Biologia Pesqueira 2007/2008 Notas Teórico-Práticas 1 – M.Afonso-Dias ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- Universidade do Algarve Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente Mestrado em Biologia Marinha (2º ciclo) BIOLOGIA PESQUEIRA 1º. Ano – 1º. Semestre – 2007/2008 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------Amostragem biológica: tamanhos individuais A obtenção do tamanho e do peso dos indivíduos de amostras de peixes, moluscos e crustáceos explorados pela pesca faz parte da rotina de todos os laboratórios de investigação pesqueira. O conhecimento da estrutura das populações e das capturas resultantes da pesca (por idades ou outra característica biológica) assenta sempre na estrutura de tamanhos (comprimentos). A medição do tamanho é, assim, a técnica mais utilizada em biologia pesqueira. As demais características biológicas (peso, idade, maturação sexual, etc) estão relacionadas com o tamanho pelo que a obtenção desta informação faz-se, normalmente, por sub-amostragem, dentro de cada classe de tamanho. 1. Medição de peixes, moluscos e crustáceos Escolha da dimensão a medir A escolha da dimensão a medir é arbitrária. Deve recaír sobre uma dimensão fácil de medir e sujeita a menos erros (com menor variabilidade). É muito importante utilizar-se a mesma medida para os indivíduos de uma mesma população explorada. Organizações internacionais como as Comissões de Pescas1, a FAO2 e o CIEM3 preocuparam-se em padronizar estas medidas de modo a tornar compatíveis os dados de comprimentos obtidos pelos vários países. Medidas nos peixes Nos peixes, o Comprimento Total (CT4) é a medição mais frequente entre todas as medições que podem ser efectuadas pois é, em geral, a mais fácil de obter. Por outro lado, o CT está relacionado com muitas outras características como o peso, a idade e a maturidade sexual. O Comprimento à Furca (CF) é uma outra medida de tamanho utilizada, especialmente, nas espécies de peixes com barbatana caudal furcal e rígida (e.g., os atuns). 1 Comissões de Pescas = Comissões Internacionais responsáveis pela pesca em determinadas áreas (e.g., NAFO – Northwest Atlantic Fisheries Organization – www.nafo.ca - ver mapa da área de pesca em www.nafo.ca/About/FRAMES/AbFrMand.html ). 2 FAO – Food and Agriculture Organization (Organização das Nacões Unidas para a alimentação, pesca e agricultura – www.fao.org/fi ). 3 CIEM = Conselho Internacional para a Exploração do Mar (ICES, em inglês) – www.ices.dk - ver mapa da área em www.ices.dk/committe/acfm/comwork/report/2002/oct/fisharea.gif 4 Na literatura em geral (incluindo a portuguesa) é comum utilizarem-se abreviaturas paras as diversas medidas decorrentes do inglês (e.g., TL ou LT para o Comprimento Total - Total Length). 1/8 Biologia Pesqueira 2007/2008 Notas Teórico-Práticas 1 – M.Afonso-Dias O CT é usado na maioria das espécies de peixes. É medido em linha recta desde a extremidade do focinho até à extremidade do lobo mais comprido da barbatana caudal, quando comprimidos os dois lobos sobre a linha mediana. Esta definição do CT foi adoptada há muitos anos por diversas organizações internacionais como a FAO e o CIEM. O CF é medido desde a extremidade do focinho até à extremidade dos raios centrais da barbatana caudal. Há uma terceira medida, o Comprimento Standard (CS5), mas é raramente utilizada nas pescas pois não é uma medição rápida de se fazer. É uma medida muito utilizada nos estudos de sistemática (Ictiologia). No entanto, é por vezes utilizada em trabalhos de biologia pesqueira quando os exemplares a medir trazem sistematicamente a barabatana caudal danificada. Nas raias, para além do CT, são mais frequentemente utilizados o Comprimento do Disco e a Largura do Disco. Nos tubarões utiliza-se o CT6 ou o CF. É necessário especificar sempre qual a medida utilizada nos relatórios e outras publicações, para evitar mal-entendidos. Qualquer que seja a medida utiliza-se sempre o sistema métrico para as unidades. Medidas nos moluscos Para medir moluscos bivalves utiliza-se o Comprimento da Concha, medido na direcção anteroposterior que é paralela