evaluación de un método de uso iterativo de la clave longitud – edad con datos de anchoíta...
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Evaluación de un método de uso iterativo de la clave longitud – edad con datos de
anchoíta bonaerense
Buratti, C. Orlando, P. y Garciarena, D.
Evaluación de un método de uso iterativo de la clave longitud – edad con datos de
anchoíta bonaerense
Buratti, C. Orlando, P. y Garciarena, D.
IntroducciónIntroducciónEstimar composiciones por edades (población, capturas) es importante en la evaluación de recursos pesqueros, ya que a esa información se pueden ajustar distintos modelos estructurados de la dinámica de un recurso.
Determinar la edad de los peces resulta dificultoso e implica altos costos de equipamiento y de tiempo. Por lo tanto, es frecuente el uso de métodos que permiten convertir longitudes en edades, siendo la técnica más utilizada la clave L-E (CLE).
Estimar composiciones por edades (población, capturas) es importante en la evaluación de recursos pesqueros, ya que a esa información se pueden ajustar distintos modelos estructurados de la dinámica de un recurso.
Determinar la edad de los peces resulta dificultoso e implica altos costos de equipamiento y de tiempo. Por lo tanto, es frecuente el uso de métodos que permiten convertir longitudes en edades, siendo la técnica más utilizada la clave L-E (CLE).
Edad 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 20011 78379 62296 51957 60672 100455 134242 346378 158402 265510 358921 471517 5652372 31626 28531 22668 18905 22081 36543 48840 126073 57662 96673 130703 171704
3 11910 11417 10238 8130 6803 7894 13089 17605 45539 20900 35117 474694 3059 4181 3910 3499 2818 2294 2683 4567 6196 16256 7529 126415 447 1066 1415 1319 1201 936 769 928 1597 2203 5844 27046+ 418 306 470 644 683 641 542 460 490 745 1062 2484
Pero … ¿Qué pasa en los años donde no es posible la determinación de edades o se dispone de claves integradas por pocos ejemplares?
Kimura y Chikuni (1987) desarrollaron un procedimiento iterativo, alternativo al uso clásico de una clave longitud – edad, para determinar (por ejemplo) la composición por edades en las capturas de un año del que no se dispone de la clave correspondiente.
Anchoíta (Engraulis anchoita)
Es la especie más importante de los peces pelágicos del Mar Argentino y la ZCPAU.
El efectivo bonaerense se distribuye desde 34° S hasta 41° S de Latitud Sur.
Es el alimento básico de un gran número de recursos de interés por lo cual su rol es clave en el ecosistema.
Alcanza casi 20 cm de longitud total. Edad máxima: 6 - 7 años.
Objetivo
Evaluar la eficiencia del método iterativo de Kimura yChikuni, aplicándolo a datos de longitudes y edades del
efectivo bonaerense de anchoíta obtenidos en el periodo1990 – 2013.
Materiales y métodos
En cada año analizado se dispuso de la siguiente información:
Clave longitud-edad.
Ejemplares capturados por clases de longitud.
Ejemplares capturados por grupo de edad, obtenidos a partir del procedimiento habitual (CLE).
También se contó con las siguientes estimaciones acerca de la población:
Longitud media, desvío estándar y patrón de explotación por edad y tasa de mortalidad natural (Hansen, 2011).
Promedio de la tasa de mortalidad por pesca (Hansen et al., 2013).
Longitud Frecuencia75 0,8080 0,8085 0,8090 0,0095 0,80
100 0,80105 4,79110 5,38115 8,46120 9,43125 20,15130 39,89135 36,21140 30,52145 23,69150 24,96155 26,39160 29,10165 31,41170 24,18175 12,58180 4,79185 2,38
Distribución de longitudes
para convertir en edades.
Distribución de longitudes
para convertir en edades.
Uso iterativo de CLE con algoritmo
de Kimura y Chikuni.
Uso iterativo de CLE con algoritmo
de Kimura y Chikuni.
Uso habitual de la CLE.
Uso habitual de la CLE.
Claves L-E generadas aleatoriamente mediante
procedimientos de tipo paramétrico o no paramétrico.
Suma de los valores absolutos de las diferencias de proporciones por edad
(“error”).
Suma de los valores absolutos de las diferencias de proporciones por edad
(“error”).
