Seabird assemblages, abundance, and distribution in the African sector of the southern Indian Ocean

Abstract

ABSTRACT : Seabird distributions in the Southern Ocean are influenced by the location and accessibility of suitable breeding sites, but also by the environmental factors that influence the distribution and availability of their prey. For example, oceanic fronts, concentrate prey at their surface and therefore present important foraging areas for many seabirds. This study investigated the latitudinal distribution and abundance of seabirds in the African sector of the Southern Ocean. In particular, we investigated the relationship of seabird assemblages and densities to key biophysical environmental parameters (SST, sea surface height, bathymetry) and the main oceanic fronts. There was a high density of seabirds north of the Subtropical Convergence (STC), which is situated at approximately 39°S, with declining densities farther south. There was latitudinal segregation between several species, e.g. black-browed albatross (Thalassarche melanophris) occurred north of the STC, and grey-headed albatross (T. chrysostoma) occurred to south of it. The Subantarctic Front (SAF) and the Antarctic Polar Front (APF) had less influence on seabird populations than the STC. Latitude was the greatest predictor of seabird assemblages and densities, reflecting environmental gradients in physical and biological parameters and their influences on prey distributions. Of the environmental parameters, sea surface temperature and bathymetry were the most important physical features influencing seabird assemblages. In particular, the density of seabirds north of STC declined with increasing sea surface temperature and had a negative relationship with bathymetry, with most seabirds occurring in shallower waters. In contrast, seabird density had a positive linear relationship with sea surface height. Relationships with other environmental parameters, such as wind, salinity and chlorophyll concentration (as a proxy for productivity), were less well-defined. RESUME : La distribution des oiseaux marins dans l’océan Austral est influencée par l’emplacement et l’accessibilité des sites de reproduction appropriés, mais aussi par les facteurs environnementaux qui influencent la distribution et la disponibilité de leurs proies. Par exemple, les fronts océaniques concentrent les proies à leur surface et constituent donc des zones d’alimentation importantes pour de nombreux oiseaux de mer. Cette étude porte sur la distribution latitudinale et l’abondance des oiseaux de mer dans le secteur africain de l’océan Austral. Nous avons notamment étudié la relation entre les assemblages et les densités d’oiseaux marins, d’une part, et les principaux paramètres biophysiques de l’environnement (température de surface de la mer, hauteur de la surface de la mer, bathymétrie) et les principaux fronts océaniques, d’autre part. Une forte densité d’oiseaux marins a été observée au nord de la convergence subtropicale (STC), située à environ 39°S, avec une diminution de la densité plus au sud. Une ségrégation latitudinale a été observée entre plusieurs espèces, par exemple l’albatros à sourcils noirs (Thalassarche melanophris) au nord du STC et l’albatros à tête grise (T. chrysostoma) au sud de celui-ci. Le Front subantarctique (FSA) et le Front polaire antarctique (FPA) ont moins d’influence sur les populations d’oiseaux marins que la convergence subtropicale. La latitude est le principal facteur prédictif des rassemblements et des densités d’oiseaux marins, reflétant les gradients environnementaux dans les paramètres physiques et biologiques et leurs influences sur la répartition des proies. Parmi les paramètres environnementaux, la température de surface de la mer et la bathymétrie sont les caractéristiques physiques les plus importantes influençant les assemblages d’oiseaux marins. En particulier, la densité des oiseaux marins au nord de la convergence subtropicale (STC) a diminué avec l’augmentation de la température de surface de la mer et présente une relation négative avec la bathymétrie, la plupart des oiseaux marins se trouvant dans des eaux moins profondes. En revanche, la densité des oiseaux marins présente une relation linéaire positive avec la hauteur de la surface de la mer. Les relations avec d’autres paramètres environnementaux, tels que le vent, la salinité et la concentration en chlorophylle (comme