ao eixo da charneira. A medida perpendicular ao eixo da charneira é a Largura da Concha. A Altura da Concha (espessura) é a terceira medida utilizada. Nos gastrópodes, a medição padrão é a medida máxima desde a extremidade do vórtex à extremidade da concha - Comprimento da Concha (ou altura da concha). Nos cefalópodes utilizam-se duas medidas, o CT e o Comprimento do Manto, medido desde o meio do olho até à extremidade anterior do manto (e.g., no polvo). Medidas nos crustáceos Nos camarões, lagostins, lavagantes e lagostas, o comprimento padrão é o Comprimento de Cefalotórax ou de Carapaça (CC). É o comprimento mínimo do cefalotórax medido desde o interior da órbita ao bordo posterior da carapaça. No caso dos lavagantes e das lagostas a medição é feita paralelamente à linha mediana. No caso dos camarões e do lagostim a medição é feita da órbita ao centro do bordo dorsal da carapaça (medição não paralela à linha mediana). O Comprimento Total (CT) pode, igualmente, ser utilizado mas a sua medição não é tão precisa quanto a do CC. Trata-se da medida desde a extremidade do rostro à extremidade do telson. Nos camarões com rostro pronunciado é normal este vir partido como resultado do processo de captura. 5 É o comprimento do peixe medido desde a extremidade do focinho (lábio superior) até ao fim da coluna vertebral (é preciso definir exactamente onde se considera o fim). 6 O comprimento total nos tubarões corresponde à distância, em linha recta, entre a extremidade do focinho e a extremidade do lobo superior da barbatana (heterocérquica). 2/8 Biologia Pesqueira 2007/2008 Notas Teórico-Práticas 1 – M.Afonso-Dias Nos caranguejos, a medida padrão é a Largura da Carapaça (LC). É a distância máxima entre os dois bordos laterais da carapaça, medida perpendicularmente à linha mediana. Em geral, esta medida inclui os espinhos laterais, caso existam. Por vezes, é preferível utilizar o CC, medido longitudinalmente desde o rostro ao bordo da carapaça. Instrumentos e métodos de medição As medições são normalmente realizadas com réguas especiais, vulgarmente designadas por ictiómetros e por craveiras. Nos peixes e moluscos cefalópodes utiliza-se o ictiómetro. No caso de indivíduos de grandes dimensões (e.g., atuns e tubarões) utilizam-se fitas métricas de grandes dimensões. Nas espécies de pequenas dimensões poderão ser usadas craveiras. A medição de bivalves, gastrópodes e crustáceos são efectuadas, em geral, com craveiras. A medição de animais de grandes dimensões exige a utilização de craveiras adequadas (e.g., nas lagostas, lavagantes e sapateiras). O ictiómetro (Figura 1) é uma plataforma com uma escala graduada sobre a qual se estende o peixe a medir. Na extremidade zero da escala há uma antepara contra a qual se encosta o focinho do peixe. A escala deve ser de fácil leitura. Se se pretender fazer medições por classes de um centímetro ou meio-centímetro, as escalas devem apenas ter divisões de 1cm ou 1/2cm, respectivamente. Muitas divisões aumentam a probabilidade de erro de leitura. Os ictiómetros devem ser construídos de forma a resistir aos maus tratos resultantes do trabalho a bordo de navios de pesca comercial e de investigação, nos locais de desembarque e nas lotas de venda de pescado. Figura 1. Ictiómetro. As medições nos peixes são feitas, por convenção, sobre o seu lado esquerdo (Figura 2)7. O peixe é deitado sobre o seu lado direito, com a cabeça voltada para a esquerda, 7 A medição sobre o lado esquerdo é válida para todas as espécies de peixes, excepto para os pleuronectiformes (peixes-chatos) e raias, e para os crustáceos (excepto para os caranguejos). 