Environmental effects and interspecific interactions affecting species sightings around a shark-cage diving vessel in Gansbaii, South Africa

Abstract

Elasmobranch populations are decreasing rapidly worldwide due to anthropogenic exploitation such as commercial fishing, where targeted shark fisheries and accidental bycatches harvest more than 100 million sharks yearly. Ecotourism operations such as shark-cage diving operators strongly rely on sustainable and functioning ecosystems and wildlife in order to utilize these for tourism and educational purposes, but with still poorly understood effects on the animals. The aim of this study was to investigate the effect of parameters influencing presence and abundances of sympatric species around a shark-cage diving vessel in Gansbaai, South Africa. Significant relationships between sea-surface temperature and abundance were found for Carcharodon carcharias (t= -4,42, p<0,05), Carcharhinus brachyurus (t= 8,46, p<0,05) and Arctocephalus pusillus pusillus (t= 2,7, p<0,05) but not for Bathytoshia brevicaudata (t= 0,15, p>0,05). These relationships revealed unexplained changes in abundance caused by additional parameters. Interspecific interactions primarily between C. brachyurus and C. carcharias was found to affect the abundance of the respective species. The abundance of C. brachyurus were lower in the presence of C. carcharias longer than 4 m TL, compared to in the presence of smaller (<4 m TL) individuals or in the complete absence of C. carcharias. A probabilistic co-occurrence analysis and a Generalized Additive Model (GAM) were used to investigate interspecific interactions between these two species, supporting the hypotheses of species- and size-related hierarchies around a shark-cage diving vessel. The co-occurrence analysis also suggested negative association between C. brachyurus and large C. carcharias (>4m TL, PLow= 0,008 and PHigh= 0,999). The GAM revealed significant increases in C. brachyurus abundance over the duration of the deployments in absence of C. carcharias (edf= 8,79, p<0,005). In the presence of C. carcharias no significant change in C. brachyurus abundance was found (edf= 2,48, p= 0,101), however, a strong trend in declining abundance over time was revealed. These findings are important to further understand the interspecific interactions of elasmobranchs around ecotourism vessels, and the level of influence ecotourism can have on the natural ecosystem.

Popular Abstract (Swedish)

Yttemperatur och interspecifika interaktioner påverkar sympatriska arters närvaro runt en hajdykningsbåt i Gansbaai, Sydafrika

Rock- och hajpopulationer (Elasmobranchii) minskar drastiskt i de flesta hav på planeten och arter riskerar utdöende på grund av kommersiellt fiske och bifångst som dödar 100 miljoner hajar årligen. Ekoturism såsom hajdykning i bur förlitar sig på hållbara och hälsosamma ekosystem och hajpopulationer såsom den karismatiska vithajen för att kunna utnyttja dessa för turism och utbildning. Hur djuren påverkas av turistindustrin är fortfarande inte klarlagt men inte heller hur deras närvaro runt hajdykningsbåtar påverkas av förändrad miljö eller av potentiella interaktioner mellan sympatriska arter. I denna studie undersöktes närvaron av sympatriska arter runt en hajdykningsbåt i Gansbaai i Sydafrika och hur dessa påverkas av förändringar i miljöfaktorer och interspecifika interaktioner.

Fyra arter dokumenterades frekvent: Kopparhaj, vithaj, kortsvansad spjutrocka och sydafrikansk pälssäl, från mest till minst frekvent. Vid yttemperaturer närmare 20 ℃ observerades högre abundans av kopparhaj och pälssäl, medan vithaj observerades oftare vid lägre temperaturer. Spjutrockor verkade inte påverkas märkvärt av förändrad yttemperatur. Inga märkbara skillnader i artnärvaro kunde dokumenteras vid förändringar i djup. Abundansen hos kopparhaj var betydligt lägre i närvaro av vithaj än i dess frånvaro, vilket tyder på att kopparhajar ser den mycket större vithajen som ett hot. Kopparhaj dokumenterades också mer sällan i närvaro av vithaj längre än 4 meter, än i närvaro av mindre vithajar. Detta stärker också argumentet att en storlekbaserad art-hierarki existerar runt en hajdykningsbur i Gansbaai. Vithajar, som har uppmätts till över 6 meter, har tidigare hittats med rester av den dryga hälften så långa kopparhajen i magsäcken. Att stora vithajar är ett direkt hot mot mindre hajarter kan förklara den potentiella storlekshierarkin. I frånvaro av vithaj sågs också abundansen hos kopparhaj öka med tiden under båtturerna och minska med tiden i närvaro av vithaj. Under flera båtturer sågs kopparhajar hastigt fly undan vithajar som närmade sig lockbetet framför båten, då vithajen ofta överraskar sitt byte genom att anfalla direkt underifrån. Kopparhajar sågs också ”hoppa” ur vattnet och sedan landa på rygg, ett så kallat ”breaching”-beteende, som tros vara en försvarsmekanism mot hot från andra hajar eller trängsel. Spjutrockor sågs betydligt mer frekvent i närvaro av kopparhaj än av vithaj, vilket tyder på att kopparhajen inte utgör ett direkt hot mot spjutrockor, dock tyder detta på en negativ association med vithaj.

Datainsamling från ekoturism som hajdykning i bur möjliggör kontinuerliga uppdateringar av förändringar i arters abundans och biodiversitet i Gansbaai som kan bidra till fortsatt bevarande av dessa arter, hållbara ekosystem och fortsatt ekoturism.

Handledare: Anders Persson

• author: Rooth, Daniel
• supervisor: Anders Persson
• organization: Degree Projects in Biology
• course: BION03 20201
• year: 2021
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Biology and Life Sciences
• language: English
• id: 9041673
• date added to LUP: 2021-03-11 11:47:35
• date last changed: 2021-03-11 11:47:35