6. CONCLUSIONS AND FUTURE WORK
6.1 Concluding Remarks
6.1.2 Lessons Learned and Recommendations for Privacy Engineering
Cristian Canales R. – IFOP (Chile)
Resumen
Se modela la población del jurel en el Pacífico Sur Oriental con el objeto de calcular la trayectoria óptima que debiese tener la captura anual por flota con el objeto de lograr los mayores niveles de capturas a la vez de asegurar la recuperación poblacional a 10 años futuro. Se consideran los resultados de la evaluación de stock más recientes como condición de partida del modelo de proyección, y se implementa un modelo de optimización dinámica.
Los resultados indican que la mejor condición de explotación es asignar la mayor parte de la mortalidad por pesca en aquellas flotas que vulneran individuos principalmente adultos. Se determinó que el nivel actual de capturas o su reducción al 75% como valor mínimo no aseguran la recuperación poblacional. Independiente del escenario de análisis, la primera medida es reducir las capturas bajo las 250 mil toneladas las que son seguidas por un régimen creciente de capturas. Dada la distribución relativa actual de la mortalidad por pesca, la asignación óptima de capturas de largo plazo indica que la flota N-Chile debiese ser manejada con menos del 2% de la cuota regional, en tanto que la participación de las flotas Farnorth y Offshore no debiesen exceder del 25%, dejando el 74% restante concentrado en la flota S-Chile.
1. Introducción
El jurel (Trachurus Murphy) es un recurso pelágico transzonal de gran distribución espacial en el Pacífico Sur Oriental y que cubre gran parte de la zona FAO 87. Este recurso presenta gran variabilidad en los reclutamientos, una temprana madurez (2 años) y mediana longevidad, pudiendo participar de manera representativa en las capturas hasta los 12 años de edad. Su pesquería en el Pacífico Sur Oriental se inicia antes de los 70’s como una actividad complementaria y de oportunidad realizada por los países costeros sobre otros recursos principales (e.j. anchoveta). El principal desarrollo se genera junto a la expansión poblacional registrada durante la década de los 80’s (Serra, 1991), la cual fue seguida con el desarrollo paralelo de la pesquería de cerco en la zona Centro Sur de Chile y la operación de una flota internacional, principalmente buques arrastreros de la ex Unión Soviética que operaron por fuera de la ZEE Chilena. En menor magnitud destacan las capturas realizadas por la flota cerquera del Perú y Ecuador dentro de su ZEE y las capturas realizadas por buques cerqueros del norte de chile (Figure 1).
Los desembarques de este recurso experimentaron un rápido crecimiento y llegaron el año 1995 a su nivel máximo cercano a las 4,8 millones de toneladas (Figure 2). Posteriormente y producto de la sobrepesca y bajos niveles de reclutamientos, las capturas han caído como consecuencia de la reducción poblacional llegando el año 2012 a los valores más bajos de los último 30 años (Figure 3).
Las flotas que operan sobre el jurel han sido clasificadas por la SPFRMO en 4 grupos (Table 1), y de los trabajos de evaluación de stock y de la información derivada de las composiciones de edades y tallas de las capturas, se ha establecido que en la zona norte de Chile (N-Chile) así como en el Perú y Ecuador (Far north), los buques concentran su operación sobre individuos principalmente juveniles o adultos jóvenes menores a 6 años de edad, mientras que la flotas que operan frente a Chile centro-sur, por fuera y dentro de la ZEE (S-Chile y Offshore) explotan individuos principalmente adultos mayores a los 7 años de edad. Lo anterior se refiere al efecto edad-específico de la mortalidad por pesca conocido como selectividad. (Figure 4)
Table 1. Fleets and countries that have operated on Jack mackerel at the Oriental South Pacific
in last 10 yrs. (Source: SWG-11, JMSG report, 2012).
Fleet Fishing gear Country (ies) Area
N-Chile Purse seine Chile Inside of ZEE at northern of
Chile
S-Chile Purse seine Chile Inside and outside of ZEE
off central-south of Chile. Far north Purse seine Ecuador, Peru, USRR, Cuba Inside of ZEE off Ecuador
and Peru. Offshore Midwater trawls China, Russia, EU, Faroe Islands,
Peru, Japan, Belize, Korea, Cuba, Vanuatu.
Inside and outside of ZEE off central-south of Chile.