3/8 Biologia Pesqueira 2007/2008 Notas Teórico-Práticas 1 – M.Afonso-Dias com a boca fechada e o focinho encostado à antepara do ictiómetro (pressionar ligeiramente sem forçar). Figura 2. Medição do comprimento total de um peixe com auxílio de um ictiómetro. A medição de raias, pleuronectiformes e em peixes como o tamboril é feita colocando os espécimes direitos sobre a sua superfície ventral, com o focinho encostado à antepara do ictiómetro (Figura 3) Figura 3. Medição de um tamboril com auxílio de um ictiómetro. Os peixes devem ser medidos frescos, imediatamente após a sua morte. Não se devem medir os peixes durante o rigor mortis (rigidez pós morte). Neste caso é preciso relaxar a musculatura do corpo primeiro, flectindo-o várias vezes. Muitas espécies podem ser desembarcadas sem cauda ou sem cabeça (e.g., o tamboril, em alguns países do Atlântico Norte). Nestes casos só se pode medir a parte do corpo desembarcado. Para se ter o comprimento total do indivíduo é necessário dispôr de uma relação matemática entre as duas medidas, que permita estimar o comprimento total a partir do comprimento da parte do corpo desembarcado. Estas relações são estimadas através de estudos realizados especificamente para o efeito (estudos morfométricos – a tratar adiante, no capítulo do crescimento). Nos casos dos trabalhos de marcação (estudos de marcação e recaptura) os peixes são anestesiados e medidos vivos para depois poderem ser libertados. As medições com o auxílio de um ictiómetro tradicional podem ser feitas aos pares (por duas pessoas), um mede e dita e o outro regista as medições em impresso concebido para o efeito, ou podem ser realizadas por uma mesma pessoa com auxílio de um gravador ou de uma prancha de material plástico onde está reproduzida a folha de registo. Estes dois últimos métodos são menos cómodos mas permitem economizar 4/8 Biologia Pesqueira 2007/2008 Notas Teórico-Práticas 1 – M.Afonso-Dias meios humanos. O método do gravador é, actualmente, o mais utilizado, por ser mais rápido mas pode não funcionar bem em locais muito ruidosos como são, normalmente, os locais de primeira venda de pescado (as lotas). Tanto no trabalho aos pares como no individual com gravador é necessário que quem dita o faça de um modo claro e audível. Actualmente, existem ictiómetros electrónicos (Figura 4) que, para além de medir também registam o peso, com capacidade de registo de muita outra informação relativa ao indivíduo que está a ser medido (e.g., o sexo e o estado de maturação sexual). A utilização de craveiras electrónicas (Figura 5), com aproximação à centésima ou milésima de mm, são hoje correntemente utilizadas nos laboratórios pesqueiros. A utilização de aparelhagem electrónica (com baterias) nos locais de desembarque, em lotas e a bordo de embarcações comerciais e de investigação exige, naturalmente, determinados cuidados com a protecção destes equipamentos. Figura 4. Ictiómetro electrónico http://sites.web123.no/ScantrolAS/marineresearchproductguide.cfm Figura 5. Craveira electrónica. 5/8 Biologia Pesqueira 2007/2008 Notas Teórico-Práticas 1 – M.Afonso-Dias Impressos e registo da informação Os impressos a utilizar para o registo das medições devem ser concebidos tendo em conta o tipo de registo que se pretende fazer i.e., a anotação das dimensões de cada um dos indivíduos da amostra ou apenas o registo das frequências de comprimentos da amostra. Normalmente consideram-se classes de ½ cm (peixes < 30 cm, e.g. sardinha e o biqueirão), de 1 cm (peixes > 30 cm, e.g., carapau e a cavala) pelo que, tanto os ictiómetros como os impressos, devem ser específicos para cada um dos casos. Nestes casos, o registo do comprimento é feito ao ½ cm abaixo ou ao cm abaixo. Por exemplo, se se considerarem classes de 1 cm, um indivíduo com 12.1 cm pertence à classe 12 assim como um com 12.9 cm. Todos os indivíduos com comprimento superior ou igual a 12 e inferior a 13 são considerados como pertencentes à classe de comprimento 12 cm. Outras aproximações (e.g. à unidade mais próxima) não são normalmente adoptadas nos trabalhos de biologia pesqueira. Para facilitar, a representação de uma classe de comprimento faz-se, normalmente, indicando apenas o limite inferior da classe seguida de um travessão (e.g., 12 - , 13 - , etc) . No caso de serem classes de ½ cm seria, por exemplo, 12.5 - , 13.0 - , etc. O número de classes a considerar não deve ser superior a 20. A ideia é sumarizar a informação que, alternativamente, poderia ter sido recolhida indivíduo a indivíduo (lista de valores), mas sem a condensar por demais pois, neste caso, haveria perda de informação. Pode