Mapping of marine protected species in the Aegean Sea using citizen science and data from scientific literature

Abstract

Το Αιγαίο Πέλαγος είναι το βορειοανατολικό τμήμα της Μεσογείου Θάλασσας, η οποία θεωρείται περιοχή αυξημένης βιοποικιλότητας. Το Αιγαίο αντιμετωπίζει ποικίλες ανθρωπογενείς πιέσεις και είναι εκτεθειμένο τόσο στην κλιματική αλλαγή, όσο και στην εισβολή αλλόχθονων ειδών. Παράλληλα, η περιοχή χαρακτηρίζεται από υψηλά επίπεδα αφθονίας ειδών και κατοικείται και από προστατευόμενα είδη. Προκειμένου να προστατευτεί η θαλάσσια βιοποικιλότητα, είναι απαραίτητο να ληφθούν μέτρα προστασίας και το εργαλείο με το οποίο συνδυάζονται οι διάφορες οικολογικές, κοινωνικές και οικονομικές παράμετροι είναι ο θαλάσσιος χωροταξικός σχεδιασμός. Για να προβούμε στο θαλάσσιο χωροταξικό σχεδιασμό, προαπαιτείται η γνώση κατανομής της βιοποικιλότητας στην προς μελέτη περιοχή, καθώς και οι ανθρώπινες δραστηριότητες που λαμβάνουν χώρα σε αυτή. Η παρούσα εργασία εκπονήθηκε στα πλαίσια του προγράμματος MARISCA, το οποίο στόχευε στην πρόταση ενός δικτύου θαλάσσιων προστατευόμενων περιοχών, συνδυάζοντας οικολογικά δεδομένα από ποικίλες πηγές, όπως: εκτενής βιβλιογραφική ανασκόπηση, διαδικτυακές βάσεις δεδομένων, συλλογή νέων στοιχείων με δειγματοληψίες πεδίου, και συνεντεύξεις με δύτες, φυσιοδίφες ή μη-επαγγελματίες επιστήμονες (citizen scientists). Σκοπός αυτής της εργασίας είναι η δημιουργία χαρτών κατανομής θαλάσσιων προστατευόμενων ειδών και η αξιολόγηση της συμβολής της επιστήμης των πολιτών (citizen science) στη χαρτογράφηση της βιοποικιλότητας. Ως citizen science ορίζεται η συλλογή πληροφοριών επιστημονικού ενδιαφέροντος με τη βοήθεια μη-καταρτισμένων εθελοντών, που κατ’ επέκταση μειώνει το χρόνο και τα έξοδα της έρευνας (ειδικά σε περιοχές μεγάλου γεωγραφικού εύρους), ενώ παράλληλα προάγει την περιβαλλοντική εκπαίδευση και επικοινωνία. Τα είδη που μελετήθηκαν προστατεύονται από εθνική και διεθνή νομοθεσία και ανήκουν σε πέντε ταξινομικές ομάδες (σπόγγοι, ανθόζωα, μαλάκια, εχινόδερμα, ακτινοπτερύγια). Οι χάρτες κατανομής απεικονίζουν την παρουσία των ειδών ανά πηγή πληροφορίας, ούτως ώστε να αποτυπωθεί και να ποσοτικοποιηθεί η συμβολή του citizen science στην συλλογή δεδομένων. Η έλλειψη γνώσης ως προς την κατανομή ορισμένων ειδών από μια πηγή δεδομένων, επιβεβαιώνει την ανάγκη συνδυασμού διαφορετικών τεχνικών συλλογής χωρικής πληροφορίας. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητη η ενίσχυση επιστημονικών εγχειρημάτων που αποβλέπουν στην κατανόηση της προς μελέτη περιοχής, χρησιμοποιώντας κάθε διαθέσιμο εργαλείο για συλλογή οικολογικών δεδομένων, προκειμένου να προταθούν πιο αποτελεσματικά μέτρα προστασίας. Η χρήση σύγχρονης τεχνολογίας μπορεί να ωφελήσει τη συλλογή δεδομένων ορίζοντας μια παγκόσμια βάση δεδομένων, με ελεύθερη πρόσβαση που θα περιλαμβάνει και παρατηρήσεις από πολίτες μη-εξειδικευμένους.

The Aegean Sea is the northeast part of the Mediterranean Sea which is considered a biodiversity hotspot. The Aegean Sea is facing various anthropogenic pressures and is exposed to climate change and invasive species. Meanwhile, the area is characterized by high levels of species richness and is inhabited by protected species as well. In order to protect the marine biodiversity, conservation measures should be taken and the tool to achieve the combination of ecological, social and economic features is Marine Spatial Planning (MSP). In order to proceed with MSP it is important to collect information about the biodiversity distribution in the study area and the human uses of the sea. This study was carried in the framework of the MARISCA project, which aimed to the proposition of a network of Marine Protected Areas and combined ecological data from various sources such as: scientific literature, online databases, collection of new data through fieldwork, and citizen science. The goal of this paper was the creation of distribution maps of marine protected species in the Aegean and the assessment of the value of citizen science for biodiversity mapping. Citizen science is defined as the gathering of information of scientific interest by using the knowledge of non-expert volunteers, which as a result could decrease the money and time needed in field research (especially in large scale studies), at the same time the environmental education and communication can benefit the participants. The studied species are protected by national and international legislation and were categorized in five taxonomic groups (Porifera, Anthozoa, Mollusca, Echinodermata, Actinopterygii). The maps were illustrated with point data to mark the presence of the targeted species and showed the distribution of spatial data that occurred from scientific literature, citizen science and online databases. The lack of knowledge considering the distribution of several species from single source data, confirms the need to combine different spatial information gathering techniques. As a result, it is important to invest to scientific initiatives (aiming to the ecologic data gathering by using any tools available) in order to understand the study area and propose the most effective conservation measures. The use of modern technology can benefit the data collection by setting a global database with public access that includes observations from citizens as well.