MESOSCALE EFFECTS OF FISH FARMING ZONES ON MACROBENTHIC COMMUNITIES 

IN THE AEGEAN SEA

Karakassis I.

1*

, Papadopoulou K.N.

1

, Apostolaki E.

1

and D. Koutsoubas

2

1

Inst. of Marine Biology of Crete, Heraklion, Hellas - * jkarak@imbc.gr

2 

Dept. Marine Sciences, University of the Aegean, Mytilene, Hellas

Abstract

The effect of fish farming zones on the marine benthic communities over mesoscales (1-10 km) was investigated in three coastal areas of

the Aegean Sea. The results showed that there were no significant changes between sites close to and far from the fish farming zones in

terms of abundance, biomass and diversity.

Key words: aquaculture, fish farming zones, benthos

Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

377

Introduction 

The benthic effects of fish farming in the vicinity of fish cages have

been documented from several parts of the world including the

Mediterranean [1,2]. However, the expansion of fish farming has

resulted in the development of large zones with considerable produc-

tion and therefore with significant release of nutrients. Although the

dispersive character of the sites selected for fish farming induces rapid

water renewal it could be expected that the amount of nutrients and

fine particulate material released could directly or indirectly disturb

marine biota over larger spatial scales. Even more so in the case of

oligotrophic marine systems such as the Mediterranean where the sig-

nal of nutrient enrichment should be more readily detectable over

larger spatial scales. The present study was designed to test the

hypothesis that macrofaunal communities are in?uenced by fish farm-

ing zones at spatial scales of 1-10 km.

Materials and methods

Three areas in the Aegean Sea (Evoia, Chios and Lesvos islands)

were sampled during September 2002, during the period of maximal

feed supply. In each region, one sub-area near the zone of fish farm-

ing activity (thereafter referred to as “fish-farm site”) as well as one

sub-area far away from these zones (thereafter referred to as “refer-

ence site”) were investigated. Reference sites had comparable topog-

raphy, depth and an average distance of 20 nautical miles (nm) from

the respective fish-farm sites. At each site 10 random replicates were

taken by means of a 0.1 m

2

Smith-McIntyre grab. Specimens were

sieved over a 0.5 mm sieve, fixed with formalin 10% and identified

into species level. Sediment redox potential (Eh), total organic carbon

and nitrogen (TOC, TON), chlorophyll a and phaeopigments were

determined for each replicate. Diversity was determined by means of

PRIMER software and comparisons between sites, sediment types

and proximity to fish farming zones were performed by means of 3-

way ANOVA.

Results and discussion 

In the 60 samples analyzed, a total of 9077 individuals were found

belonging to 334 species. The results of the 3-way ANOVA (Table 1)

for abundance and biomass, showed no significant changes in biomass

in respect of any of the variables examined, whereas abundance

showed significant changes in response to sediment type and area but

no significant differences in response to proximity to fish farming

zones. All the measures of diversity employed (Table 2) namely

Shannon index (H’), evenness (J) and number of species per sample

(S) also showed significant changes among areas and types of sedi-

ments but again with no significant changes in response to proximity

to fish farming zones. Our results indicate that fish farming zones

examined under the present levels of production and at the present

scheme of site selection procedures do not impose significant changes

on macrofaunal community attributes. Although fish farming releases

considerable amounts of nutrients in the water column [3] it seems

that these do not affect the productivity in a way that could negative-

ly affect the benthic environment beyond the zone at the immediate

vicinity of the farms.

Table 2. ANOVA table for diversity indices (J, H, S) from abundance data

per area (E:Evia, L: Lesvos, C:Chios), aquaculture presence (Aqua) and

substratum type (sed). F: value of F-test, p: the probability value (signif-

icant values in bold). Res: results (when significant differences only), N:

Near, F: Far, Co: coarse, Fi: Fine sediments.

References

1-Karakassis I., Tsapakis M., Hatziyanni E., Papadopoulou K.N. and

Plaiti, W., 2000. Impact of cage farming of fish on the seabead in three

Mediterranean coastal areas. ICES J. Mar. Sci. 57: 1462-1471.

2-Fernandes T.F., Eleftheriou A., Ackefors H., Eleftheriou M., Ervik A.,

Sanchez-Mata A., Scanlon T., White P., Cochrane S., Pearson T.H. and

Read P.A., 2001. The scientific principles underlying the monitoring of the

environmental impacts of aquaculture. J. Appl. Ichthyol. 17: 181-193.

3-Pitta P., Karakassis I., Tsapakis M. and Zivanovic S., 1999. Natural vs

mariculture induced variability in nutrients and plankton in the Eastern

Mediterranean. Hydrobiologia391: 181-194. 

Table 1. ANOVA table for total macrofaunal biomass and abundance per

area (E:Evia, L: Lesvos, C:Chios), aquaculture presence (Aqua) and sub-

stratum type (sed). F: value of F-test, p: the probability value (significant

values in bold). Res: results (when significant differences only), N: Near,

F: Far, Co: coarse, Fi: Fine sediments.