Individual niche trajectories in nesting green turtles on Rocas Atoll, Brazil: an isotopic tool to assess diet shifts over time / Trajetórias de nicho individual em tartarugas verdes do Atol das Rocas, Brasil: uma ferramenta isotópica para verificar trocas de dieta ao longo do tempo

Abstract In this study, multi-tissue (yolk and carapace) stable isotope analysis was used to assess individual isotopic niche trajectories of nesting green turtles on Rocas Atoll, off northeastern Brazil, and to reveal a diet shift in the temporal dimension. The diet trajectories of individual green turtles were highly directional, with a stronger component towards decreasing values of δ15N from carapace to yolk. When the green turtles are in their foraging sites (temporal window measured by the yolk samples), they are more herbivores. Conversely, in a broader temporal window, the green turtles demonstrate a carnivore-omnivore strategy, such as represented by heavier δ15N values in the carapace. This finding confirms a temporal diet shift. This is the first study that applies trophic niche trajectories for sea turtles, adding a new isotopic tool to understand the trophic ecology of these migrant animals.

Resumo Neste estudo, a análise de isótopos estáveis em múltiplos tecidos (vitelo e carapaça) foi usada para avaliar as trajetórias individuais de nicho isotópico de tartarugas verdes em nidificação no Atol das Rocas, nordeste do Brasil, e para revelar uma mudança de dieta na dimensão temporal. As trajetórias individuais da dieta de tartarugas verdes foram altamente direcionais, com um componente mais forte na direção de valores decrescentes de δ15N da carapaça ao vitelo. Quando as tartarugas verdes estão em seus locais de forrageamento (janela temporal medida pelas amostras de vitelo), elas são mais herbívoras. Por outro lado, em uma janela temporal mais ampla, as tartarugas verdes demonstram uma estratégia carnívora-onívora, representada por valores mais elevados de δ15N na carapaça. Os resultados confirmam uma mudança temporal na dieta. Este é o primeiro estudo que aplica trajetórias de nicho trófico para tartarugas marinhas, adicionando uma nova ferramenta isotópica para entender a ecologia trófica desses animais migrantes.

Isotopic niche of the catfishes Bagre bagre and Genidens barbus in a coastal area of south-eastern Brazil / Nicho isotópico dos bagres Bagre bagre e Genidens barbus em área costeira do sudeste do Brasil

Abstract: The isotopic niche of Bagre bagre and Genidens barbus target of commercial fisheries in a marine coastal area from northern Rio de Janeiro State (~21ºS), south-eastern Brazil was compared to evaluate the feeding assimilation and the trophic relationship. The mean isotopic values of the catfishes and their food items in the δ13C-δ15N space were coherent with their respective trophic positions. The relative contributions of the food items highlighted the shrimp Xiphopenaeus kroyeri as the most assimilated item in the diet of B. bagre, while for G. barbus the model highlighted the fish Porichthys porosissimus. The absence of niche overlap together with the trophic evenness point to a reduced feeding overlap between B. bagre and G. barbus in northern Rio de Janeiro State.

Resumo: O nicho isotópico de Bagre bagre e Genidens barbus alvos de pescarias comerciais em uma área costeira marinha do norte do estado do Rio de Janeiro (~21ºS), sudeste do Brasil, foi comparado para avaliar a assimilação alimentar e a relação trófica. Os valores isotópicos médios dos bagres e de seus itens alimentares em δ13C-δ15N foram coerentes com suas respectivas posições tróficas. As contribuições relativas dos itens alimentares destacaram o camarão Xiphopenaeus kroyeri como o item mais assimilado na dieta de B. bagre, enquanto para G. barbus o modelo destacou o peixe Porichthys porosissimus. A ausência de sobreposição de nicho juntamente com a uniformidade trófica aponta para uma sobreposição alimentar reduzida entre B. bagre e G. barbus no norte do estado do Rio de Janeiro.

Mercury and stable isotopes (delta-15N and delta-13C) as tracers during the ontogeny of Trichiurus lepturus

This study applies total mercury (THg) concentration and stable isotope signature (δ15N and δ13C) to evaluate the trophic status and feeding ground of Trichiurus lepturus during its ontogeny in northern Rio de Janeiro, south-eastern Brazil. The trophic position of T. lepturus is detected well by THg and δ15N as the sub-adult planktivorous specimens are distinct from the adult carnivorous specimens. The δ13C signatures suggest a feeding ground associated with marine coastal waters that are shared by fish in different ontogenetic phases. The diet tracers indicated that the fish feeding habits do not vary along seasons of the year, probably reflecting the prey availability in the study area. This fish has economic importance and the concentration of THg was compared to World Health Organization limit, showing that the adult specimens of T. lepturus are very close to the tolerable limit for safe regular ingestion. .

Este estudo utilizou a concentração de mercúrio total (THg) e a assinatura isotópica (δ15N e δ13C) para avaliar a posição trófica e a área de alimentação de Trichiurus lepturus durante sua ontogenia no norte do Rio de Janeiro, sudeste do Brasil. A posição trófica de T. lepturus foi bem detectada pelo THg e δ15N com os espécimes sub-adultos planctívoros distintos dos espécimes adultos carnívoros. As assinaturas de δ13C sugerem uma área de alimentação associada a águas marinhas costeiras que são compartilhadas por peixes em diferentes fases ontogenéticas. Os traçadores de dieta indicaram que os hábitos alimentares desse peixe não variam ao longo das estações do ano, refletindo provavelmente a disponibilidade de presas na área de estudo. Esse peixe tem importância econômica e a concentração de THg foi comparada com o limite estabelecido pela Organização Mundial de Saúde, demonstrando que os espécimes adultos de T. lepturus estão bem próximos do limite tolerável para uma ingestão regular segura.

