el cambio climático y la aplicación del enfoque ecosistémico · rápido cerca del ecuador y más...

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El cambio climatico y la aplicacion del enfoque ecosistemico: Dos desafíos actuales para la sustentabilidad de las pesquerías.

CSIRO-CHILE GLOBAL

Patricio A. Bernal | Director Científico Océanos y Costas

Lima, 16 Febrero 2017

Sección 1: CSIRO en 5 palabras.

El Cambio Climático y la aplicación del enfoque ecosistémico | Patricio A. Bernal 2 |

CSIRO


CSIRO – Rol fundamental en la innovación


Unidades de Negocios de CSIRO

OCEANS ATMOSPHERE

FOOD AND NUTRITION

ENERGY

AGRICULTURE

MINERALS RESOURCES

MANUFACTURING LAND AND WATER

BIOSECURITY

DIGITAL PRODUCTIVITY

Chile’s CE

Chile’s CE


El record de logros: Principales invenciones

4. EXTENDED WEAR CONTACTS

2. POLYMER BANKNOTES

3. RELENZA FLU VACCINE

1. Fast WLAN Wireless Local Area Network

5. AEROGARD 6. TOTAL WELLBEING DIET

7. RAFT POLYMERISATION

8. BARLEYMAX 9. SELF TWISTING YARN

10. SOFTLY WASHING LIQUID


China Australia Alliance for New Energy Vehicle Innovation

Contactos Globales: impacto de las asociaciones

80+ countries


http://www.idemitsu.com/index.html

http://www.fraunhofer.de/en.html

http://usda.gov/

Sección 2: El desafío del Cambio Climático Los cambios

Algunas estrategias para adaptarse al Cambio Climático


El Clima del Océano está cambiando ~ 60 años

Ridgway( 2007); Hill et al. (2011)

• Temperatura (+) • Salinidad (+) • Nivel del Mar (+) • Corrientes y transporte (+, -) • pH (-) • Precipitaciones (+, -) • Vientos (+, -) • Olas (+) • Otras variables (?)

• El Sur-Este de Australia parece ser un hotspot

• Rápido calentamiento en los últimos 60 años

Salinity

Tem

pe

ratu

re


Climate Change Impacts on the Ocean

Poloczanska et al 2007


El Cambio Climático producirá cambios significativos en el Pacífico.

Se producirá un debilitamiento de los vientos alisios del este;

Se espera que la temperatura superficial del mar se caliente más rápido cerca del Ecuador y más lentamente lejos del ecuador;

La termoclina ecuatorial, que marca la transición entre la capa superficial mezclada por el viento y las capas más profundas se hará menos profunda, acercándose a la superficie del océano; y

En cambio los gradientes de temperatura a través de la termoclina se harán más pronunciados.


El Sistema ecuatorial normal


El Niño: hoy conocemos dos variedades


Su contraparte: La Niña


El Niño típico o del Pacífico Sur-Este 1997-1998


El Niño Modoki o del Pacífico Central: 2009-2010


Un Niño híbrido: 2004-2005


Según los modelos los eventos fuertes se tienden a agrupar en el Pacífico Sur-Este


Una predicción de la intensidad del cambio

• Usando cálculos basados en índices históricos de El Niño, Shen encontró que las proyecciones existentes del cambio climático están asociadas a un aumento de frecuencia de El Niño del Pacifico Central (modoki) comparado con El Niño del Pacífico Sur Este.

• Cuando la comparación se restringe a los 6 modelos del clima que mejor representan para el Siglo XX la proporción de El Niños PC vs El Niño PSE, la frecuencia de aparición de El Niño PC vs El Niño PSE, aumenta hasta cinco veces bajo condiciones de calentamiento global.

• Este cambio estaría asociado a un aplanamiento de la termoclina en el Pacífico ecuatorial


Alexandrium catenella

Jan 15

Jan 16

Feb 15

Feb 16

Mar 15

Mar-Apr 16

Los Lagos


En qué posición deja esto a los pescadores y cultivadores marinos?

