Processi di dispersione e studi di connettività in ambiente marino in supporto alla realizzazione di Aree Marine Protette in Tanzania

Abstract

L'ambiente marino che circonda l'isola di Pemba, in Tanzania, ospita importanti barriere coralline che sostengono la biodiversità marina, la pesca e le comunità locali. Tuttavia, questi ecosistemi affrontano minacce significative da overfishing, inquinamento e cambiamenti climatici. Le Aree Marine Protette (AMP) sono fondamentali per conservare la biodiversità e migliorare la resilienza dei coralli. Comprendere la dispersione delle specie marine, in particolare la connettività larvale tra le popolazioni di corallo, è essenziale per progettare AMP efficaci.

Questo studio analizza la Durata Larvale Pelagica (PLD) di due gruppi corallini, Porites e Acropora, con PLD di 30 e 70 giorni. Utilizzando tecniche di modellazione numerica tramite Ocean Parcels, è stata simulata la dispersione larvale da 1.133 località coralline, inclusi Pemba, Zanzibar e Mafia, con tracciamento delle particelle durante i mesi di riproduzione chiave in Aprile e Novembre per tre anni (1997-1999).

I risultati indicano un movimento larvale coerente da sud a nord, principalmente guidato dalla Corrente Costiera dell’Africa Orientale (EACC). La connettività è significativamente più alta a Novembre rispetto ad Aprile, evidenziando la variabilità stagionale. Latham Island si rivela una fonte cruciale per i reef settentrionali, facilitando le connessioni larvali con la costa orientale di Zanzibar e il sud del Kenya, mentre Pemba risulta relativamente isolata. I reef del sud del Kenya ricevono larve da diverse fonti, e le isole Zanzibar e Mafia sono importanti fonti di larve, mentre i reef vicino a Dar es Salaam fungono da ricevitori, soprattutto a Novembre.

Questi risultati evidenziano l'importanza delle dinamiche stagionali nella dispersione larvale, sottolineando la necessità di sforzi di conservazione mirati. Si suggerisce l'istituzione di AMP a Latham Island per migliorare la connettività e proteggere gli ecosistemi corallini settentrionali in Tanzania.

The marine environment surrounding Pemba Island, Tanzania, hosts vital coral reefs that sustain marine biodiversity, fisheries, and local communities. However, these ecosystems face significant threats from overfishing, pollution, and climate change. Marine Protected Areas (MPAs) are crucial for conserving biodiversity and enhancing coral resilience. Understanding marine species dispersal, particularly larval connectivity among coral populations, is essential for designing effective MPAs.

This study investigates the Pelagic Larval Duration (PLD) of two important coral groups, Porites and Acropora, with PLDs of 30 and 70 days, respectively. Using numerical modeling techniques through the Ocean Parcels this research simulated larval dispersal from 1,133 coral locations, including Pemba, Zanzibar, and Mafia Islands, with particle tracking conducted during key spawning months in April and November over three years (1997-1999).

Results indicate a consistent pattern of larval movement from southern to northern areas, primarily driven by the East African Coastal Current (EACC). Connectivity is significantly higher in November compared to April, emphasizing seasonal variability. Latham Island serves as a crucial source for northern reefs, facilitating larval connections to Zanzibar's east coast and southern Kenya, while also linking to Pemba’s southeastern reefs. In contrast, Pemba is relatively isolated, whereas reefs in southern Kenya receive larvae from multiple sources. Additionally, Zanzibar and Mafia Islands are key larval sources, while reefs near Dar es Salaam function as sinks, particularly in November.

These findings underscore the importance of seasonal dynamics and key locations in larval dispersal, highlighting the need for targeted conservation efforts. Establishing MPAs at Latham Island is recommended to enhance connectivity and protect northern coral reef ecosystems, thereby supporting the conservation and recovery of coral habitats in Tanzania.