ser necessário, em algumas espécies de grandes dimensões, considerar classes de maior amplitude. Qualquer que seja o intervalo de classe, os grupos começam sempre em zero e intervalos de classe utilizados são, para além de 0.5 e de 1, 2 e 5 cm. Quando possível deve-se recolher a informação relativa aos peixes em intervalos de 0.5 ou 1 cm. Para estudos biológicos a informação a recolher poderá mesmo ser obtida ao milímetro abaixo. Os dados recolhidos em pequenas unidades poderão ser, sempre, agrupados em classes de maior amplitude para fins de apresentação. Crustáceos e moluscos de pequenas dimensões (e.g., camarões e bivalves) são normalmente medidos ao milímetro abaixo. Espécies de grandes dimensões (e.g., a sapateira e o polvo) podem ser medidos ao centímetro abaixo. Nos impressos, o registo dos comprimentos para obtenção de frequências de comprimentos pode ser feito através de traços (ou pontos) formando blocos de 5 indivíduos (Figura 6) que, no final são contados e traduzidos em frequências numéricas. A informação registada nos impressos deve ser imediatamente passada para formato electrónico (ficheiros informáticos) uma vez terminada a amostragem. Uma vez inseridos, os dados devem ser verificados de modo a evitar erros e a folha de amostragem deve ser convenientemente armazenada (nunca destruír as folhas originais!). 6/8 Biologia Pesqueira 2007/2008 Notas Teórico-Práticas 1 – M.Afonso-Dias Figura 6. Registo de comprimentos para obtenção de frequências de comprimentos através de traços formando blocos de 5 indivíduos. Tratamento dos dados da amostra: cálculo de estatísticas a partir de dados agrupados No cálculo das estatísticas de uma amostra estruturada por classes de comprimento deve ser utilizado – como representante da classe – o seu ponto mediano (ponto central ou marca de classe). Na representação gráfica das frequências de comprimentos através de polígonos de frequências, os pontos devem ser marcados no gráfico, contra o ponto central das respectivas classes. Obtenção do peso A obtenção do peso não é tão frequente quanto a dos comprimentos pois trata-se de uma medida mais difícil de obter quanto o comprimento. É susteptível de grandes erros e exige a utilização de balanças com determinada precisão, difíceis de usar em locais de desembarque, lotas ou a bordo de embarcações comerciais ou de investigação pesqueira. Os peixes podem ser pesados individualmente ou em grupo (por classe de comprimento). Os peixes grandes têm que ser pesados com balanças de plataforma ou de suspensão8. Nos laboratórios e, por vezes no campo (utilizando baterias), são usadas balanças electrónicas de grande precisão. Há balanças electrónicas para operar a bordo de embarcações mas a sua boa utilização depende muito da estabilidade da embarcação e do estado do mar. 8 A pesagem de peixe vivo pode ser feita em recipientes com água, devidamente tarados. 7/8 Biologia Pesqueira 2007/2008 Notas Teórico-Práticas 1 – M.Afonso-Dias A conversão de frequências de comprimentos em pesos pode ser feita multiplicando as frequências de comprimentos de cada classe pelos respectivos pesos médios individuais, obtidos através do quociente entre o peso total dos indivíduos de cada classe e a respectiva frequência. Para este fim, poder-se-á optar por considerar, não a totalidade dos indivíduos da classe, mas apenas uma fracção representativa, seleccionada aleatoriamente dentro da classe (e.g., os primeiros 10 indivíduos medidos em cada classe). Nas classes com frequências inferiores a dez indivíduos, o número de indivíduos a considerar no cálculo do peso médio será a totalidade dos indivíduos registados nessas classes na amostragem de tamanhos. No entanto, na prática, sempre que possível procede-se à pesagem da totalidade dos indivíduos medidos em cada classe. A utilização de relações matemáticas, com carácter preditivo, entre o peso e o comprimento individual (anuais, semestrais, trimestrais ou para um outro determinado período, por sexo ou para ambos os sexos combinados) – as chamadas relações pesocomprimento - permitem estimar pesos médios a partir de comprimentos (ou dos pontos