• Cambio Climático un futuro en el que la experiencia previa tiene menos valor

• Puede que el pasado no se repita : nuevas combinaciones de la física, química y biología

• Basadas en la mejor información disponible, se necesita tomar decisiones que en general sean aceptables, aún si los detalles cambian. (Manejo del riesgo)


La Adaptación es planificar para el futuro

Vu

lner

abili

ty

Anticipated Climate Change

• Adaptación Pasiva o Autónoma • No existen esfuerzos dirigidos para

adaptar las prácticas de pesca • Los pescadores simplemente siguen los

cambios en la distribución de los peces y adaptan sus aparejos y métodos de pesca para pescar mejor

• Adaptación dirigida • Se realizan esfuerzos dirigidos para

adaptar las prácticas de pesca y el manejo pesquero

• La extensión espacial y la duración temporal de las áreas bajo manejo pesquero pueden ser modificadas

• El manejo del esfuerzo puede modificarse

• Se pueden poner en práctica Estrategias de Cosecha y puntos de referencia, los que tambien pueden modificarse


Opciones y Vías de Adaptación para los pescadores (varias escalas de tiempo, niveles de riesgo y costos)

Modificado de Howden et al (2011)

Fishing times and areas

Gear types and technology

Otras opciones?

Mejoramiento del Stock enhancement

Habitats Artificiales

Diversificación y manejo del riesgo

Nuevas especies, nuevas localidades

Contracción/expansión de la estación de pesca, localidades

Mejor utilización de las especies acompañantes (bycatch)


Pronóstico estacional: pesquerías y acuicultura

• Por qué es posible hacerlo ahora? • En Agricultura se le ha utilizado por décadas

– Históricamente se ha basado en el pronóstico El Niño – La Niña

– Se ha hecho más sofisticado – en la actualidad apoya decisiones del tiempo para plantar, uso de fertilizantes, variedad de cultivares, tillaje y densidad de stocking….

– Herramientas de apoyo a la toma de decisiones

• En el medio Marino y Costero: Desarrollo del modelo POAMA

– Predictive Ocean Atmosphere Model for Australia

– Similar a un modelo meteorológico, pero con pronósticos más largos

• Se aumenta la ventana de tiempo – disminuye la resolución espacial.

– Pronósticos con hasta cuatro meses de adelanto

• Confianza del pronóstico disminuye más hacia el futuro

– Incluye un rango de variables marinas y atmosféricas

– Temperatura del mar, temperatura del aire, lluvia (otras..)

• Necesita probarse para cada caso.


Distintos Métodos de Pronósticos

Regional

Actual Futuro

Regional

Local Local Local Local

Regional Regional

Downscaling

Pronóstico

dinámico

Modelos

Estadísticos

POAMA

Basado en datos históricos

No da cuenta de los cambios

Climáticos esperados

Basado en leyes de

la físisca

Puede predecir

eventos sin

precedentes

Y utilizar datos

Locales para

calibrar y validar

Predictive Ocean Atmosphere Model for Australia (POAMA)


Decisión de

Manejo

POAMA SST

Pronóstico específico para Centros de cultivo de salmón

Pronóstico

Datos del Centro

Ima

ge

: CS

IRO

V. Lyne

En aplicación

• 4 sitios en 2011/12

• Hasta 4 meses de adelanto


Decisión de

manejo

Pronósticos POAMA

Pronóstico para camarones

Datos locales

Pronóstico para

centros


Quienes usan los pronósticos

estacionales?

