Η κάθετη μετακίνηση της σαρδέλας (Sardina pilchardus Walb.) σε συνάρτηση με το φως μελετήθηκε με τη χρήση ηχοβολιστικών. Τα δεδομένα συλλέχθησαν κατά τη διάρκεια δύο ερευνητικών ταξιδιών στο Βόρειο Αιγαίο τον Ιούνιο του 1995 και του 1996. Το μέσο βάθος μετακίνησης (WMD) της σαρδέλας εκτιμήθηκε με ηχοβολιστικό διττής δέσμης. Δεδομένα φωτεινότητας και θερμοκρασίας λαμβάνονταν ανά ώρα με CTD μέσω ενός δικτύου 152 σταθμών. Η κάθετη μετακίνηση της σαρδέλας μελετήθηκε σε σχέση με την επιφανειακή φωτεινότητα (LIS), το βάθος του βυθού (B) και τις ωριαίες μεταβολές της φωτεινότητας στο μέσο βάθος μετακίνησης των ψαριών (LIMD). Η ανάλυση των δεδομένων εφαρμόστηκε σε δύο υποπεριοχές: το Θρακικό πέλαγος και τον Θερμαϊκό κόλπο. Οι δύο υποπεριοχές διέφεραν κυρίως στο βάθος του βυθού. Σε κάθε υποπεριοχή εφαρμόστηκε ανάλυση διαγώνιας συσχέτισης για να καθοριστεί η περιοδικότητα και η διαφορά φάσης στο WMD και την LIS. Ανάλυση χρονοσειρών εφαρμόστηκε στις μετρήσεις του WMD. Σταθμίστηκαν οι μέσες τιμές του WMD και της LIMD ανά ώρα στο Θρακικό πέλαγος. Επίσης, εκτιμήθηκαν α) οι μέσες ωριαίες τιμές της LIMD, β) η προτιμούμενη ένταση φωτός ανά έτος δειγματοληψίας, γ) η ανά περιοχή ένταση φωτός στην οποία συγκεντρώνονται τα ψάρια και δ) οι εκτιμούμενες τιμές φωτεινότητας συγκρίθηκαν με την μέθοδο της ανάλυσης διασποράς. Τέλος, η ανάλυση συνημιτονοειδούς ρυθμομετρίας εφαρμόστηκε στα δεδομένα ώστε να καθοριστεί η τροχιά μετακίνησης της σαρδέλας. Με την ανάλυση διαγώνιας συσχέτισης μεταξύ WMD και LIS εκτιμήθηκε υστέρηση μίας ώρας στο Θρακικό πέλαγος, καμία υστέρηση στον Θερμαϊκό κόλπο το 1995 και μη στατιστικά σημαντική υστέρηση το 1996. Η ανάλυση έδειξε ότι οι κύριοι παράγοντες που επηρεάζουν την κάθετη μετακίνηση της σαρδέλας είναι το φως και το βάθος του βυθού. Ειδικότερα η σαρδέλα τείνει να ρυθμίσει το βάθος της με βάση το φως όταν δεν περιορίζεται από τον βυθό. Παράλληλα, μεταβάλλει το βάθος της με διαφορετικό ρυθμό όταν η επίδραση του βυθού είναι μικρή (Θρακικό πέλαγος) και όταν κινείται προς μεγαλύτερα βάθη ακολουθώντας την κλίση του βυθού (Θερμαϊκός κόλπος). Τρεις διακριτές φάσεις παρατηρήθηκαν κατά την κάθετη μετανάστευση της σαρδέλας: α) η φάση του πρωϊνού βυθίσματος, β) η φάση της ημέρας, όπου τα ψάρια παραμένουν σε μεγαλύτερα βάθη και γ) η φάση του απογευματινής ανόδου προς την επιφάνεια. Παρατηρήθηκε ότι υπάρχει ένα κατώφλι φωτός που ρυθμίζει την περαιτέρω βύθιση ή ανάδυση της σαρδέλας. Στο μεταξύ η σαρδέλα παραμένει στο ίδιο βάθος ρυθμίζοντας την θέση της με βάση την ένταση του φωτός. Με βάση την συνημιτονοειδή ανάλυση η σαρδέλα βρίσκεται στο μέγιστο βάθος της περίπου στις 12:00 μμ. Η ένταση του φωτός στο υπόβαθρο είναι σημαντικότερη της απόλυτης έντασης φωτός στο μέσο βάθος. Έτσι διαφορετικοί μηχανισμοί φαίνεται να ισχύουν στις διάφορες φάσεις της κάθετης μετακίνησης της σαρδέλας. Την αυγή η απότομη αύξηση της έντασης του φωτός σε συνδυασμό με το σκοτεινό υπόβαθρο της θάλασσας, ενεργοποιεί έναν μηχανισμό αρνητικής φωτόταξης και οι σαρδέλες κατέρχονται σε μεγαλύτερα βάθη. Αντίθετα στο λυκόφως το υπόβαθρο γίνεται σκοτεινότερο και το φως του ήλιου λειτουργεί ως μεμονωμένη πηγή φωτός, ενεργοποιώντας έτσι συμπεριφορά θετικής φωτόταξης και τα ψάρια ανέρχονται προς την επιφάνεια. Η θετική αυτή φωτόταξη πιθανόν να συνδέεται με την τροφοληψία. Παρατηρήθηκε μεγάλος εύρος στις εκτιμηθείσες τιμές προτιμούμενης φωτεινότητας ενώ οι εκτιμηθείσες τιμές φωτός στο πεδίο το λυκαυγές και το λυκόφως ήταν υψηλότερες των αντίστοιχων που έχουν εκτιμηθεί εργαστηριακά. Ποσοστό ίσο με 70% ως 80% της συνολικής αφθονίας των ψαριών συγκεντρώνεται σε θερμοκρασίες 12 0C - 17 0C. Το ποσοστό αυτό είναι ανεξάρτητο περιοχής και έτους δειγματοληψίας. Η μονάδα δειγματοληψίας επηρέασε την ακρίβεια των εκτιμήσεων μας. Συμπερασματικά, συνεχείς μετρήσεις της έντασης του φωτός είναι απαραίτητες για να εκτιμηθεί με ακρίβεια το κατώφλι καθόδου και ανόδου των ψαριών στο πεδίο.