N medio por edad3
356220253612
N por edad1
373224274915
CLE Original
Edad 1 2 3 4 5 6 Frec.60 1 0 0 0 0 0 165 3 0 0 0 0 0 370 10 0 0 0 0 0 1075 27 0 0 0 0 0 27,,, ,,, ,,, ,,, ,,, ,,, ,,, ,,,
105 555 2 0 0 0 0 557110 578 6 0 0 0 0 584115 526 21 0 0 0 0 547120 419 53 0 0 0 0 472125 293 109 0 0 0 0 402130 179 182 1 0 0 0 362135 95 246 4 0 0 0 345140 45 267 13 0 0 0 325145 18 234 36 0 0 0 288150 7 166 72 2 0 0 247155 2 95 106 6 0 0 209160 1 44 115 18 0 0 178165 0 16 91 35 3 0 145170 0 5 53 45 8 1 112175 0 1 23 40 16 4 84180 0 0 7 24 18 7 56185 0 0 2 10 12 7 31190 0 0 0 3 5 5 13195 0 0 0 1 1 2 4
Remuestreo No Paramétrico
(sobre CLE del año analizado, del año previo
inmediato o general)
Edad 1 2 3 4 5 6 Frec.60 1 0 0 0 0 0 165 3 0 0 0 0 0 370 10 0 0 0 0 0 1075 27 0 0 0 0 0 27,,, ,,, ,,, ,,, ,,, ,,, ,,, ,,,
105 555 2 0 0 0 0 557110 578 6 0 0 0 0 584115 526 21 0 0 0 0 547120 419 53 0 0 0 0 472125 293 109 0 0 0 0 402130 179 182 1 0 0 0 362135 95 246 4 0 0 0 345140 45 267 13 0 0 0 325145 18 234 36 0 0 0 288150 7 166 72 2 0 0 247155 2 95 106 6 0 0 209160 1 44 115 18 0 0 178165 0 16 91 35 3 0 145170 0 5 53 45 8 1 112175 0 1 23 40 16 4 84180 0 0 7 24 18 7 56185 0 0 2 10 12 7 31190 0 0 0 3 5 5 13195 0 0 0 1 1 2 4
Parámetros por EDAD:N, Lt media, Desvío
•Clave del mismo año• Clave año previo•Clave general•Información Independiente
Procedimiento Paramétrico
Nt=1, asumida; Nt>1, evolución numérica, bajo explotación, en equilibrio
Generación de 30 CLE
KIMURA - CHIKUNI
N medio estimado por Edad
ResultadosResultados
En promedio, el remuestreo no paramétrico produjo menor error. Incluye el efecto debido a distinta fuerza de sucesivas clases anuales, al igual que la aplicación directa de la clave. En el procedimiento paramétrico la proporción de ejemplares por grupo de edad es aproximada suponiendo una condición de equilibrio.
Clave LE - año
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012
N
Erro
r
No Paramétrico Paramétrico N clave L-E año
0
100
200
300
400
500
600
0 1 2 3 4 5 6 7
N°e
j. (m
illon
es)
1992
Observado
Kim-Chik
En los años cuando las claves incluyeron “muchos datos” se obtuvo, en promedio, menor error en ambos tipos de procedimientos.
Clave LE - año
0
50
100
150
200
250
0 1 2 3 4 5 6 7N
º ej.
(mill
ones
)
2001
Observado
Kim-Chik
Paramétrico 0,40 0,19No paramétrico 0,35 0,11
1990-2000 2001-2013
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012
N
Erro
r
No Paramétrico Paramétrico N clave L-E año
En el periodo 1990-2000, el remuestreo no paramétrico produjo errores algo menores. En cambio, en el periodo 2001-2013 el procedimiento paramétrico tendió a aproximar un poco mejor los valores obtenidos de aplicar la clave L-E de forma directa.
Clave LE - año previo inmediato
Paramétrico 0,49 0,37No paramétrico 0,38 0,42
1990-2000 2001-2013
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012
N
Erro
r
No Paramétrico Paramétrico N clave L-E año previo
0
100
200
300
400
500
600
0 1 2 3 4 5 6 7
N°e
j. (m
illon
es)
1998
Observado
Kim-Chik
0
50
100
150
200
250
300
0 1 2 3 4 5 6 7
N°e
j. (m
illo
nes
)
2000
Observado
Kim-Chik
Clave LE - año previo inmediato
Mejor aproximación a
los valores observados
Peor aproximación a los valores observados
0
100
200
300
400
500
600
0 1 2 3 4 5 6 7
Nº e
j. (m
illon
es)
2004
Observado
Kim-Chik
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 1 2 3 4 5 6 7
Nº e
j. (m
illon
es)
2007
Observado
Kim-Chik
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012
N
Erro
r
No Paramétrico Paramétrico N clave L-E año previo
Al usar una CLE general, se pierde la capacidad de las claves individuales de reflejar la fuerza de distintas clases anuales. En promedio, el remuestreo paramétrico resultó más eficiente, principalmente en el periodo 2001-2013, cuando la CLE estuvo constituida por un mayor número de ejemplares (>12.500).