• Atún (Este de Australia) • managers zonifican areas de pesca

– Hobday et al. (2010; 2011)

• Salmón Atlántico (Tasmania) Temperatura del agua en verano

• Camarón (Queensland) Lluvia y temperatur a del aire

• Corales (Queensland) Pronóstico de“blanqueammiento”para los managers


Información y datos de respaldo (SEAP case studies, Pecl et al 2009,

Welch et al, socio-economic)

Cadens ade suministros futuras (basadas en escenarios)

Mercados Análisis de la

Demanda

Análisis del ciclo de vida

Percepción Social (entrevistas) Status quo

Percepción Social (entrevistas)

Opciones Futuras

Alternativas de

adaptación y

Escenarios

Análisis de barreras con expertos en políticas

(opciones actuales y futuras)

Cadenas de suministro típicas (8 pesquerías/sectores)

Otros modos de adaptación al Cambio Climático Mercados y oportunidades a lo largo de las cadenas


Sección 3: El desafío del enfoque ecosistémico El caso Australiano

El manejo ecosistémico en pesquerías


Las Industrias Marinas de Australia

Valor Agricultura $41.8 billion

Valor Agricultura $41.8 billion

Valor de las industrias Marinas

$48 billion (AIMS Index of Marine Industry 2014)

Exploración y extracción de gas y petróleo mar afuera

$24.2bn

Turismo Marino y actividades recreativas

$11.1bn

Construcción naviera, reparación y servicios de infraestructura y mantención.

$6.4bn

Pesquerías Comerciales y acuacultura

$2.3bn


El Cambio Climático y la aplicación del enfoque ecosistémico | Patricio A. Bernal 35

Carácter de la Pesca en Australia

• >100 especies y se pescan decenas de spp.

• Unas pocas especies de gran valor: • pesquería de camarón boreal (Penaeus or Fenneropenaeus)

• la pesquería estatales del abulón (Haliotis)

• la pesca de la langosta de roca (Jasus and Panulirus)

• pesca de tiburón (Mustelus antarcticus)

• bacalao de profundidad (Dissostichus eleginoides)

• Muchas pesquerías son mixtas y de muchas especies

• Y muchas pesquerías son de bajo a muy bajo valor = Los datos son limitados o pocos datos.


2014 - 227.123 Ton (75.000 Acuacultura) $2.5 bn ~ $11.000/t

– detener la sobrepesca, – reconstruír los stocks sobrepescados, y – reducir los impactos ambientales

Commonwealth of Australia (2014). Fishery Status Reports 2013–14

• Pesquerías estables • Sustentabilidad aumentó • Disminuyó la

incertidumbre • Bajó sobrepesca y sin

sobrepesca

Desde 2004-5 Pesquerías con HSs, ERAEF, EBFM

Biomass


Status de los

stocks en 2013-14


Manejo Pesquero Basado en Ecosistemas (EBFM)

Desarollo y aplicación de Estrategias de Cosecha (HSs)

Evaluación del Riesgo Ecológico para los efectos de la pesca(ERAEF)

Manejo espacial para mitigar los impactos de la pesca

Evaluación de Estrategias de manejo para toda la pesquería (MSE)

Ecosystem Exploitation Rate

Gulper Listening Stations


Qué es una Estrategia de

Captura? (Harvest Strategy)

“Una estrategia de manejo es un marco que especifíca acciones pre-determinadas de manejo en una pesquería que actúa sobre una especie objetivo determinada (a nivel del stock o de la unidad de manejo), acciones que son necesarias para lograr los objetivos ecológicos, económicos o sociales del manejo, previamente acordados”.

(Sloan et al. 2014)


Evaluación de Estrategias de Captura

El Cambio Climático y la aplicación del enfoque ecosistémico | Patricio A. Bernal

Poblaciones de Peces y Pesca datos de monitoreo

Evaluación

La comparación con los

puntos de referencia

normas de

control de las capturas

captura y / o esfuerzo

recomendados

Metas y Objetivos

para la pesquería

41 |

01

02

03

04

05

06

0

1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013

Catc

h (

'000s

Ton

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02

04

06

08

01

00

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Gestión de la Pesca del Sureste


Nu

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! sin control Dolor!

42 |

Riesgo de qué….?

• Colapso del Stock

• Extinción de especies

• Alteración del rango geográfico

• Introducción de especies exóticas

• Cambio de régimen

• Fragmentación del habitat

• Pérdida de depredadores tope

• Cambios mayores en la composición de la comunidad

• Cascada trófica

Qué es el riesgo ecológico?

