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François GERLOTTO HÁBITAT Y ESTRUCTURA POBLACIONAL DE UN STOCK PELÁGICO: ¿CUAL ES EL IMPACTO SOBRE EL ORDENAMIENTO PESQUERO?

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François GERLOTTO

HÁBITAT Y ESTRUCTURA POBLACIONAL DE UN STOCK PELÁGICO:

¿CUAL ES EL IMPACTO SOBRE EL ORDENAMIENTO PESQUERO?

Estado de las poblaciones marinas explotadas en el mundo desde 1950

(Pauly, 2007, con datos de la FAO)

la biología pesquera a fracasado en muchos lugares en sus esfuerzos de manejo. ¿Cuales son las razones?

Los problemas del manejo pesquero

MSY: el paradigma dominante

Growth over-

fishing

Mortality

Growth

Biomass

Beverton y Holt en Lowestoft in

1954Edad crítica

“This is logical, and is how a farmer would produce meat, bearing in mind that he must leave a breeding stock.”

Beverton and Holt, 1954

Hillis and Arnason 1995

“.. a fishery will yield its maximum physical returns if all fish are allowed to

grow to the point where the rate of increase in weight just ceases to outstrip losses due to natural mortality and then

harvested…Critical age (Edad crítica)

Pre-reclutas

Reclutas

Stock adulto (>12 cm) Desovantes

DESOVE Y FERTILIZACIÓN

Pre-recluta

larva huevo

Ciclo vital, dinámica poblacional y pesquería de anchoveta (Engraulis ringens)

Ejemplo teórico sobre una pesquería de 10 años

Cap

tura

(=

ener

gía

ob

ten

ida)

Esfuerzo pesquero (= energía gastada)

Uno de los primeros modelos de manejo pesquero: aplicación del modelo de Schaefer.

Rendimiento máximo sostenible

Rendimiento económico máximo

Costo de operación

7

Año 1

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1976 1973

1977

1979

1980

Un caso inexplicable por la biología pesquera clásica: la

evolución de la abundancia del pez ballesta Balistes capriscus en

África que pasó de casi nada antes de los 1970 a un millón de

toneladas en 1980 y a casi nada después de los 1990,

¡y sin estar explotado!

Capturas de Balistes capriscus in Ghana, 1960-2000

Balistes capriscus

Un cambio conceptual: el enfoque ecosistémico (Ecosystem Approach to Fisheries)

La pesca no es la única responsable de los cambios de abundancia de los stocks.Poder evaluar su participación en un cambio de biomasa requiere conocer la ecología de la especie

For instance, in a climate change situation, the concepts of Maximal Sustainable Yield are no longer applicable: fisheries research must be reconsidered. A necessity for the future: “replacing the impossible quest for maximum or optimum production by a philosophy of risk minimization”

(S. Garcia, 2008)

Schematic evolution of fisheries management towards EAF

ALGUNOS EJEMPLOS DE CAMBIOS CONCEPTUALES RELACIONADOS CON EL CAMBIO GLOBAL

Serge Garcia

La hipótesis del “ Big Ol’ Fat Fecund Female Fish” (BOFFFF)

Eliminar pocas hembras grandes de una población puede tener un efecto mucho mayor sobre la capacidad reproductiva que eliminar muchas hembras mas pequeñas

ALGUNOS EJEMPLOS DE CAMBIOS CONCEPTUALES RELACIONADOS CON EL CAMBIO GLOBAL

Los modelos de

manejo necesitan

parámetros y datos,

en particular:

Conocimientos biológicos

(crecimiento, mortalidad,

fecundidad, habitat, etc.)

¿Porque preocuparse de estructura poblacional?

Estructura de la población

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Hábitat

Datos de la

pesquería

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D

El hábitat: un indicador sintético esencial

Aplicado a varios objetivos:

- Evaluación de la zona potencial (muestreo): ejemplo sobre sardina de California, [A]- Evaluación del volumen de agua disponible (3D hábitat): ejemplo: anchoveta en el Perú, [B]- Evaluación del área de distribución: ejemplo sobre el jurel en el Perú, [C]- Evaluación de la dinámica inter/intra anual: ejemplo sobre el jurel en el Perú, [D]

2005 2055Relaciones funcionales

Modelación aptitud de hábitat

(GAM-GLM, ANN, Maxent, MARS….)

Cambio aptitud hábitat

futuro - presente

2055 - 2005

Impacto potencial del cambio

climático del hábitat esencial

jurel entre 2005 y 2055

Bases de datos históricas pesquería/biomasa acústica y ambientales

Modelación de Hábitat de Recursos Pesqueros

Anchoveta

Pez espada Sardina común

Jurel

Un uso de hábitat: diferencias de repuesta de recursos pesqueros entre escenario futuro A2 (alta emisión de CO2) 2055 y período base actual (2001–2012)

Una aplicación sobre el jurel en el Perú

Validación del modelo de hábitat potencial de jurel porintroducción de datos de captura y acústica (2011)

Second fortnight of January 2011

• Habitat can be considered as a way to synthesize the environmental information inside asingle indicator.

• Habitat is specific to the target species.