Clave LE - general
Paramétrico 0,45 0,41No paramétrico 0,49 0,63
1990-2000 2001-2013
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012
Erro
r
No Paramétrico Paramétrico
0
100
200
300
400
500
600
0 1 2 3 4 5 6 7
N°e
j. (m
illon
es)
1992
Observado
Kim-Chik
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 1 2 3 4 5 6 7
N°e
j. (m
illon
es)
1991
Observado
Kim-Chik
Mejor aproximación a
los valores observados
Peor aproximación a
los valores observados
Clave LE - general
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
0 1 2 3 4 5 6 7
Nº e
j. (m
illon
es)
2006
Observado
Kim-Chik
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
0 1 2 3 4 5 6 7
Nº e
j. (m
illon
es)
2004
Observado
Kim-Chik
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012
Erro
r
No Paramétrico Paramétrico
Parámetros independientes de la CLE
Esta opción presentó, en promedio, los mayores errores. No sólo la diferente intensidad de las clases anuales es ignorada, sino que se incluyen estimaciones de los parámetros de longitud por edad no específicos del año en cuestión. 1990-2000 2001-2013
Param. de la CLE 0,40 0,19Param. independientes de la CLE 0,50 0,57
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012
N
Erro
r
Parámetros independientes Parámetros de la CLE N clave L-E año
Parámetros independientes de la CLE
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 1 2 3 4 5 6 7
Nº e
j. (m
illon
es)
2001
Observado
Kim-Chik
0
50
100
150
200
250
0 1 2 3 4 5 6 7
Nº e
j. (m
illon
es)
2001
Observado
Kim-Chik
0
50
100
150
200
250
80 100 120 140 160 180 200
Núm
ero
de e
jem
plar
es
Longitud
2001
E1 E2 E3 E4 E5 E60
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012
N
Erro
r
Parámetros independientes Parámetros de la CLE N clave L-E año
Discusión y conclusionesDiscusión y conclusiones
• Todas las opciones analizadas mostraron diferencias respecto de aplicar la CLE en forma tradicional.
• Usar la clave del año inmediatamente anterior aproximó mejor la estimación tradicional (“años buenos” promedio = 0,38), que reunir las lecturas de edades de varios años (“años buenos” promedio= 0,52). Este último procedimiento aumentó la superposición de las distribuciones de longitudes de los distintos grupos de edad.
• Todas las opciones analizadas mostraron diferencias respecto de aplicar la CLE en forma tradicional.
• Usar la clave del año inmediatamente anterior aproximó mejor la estimación tradicional (“años buenos” promedio = 0,38), que reunir las lecturas de edades de varios años (“años buenos” promedio= 0,52). Este último procedimiento aumentó la superposición de las distribuciones de longitudes de los distintos grupos de edad.
• Los peces pelágicos pequeños presentan una gran variabilidad en la fuerza de las distintas clases anuales (reclutamientos). Por este motivo, los métodos paramétricos, en especial con parámetros estimados de forma independiente, pueden sesgar las estimaciones de la composición por edades.
• Cuando no es posible construir claves Longitud – Edad en forma anual, se pueden utilizar claves de años previos y el método de Kimura y Chikuni, pero en anchoíta serían esperables diferencias del orden de 40% en total, lo que representa aprox. el 7% de error en la estimación del número de ejemplares de cada grupo de edad.
• Los peces pelágicos pequeños presentan una gran variabilidad en la fuerza de las distintas clases anuales (reclutamientos). Por este motivo, los métodos paramétricos, en especial con parámetros estimados de forma independiente, pueden sesgar las estimaciones de la composición por edades.
• Cuando no es posible construir claves Longitud – Edad en forma anual, se pueden utilizar claves de años previos y el método de Kimura y Chikuni, pero en anchoíta serían esperables diferencias del orden de 40% en total, lo que representa aprox. el 7% de error en la estimación del número de ejemplares de cada grupo de edad.