Riesgo es la probabilidad que alguna propiedad del sistema ecológico cambie más allá de límites acceptables

(Riesgo de NO lograr los objetivos ecológicos del manejo)

Ejemplos de eventos no deseables:


Evaluación del Riesgo Ecológico (ERA)

• ERA es una herramienta clave en apoyo del enfoque ecosistémico en pesquerías (EBFM)

• Analogo a la evaluación de stock

• Se requiere evaluar los impactos de la pesca sobre todos los componentes del sistema ecológico, incluyendo especies, habitats y comunidades

• CSIRO ha desarrollado la Evaluación de Riesgo Ecológico para los Efectos de la Pesca ERAEF (ERA para la pesca)

(A .Hobday et al 2011 Fish. Res. 108)

(A Williams et al. 2011 Fish. Res. 112)


Evaluación del riesgo ecológico Requisito para la certificación, exportar & permisos de comercialización.

Scoping

Scoping

Level 1

Level 2

Level 3

Ris

k M

anag

eme

nt

Res

po

nse

L H

L H

L H

Comprehensive

Focused

Time & $$

Time & $$

Uncertain

More certain

Qualitative

Quantitative


Evaluación de Riesgo Ecológico– (ERAs) Se aplica por niveles (Tiered)

General (todo)

Enfocado

Tiempo & $

Tiempo & $$

Incierto

Mayor certeza

Cualitativo

Cuantitativo

Análisis de Escala, Impacto y consecuencias (SICA)

Análisis de Productividad & Susceptibilidad (PSA)

Análisis de sostenibilidad por efectos de la pesca (SAFE)


Low risk

High risk

Susc

ep

tib

ility

Productivity

ERA Nivel 2 – Fauna acompañante demersal


ERA Nivel 2 – habitats de fondo impactados por arrastre

3.57

3.64

3.18

3.88

3.88

3.61

1.72 1.80 3.13

Aplicación del Análisis de Riesgo ERA

• Australia – 1000s de especies individuales evaluadas

– Más de 200 tipos de habitat evaluados

• Applications in US, RFMOs, Galapagos

• Marine Stewardship Council – Métodos del Nivel 1 y 2 se usan en su “Risk Based

Framework”

• CITES — Métodos adaptados por el JNCC para priorizar especies

Ver Hobday et al (2011) Fish. Res. 108: 372-384


Cuales son los elementos claves de una

Estrategia de Captura?

• Objetivos operacionales definidos para la pesquería

• Indicadores de desempeño relacionados con los objetivos

• Puntos de referencia para los indicadores de desempeño

• Una declaración o acuerdo definiendo niveles de riesgo aceptables

• Una estrategia de seguimiento (monitoring) para recolectar datos y evaluar el desempeño de la pesquería

• Un proceso definido para desarrollar la evaluacion del desempeño de la pesquería.

• Reglas de Decisión o control capaces de controlar los niveles de captura o de actividad.


Evaluación de Estrategias de Manejo

DISEÑO Y ANÁLISIS

DEFINIR OBJETIVOS

MEDICIONES DEL DESEMPEÑO

EMITIR JUICIO SOBRE RESULTADOS

FACTORES BIOFISICOS

UTILIZACION POR EL HOMBRE

(INDUSTRIA) SEGUIMIENTO DE LA PESQUERÍA

INFORMES

EVALUACIÓN

MANEJO Y TOMA DE DECISIONES

PUESTA EN MARCHA (INFLUENCIAS

ECONOMICAS, SOCIALES & PSICOLOGICAS)

CICLO DE SIMULACION

ENFOQUE DE SISTEMAS + CICLO DE MANEJO ADAPTATIVO

Tabla Evaluacion

Estrategia de Manejo

Ob

jeti

vos


Modelo Atlantis – Juntándolo todo

ENVIRONMENT

HABITAT

PLANKTON

FOOD WEB

PREDATORS

INDUSTRIES

SOCIOECONOMIC

MANAGEMENT


ENVIRONMENT

HABITAT

PLANKTON

FOOD WEB

PREDATORS

INDUSTRIES

SOCIOECONOMIC

MANAGEMENT



ENVIRONMENT

HABITAT

PLANKTON

FOOD WEB

PREDATORS

INDUSTRIES

SOCIOECONOMIC

MANAGEMENT

Atlantis - Putting It Together


Aplicación del Modelo Atlantis - 2016

Aplicaciones Existentes

Propuestos


Atlantis en Norte América

Propuestos (en desarrollo o comenzando)

