arriving in another area) between dFAD deployment areas and important oceanic or coastal habitat of critically endangered leatherback (Dermochelys coriacea) and hawksbill (Eretmochelys imbricata) sea turtles in the Pacific Ocean, we conducted passive-drift Lagrangian experiments with simulated dFAD drift profiles and compared them with known important sea turtle areas. Up to 60% of dFADs from equatorial areas were arriving in essential sea turtle habitats. Connectivity was less when only areas where dFADs are currently deployed were used. Our simulations identified potential regions of dFAD interactions with migration and feeding habitats of the east Pacific leatherback turtle in the tropical southeastern Pacific Ocean; coastal habitats of leatherback and hawksbill in the western Pacific (e.g., archipelagic zones of Indonesia, Papua New Guinea, and Solomon Islands); and foraging habitat of leatherback in a large equatorial area south of Hawaii. Additional research is needed to estimate entanglements of sea turtles with dFADs at sea and to quantify the likely changes in connectivity and distribution of dFADs under new management measures, such as use of alternative nonentangling dFAD designs that biodegrade, or changes in deployment strategies, such as shifting locations.

Simulación de las trayectorias de dispositivos de concentración de peces a la deriva para identificar las interacciones potenciales con las tortugas marinas en peligro de extinción Resumen Los pescadores que usan redes de cerco con dispositivos de concentración de peces a la deriva (dFADs), hechos principalmente con bambú, boyas de plástico y redes de plástico, para concentrar y capturar atún, instalan entre 46,000 y 65,000 dFADs al año en el Océano Pacífico. Algunas de las problemáticas principales asociadas con este dispositivo de pesca de uso extenso son el enredamiento potencial de tortugas marinas y otras especies marinas en las redes de los dFADs; los desechos marinos y la contaminación; y el potencial daño ecológico por el varamiento en los arrecifes de coral, playas y otros hábitats esenciales para la fauna marina. Realizamos experimentos lagrangianos de deriva pasiva con la simulación de perfiles de deriva de los dFADs y los comparamos con áreas conocidas de importancia para las tortugas marinas. Esto fue con el objetivo de evaluar y cuantificar la conectividad potencial (número de dFADs instalados en un área que llegan a otra área) entre las áreas de instalación de dFADs y los hábitats oceánicos o costeros importantes para la tortuga laúd (Dermochelys coriacea) y la tortuga de carey (Eretmochelys imbricata), ambas en peligro crítico de extinción, en el Océano Pacífico. Hasta el 60% de los dFADs de las áreas ecuatoriales llegaron a los hábitats esenciales para las tortugas marinas. La conectividad fue menor sólo cuando se usaron áreas en donde actualmente hay dFADs instalados. Nuestras simulaciones identificaron regiones potenciales de interacción entre los dFADs y los hábitats de migración y alimentación de la tortuga laúd en el sureste tropical del Océano Pacífico; los hábitats costeros de ambas especies en el Pacífico occidental (p. ej.: zonas de archipiélagos en Indonesia, Papúa Nueva Guinea y en las Islas Salomón); y en el hábitat de forrajeo de la tortuga laúd en una gran área ecuatorial al sur de Hawái. Se requiere de mayor investigación para estimar el enredamiento de las tortugas marinas con los dFADs en el mar y para cuantificar los cambios probables en la conectividad y la distribución de los dFADs bajo nuevas medidas de manejo, como el uso alternativo de diseños que eviten el enredamiento y sean biodegradables, o cambios en las estrategias de instalación, como la reubicación.

Flotas de pesca extranjeras en el Pacífico costarricense y su traslape con áreas protegidas oceánicas, el ordenamiento pesquero y el Domo Térmico / Foreign fishing fleets in the Costa Rican Pacific and their overlap with oceanic protected areas, the fishing zoning, and the Thermal Dome

Introduction: Until today, the fishing effort by foreign fleets in the Costa Rican Pacific has not been analyzed. Objective: To determine the spatial distribution of the fishing effort of those fleets, variables that shape that distribution, and if they interact with management figures and highly fragile ecosystems. Methods: Using fishing effort data from 2012 to 2020, obtained from Global Fishing Watch, an Index of Fishing Effort (IEP) was calculated to apply geospatial and multivariate statistics, as well as multiple regression models. A grid with 55 905 cells of 0.10 degrees was used to apply Hot Spot Analysis, and another grid with 24 176 cell-year-month analysis units of 0.25 degrees was used to apply a Linear Regression Model. Results: The data reveals the fishing activity of international fleets associated with four types of fishing gear, and a wide coverage of a high IEP by two fleets throughout the nine years analyzed. The IEP is primarily associated with location and varies by month and year. There is also relative evidence that its influenced by the concentration of oxygen and nitrates. Conclusions: International fleets come into direct conflict with officially defined zones for national fleets and disrespect protected oceanic areas and a declared non-fishing zone to protect marine resources in the Costa Rican Pacific. Their activities in the Dome may affect a national yellowfin tuna fishery.

