Mapping and quantifying the South African kelp resource

Resumo

Duas espécies de algas são exploradas comercialmente na África do Sul. O uso de Laminaria pallida lançada na praia é limitado, embora compreenda a maior parte da biomassa no norte da costa oeste. Ecklonia maxima domina a costa oeste do sul e fornece a maior parte do material para a indústria de algas sul-africanas. As colheitas de folhas de E. maxima para alimentação de abalone atingiram 3.000–5.000 toneladas de peso fresco (t f wt) ano–1, enquanto o material de praia de ambas as espécies (cerca de 1.000 t seco peso ano–1) é coletado principalmente para extração de alginato. Pela primeira vez, um inventário de algas sul-africanas foi compilado usando todos os dados disponíveis para os 900 km de extensão da costa oeste (Cabo das Agulhas até o rio Orange), embora algumas lacunas permaneçam. Camadas de E. maxima e L. pallida atingindo a superfície nas marés baixas da primavera foram mapeadas usando um ou vários métodos: fotografia aérea infravermelha, imagens aéreas multiespectrais digitais, imagens de satélite Landsat e mapeamento físico com um GPS portátil. Os dados estão em um banco de dados GIS. As imagens do Landsat 5 TM puderam identificar a presença de leitos de algas marinhas, mas apenas imagens aéreas infravermelhas e imagens multiespectrais em marés baixas quantificaram com precisão as áreas de superfície de leitos de algas marinhas. A biomassa da alga principal (E. maxima) é variável no espaço (entre 3kg de peso m–2 e 24kg de peso m–2) e no tempo (alterações de até 50%), dificultando as estimativas de manejo. Usando um valor médio de biomassa de 12 kg m–2, estima-se que a biomassa total dos leitos de algas que atingem a superfície na Costa Oeste exceda 593.000 t f wt, mas extensos leitos de subsuperfície permanecem não quantificados. Os resultados são discutidos em relação aos limites sustentáveis ​​da colheita, lacunas no conhecimento e melhor gerenciamento dos recursos de algas marinhas.

Abstract

Two species of kelp are exploited commercially in South Africa. Use of beach-cast Laminaria pallida is limited, although it comprises the bulk of the biomass on the northern West Coast. Ecklonia maxima dominates the southern West Coast and provides most of the material for the South African kelp industry. Harvests of E. maxima fronds for abalone feed have reached 3 000–5 000 tonnes fresh weight (t f wt) y–1, whereas beachcast material of both species (about 1 000t dry wt y–1) is collected mainly for alginate extraction. For the first time, a South African kelp inventory has been compiled using all available data for the 900km-long West Coast (Cape Agulhas to the Orange River), although a few gaps remain. Beds of E. maxima and L. pallida reaching the surface at low spring tides were mapped using one or several methods: infrared aerial photography, digital multispectral aerial imagery, Landsat satellite imagery, and physical mapping with a hand-held GPS. The data are on a GIS database. Landsat 5 TM imagery could identify the presence of kelp beds, but only infrared aerial imagery and multispectral imaging at low spring tides accurately quantified surface areas of kelp beds. Biomass of the main kelp (E. maxima) is variable in space (between 3kg f wt m–2 and 24kg f wt m–2) and time (changes of up to 50%), making estimates for management difficult. Using an average biomass value of 12kg m–2, the total biomass of surface-reaching kelp beds on the West Coast is estimated to exceed 593 000t f wt, but extensive subsurface beds remain unquantified. Results are discussed in relation to sustainable limits to harvesting, gaps in knowledge, and the improved management of kelp resources.