Activos

EBFM, indicadores,

limites

Limitación por fósforo

Hidrocarburos & hipoxia

Hipoxia, acoplamiento

anidado

Arrecifes

de Coral

EBFM, repartición de capturas, acidificación

Manejo conservación “vaquita”

Efecto en cuencas

ICZM


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CSIRO-Chile Global Patricio A. Bernal Director Científico Oceanos y Costas

t +59 2 9123 4567 e [email protected] w www.csiro.au/

ADD BUSINESS UNIT/FLAGSHIP NAME

Gracias

Sustained Observing of Marine Ecosystems

Biochemical tracers and genomics to monitor changes in trophic interactions Biochemical tracers and genomics to monitor changes in trophic interactions

“Smart” tags and acoustic telemetry

Biological, acoustic and optical methods for measuring mid-trophics

Underwater visual systems - autonomous underwater vehicles (AUVs), -baited remote underwater video surveys (BRUVS)


Harvest Strategy Policy

Bmsy is the rebuilding target - default 0.4 B0

Bmey is the economic target - default 1.2 Bmsy or 0.48 B0

Biomass limit is 0.5 Bmsy - default 0.20 B0

Risk criterion - maximum 10% chance of falling below the limit in the long term under the harvest strategy

Harvest strategy = monitoring + assessment + harvest control rule

No targeted fishing below Blim

Default harvest control rule

Exp

loit

atio

n r

ate

Over fished

Overfishing

FLIM

BLIM

Biomass

BTARG BMSY

FTARG

(DC Smith et al 2009. Marine and Coastal Fisheries 1)


Tier 4

Tier 3

Tier 2

Tier 1

HSs Implementation Tiered approach to Assessments

Full age-size & meta-structured stock assessments (robust)

Catch curve analyses (by age and length)

CPUE status & trends

Un

cert

ain

ty

Co

sts

High

Low

Low

High

CATCH

COST

Risky

Costly

Full size-structure stock assessment (old and/or uncertain stocks

- Explicit reduction in TAC as Tier level increases (more precautionary) - Stocks can move between Tiers


Ecosystem Based Fisheries Management

Developing and implementing harvest strategies

Ecological Risk Assessment for the effects of fishing

Spatial management to mitigate impacts of fishing

’Whole of Fishery’ management strategy evaluation

Ecosystem Exploitation Rate

Gulper Listening Stations


0

1,000,000

2,000,000

3,000,000

4,000,000

5,000,000

6,000,000

7,000,000

8,000,000

9,000,000

Year 1956 1963 1970 1977 1984 1991 1998 2005 2012

Pro

du

ctio

n (

TM, T

on

ela

das

)

Chile

Australia

Production Pesquera

FAO production statistics database

$1.4 bn ~ $538/t

$2.4 bn ~ $4,800/t

En 2014


Concluding Remarks

• HSP successfully implemented in all Commonwealth fisheries — Range from data rich to data poor

— Most have undergone MSE testing

— HS being rolled out nationally regularly

• ERA is an effective means of dealing with ecosystem-based requirements (e.g. bycatch, habitats, TEP), even in data poor conditions

• EBFM is a core aim of modern fisheries management


CMAR Capabilities Research Programs Research Scientist on marine,

coastal and atmospheric:

• Biologist & ecologists

• Quantitative & qualitative modellers

• Geneticists

• Physicist & biogeochemist

• Math & statisticians

• Bioeconomists

• Social scientists

• Software, system engineers & programmers

• Mechanic, electronic & fluid dynamic engineers

• Communicators

• Business managers


Model Implementations

Existing models

Proposed


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