Introducción: Hasta hoy, no ha sido analizado el esfuerzo pesquero por parte de flotas extranjeras en el Pacífico de Costa Rica. Objetivo: Determinar la distribución espacial del esfuerzo pesquero de esas flotas, variables que moldean esa distribución, y si las mismas interactúan con figuras de manejo y ecosistemas altamente frágiles. Métodos: A partir de datos de esfuerzo pesquero de 2012 a 2020, obtenidos de Global Fishing Watch, fue calculado un Índice de Esfuerzo Pesquero (IEP) sobre el cual fue aplicada estadística geoespacial y multivariada, así como modelos de regresión múltiple. Fue utilizada una cuadrícula con 55 905 celdas de 0.10 grados, para aplicar Análisis de Puntos Calientes, y otra cuadrícula con 24 176 unidades de análisis celdas-año-mes de 0.25 grados, para aplicar un Modelo de Regresión Lineal. Resultados: Los datos revelan la actividad pesquera de las flotas internacionales asociadas a cuatro tipos de artes de pesca, así como una amplia cobertura de alto IEP por parte de dos flotas a lo largo de los nueve años analizados. El IEP se asocia principalmente con la ubicación y varía según el mes y el año. También hay evidencia relativa de que está influenciado por la concentración de oxígeno y nitratos. Conclusiones: Las flotas internacionales entran en conflicto directo con zonas oficialmente delimitadas para las flotas nacionales e irrespetan las áreas oceánicas protegidas y una zona no pesquera declarada para proteger los recursos marinos en el Pacífico costarricense. Sus actividades en el Domo pueden afectar la pesquería de atún aleta amarilla.

Risks to large marine protected areas posed by drifting fish aggregation devices.

Mapping and predicting the potential risk of fishing activities to large marine protected areas (MPAs), where management capacity is low but fish biomass may be globally important, is vital to prioritizing enforcement and maximizing conservation benefits. Drifting fish aggregating devices (dFADs) are a highly effective fishing method employed in purse seine fisheries that attract and accumulate biomass fish, making fish easier to catch. However, dFADs are associated with several negative impacts, including high bycatch rates and lost or abandoned dFADs becoming beached on sensitive coastal areas (e.g., coral reefs). Using Lagrangian particle modeling, we determined the potential transit of dFADs in a large MPA around the Chagos Archipelago in the central Indian Ocean. We then quantified the risk of dFADs beaching on the archipelago's reefs and atolls and determined the potential for dFADs to pass through the MPA, accumulate biomass while within, and export it into areas where it can be legally fished (i.e., transit). Over one-third (37.51%) of dFADs posed a risk of either beaching or transiting the MPA for >14 days, 17.70% posed a risk of beaching or transiting the MPA for >30 days, and 13.11% posed a risk of beaching or transiting the MPA for >40 days. Modeled dFADs deployed on the east and west of the perimeter were more likely to beach and have long transiting times (i.e., posed the highest risk). The Great Chagos Bank, the largest atoll in the archipelago, was the most likely site to be affected by dFADs beaching. Overall, understanding the interactions between static MPAs and drifting fishing gears is vital to developing suitable management plans to support enforcement of MPA boundaries and the functioning and sustainability of their associated biomass.

Riesgos para las Grandes Áreas Marinas Protegidas Ocasionados por los Dispositivos Agregadores de Peces a la Deriva Resumen El mapeo y la predicción del riesgo potencial que las actividades de pesca representan para las grandes áreas marinas (AMP), en donde la capacidad de manejo es baja pero la biomasa de peces puede ser de importancia global, son vitales para priorizar la aplicación y maximizar los beneficios de conservación. Los dispositivos agregadores de peces a la deriva (DAPds) son un método de pesca altamente efectivo y empleado en las pesquerías de redes de cerco. Estos dispositivos atraen y acumulan biomasa de peces, facilitando así la captura de peces. Sin embargo, los DAPd están asociados con varios impactos negativos, incluyendo tasas altas de captura accesoria y DAPd perdidos o abandonados que terminan varados en áreas costeras sensibles (p. ej.: arrecifes de coral). Mediante el modelado de partículas langrangianas, determinamos el tránsito potencial de los DAPd en una AMP grande alrededor del Archipiélago Chagos en el centro del Océano Índico. Después cuantificamos el riesgo de varamiento de los DAPd en los arrecifes y atolones del arrecife y determinamos el potencial que tienen los DAPd de pasar por la AMP, acumular biomasa durante el trayecto y exportarla a áreas en las que es legal su pesca (es decir, transitar). Más de un tercio (37.51%) de los DAPd representaron un riesgo de varamiento o tránsito a través de la AMP durante >14 días y el 17.70% representó un riesgo de varamiento o tránsito a través de la AMP durante >40 días. Los DAPd modelados desplegados en el este y en el oeste del perímetro tuvieron mayor probabilidad de varamiento o de tener tiempos de tránsito largos (es decir, representaron el riesgo más alto). El Gran Banco de Chagos, el atolón más grande en el archipiélago, fue el sitio con mayor probabilidad de ser afectado por el varamiento de los DAPd. En general, el entendimiento de las interacciones entre las AMP estáticas y el equipo de pesca a la deriva es vital para el desarrollo de planes de manejo adecuados para respaldar el cumplimiento de los límites de las AMP y el funcionamiento y sostenibilidad de la biomasa asociada a ellas.