Revealing Elasmobranch Distributions in Turbid Coastal Waters: Insights From Environmental DNA and Particle Tracking

Many sharks, rays and skates are highly threatened and vulnerable to overexploitation, as such reliable monitoring of elasmobranchs is key to effective management and conservation. The mobile and elusive nature of these species makes monitoring challenging, particularly in temperate waters with low visibility. Environmental DNA (eDNA) methods present an opportunity to study these species in the absence of visual identification or invasive techniques. However, eDNA data alone can be difficult to interpret for species monitoring, particularly in a marine setting where its distribution can be influenced by water currents. In this study, we investigated the spatial and temporal distribution of elasmobranch species in two Special Areas for Conservation (SAC) off the coast of Wales. We took monthly eDNA samples for 1 year (starting September 2020 and March 2022 for the northern and southern SACs, respectively), and used metabarcoding to reveal the presence of elasmobranch species. We combined these data with hydrodynamic modelling and particle tracking methods to simulate the potential origins of the detected eDNA. We detected 11 elasmobranch species, including the critically endangered angelshark (Squatina squatina) and tope (Galeorhinus galeus). Most detections were in the spring and the fewest in the autumn. The particle tracking simulations predicted that eDNA was shed, on average, approximately 7 km and 15 km (in the northern and southern SACs, respectively) from the sampling stations at which it was detected. These results show that the two SACs represent important areas for elasmobranchs in the United Kingdom and demonstrate that eDNA methods combined with particle tracking simulations can represent a new frontier for monitoring marine species. Mae llawer o siarcod a morgathod dan fygythiad difrifol ac yn agored i or-ecsbloetio, felly mae gwaith dibynadwy i fonitro elasmobranciaid yn allweddol i reolaeth a chadwraeth effeithiol. Mae natur symudol a dirgel y rhywogaethau hyn yn ei gwneud hi'n anodd eu monitro, yn enwedig mewn dyfroedd tymherus & acirc; gwelededd isel. Mae dulliau DNA amgylcheddol (eDNA) yn rhoi cyfle i astudio'r rhywogaethau hyn yn absenoldeb y gallu i'w hadnabod yn weledol neu drwy ddefnyddio technegau ymyrrol. Fodd bynnag, gall data eDNA yn unig fod yn anodd ei ddehongli ar gyfer monitro rhywogaethau, yn enwedig mewn lleoliad morol lle gall cerrynt d & wcirc;r ddylanwadu ar ei ddosbarthiad. Yn yr. astudiaeth hon, fe wnaethom ymchwilio i ddosbarthiad gofodol ac amserol rhywogaethau elasmobranciaid mewn dwy Ardal Cadwraeth Arbennig (ACA) oddi ar arfordir Cymru. Fe wnaethom gymryd samplau eDNA misol dros gyfnod o flwyddyn (yn dechrau ym mis Medi 2020 a mis Mawrth 2022 ar gyfer yr. ACAau gogleddol a deheuol, yn y drefn honno), a defnyddio meta-godau bar i ddatgelu pa rywogaethau elasmobranciaid a oedd yn bresennol. Cyfunwyd y data yma & acirc; modelu hydrodynamig a dulliau olrhain gronynnau i efelychu tarddiad posibl yr. eDNA a ganfuwyd. Canfuom 11 rhywogaeth o elasmobranciaid, gan gynnwys y maelgi (Squatina squatina) sydd Mewn Perygl Difrifol a'r ci glas (Galeorhinus galeus). Roedd y rhan fwyaf o'r darganfyddiadau yn y gwanwyn a'r lleiaf yn yr. hydref. Roedd yr. efelychiadau olrhain gronynnau yn rhagweld y byddai eDNA yn cael ei ollwng, ar gyfartaledd, tua 7 km a 15 km (yn yr. ACA gogleddol a deheuol, yn y drefn honno) o'r gorsafoedd samplu lle cafodd ei ganfod. Mae'r canlyniadau hyn yn dangos bod y ddwy ACA yn cynrychioli ardaloedd pwysig ar gyfer elasmobranchs yn y Deyrnas Unedig ac yn dangos y gall dulliau eDNA ynghyd ag efelychiadau olrhain gronynnau gynrychioli ffin newydd ar gyfer monitro rhywogaethau morol.