Population structure of Caretta caretta in the Mediterranean Sea: from nesting beaches to foraging grounds

Abstract

With more than 40% of the world’s population living in coastal areas, oceans have become an indispensable resource for humankind but many coastal and marine regions are suffering from multiple anthropogenic threats. Pollution, coastal tourism, agricultural practices and development of ports threaten marine species worldwide and have caused the decline of many species, some of them currently on the verge of extinction. Bycatch, the unintentional catching of non-targeted species during fishing operations has been described as one of the most important threats causing the decline of many species, especially of large marine vertebrates: sharks, sea turtles, birds and marine mammals. This is because large marine vertebrates are the most vulnerable group to bycatch due to their life-cycle characteristics, presenting a long lifespan, late age at maturity and low reproductive output. However, conservation needs for marine megafauna are particularly difficult to assess as these species usually occur in remote oceanic habitats, are distributed across entire oceans and often have complex life cycles involving migrations that cover thousands of kilometres. Thus, because sea turtle life stages may occur in different areas, a detailed knowledge on the life cycle, distribution and habitat use of these species is highly relevant as populations might face different anthropogenic impacts depending on the areas used. Accordingly, these questions have been addressed for the loggerhead turtle (Caretta caretta) in this thesis through different approaches such as population genetics, stable isotope analysis, growth models and fisheries impact assessments. The results presented in this thesis have revealed deeper structuring in nesting and foraging grounds for loggerhead turtles than previously thought. An earlier colonisation of the Mediterranean has been discovered, fine-scale rookery contributions to Mediterranean foraging grounds have been unveiled, the habitat use of nesting females has been discovered and new management units have been described within the Mediterranean Sea. The effects that foraging ground use have on loggerheads biology has also been approached showing that individual patterns of habitat use may have a remarkable effect on fitness (clutch size) and growth rates. This, in turn, may be driven by surface water circulation patterns of the basin and the trajectory followed by juvenile turtles during their developmental migration. Finally, this thesis has highlighted the importance of regional studies to understand the consequences of fisheries bycatch as the actual impact will depend on the origin of the turtles incidentally caught.

Amb més del 40% de la població mundial vivint a zones costaneres, els oceans han esdevingut una font indispensable de recursos i, com a conseqüència, la biodiversitat marina està altament amenaçada no només per l’explotació directa sinó també per factors antropogènics secundaris. Una de les causes més rellevants que estan empenyent a la desaparició de diverses espècies marines és la pesca i les captures accidentals associades a aquesta. La megafauna marina (taurons, tortugues marines, aus marines i mamífers marins) és especialment vulnerable a aquesta captura accidental degut a la maduració sexual en edats avançades, la presència d’un cicle vital de llarga durada i el baix rendiment reproductiu, entre altres, de les seves espècies. Per tal de poder aplicar plans de gestió per a la seva conservació, però, és essencial conèixer-ne el seu cicle vital, la distribució i els usos de l’hàbitat per entendre quines són les possibles amenaces que afecten les diferents poblacions i a on es localitzen. En aquesta tesi aquests factors són estudiats en la tortuga babaua (Caretta caretta) a través de la genètica de poblacions, anàlisis d’isòtops estables i models de creixement. Els resultats presentats demostren una estructuració poblacional en zones de nidificació i alimentació més forta del què es creia fins al moment per a la tortuga babaua. S’ha datat una colonització plistocènica del mar Mediterrani, s’han estimat les contribucions de cada zona de nidificació a diferents zones d’alimentació mediterrànies, s’han analitzat els usos de l’habitat de diferents poblacions i noves unitats de gestió han estat definides. També s’ha analitzat l’efecte dels usos de l’habitat sobre la biologia de la tortuga babaua i diferències en les taxes de creixement i mides de posta s’han detectat entre individus alimentant-se en zones diferents. Aquest fet, a la vegada, s’ha vist que podria estar influenciat amb els patrons de circulació d’aigua de la conca i la trajectòria seguida pels nounats i juvenils durant la seva migració primerenca. Finalment, aquesta tesi ha remarcat la importància de realitzar estudis a escala regional per entendre les conseqüències de la captura accidental ja que aquestes dependran de l’origen de les tortugues capturades.