Trophic niche comparison between two predators in northern Rio de Janeiro State, Brazil: a stable isotopes approach / Comparacao do nicho trofico entre dois predadores no norte do estado do Rio de Janeiro, Brasil: uma abordagem de isotopos estaveis

The trophic niche of the sympatric predators Pontoporia blainvillei (franciscana dolphin) and Trichiurus lepturus (ribbonfish) was compared by stable isotope (δ15N and δ13C) ratios in hepatic and muscular tissues to understand how they co-exist in the northern Rio de Janeiro State (21°30′S-22°15′S), south-eastern Brazil. Dolphin specimens were incidentally captured through commercial gillnet fisheries, while fish specimens were the target of these fisheries. The predators had similar δ15N values in the liver (P. blainvillei: 14.6 ± 1.0‰; T. lepturus: 14.4 ± 0.6‰), which indicates similar trophic position in the recent food intake. However, P. blainvillei showed lighter δ15N values in muscle (13.8 ± 1.0‰) than T. lepturus (15.0 ± 0.4‰), revealing differences in the long term diet that could be related with the prey size ingested. The δ13C signatures showed a preferential inshore and benthic food chain for P. blainvillei (liver: −15.2 ± 0.6‰; muscle: −16.0 ± 0.5‰) and a more offshore and pelagic food chain for T. lepturus (liver: −17.2 ± 0.6‰; muscle: −16.8 ± 0.3‰). The isotopic variances of liver and muscle revealed a broader niche width to P. blainvillei in relation to T. lepturus, with a greater use of available food resources in coastal waters. In the area of study, the differences in habitat use and exploitation of food resources are favoring the predators' coexistence.

O nicho trófico dos predadores simpátricos Pontoporia blainvillei (golfinho franciscana) e Trichiurus lepturus (peixe-espada) foi comparado através de razões de isótopos estáveis (δ15N and δ13C) nos tecidos hepático e muscular para compreender como eles coexistem no norte do Estado do Rio de Janeiro (21°30′S-22°15′S), sudeste do Brasil. Os espécimes do golfinho foram capturados acidentalmente em pescarias comerciais com rede de espera, enquanto os espécimes do peixe foram alvo dessas pescarias. Os predadores apresentaram valores similares de δ15N no fígado (P. blainvillei: 14.6 ± 1.0; T. lepturus: 14.4 ± 0.6), o que indica posição trófica semelhante quanto à ingestão alimentar recente. No entanto, P. blainvillei apresentou valores mais leves de δ15N no músculo (13.8 ± 1.0) em relação a T. lepturus (15.0 ± 0.4), revelando diferenças na dieta de longo prazo que podem estar relacionadas ao tamanho das presas ingeridas. As assinaturas de δ13C indicaram uma cadeia alimentar preferencialmente costeira e bentônica para P. blainvillei (fígado: −15.2 ± 0.6; músculo: −16.0 ± 0.5) e uma cadeia alimentar mais oceânica e pelágica para T. lepturus (fígado: −17.2 ± 0.6; músculo: −16.8 ± 0.3). As variâncias isotópicas do fígado e do músculo revelaram uma maior amplitude de nicho para P. blainvillei em relação a T. lepturus, com maior aproveitamento dos recursos alimentares disponíveis em águas costeiras. Na área de estudo, as diferenças no uso do habitat e na exploração de recursos alimentares estão favorecendo a coexistência dos predadores.

Fishing activity in Northern Rio de Janeiro State (Brazil) and its relation with small cetaceans

Research on fishing activity at Atafona village, in Northern Rio de Janeiro, Brazil (21°35'S), was carried out between 1987-96 for the purpose of relating it to the accidental capture of small cetaceans and of estimating the relationship between fishing activity and the diet of small cetaceans. Data on fishing operations were obtained at the cold storage plants management, from interviews with fishermen and personal observations. The most representative fishing resources were Xyphopenaeus kroyeri, Micropogonias furnieri, Carcharhinus plumbeus, C. acronotus,and Rhizoprionodon porosus. Gillnets are responsible for the accidental capture of small cetaceans in the region, mainly Pontoporia blainvillei and Sotalia fluviatilis (marine form). Four types of gillnets that are used on the region ("minjuada", "sarda", "caçoá" and "pescadinha") were dangerous to these species because they are placed in their preferred habitat. There is no competition between fishermen and small cetaceans due to the selection in the capture of commercialized fishes.

Investigação sobre a atividade pesqueira na localidade de Atafona, Norte do Rio de Janeiro, Brasil (21º25`S), foi conduzida entre 1987-96 com o objetivo de relacioná-la com a captura acidental e a dieta dos pequenos cetáceos. Dados sobre as operações pesqueiras foram obtidos na administração dos entrepostos de pesca, através de entrevistas com pescadores e observações pessoais. Os recursos pesqueiros mais representativos foram Xyphopenaeus kroyeri, Micropogonias furnieri, Carcharhinus plumbeus, C. acronotus, and Rhizoprionodon porosus. As redes de espera são responsáveis pela captura acidental de pequenos cetáceos na região, principalmente de Pontoporia blainvillei e Sotalia fluviatilis (forma marinha). Quatro tipos de redes de espera que são usadas na região ("minjuada", "sarda", "caçoá" and "pescadinha") foram mais perigosas para essas espécies pois são colocadas no seu hábitat preferencial. Não existe competição entre pescadores e pequenos cetáceos devido à seleção na captura dos peixes comercializados.