Published November 25, 2022
| Version v1
Publication
Open
The oxygen minimum zone relative depth is a key driver of dolphin habitats in the northern Humboldt Current System
- 1. Center for Scientific Research and Higher Education at Ensenada
- 2. Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías
- 3. Instituto del Mar del Peru
Description
Highly mobile odontocetes need habitats with environmental conditions with the potential of aggregating enough and high-quality prey, to maximize foraging success. Until now, the characterization of those habitats was in terms of physical and biological indicators of high production, capable of attracting and sustaining prey. Nevertheless, there has been no approach to quantifying the effects of a biophysical characteristic of the ocean with proven effects on the vertical distribution of prey for cetaceans: The oxygen minimum zone (OMZ) depth. In the northern branch of the Humboldt Current System off Peru (~6-18° S), a shallow OMZ (30-50 m) affects the distribution of the Peruvian anchovy ( Engraulis ringens ), main prey for several marine predators, including dolphins. We hypothesized these predators would aggregate in productive areas, but with preference for places where the relative OMZ depth can constrain prey vertically, making it more accessible and maximizing foraging success. We fitted Bayesian habitat models for three dominant odontocete species in this region, with multiple combinations of environmental covariates, smoothing techniques, and temporal and spatial random effects. Cetacean data came from 23 dedicated surveys spanning 2001-2019. Habitat predictors included the spatial anomalies of sea surface temperature, surface chlorophyl- a , pycnocline depth and OMZ depth. Dusky ( Lagenorhynchus obscurus ) and common dolphins ( Delphinus delphis ) preferred productive, cold areas with a very shallow OMZ, regardless of the season, while bottlenose dolphins ( Tursiops truncatus ) aggregated in both cold and warm waters, also with shallow OMZ. The former two species of higher metabolic demands would maximize energy intake by selecting areas with highly aggregated prey, while the latter, of more moderate metabolic needs and more diverse prey, would exploit less restricted habitats.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تحتاج الحيتان السنية عالية الحركة إلى موائل ذات ظروف بيئية مع إمكانية تجميع فرائس كافية وعالية الجودة، لتحقيق أقصى قدر من النجاح في البحث عن الطعام. حتى الآن، كان توصيف تلك الموائل من حيث المؤشرات الفيزيائية والبيولوجية للإنتاج العالي، القادرة على جذب الفرائس والحفاظ عليها. ومع ذلك، لم يكن هناك نهج لقياس آثار خاصية بيوفيزيائية للمحيط مع آثار مثبتة على التوزيع الرأسي للفريسة للحيتانيات: عمق منطقة الأكسجين الدنيا (OMZ). في الفرع الشمالي من نظام تيار هومبولت قبالة بيرو (~6-18° S)، تؤثر OMZ الضحلة (30-50 m) على توزيع الأنشوجة البيروفية ( Engraulis ringens)، الفريسة الرئيسية للعديد من الحيوانات المفترسة البحرية، بما في ذلك الدلافين. افترضنا أن هذه الحيوانات المفترسة ستتجمع في مناطق إنتاجية، ولكن مع تفضيل الأماكن التي يمكن أن يقيد فيها عمق OMZ النسبي الفريسة رأسياً، مما يجعل الوصول إليها أكثر سهولة ويزيد من نجاح البحث عن الطعام. قمنا بتركيب نماذج الموائل البايزية لثلاثة أنواع سنية سائدة في هذه المنطقة، مع مجموعات متعددة من المتغيرات البيئية، وتقنيات التنعيم، والآثار العشوائية الزمنية والمكانية. جاءت بيانات الحيتانيات من 23 دراسة استقصائية مخصصة تغطي الفترة 2001-2019. تضمنت تنبؤات الموائل الشذوذ المكاني لدرجة حرارة سطح البحر، والكلوروفيل السطحي، وعمق pycnocline، وعمق OMZ. تفضل الدلافين الداكنة (Lagenorhynchus obscurus) والدلافين الشائعة ( Delphinus delphis ) المناطق المنتجة والباردة ذات OMZ الضحلة جدًا، بغض النظر عن الموسم، بينما تتجمع الدلافين قارورية الأنف ( Tursiops truncatus ) في كل من المياه الباردة والدافئة، وأيضًا مع OMZ الضحلة. من شأن النوعين السابقين ذوي المتطلبات الأيضية الأعلى أن يزيدا من استهلاك الطاقة عن طريق اختيار المناطق ذات الفرائس المتراكمة للغاية، في حين أن النوع الأخير، ذو الاحتياجات الأيضية الأكثر اعتدالًا والفرائس الأكثر تنوعًا، سيستغل موائل أقل تقييدًا.Translated Description (French)
