Spatial distribution patterns and population structure of the sea urchin Paracentrotus lividus (Echinodermata: Echinoidea), in the coastal fishery of western Sardinia: a geostatistical analysis

Piero Addis, Marco Secci, Alberto Angioni, Angelo Cau
2011 Scientia Marina  
The identification of appropriate spatial distribution patterns for the observation, analysis and management of stocks with a persistent spatial structure, such as sea urchins, is a key issue in fish ecology and fisheries research. This paper describes the development and application of a geostatistical approach for determining the spatial distribution and resilience of the population of the sea urchin Paracentrotus lividus in a fishing ground of western Sardinia (western Mediterranean). A
more » ... work combining field data collection, experimental modelling and mapping was used to identify the best-fit semivariogram, taking pre-fishing and post-fishing times into consideration. Variographic analyses indicate autocorrelation of density at small distances, while the isotropic Gaussian and spherical models are suitable for describing the spatial structure of sea urchin populations. The point kriging technique highlights a generally patchy population distribution that tends to disappear during the fishing season. Kriging maps are also useful for calculating predictable stock abundances, and thus mortality rates, by class diameters within six months of fishing. We conclude that the framework proposed is adequate for biomass estimation and assessment of sea urchin resources. This framework can therefore be regarded as a useful tool for encouraging a science-based management of this fishery. RESUMEN: Modelo de distribución espacial y estructura poblacional del erizo de mar Paracentrotus lividus (Echinodermata: Echinoidea) en la pesquería costera de Cerdeña occidental (Mediterráneo occidental): aplicación de un enfoque geoestadístico. -La identificación de modelos de distribución espacial apropiados para la observación, análisis y ordenación de los stocks con estructura espacial constante, como los erizos de mar, son temas clave en la ecología de los peces e investigación de pesquerías. El presente trabajo describe el desarrollo y aplicación de un enfoque geoespacial para determinar la distribución espacial y resistencia de la población del erizo de mar (Paracentrotus lividus) en un área pesquera al oeste de Cerdeña (Mediterráneo occidental). Se utilizó un marco que combina la recolección de datos de campo, modelos experimentales y mapas, para identificar el mejor ajuste en el semivariograma, teniendo en cuenta tiempos antes y después de la pesca. Los análisis variográficos indican una autocorrelación para la densidad a pequeñas distancias, mientras que los modelos isotrópicos Gaussianos y esféricos son apropiados para describir la estructura espacial de las poblaciones del erizo de mar. La técnica del kriging puntual destaca una distribución desigual de la población que tiende a desaparecer durante la temporada de pesca. Los mapas que utilizan kriging son también útiles para calcular una abundancia fiable del stock, y por lo tanto tasas de mortalidad por clases de diámetro en un período de seis meses de pesca. Concluimos que el marco propuesto es adecuado para la estimación de la biomasa y ordenación del recurso de erizo de mar. Por lo tanto, puede considerarse como una herramienta útil para apoyar una ordenación científica de esta pesquería. Palabras clave: Paracentrotus lividus, distribución espacial, geoestadística, estimación de la biomasa, ordenación, Mediterráneo occidental.
doi:10.3989/scimar.03602.26b fatcat:77wqfssprncqlfej22f7ugj6vu