Conforme a la tendencia a la baja que evidenciaba el recurso hacia fines de los 90’s y no obstante las regulaciones Chilenas en reducir el esfuerzo de pesca, el año 2000 se inician nuevamente las operaciones de pesca en alta mar (fuera de la ZEE) principalmente por buques arrastreros de China, y más tarde por buques de la Comunidad Europea, Belize, Islas Faroe, Vanuatu y Rusia entre los más importantes. Frente a la necesidad de establecer medidas de regulación en esta zona del Pacífico, el año 2006, Chile, Australia y Nueva Zelanda convocan el inicio de conversaciones para el establecimiento de una organización Regional de Pesca, la que finalmente entra en vigencia el año 2013. La Organización Regional de Pesca del Pacífico Sur (SPFRMO) tiene entre sus objetivos establecer las bases para la explotación sostenida de los recursos y de estos destaca la pesquería del jurel, cuya biomasa se encuentra deprimida y el objetivo de mediano plazo es su recuperación.
Esta Organización de pesca ha tenido importantes avances en la unificación de bases de datos, en la evaluación y diagnóstico del recurso de manera conjunta entre los Países participantes, así como en la recomendación de capturas referenciales establecidas desde una perspectiva de recuperación. Sin embargo, la distribución de capturas por flotas es un punto aún pendiente y crucial, pues los segmentos de edades que son removidos por cada una de las flotas al ser muy distintos, repercute directamente en el horizonte y velocidad de recuperación de la población.
En este trabajo se propone una forma cuantitativa de análisis con el objeto de asignar mortalidad por pesca y capturas de manera óptima para las distintas flotas que operan sobre el jurel, reconociendo explícitamente las diferencias en selectividad y artes de pesca, la condición actual de la población, el deseo de los países de mantener una actividad sostenible en el tiempo, y recuperar la población en un horizonte de tiempo coherente con la biología de este recurso.
.
Figure 1. Distribution of jack mackerel fisheries at Oriental South Pacific. (Source: Arcos, Cubillos & Nuñez, 2001).
Figure 2. Catches of jack mackerel by fleet (Source: SWG-11, JMSG report, 2012)
Figure 3. Spawning biomass (SSB) and recruitments (Recr) of jack mackerel (Source: SWG-11, JMSG
report, 2012). Dotted line represents the average recruitment 2003-2012.
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 Cat ch e s ('00 0 to n s) Year N-Chile S-Chile Far north Offshore Total
Figure 4 Selectivity effect by fleets that exploit the jack mackerel at the South Pacific. (Source: SWG-11, JMSG report, 2012)
2. Materiales y Métodos
Datos
Los datos empleados corresponden a los resultados obtenidos en la última evaluación de stock conjunta realizada por el JMSG-SGW de la 11th scientific meeting of SPFRMO actualizada al año 2012. Estos corresponden a la abundancia por grupo de edad y mortalidad por pesca por flota del año más reciente, junto a los principales parámetros biológicos de este recurso: ojiva de madurez y pesos medios por grupo de edad (Table 2). Para la proyección de la población se consideró como valor de reclutamiento más probable el promedio 2003-2012 estimado en 6,993 millones de individuos.
Table 2. Fishing mortality by fleet, abundance (N) , Maturity (O) and mean weight at age of jack mackerel
(source: SWG-11, JMSG report, 2012).
Fishing mortality by fleet N
(millions) O w(kg) Age N-Chile S-Chile Far north Offshore
1 0.000 0.000 0.010 0.000 13527 0.072 0.007 2 0.002 0.001 0.155 0.000 8438 0.312 0.014 3 0.007 0.005 0.229 0.001 8469 0.725 0.082 4 0.009 0.038 0.042 0.005 2535 0.939 0.202 5 0.006 0.073 0.011 0.005 764 0.989 0.264 6 0.005 0.135 0.006 0.008 847 0.998 0.353 7 0.003 0.138 0.007 0.012 681 1.000 0.476 8 0.002 0.132 0.007 0.020 266 1.000 0.558 9 0.002 0.180 0.007 0.039 225 1.000 0.711 10 0.002 0.228 0.007 0.039 120 1.000 0.912 11 0.002 0.228 0.007 0.039 91 1.000 1.146 12+ 0.002 0.228 0.007 0.039 97 1.000 1.600
Modelo de optimización dinámica
El modelo de optimización dinámica resuelve el mejor nivel y distribución de la mortalidad por pesca para cada flota Ff, la que condicionada a su respectiva selectividad a la edad y constante en el
tiempo, maximiza el nivel de capturas (Y) de todas las flotas (f) durante un período determinado de años (yT): ) max( 1 4 1 ,
T y f f y Y (1) sujeto a: 0 f F (2) ) , , , , ( 1, 1 , g N F M R Nay a y f a (3) Yy,f h(Na,y,Ff,a,M,wa) (4) ) , , , , , ( a,y f a a a y V N F M O w SSB (5) SSBy SSBref (6) * /SSB d SSBT ref (7) f ref f y Y Y , , (8)La ec(3) se refiere a la función (g) de sobrevivencia anual con retardo en el tiempo dependiente de la abundancia (N) a la edad (a) y año (y), la mortalidad por pesca (F) de la flota (f), selectividad (), mortalidad natural (M) y reclutamiento (R) esperado, la ec(4) corresponde a la función (h) de producción de captura anual por flota (f). De igual forma, la ec(5) da cuenta de la biomasa desovante anual como función (V) de las mismas variables anteriores, más la madurez sexual a la edad (O) y los pesos medios a la edad (w). Mayor detalle de estas funciones son entregadas en anexos.