Les odontocètes très mobiles ont besoin d'habitats avec des conditions environnementales susceptibles d'agréger des proies suffisantes et de haute qualité, afin de maximiser le succès de la recherche de nourriture. Jusqu'à présent, la caractérisation de ces habitats était en termes d'indicateurs physiques et biologiques de forte production, capables d'attirer et de maintenir des proies. Néanmoins, il n'y a pas eu d'approche pour quantifier les effets d'une caractéristique biophysique de l'océan avec des effets prouvés sur la distribution verticale des proies pour les cétacés : la profondeur de la zone minimale d'oxygène (ZMO). Dans la branche nord du système du courant de Humboldt au large du Pérou (~6-18° S), une OMZ peu profonde (30-50 m) affecte la répartition de l'anchois péruvien ( Engraulis ringens ), principale proie de plusieurs prédateurs marins, dont les dauphins. Nous avons émis l'hypothèse que ces prédateurs s'aggrégeraient dans les zones productives, mais avec une préférence pour les endroits où la profondeur relative de l'OMZ peut contraindre les proies verticalement, la rendant plus accessible et maximisant le succès de la recherche de nourriture. Nous avons adapté des modèles d'habitat bayésiens pour trois espèces odontocètes dominantes dans cette région, avec de multiples combinaisons de covariables environnementales, de techniques de lissage et d'effets aléatoires temporels et spatiaux. Les données sur les cétacés proviennent de 23 enquêtes dédiées couvrant la période 2001-2019. Les prédicteurs d'habitat comprenaient les anomalies spatiales de la température de surface de la mer, de la chlorophylle de surface, de la profondeur de la pycnocline et de la profondeur de l'OMZ. Dusky ( Lagenorhynchus obscurus ) et les dauphins communs ( Delphinus delphis ) préféraient les zones productives et froides avec une ZGO très peu profonde, quelle que soit la saison, tandis que les grands dauphins ( Tursiops truncatus ) s'agrégeaient dans les eaux froides et chaudes, également avec une ZGO peu profonde. Les deux premières espèces ayant des besoins métaboliques plus élevés maximiseraient l'apport énergétique en sélectionnant des zones avec des proies fortement agrégées, tandis que la seconde, ayant des besoins métaboliques plus modérés et des proies plus diversifiées, exploiterait des habitats moins restreints.Translated Description (Spanish)
Los odontocetos altamente móviles necesitan hábitats con condiciones ambientales con el potencial de agregar presas suficientes y de alta calidad, para maximizar el éxito de la búsqueda de alimento. Hasta ahora, la caracterización de esos hábitats era en términos de indicadores físicos y biológicos de alta producción, capaces de atraer y sostener presas. Sin embargo, no ha habido un enfoque para cuantificar los efectos de una característica biofísica del océano con efectos probados en la distribución vertical de presas para los cetáceos: la profundidad de la zona mínima de oxígeno (OMZ). En la rama norte del Sistema de la Corriente de Humboldt frente a Perú (~6-18° S), una OMZ poco profunda (30-50 m) afecta la distribución de la anchoveta peruana ( Engraulis ringens ), presa principal de varios depredadores marinos, incluidos los delfines. Presumimos que estos depredadores se agruparían en áreas productivas, pero con preferencia por lugares donde la profundidad relativa de la OMZ puede restringir a las presas verticalmente, haciéndolas más accesibles y maximizando el éxito de la búsqueda de alimento. Ajustamos modelos de hábitat bayesianos para tres especies de odontoceto dominantes en esta región, con múltiples combinaciones de covariables ambientales, técnicas de suavizado y efectos aleatorios temporales y espaciales. Los datos de cetáceos provienen