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Long-Range Movement of Humpback Whales and Their Overlap with Anthropogenic Activity in the South Atlantic Ocean

Authors

  • HOWARD C. ROSENBAUM,

    1. Ocean Giants Program, Global Conservation Program, Wildlife Conservation Society, U.S.A.
    2. Sackler Institute for Comparative Genomics, American Museum of Natural History, New York, U.S.A.
    3. Department of Ecology, Evolution & Environmental Biology, Columbia University, New York, U.S.A.
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  • SARA M. MAXWELL,

    1. Marine Conservation Institute, U.S.A.
    2. Stanford University, Hopkins Marine Station, U.S.A.
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  • FRANCINE KERSHAW,

    1. Department of Ecology, Evolution & Environmental Biology, Columbia University, New York, U.S.A.
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  • BRUCE MATE

    1. Department of Fisheries and Wildlife, Marine Mammal Institute, Coastal Oregon Marine Experiment Station, Hatfield Marine Science Center, Oregon State University, Newport, U.S.A.
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Abstract

Humpback whales (Megaptera novaeangliae) are managed by the International Whaling Commission as 7 primary populations that breed in the tropics and migrate to 6 feeding areas around the Antarctic. There is little information on individual movements within breeding areas or migratory connections to feeding grounds. We sought to better understand humpback whale habitat use and movements at breeding areas off West Africa, and during the annual migration to Antarctic feeding areas. We also assessed potential overlap between whale habitat and anthropogenic activities. We used Argos satellite-monitored radio tags to collect data on 13 animals off Gabon, a primary humpback whale breeding area. We quantified habitat use for 3 cohorts of whales and used a state-space model to determine transitions in the movement behavior of individuals. We developed a spatial metric of overlap between whale habitat and models of cumulative human activities, including oil platforms, toxicants, and shipping. We detected strong heterogeneity in movement behavior over time that is consistent with previous genetic evidence of multiple populations in the region. Breeding areas for humpback whales in the eastern Atlantic were extensive and extended north of Gabon late in the breeding season. We also observed, for the first time, direct migration between West Africa and sub-Antarctic feeding areas. Potential overlap of whale habitat with human activities was the highest in exclusive economic zones close to shore, particularly in areas used by both individual whales and the hydrocarbon industry. Whales potentially overlapped with different activities during each stage of their migration, which makes it difficult to implement mitigation measures over their entire range. Our results and existing population-level data may inform delimitation of populations and actions to mitigate potential threats to whales as part of local, regional, and international management of highly migratory marine species.

Cuantificación de los Movimientos de Gran Amplitud y el Traslape Potencial con Actividad Antropogénica y las Ballenas Jorobadas en el Océano Atlántico Sur

Resumen

Las ballenas jorobadas (Megaptera novaengliae) son manejadas por la Comisión Internacional de Ballenas como siete poblaciones primarias que se reproducen en los trópicos y migran a seis áreas de alimentación alrededor del Antártico. Hay poca información sobre los movimientos individuales dentro de las áreas de reproducción o las conexiones migratorias hacia las zonas de alimentación. Buscamos un mejor entendimiento del uso de hábitat de la ballena jorobada y los movimientos en las áreas de reproducción cercanas a África Occidental durante la migración anual a las áreas de alimentación en el Antártico. También estudiamos el traslape potencial entre el hábitat de las ballenas y las actividades antropogénicas. Usamos radio-rastreadores Argos monitoreados por satélite para colectar información de 13 animales cerca de Gabón, un área de reproducción primaria. Cuantificamos el uso de hábitat para tres cohortes de ballenas y usamos un modelo de estado-espacio para determinar las transiciones en la conducta del movimiento de los individuos. Desarrollamos una métrica espacial de los traslapes entre el hábitat de las ballenas y los modelos acumulativos de actividades humanas, incluyendo plataformas petroleras, tóxicos y embarcaciones. Detectamos una heterogeneidad fuerte en la conducta del movimiento a lo largo del tiempo que es constante con evidencia genética previa de poblaciones múltiples en la región. Las áreas de reproducción de las ballenas jorobadas en el Atlántico oriental fueron extensas y se extendieron al norte de Gabón más tarde en la temporada de reproducción. También observamos, por primera vez, una migración directa entre las áreas de alimentación de África occidental y el subantártico. El traslape potencial del hábitat de las ballenas con las actividades humanas fue más alto en las zonas económicas exclusivas cercanas a la costa, particularmente en áreas usadas por ballenas individuales y la industria de hidrocarburos. Las ballenas se traslapan potencialmente con actividades diferentes durante cada fase de su migración, lo que dificulta la implementación de medidas de mitigación en toda su distribución. Nuestros resultados y los datos existentes de nivel de población pueden informar a las definiciones de poblaciones y a las acciones para mitigar amenazas potenciales para las ballenas como parte de un manejo local, regional e internaciones de especies marinas con migración alta.

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