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Publicação
Oceanographic insights from Apex Predators: The MAANTA NAUTILOS Tag for dissolved oxygen monitoring
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Resumo(s)
Ocean deoxygenation is intensifying globally, yet its effects on apex predators such as elasmobranchs remain poorly understood. Within the framework of the NAUTILOS project (New Approach to Underwater Technologies for Innovative, Low-cost Ocean Observation), we developed and validated the MAANTA tag—a non-invasive biologging tool that records high-resolution dissolved oxygen (DO), temperature, and fine-scale movement data.
Extensive laboratory and in situ tests, including comparisons with calibrated conductivity–temperature–depth (CTD) instruments and modelled environmental data from CMEMS, confirmed the tag’s accuracy, although regular post-deployment calibration remains essential to minimize sensor drift.
Deployment on the Chilean devil ray (Mobula tarapacana) provided the first in situ characterization of its diving behaviour in relation to DO. The species occupied well-oxygenated waters (210–230 μmol/L), tolerated a broad temperature range (9–24 °C), and showed increased vertical activity in cooler, oxygen-rich waters, consistent with diel vertical migration. Descent speeds reached up to 5.41 m/s—among the fastest recorded in marine animals.
These findings demonstrate the MAANTA tag’s effectiveness for simultaneous behavioural and environmental monitoring, offering novel insights into the oxygen and thermal ecology of the Chilean devil ray supporting the conservation of this critically endangered species in an increasingly deoxygenated ocean.
A desoxigenação dos oceanos tem vindo a intensificar-se globalmente, mas os seus efeitos sobre predadores de topo, como os elasmobrânquios, permanecem pouco compreendidos. No âmbito do projeto NAUTILOS (New Approach to Underwater Technologies for Innovative, Low-cost Ocean Observation), foi desenvolvida e validada a MAANTA tag — a primeira ferramenta de biotelemetria não invasiva, capaz de registar dados de alta resolução de oxigénio dissolvido, temperatura e comportamento. Validações abrangentes em laboratório e in situ, incluindo comparações com perfis simultâneos de CTD (condutividade, temperatura e profundidade) e dados modelados do CMEMS, confirmaram a precisão das medições, embora se recomende a calibração regular pós-utilização para aumentar a precisão dos sensores. O caso de estudo da aplicação da MAANTA tag na jamanta-chilena (Mobula tarapacana) forneceu a primeira caracterização in situ do comportamento de mergulho da espécie em relação ao oxigénio dissolvido. Os resultados indicaram que a jamanta chilena ocupa águas bem oxigenadas (210–230 μmol/L), apresenta ampla tolerância térmica (9–24 °C) e apresenta uma tendência de aumento da velocidade vertical em águas mais frias e ricas em oxigénio, de acordo com os padrões de migração vertical circadianos. O animais marcados atingiram velocidades de descida até 5,41 m/s, destacando-se entre os organismos marinhos com velocidades verticais mais elevadas já registadas. Estes resultados demonstram a eficácia da MAANTA tag na monitorização simultânea de parâmetros comportamentais e variáveis ambientais essenciais, fornecendo novos contributos sobre a ecologia térmica e de oxigénio da jamanta chilena e contribuindo para conservação desta espécie criticamente ameaçada num oceano em progressiva desoxigenação
A desoxigenação dos oceanos tem vindo a intensificar-se globalmente, mas os seus efeitos sobre predadores de topo, como os elasmobrânquios, permanecem pouco compreendidos. No âmbito do projeto NAUTILOS (New Approach to Underwater Technologies for Innovative, Low-cost Ocean Observation), foi desenvolvida e validada a MAANTA tag — a primeira ferramenta de biotelemetria não invasiva, capaz de registar dados de alta resolução de oxigénio dissolvido, temperatura e comportamento. Validações abrangentes em laboratório e in situ, incluindo comparações com perfis simultâneos de CTD (condutividade, temperatura e profundidade) e dados modelados do CMEMS, confirmaram a precisão das medições, embora se recomende a calibração regular pós-utilização para aumentar a precisão dos sensores. O caso de estudo da aplicação da MAANTA tag na jamanta-chilena (Mobula tarapacana) forneceu a primeira caracterização in situ do comportamento de mergulho da espécie em relação ao oxigénio dissolvido. Os resultados indicaram que a jamanta chilena ocupa águas bem oxigenadas (210–230 μmol/L), apresenta ampla tolerância térmica (9–24 °C) e apresenta uma tendência de aumento da velocidade vertical em águas mais frias e ricas em oxigénio, de acordo com os padrões de migração vertical circadianos. O animais marcados atingiram velocidades de descida até 5,41 m/s, destacando-se entre os organismos marinhos com velocidades verticais mais elevadas já registadas. Estes resultados demonstram a eficácia da MAANTA tag na monitorização simultânea de parâmetros comportamentais e variáveis ambientais essenciais, fornecendo novos contributos sobre a ecologia térmica e de oxigénio da jamanta chilena e contribuindo para conservação desta espécie criticamente ameaçada num oceano em progressiva desoxigenação
Descrição
Dissertação de Mestrado apresentada no ISPA – Instituto Universitário para obtenção de grau de Mestre na especialidade de Biologia Marinha e Conservação
Palavras-chave
Dissolved oxygen Biologging Chilean devil ray Oxigénio dissolvido Biotelemetria Jamanta Chilena