de 23 encuestas dedicadas que abarcan el período 2001-2019. Los predictores del hábitat incluyeron las anomalías espaciales de la temperatura de la superficie del mar, la clorofila de la superficie, la profundidad de la picnoclina y la profundidad de la OMZ. Los delfines oscuros ( Lagenorhynchus obscurus ) y comunes ( Delphinus delphis ) prefirieron las zonas frías y productivas con una OMZ muy poco profunda, independientemente de la temporada, mientras que los delfines mulares ( Tursiops truncatus ) se agregaron en aguas frías y cálidas, también con OMZ poco profunda. Las dos primeras especies de mayores demandas metabólicas maximizarían la ingesta de energía seleccionando áreas con presas altamente agregadas, mientras que la segunda, de necesidades metabólicas más moderadas y presas más diversas, explotaría hábitats menos restringidos.Files
pdf.pdf
Files
(12.1 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:a4194841a219239792ceb344c82fee9c
|
12.1 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- العمق النسبي الأدنى لمنطقة الأكسجين هو المحرك الرئيسي لموائل الدلافين في نظام تيار همبولت الشمالي
- Translated title (French)
- La profondeur relative de la zone minimale d'oxygène est un facteur clé des habitats des dauphins dans le nord du système de courant de Humboldt
- Translated title (Spanish)
- La profundidad relativa de la zona mínima de oxígeno es un factor clave de los hábitats de delfines en el sistema de la corriente de Humboldt del norte
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4309933495
- DOI
- 10.3389/fmars.2022.1027366
References
- https://openalex.org/W1978154217
- https://openalex.org/W1978255628
- https://openalex.org/W1989257096
- https://openalex.org/W1989994056
- https://openalex.org/W2006155694
- https://openalex.org/W2030785685
- https://openalex.org/W2036290465
- https://openalex.org/W2055573045
- https://openalex.org/W2062919853
- https://openalex.org/W2065818856
- https://openalex.org/W2070836346
- https://openalex.org/W2073214501
- https://openalex.org/W2074614853
- https://openalex.org/W2082146555
- https://openalex.org/W2084844389
- https://openalex.org/W2087726348
- https://openalex.org/W2088515418
- https://openalex.org/W2090857269
- https://openalex.org/W2095485358
- https://openalex.org/W2097242917
- https://openalex.org/W2098280668
- https://openalex.org/W2100092940
- https://openalex.org/W2103533819
- https://openalex.org/W2104721571
- https://openalex.org/W2105783614
- https://openalex.org/W2106633695
- https://openalex.org/W2106926325
- https://openalex.org/W2113089324
- https://openalex.org/W2115194445
- https://openalex.org/W2115656039
- https://openalex.org/W2119191227
- https://openalex.org/W2119399728
- https://openalex.org/W2122474628
- https://openalex.org/W2123465297
- https://openalex.org/W2127528125
- https://openalex.org/W2131073325
- https://openalex.org/W2137531854
- https://openalex.org/W2144898279
- https://openalex.org/W2153258060
- https://openalex.org/W2155878556
- https://openalex.org/W2168113371
- https://openalex.org/W2238128463
- https://openalex.org/W2268009388
- https://openalex.org/W2314229876
- https://openalex.org/W2317872328
- https://openalex.org/W2321011722
- https://openalex.org/W2477072176
- https://openalex.org/W2502904447
- https://openalex.org/W2591161954
- https://openalex.org/W2599653836
- https://openalex.org/W2615239620
- https://openalex.org/W2752955744
- https://openalex.org/W2771821703
- https://openalex.org/W2805504936
- https://openalex.org/W2891243047
- https://openalex.org/W2893253988
- https://openalex.org/W2902461245
- https://openalex.org/W2911078726
- https://openalex.org/W3001690419
- https://openalex.org/W3002040793
- https://openalex.org/W3027486772
- https://openalex.org/W3208459027
- https://openalex.org/W4206901875
- https://openalex.org/W4237618301
- https://openalex.org/W4255804906
- https://openalex.org/W4285719527