(EL)
The vertical migration of sardine (Sardina pilchardus) in relation to light. The vertical migration of sardine (Sardina pilchardus Walb.) was investigated as a dynamic movement in wild conditions by a Langrancian approach. The data were collected during two hydroacoustic surveys in North Aegean sea during June 1995 and 1996. The hourly position of the centre of sardine density (WMD) was estimated by dual beam echo-sounder. The luminance and temperature profile of the water column was hourly measured by an extended net of 152 CTD stations. The pattern of sardine diurnal movements was examined in relation to surface luminence (LIS), bottom depth (B) and light intensity changes at the mean depth of sardine (LIMD). The analysis was performed separately in two sub-areas: Thracian sea and Thermaikos gulf, due to the different bottom depths that predominated each area. Three different models were estimated, one for Thracian sea and one for each sampling period in Thermaikos gulf. In each sub-area cross-correlation analysis was used to determine the periodicity and phase differences of variations in WMD and LIS. The series of WMD measurements was further analyzed by means of time series. In addition a) the means WMD and LIMD were hourly averaged in Thracian sea for both sampling periods, b) the mean hourly change in the LIMD was estimated, c) the light intensity in which sardines tend to be concentrated (PLI) was estimated, d) an area light intensity (ALI) was estimated and e) the estimations were compared by analysis of variance.Finally, a cosine model was fitted to the available data in order to trace the diel movement of sardine. The cross-corelation analysis between WMD and LIS estimated a lag of 1 h in Thracian sea and no lag in Thermaikos gulf in 1995, while no significant correlation was estimated in Thermaikos gulf in 1996. The analysis revealed that the main factors which affected the vertical migration of sardine in the field were light intensity and bottom depth. Specifically, sardine tended to regulate its depth with light intensity when it is not restricted by bottom depth. Sardine changed depth with a different rate when there was small or no bottom effect (Thracian sea) and when they moved to deeper water across the bottom slope (Thermaikos gulf). Three phases of sardine movements during day-light were discriminated: a) diving at dawn, b) resting at greater depths and c) emerging at dusk. The WMD tended to stabilize when the ambient light intensity was increased from 52 mc to 166 mc. The reverse was observed during emerging, as sardines began to ascend when the ambient light was decreased from 200 mc to 84 mc. In the mean time sardine remained at about the same depth, regulating its position according to the light intensity. According to the cosine analysis sardine was found in the maximum depth at »12:00 o'clock. It seems that the background intensity was more important than the LIMD for the vertical migrations of sardine. At sunrise there was a sudden increase in light over the dark background of the sea. This stimulus activates a negative phototaxis and the fish dived. Afterwards the light becomes diffuse, the background light and the sardine remain in diffferent light intensity. The reverse effect activates a positive phototaxis at dusk. The positive photaxis seems to be related to feeding behaviour. There was a wide range of prefered light intensity during day-time while the measurements in the twilight were always above the different thresholds estimated in the laboratory. A percentage of 70 το 80% of the total abundnce of sardine was concentrated at a range of temperature between 120C- 170C. The sampling unit limited the accuracy of our estimations. In conclusion, continuously measurement of light intensity is necessary in order to estimate field threshold.
(EN)
