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Seasonal Grazing Patterns of Sheep Herds: A GPS-Based Study in Northern Portugal
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Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
Pastoral systems in Mediterranean mountain regions are increasingly challenged by climatic shifts, landscape transformations, and the need for sustainable resource use. Yet, how these pressures shape daily and seasonal grazing decisions in traditional systems remains insufficiently understood. This thesis investigates the spatio-temporal dynamics of sheep grazing in Montesinho Natural Park, northern Portugal, using 15 months of high-frequency GNSS collar data from a Churra Galega Bragançana Branca ewe.
GPS trajectories were processed through Geographic Information Systems (GIS) to derive variables such as grazing duration, movement length, and land cover use. were complemented by terrain variables—including elevation, relative slope position (RSP), and topographic wetness index (TWI)—and by temporal markers tied to solstices and equinoxes. Principal Component Analysis revealed three dominant behavioral patterns: seasonal intensity of grazing, spatial shifts between plateau croplands and valley mosaics, and transitions between spring pastures and autumn shrublands.
Results show that grazing behavior is not only shaped by daylight duration and temperature but also reflects strategic adaptation to terrain and vegetation structure. Summer grazing is characterized by extended, bimodal activity patterns and high land-use diversity, while winter behavior is more constrained in both time and space. These findings underscore the value of fine-scale movement data for understanding traditional grazing systems and supporting adaptive, landscape-sensitive management practices in protected areas.
Os sistemas pastorais nas regiões montanhosas do Mediterrâneo enfrentam desafios crescentes devido às mudanças climáticas, transformações da paisagem e à necessidade de uso sustentável dos recursos. Esta tese explora a dinâmica espaço-temporal do pastoreio de ovinos no Parque Natural de Montesinho, no norte de Portugal, através da análise de mais de 15 meses de dados de alta frequência obtidos por colares GNSS aplicados a uma ovelha da raça Churra Galega Bragançana Branca. O objetivo foi avaliar como variáveis ambientais e ciclos sazonais influenciam o comportamento de pastoreio, o comprimento dos trajetos e as preferências de uso do solo. As trajetórias GPS foram processadas com recurso a Sistemas de Informação Geográfica (SIG) para extrair variáveis como o comprimento e a duração do pastoreio, bem como o uso do solo. Estas foram complementadas com variáveis topográficas—incluindo altitude, posição relativa na encosta (RSP) e índice de umidade topográfica (TWI)—e com marcadores temporais associados aos solstícios e equinócios. A análise estatística, incluindo a Análise de Componentes Principais (PCA), revelou três dimensões comportamentais principais: intensidade sazonal do pastoreio, transições espaciais entre campos de cultivo no planalto e mosaicos nos vales, e mudanças entre pastagens primaveris e matos outonais. Os resultados mostram que o comportamento de pastoreio é moldado não apenas pela duração da luz do dia e pela temperatura, mas também reflete uma adaptação estratégica à estrutura do terreno e da vegetação. O pastoreio no verão caracteriza-se por padrões de atividade bimodais prolongados e elevada diversidade de uso do solo, enquanto no inverno o comportamento é mais restrito no tempo e no espaço. Estes resultados destacam o valor dos dados de movimento em escala fina para compreender os sistemas tradicionais de pastoreio e apoiar práticas de gestão adaptativas e sensíveis à paisagem em áreas protegidas.
Os sistemas pastorais nas regiões montanhosas do Mediterrâneo enfrentam desafios crescentes devido às mudanças climáticas, transformações da paisagem e à necessidade de uso sustentável dos recursos. Esta tese explora a dinâmica espaço-temporal do pastoreio de ovinos no Parque Natural de Montesinho, no norte de Portugal, através da análise de mais de 15 meses de dados de alta frequência obtidos por colares GNSS aplicados a uma ovelha da raça Churra Galega Bragançana Branca. O objetivo foi avaliar como variáveis ambientais e ciclos sazonais influenciam o comportamento de pastoreio, o comprimento dos trajetos e as preferências de uso do solo. As trajetórias GPS foram processadas com recurso a Sistemas de Informação Geográfica (SIG) para extrair variáveis como o comprimento e a duração do pastoreio, bem como o uso do solo. Estas foram complementadas com variáveis topográficas—incluindo altitude, posição relativa na encosta (RSP) e índice de umidade topográfica (TWI)—e com marcadores temporais associados aos solstícios e equinócios. A análise estatística, incluindo a Análise de Componentes Principais (PCA), revelou três dimensões comportamentais principais: intensidade sazonal do pastoreio, transições espaciais entre campos de cultivo no planalto e mosaicos nos vales, e mudanças entre pastagens primaveris e matos outonais. Os resultados mostram que o comportamento de pastoreio é moldado não apenas pela duração da luz do dia e pela temperatura, mas também reflete uma adaptação estratégica à estrutura do terreno e da vegetação. O pastoreio no verão caracteriza-se por padrões de atividade bimodais prolongados e elevada diversidade de uso do solo, enquanto no inverno o comportamento é mais restrito no tempo e no espaço. Estes resultados destacam o valor dos dados de movimento em escala fina para compreender os sistemas tradicionais de pastoreio e apoiar práticas de gestão adaptativas e sensíveis à paisagem em áreas protegidas.
Description
Keywords
Sheep grazing behavior Churra Galega Bragançana Branca Montesinho Natural Park GPS collar Seasonality Land use dynamics Climatic variations Pastoral systems