indicateur de la productivité), sont moins bien définies. Абстракт : На распределение морских птиц в Южном океане влияют расположение и доступность подходящих мест гнездования, а также экологические факторы, влияющие на распределение и доступность их добычи. Например, океанические фронтальные структуры концентрируют добычу у своей поверхности и поэтому представляют собой важные кормовые зоны для многих морских птиц. В данном исследовании изучается широтное распределение и численность морских птиц в африканском секторе Южного океана. В частности, мы исследовали взаимосвязь между сообществами морских птиц и их плотностью, и ключевыми биофизическими параметрами окружающей среды (температура поверхности моря, высота поверхности моря, батиметрия), а также основными океаническими фронтами. К северу от субтропической конвергенции (СТК), расположенной примерно на 39° ю.ш., наблюдалась высокая плотность морских птиц, которая уменьшалась по мере продвижения на юг. Несколько видов продемонстрировали межширотную сегрегацию. Например, чернобровый альбатрос (Thalassarche melanophris) встречался к северу от СТК, а сероголовый альбатрос (T. Chrysostom) — к югу от нее. Субантарктический фронт (САФ) и Антарктический полярный фронт (АПФ) оказывали меньшее влияние на популяции морских птиц, чем СТК. Широта была основным фактором, определяющим состав и плотность популяций морских птиц, отражая градации физических и биологических параметров окружающей среды и их влияние на распределение кормовых ресурсов. Из экологических параметров наиболее важными физическими характеристиками, влияющими на сообщества морских птиц, были температура поверхности моря и батиметрия. В частности, плотность морских птиц к северу от СТК уменьшалась с повышением температуры поверхности моря и имела отрицательную зависимость от батиметрии, при этом большинство морских птиц встречалось в более мелких водах. Напротив, плотность морских птиц продемонстрировала прямую зависимость от высоты поверхности моря. Взаимосвязь с другими экологическими параметрами, такими как ветер, соленость и концентрация хлорофилла (как показатель продуктивности), была менее четко определена. RESUMEN : La distribución de las especies de aves marinas en el Océano Austral depende en parte de la ubicación y la accesibilidad de sitios adecuados para la reproducción, pero también de factores medioambientales que influyen en la distribución y la disponibilidad de sus presas. Por ejemplo, los frentes oceánicos llevan a la concentración de presas en la superficie y, por tanto, constituyen importantes zonas de búsqueda de alimentación para muchas aves marinas. Este artículo estudia la distribución latitudinal y la abundancia de aves marinas en el sector africano del Océano Austral. En particular, se estudia la relación de los agrupamientos y densidades de aves marinas con parámetros medioambientales biofísicos clave (SST, altura de la superficie del mar, batimetría) y con los principales frentes oceánicos. La densidad de aves marinas al norte de la Convergencia Subtropical (STC), situada aproximadamente a 39°S, es elevada, y disminuye hacia el sur. Varias especies presentan una segregación latitudinal, por ejemplo, el albatros ojeroso (Thalassarche melanophris) se da al norte de la STC, y el albatros de cabeza gris (T. chrysostoma), al sur. El Frente Subantártico (SAF) y el Frente Polar Antártico (APF) ejercen menos influencia sobre las poblaciones de aves marinas que la STC. La latitud es el factor predictivo de los agrupamientos y las densidades de aves marinas más importante, y refleja gradientes medioambientales de parámetros físicos y biológicos y la consiguiente influencia en la distribución de las presas. De los parámetros medioambientales, la temperatura de la superficie del mar y la batimetría son las características físicas más importantes que influencian los agrupamientos de aves marinas. En particular, la densidad de aves marinas al norte de la STC disminuye con el aumento de la temperatura de la superficie del mar y presenta una relación negativa con la batimetría, dándose la presencia de aves marinas principalmente en las aguas menos profundas. En cambio, la densidad de aves marinas tiene una relación lineal positiva con la altura de la superficie del mar. Las relaciones con otros parámetros ambientales, como el viento, la salinidad y la concentración de clorofila (como indicador indirecto de la productividad) están menos claramente definidas.