Effetto delle caratteristiche della popolazione e dei fattori ambientali sui parametri della curva di crescita di specie ittiche marine

The purpose of this work is to study the ways in which fish grow, in relation to both population-related parameters and the environment. To do this, populations belonging to five commercially valuable marine fish species (Clupea harengus, Sardina pilchardus, Engraulis encrasicolus, Gadus morhua, and Solea solea) were examined. The growth parameters considered are the asymptotic length L∞ and the growth coefficient K, present in the von Bertalanffy growth equation. The factors chosen for comparison with growth parameters are population biomass (total biomass or SSB), to represent effects such as intra-specific competition, and temperature (SST), which affects many ecological processes. Data on growth curves come from the Fishbase database and partly from existing literature on the subject. Biomass values come partly from the ICES database (International Council for the Exploration of the Sea) and mostly from literature. Temperature values were obtained from the Copernicus database. The collected data were used to build graphs: L∞ - biomass, K - biomass, L∞ - SST, and K - SST. These were then analyzed using the calculation of the non-parametric Spearman correlation coefficient and the corresponding p-value, in order to highlight any correlations among the variables under study. From the analysis of the graphs emerge: for C. harengus a positive correlation L∞ - biomass, a negative L∞ - SST, and a positive K - SST; for S. pilchardus a positive correlation L∞ - biomass; for G. morhua a negative correlation L∞ - biomass and a positive K - SST; for S. solea a positive correlation L∞ - SST and a negative K - SST. The absence of correlations for E. encrasicolus is explained by the small sample size. The negative correlation L∞ - biomass for G. morhua conforms to previous studies described in literature: a high population density is a disadvantage as individuals must share limited food resources and thus reach smaller sizes. Conversely, C. harengus and S. pilchardus show a positive correlation between the same variables, contradicting theories in the literature; the reason for this has been hypothesized to be the advantage these species gain from schooling (high population density becomes an effective defense against predators) or simply a confluence of ecological factors that influence both asymptotic length and biomass in the same way. For all five species, no correlation emerged between the growth coefficient K and biomass. The results of the comparison between growth parameters and temperature for C. harengus and G. morhua are consistent with existing studies: fish in warmer waters grow faster but reach smaller sizes. The opposite results obtained for S. solea, however, contradict the results of previous research: they grow more slowly in warmer waters but reach larger sizes.

Lo scopo di questo lavoro è quello di studiare le modalità con cui i pesci crescono, in relazione sia a parametri inerenti alla popolazione che all’ambiente. Per fare ciò sono state prese in esame alcune popolazioni appartenenti a cinque specie di valore commerciale di pesci marini (Clupea harengus, Sardina pilchardus, Engraulis encrasicolus, Gadus morhua e Solea solea). I parametri di crescita considerati sono la lunghezza asintotica L∞ e il coefficiente di crescita K, presenti nell’equazione di crescita di von Bertalanffy . I fattori scelti per il confronto con i parametri di crescita sono invece la biomassa della popolazione (biomassa totale o SSB), per rappresentare effetti come la competizione intra-specifica, e la temperatura (SST), che ha un effetto su molti processi ecologici. I dati relativi alla curva di crescita provengono dal database di Fishbase e in parte dalla letteratura esistente sull’argomento. I valori di biomassa vengono in parta dal database di ICES (International Council for the Exploration of the Sea) e perlopiù dalla letteratura. I valori della temperatura sono stati reperiti dal database Copernicus. I dati raccolti sono stati utilizzati per costruire grafici: L∞ - biomassa, K - biomassa, L∞ - SST e K – SST. Questi sono stati poi analizzati tramite il calcolo del coefficiente di correlazione non-parametrico di Spearman e del corrispondente p-value, in modo da evidenziale l’eventuale presenza di correlazioni fra le variabili in esame. Dall’analisi dei grafici emergono: per C. harengus una correlazione positiva L∞ - biomassa, una negativa L∞ - SST e una positiva K – SST; per S. pilchardus una correlazione positiva L∞ - biomassa; per G. morhua una correlazione negativa L∞ - biomassa e una positiva K – SST; per S. solea una correlazione positiva L∞ - SST e una negativa K – SST. L’assenza di correlazioni per E. encrasicolus è spiegata dalla scarsa numerosità del campione. La correlazione negativa L∞ - biomassa per G. morhua rispetta i precedenti studi descritti in letteratura: un’alta densità di popolazione è uno svantaggio in quanto gli individui devono dividere le risorse alimentari limitate e per questo raggiungono dimensioni minori. Al contrario, C. harengus e S. pilchardus mostrano una correlazione positiva fra le stesse variabili e questo contraddice le teorie presenti in letteratura; il motivo di questo è stato ipotizzato essere il vantaggio che queste specie traggono formando school (un’alta densità di popolazione diventa un’efficace difesa dai predatori) oppure semplicemente una concomitanza di fattori ecologici che influenzano nello stesso modo sia la lunghezza asintotica che la biomassa. Per tutte e cinque le specie non è emersa alcuna correlazione fra il coefficiente di crescita K e la biomassa. I risultati del confronto fra i parametri di crescita e la temperatura per C. harengus e G. morhua rispettano gli studi preesistenti: i pesci in acque calde crescono più velocemente, ma raggiungono dimensioni minori. I risultati opposti ottenuti invece per S. solea contraddicono i risultati ottenuti da precedenti ricerche: in acque calde crescono più lentamente, ma raggiungono dimensioni maggiori.