Reconstructing present and future essential fish habitats through suitability modelling. A case study of European hake in the Adriatic Sea

The fishing industry is a cardinal sector within societal frameworks, but its precarious state is increasingly endangered by climate change, habitat degradation, and other anthropogenic stressors. Over-fishing particularly stands out as a major threat to the conservation and sustainability of the vulnerable Mediterranean fish community. Within this context, the European hake (Merluccius merluccius) is notably one of the most overfished species, mostly known for its economic and commercial significance in the Mediterranean Sea, especially in the Adriatic area. To contribute to the preservation of this species and sustainable management of its fishery, the present thesis aims to reconstruct and identify nurseries and spawning grounds, essential habitats for the survival and persistence of hake. The analysis was conducted for both present and future conditions, considering the potential influence of environmental factors on the spatial distribution of these habitats under two different climate change scenarios (RCP 4.5 and RCP 8.5), simulated in the middle and at the end of the century. To achieve this goal, the Maxent habitat suitability model was employed. This model allowed to relate field observations and environmental variables, providing a mapping representation of the predicted probability distribution of the target species in the project area under the different scenarios considered. The analysis was differentiated for immature and mature individuals, identified by studying their body growth data. This differentiation aimed to map nurseries and spawning grounds under present and future environmental conditions. The results show that environmental change has the potential to significantly alter habitat suitability for hake in the Adriatic basin. These changes might have disruptive consequences on the life cycle of this species, pointing out the need for appropriate management measures promoting the viability of the hake stock and its fishery.

L'industria della pesca rappresenta un settore cardine nel contesto socioeconomico europeo, ma il suo stato precario è sempre più minacciato dai cambiamenti climatici, dalla degradazione degli habitat e da ulteriori fattori di stress di origine antropica. Il sovrasfruttamento della pesca emerge, in particolare, come una minaccia significativa per la conservazione e la sostenibilità della vulnerabile comunità ittica del Mediterraneo. In questo contesto, il nasello europeo (Merluccius merluccius) risulta essere una delle specie più sovrasfruttate, conosciuta soprattutto per la sua importanza economica e commerciale nel Mar Mediterraneo, in particolare nell'area adriatica. Per contribuire alla conservazione della specie e alla sostenibilità della sua pesca, la presente tesi mira a ricostruire e identificare le nursery e le aree di riproduzione, fondamentali per la sopravvivenza e la persistenza del nasello. L'analisi è stata condotta sia per le condizioni attuali che future, considerando l'influenza potenziale dei fattori ambientali sulla distribuzione di questi habitat in due diversi scenari di cambiamento climatico (RCP 4.5 e RCP 8.5), simulati a metà e alla fine del secolo. Per raggiungere questo obiettivo è stato utilizzato il modello di idoneità dell'habitat Maxent. Questo modello ha permesso di mettere in relazione le osservazioni sul campo e le variabili ambientali, fornendo una rappresentazione mappata della distribuzione di probabilità prevista per la specie target nell'area oggetto di studio. L'analisi è stata differenziata per individui immaturi e maturi, identificati mediante lo studio dei dati sulla crescita del corpo. Questa differenziazione mirava a mappare e identificare le nursery e le aree di riproduzione nello scenario ambientale presente e in quelli futuri. I risultati ottenuti mostrano che i cambiamenti ambientali possono alterare in modo significativo l'idoneità dell'habitat per il nasello nel bacino dell'Adriatico. Questi cambiamenti potrebbero avere conseguenze disastrose sul ciclo di vita di questa specie, evidenziando la necessità di misure di gestione appropriate che promuovano la vitalità dello stock di nasello e la sostenibilità della sua pesca.