Propuesta a la OROP de un grupo de trabajo para integrar el enfoque ecosistémico en el manejo y monitorear el hábitat: SPRFMO Working Group on:

“HABITAT DEFINITION, DESCRIPTION, MONITORING” inside the SPRFMO SC.

Preparatory workshop for defining a Task Group on Habitat Monitoring (TGHM)

Metapoblación: el triángulo de Harden Jones

a)

b)c) d)

As/E

L

j Af

As/E : adultos desovando y huevosL : larvasj : juvenilesAf : adultos en fase de alimentacion

Migraciones entre area de desove, zonas de

crecimiento y d ealimentacion (periodo anterior al

Niño 1998) (Arcos et al., 2001).

Aplicación al caso del jurel en Chile(Representación simplificada)

As/E : adultos desovando y huevosL : larvasj : juvenilesAf : adultos en fase de alimentacion

¿Que pasa cuando una misma especie ocupa varios triángulos de Harden Jones en zonas vecinas?

a)

b)c) d)

As/E

L

j Afa)

b)c) d)

As/E

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¿?

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Las tres principales estructuras poblacionales

Metapoblación: triángulos independientes pero con conexiones esporádicas a nivel de individuos (intercambio genético)

Poblaciones independientes: triángulos vecinos pero sin ningún intercambio entre poblaciones

Patchy population (poblacion en parches): un solo triángulo aunque unos de los ángulos (con excepción del área de desove) pueden ser múltiples

El concepto de metapoblación

¡TODO LO CONTRARIO DE UNA POBLACION DE PECES PELAGICOS!

El concepto de metapoblación se concibió sobre especies terrestres, poco migratorias, poco abundantes, a menudo en peligro de

extinctión, principalmente con fines de proteger la biodiversidad

Definición de una metapoblación

1. Las poblaciones son separadas (areas de reproducción) pero existen intercambios (escasos) deindividuos;

2. Las diferencias genéticas entre sub-poblaciones son nulas o muy pequeñas;

3. El tiempo de separación entre poblaciones debe durar varias generaciones lo que permiteadpataciones especificas a ambientes particulares;

4. Posibilidad de recolonización;

5. Dinámicas locales asincrónicas;

6. Independencia entre las dinámicas de las sub-poblaciones;

7. El ambiente local se caracteriza por elementos discretos de habitat viables aislados dentro degrandes espacios de habitat non viable;

8. Existencia de patrones a escalas regionales y locales;

9. Existencia de instrumentos comportamentales permitiendo la adaptacion a espacios nuevos y larecolonización;

10. Capacidad de recuperarse despues de etapas de bajas densidades (depletions) o incluso decolapsos.

Diez condiciones principales que definen una metapoblación

D. Múltiples poblaciones independientes (nunca conectadas)

Maximum volume of habitat

Minimum volume of habitat

Solamente casos B y C representan metapoblaciones

Caso B: Environment-Bounded Habitat metapopulation (EBH)Case C: Territory-Bounded Habitat metapopulation (TBH)

continuum

A. Población simple (sin discontinuidad entre las concentraciones)B. Poblaciónes conectadas por sus habitats; existencia de una fuenteC. Poblaciones conectadas por intercambios de individuos; existencia de una fuente

Desde una población simple a varias poblaciones separadas: un continuo que se describe en 4 etapas

metapopulations

La metapoblación TBH (“territory-bounded habitat”) o de habitat delimitado porun territorio: el cambio del ambiente dentro del territorio induce cambios de lasuperficie del habitat hasta los límites del territorio. Intercambio entrepoblaciones solamente por transporte de individuos.

La metapoblación EBH (“environment-bounded habitat”) o de habitat delimitadopor el ambiente: el único limite de expansion es el área donde condicionesfavorables del ambiente local se encuentran. Los intercambios entre poblacionesse pueden hacer de forma pasiva (transporte por mecanismos dinámicos de lasmasas de agua). Los diferentes habitats pueden conectarse y formar un habitatúnico.

TBH vs. EBH : definiciones de los dos tipos de metapoblaciones

Case C: Territory-bounded Habitat

metapopulation

Case B: Environment-bounded Habitat

metapopulation

Población fuente Otras sub-poblaciones

Ambiente local favorable, ocupado (a) o fuera de alcance (b)a b

Limites

territorialesArea de distribución máxima

El efecto del tipo de hábitat sobre los intercambios entre poblaciones

R

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A

A

II

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A

A

R J

J

AIV

L

Population Patchy population Mixed Metapopulation

Consecuencias de la organización en metapoblación para el manejo

R

J

A

I

A adultos J juveniles L larvas R desove

Manejo global Manejos separados

ATENCIÓN: no confundir “manejo independiente” y “manejo separado”. La metapoblación necesita de un manejo separado

dentro de un sistema global. El manejo independiente sirve para poblaciones independientes, lo que no es el caso de las

metapoblaciones

Impacto sobre el manejo: La dinámica y los riesgos en la explotación de una EBH

EBH abundance

Riesgos de no entender el

significado de los cambios de biomass

(que es una “biomasa virgen”?)