centrais das classes de comprimento). O estabelecimento de relações peso-comprimento pode ser feito utilizando ou não dados agrupados, dependendo do fim a que se destinam i.e., para prever pesos médios correspondentes a comprimentos medidos ao mm ou correspondentes a classes de comprimentos. Os estudos biológicos requerem pesos de vária ordem: o peso total (húmido), o peso eviscerado (uma vez removidas as vísceras – gónadas, fígado, estômago, etc) e o peso de certos orgãos como o estômago (estudos de regime alimentar), as gónadas e o fígado (estudos de reprodução). Rigor e precisão nas medições de comprimento e de peso Exactidão (“accuracy”) e precisão (“precision”) são termos estatísticos muito importantes (ver e.g., Brown & Austen, 1996). Uma medição pode ser muito precisa (consistente) mas errada (i.e., apresentando um determinado afastamento em relação ao valor real) (Figura 7). A diferença entre o valor médio da nossa medição e o valor real designa-se por viés (“bias”). A exactidão das medições de comprimento depende do estado físico dos indivíduos, da destreza da pessoa que está a efectuar a medição e da técnica que está a ser utilizada. Rigor mortis, dessecação ou preservação (e.g., através de líquido preservante ou de congelação) conduzem ao encolhimento dos peixes. A conversão do comprimento de peixe que sofreu congelação em comprimento no estado fresco, após morte, exige o estabelecimento de uma relação entre estas duas medidas feito através de um estudo especificamente concebido para o efeito. A exactidão é também afectada por qualquer defeito na régua de medir e por causas aleatórias. A exactidão no caso das medições de peso é determinada pela exactidão das balanças utilizadas, a quantidade de humidade no corpo e cavidade bucal dos animais e por alterações nos indivíduos causadas pela morte e pela preservação. O erro causado pela água superficial está inversamente relacionado com o tamanho do indivíduo. Peixes pequenos têm uma maior área superficial em relação ao seu volume (ou peso) que peixes grandes. O facto da quantidade de água presente na superfície dos animais variar com o seu tamanho resulta em perda de precisão. Para aumentar a precisão deve-se 8/8 Biologia Pesqueira 2007/2008 Notas Teórico-Práticas 1 – M.Afonso-Dias fazer com que a água superficial escorra antes de se efectuar a pesagem dos indivíduos. A precisão das balanças deve ser verificada periodicamente (há um conjunto de pesospadrão concebidos para este efeito). Figura 7. Rigor versus Precisão (in Panfili et al., 2002) A precisão é influenciada pela consistência com que o focinho dos peixes é pressionado contra a antepara do ictiómetro e com que os dois lobos da barbatana caudal são comprimidos. O tamanho do peixe e a sua morfologia são, também, factores que afectam a precisão da medição. Tanto a exactidão como a precisão das medições de comprimento e de peso são largamente influenciadas pelas condições de trabalho (iluminação, conforto, etc). Bibliografia consultada: Holden, M. J. & D. F. S. Raitt, 1974 - Manuel de Science Halieutique. Deuxiéme partie - Méthodes de Recherches sur les Ressources et leur Application. Doc. Tech. FAO Pêches (115) Rev. 1: 223p. Disponível online em: http://www.fao.org/DOCREP/003/F0752F/F0752F00.HTM Versão em inglês: Manual of Fisheries Science. Part 2 - Methods of Resource Investigation and their Application. Apenas disponível online em: http://www.fao.org/DOCREP/003/F0752E/F0752E00.HTM Versão em espanhol: Manual de Ciencia Pesquera. Parte 2 - Métodos para Investigar los Recursos y su Aplicación. Apenas disponível online em: http://www.fao.org/DOCREP/003/F0752S/F0752S00.HTM 9/8 Biologia Pesqueira 2007/2008 Notas Teórico-Práticas 1 – M.Afonso-Dias Referências bibliográficas Brown, M.L. & D.J. Austen, 1996. Data management and statistical techniques. In: Murphy, B.R & D.W. Willis (eds). Fisheries techniques. 2nd edition. American Fish Society, Maryland, pp: 17-62 (artigo para fotocopiar) Panfili, J., H. de Pontual, H. Troadec & P.J.Wright, 2002 (eds.). Manual of fish sclerochronology. Brest, France. Ifremer-IRD coedition, 464 p. 10 / 8