Passive acoustics as an indicator of red hind, Epinephelus guttatus, density at a spawning aggregation

Abstract

Annual spawning aggregations of red hind, Epinephelus guttatus, form at predictable times and locations, and have historically succumbed to overfishing. Monitoring the status and restoration of aggregations is essential for evaluating the effectiveness of fishery management measures. Passive acoustic and diver-based underwater visual census (UVC) techniques were used to develop an efficient methodology for estimating red hind density from sound production at spawning aggregations. Red hind sound production was recorded from November 2010 to April 2011 at Abrir la Sierra, Puerto Rico. UVC surveys were conducted during the spawning season to assess changes in red hind density over a fixed time and area. Sound recorded during the 18:00-19:00 Atlantic Standard Time hour was representative of total daily changes in red hind sound production, and was selected for the development of an efficient density estimation model. Pronounced daily changes in sound production and density were observed after the December 2010 and January 2011 full moons. Two hourly sound level measurements were compared to densities estimated by UVC surveys, yielding significant linear regressions, which were used to predict changes in fish density as measured on the aggregation site. Passive acoustic methods predicted changes in red hind density and habitat use at a higher temporal resolution than previously possible with traditional methods. Red hind sound production and inferred densities can be monitored and analyzed efficiently for multiple aggregation sites simultaneously, documenting short-term and long-term changes in red hind densities at spawning aggregation sites and providing important information for the support or development of management strategies.

Las agregaciones anuales de desove del mero cabrilla, Epinephelus guttatus, se forman en lugares y tiempos predecibles, incrementando su susceptibilidad a la sobrepesca. El monitoreo del estado de las agregaciones y la restauración de las mismas son esenciales para evaluar la eficacia de las medidas de manejo pesquero. Con el fin de desarrollar una metodología eficiente para estimar la densidad del mero cabrilla, durante las agregaciones reproductivas, se utilizaron técnicas de censos visuales (UVC, por sus siglas en inglés) y técnicas acústicas pasivas para registrar el sonido producido durante el apareo. Se grabó la producción de sonido del mero cabrilla entre noviembre de 2010 a abril de 2011 en Abrir la Sierra, Puerto Rico. Durante la temporada de desove se realizaron UVC para evaluar los cambios en la densidad del mero cabrilla en un área y tiempo determinado. El sonido grabado durante las 18:00-19:00 horas (Tiempo del Atlántico), fue representativo del total de los cambios diarios del sonido producido por el mero cabrilla, por lo que fue seleccionado para desarrollar un modelo eficiente de estimación de densidad. Después de la luna llena de diciembre de 2010 y enero de 2011 se observaron cambios diarios pronunciados en la producción de sonido y densidad. Se compararon dos mediciones de nivel de sonido tomadas en periodos de una hora con los estimados de densidad obtenidos a través de UVC, produciendo regresiones lineales significativas, las cuales fueron utilizadas para predecir los cambios en la densidad de peces. Métodos acústicos pasivos predijeron cambios en la densidad y hábitat del mero cabrilla, a mayor resolución en tiempo que otros métodos tradicionales usados anteriormente. La producción de sonido y la densidad inferida del mero cabrilla pueden ser monitoreados y analizados de manera eficiente en múltiples sitios de agregación de forma simultánea, documentando los cambios de la densidad en los sitios de agregación de desove a corto y largo plazo, y suministrando información importante para el apoyo o el desarrollo de estrategias de manejo.