Depleción no necesariamente es una cosa mala para

el stock

Metapopulation

depletion phase

“We make a distinction between a

depleted and a collapsed

population, where the latter

includes damage to contingent

structure or space-use pattern.”

Petitgas et al., 2010

Si el esfuerzo pesquero se mantiene alto, una

sobrepesca puede ocurrir durante la fase de

depleción => colapso

Riesgo alto de colapso si el esfuerzo

pesquero no se adapta a los cambios

de biomasa

Da

tos d

e c

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tura

Año

Metapopulation

explosion phase

Mean statistical (depleted)

paleoecological abundance

collapse

UNOS EJEMPLOS DE MANEJO PESQUERO DE METAPOBLACIONES PELÁGICAS

El arenque atlántico

Por tener zonas de desove independientes, el arenque se consideraba organizado en poblaciones separadas independientes.

En 1997 Ian McQuinn demostró que por su comportamiento, unos juveniles que maduraban mas rápidamente que su clase de edad se iba con los otros grupos a desovar.

Este “entrainment hypothesis” hace que se considera ahora como metapoblación

El arenque británico

Tomar en cuenta la estructura poblacional es difícil, pero indispensable para poder manejar correctamente un stock complejo.

UNOS EJEMPLOS DE MANEJO PESQUERO DE METAPOBLACIONES PELÁGICAS

Los cambios de distribución espacial de la anchoveta en el Mar del Norte

La anchoveta europea

En este escenario existen micro-poblaciones en sitios favorables que pueden cumplir un ciclo completo en el Mar del Norte. No habría conectividad entre estas poblaciones y se espera una diferencia genética.

Esta hipótesis supone la aparición de “inmigrantes” juveniles. No diferencia genética entre las poblaciones norte y sur.

En este caso deben aparecer primero adultos grandes. No diferencia genética con la población de la Bahía de Vizcaya. En hipótesis 2 y 3, modelos de deriva lagrangianos deben demostrar existencia de una deriva S-N

UNOS EJEMPLOS DE MANEJO PESQUERO DE METAPOBLACIONES PELÁGICAS

La aparición de anchoveta en el Mar del Norte provendría de la expansión de poblaciones locales gracias al calentamiento global.

Queda la pregunta si estas poblaciones locales son parte de una metapoblación “a largo plazo” favoreciendo el colonialismo oportunista y la sobrevivencia de la especie o si son totalmente independiente.

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Years

Annual landings Decadal averaged landings Higuer annual acoustic abundance Decadal averaged abundance

Source: IMARPE, Gutierrez et al 2017

manejo incipiente

manejo clasico

ManejoPrecautorioAdapatativo (MPA)

La anchoveta peruana

UNOS EJEMPLOS DE MANEJO PESQUERO DE METAPOBLACIONES PELÁGICAS

Durante el 2017

1. Se han publicado 117 Comunicados de SuspensiónPreventiva.

2. Se dispuso la suspensión oportuna de actividadesextractivas del recurso anchoveta en 185 zonas depesca y del recurso caballa en 03 zonas de pesca.

3. A la fecha con la disposición de cierres preventivosde zonas de pesca se ha protegido un área total de362,352 Km2.

MEDIDAS DE CONSERVACIÓN PARA EL RECURSO ANCHOVETA

La anchoveta peruana

UNOS EJEMPLOS DE MANEJO PESQUERO DE METAPOBLACIONES PELÁGICAS

• Los puertos con las mayores capturas fueron Chicama (253 mil toneladas) y Supe (73 mil toneladas), seguidos de Chimbote (51 mil toneladas) y Bayovar (Parachique, 20 mil toneladas.

• En todas las zonas analizadas se ha determinado una moda entre 12.5 y 13 cm de talla para un rango entre 10 y 16 cm de longitud total; asimismo en todas las zonas se ha observado la presencia de juveniles.

La anchoveta peruana

UNOS EJEMPLOS DE MANEJO PESQUERO DE METAPOBLACIONES PELÁGICAS

La anchoveta peruana: ¿una metapoblación EBH?

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La anchoveta peruana

UNOS EJEMPLOS DE MANEJO PESQUERO DE METAPOBLACIONES PELÁGICAS

Pre-reclutas

Reclutas

Stock adulto (>12 cm) Desovantes

DESOVE Y FERTILIZACIÓN

Pre-recluta

larva huevo

Ciclo vital, dinámica poblacional y pesquería de anchoveta (Engraulis ringens)

La anchoveta peruana

Similitudes con el caso europeo: sobrevivencia de pequeñas “remnant populations” en lugares permanentemente favorable: la “Loophole Hipótesis: una metapoblación general con

poblaciones “reliquias” o crípticas que pueden “salvar” a la especie en caso de colapso mayor

UNOS EJEMPLOS DE MANEJO PESQUERO DE METAPOBLACIONES PELÁGICAS

CONCLUSIÓN

Complex and multiple

InteractionsFood-Webs with

preferential trophic

interactions

Trophic levels Food-Chain

processes patterns

complexity simplicity(integration) (aggregation)

« Ce qui est simple est faux, ce qui est compliqué est inutilisable »“Lo simple es falso, lo complejo es inútil”

Paul Valéry