Por su parte, la ec(6) indica que en todo año la biomasa desovante (SSB) debe ser mayor a una biomasa de referencia SSBref, mientras la ec(7) indica que al término del horizonte de proyección
(T), la razón de biomasa desovante respecto a la de referencia debe ser mayor o igual a un cierto objetivo de recuperación d*. Finalmente, la ec(8) establece que la captura (Y) por flota para cualquier instante de tiempo debe ser mayor o igual a un valor mínimo (límite) de referencia por flota. Como biomasa referencial SSBref se consideró la biomasa desovante del año más reciente
estimada en 2,071 millones de toneladas, y como objetivo de recuperación se consideró recuperar la biomasa desovante al doble de la actual (d*=2) en un plazo de T=10 años. Los valores de capturas mínimos de referencia por flota corresponden a escenarios de proporciones de las respectivas capturas realizadas el 2012.
El modelo proyecta la población en el tiempo hasta y=T, determinando el vector de mortalidad por pesca y flota F = {F1, F2, F3, F4} constante en el tiempo, el que permite recuperar la población un nivel deseado a la vez de aprovechar al máximo el rendimiento que pudiera generar el recurso. Como resultado se obtienen capturas anuales y una asignación óptima entre flotas y años.
El modelo fue codificado en ADMB2 (Fournier et al, 2012) aprovechando sus cualidades de precisión y rapidez en la solución de modelos no-lineales. Con el fin de garantizar el cumplimiento de las restricciones dadas en las ec(5), ec(6) y ec(7), se hizo uso de la función posfun incorporada en el lenguaje ADMB, la cual actúa penalizando la función objetivo si determinada restricción no se cumple.
Escenarios de análisis
El propósito de este análisis es evaluar el impacto que tendría sobre la recuperación del recurso, diferentes formas del patrón de selectividad como respuesta a niveles mínimos de capturas por flota. Para tal efecto se consideraron 6 escenarios (Tabla 2), donde el primer caso (base) considera el desempeño de la selectividad actual (2012) proyectada en el futuro dado un nivel óptimo de capturas, mientras que los 5 restantes consideran el desempeño de patrones de explotación distintos como respuesta a diferentes mínimos de captura por flota (Yref,f ). Las capturas mínimas por
flota son una proporción de las correspondientes capturas obtenidas el 2012 y equivalen al valor
“piso” de captura que cada flota podría aceptar. En el primer escenario, el modelo resuelve solo un valor de mortalidad por pesca que se distribuye por flotas siguiendo la misma proporción de mortalidad por pesca registrada el 2012, mientras que en los otros escenarios, el modelo resuelve la mortalidad por pesca para cada flota restringida a los mínimos de capturas antes mencionados.
Table 2. Analysis's scenarios considering different minimal catches by fleet and the most recent selectivity.
Scenario Details
base The selectivity is the same as 2012
S0 Minimal catches by fleet as the same catches of 2012 S1 Minimal catches by fleet as 75% of catches of 2012 S2 Minimal catches by fleet as 50% of catches of 2012 S3 Minimal catches by fleet as 25% of catches of 2012 S4 No minimal catches by fleet
Resultados
Capturas anuales
De los casos analizados solo cuatro de ellos fueron viables en cuanto a las restricciones impuestas a la biomasa desovante, y estos corresponden al escenario base y las restricciones de capturas mínimas de al menos el 50% de los actuales niveles de cada flota, dados por los escenarios S2, S3 y S4 (Table 3). Tanto con la reducción de la mortalidad por pesca actual (escenario base), así como disminuciones “piso” de al menos el 50% de las capturas por flota, parecen ser suficientes para la recuperación poblacional como objetivo propuesto a la vez de garantizar el máximo nivel de captura. Es decir, la recuperación de la población (al doble en 10 años) se puede lograr en varios de los casos considerados, pero el nivel de la captura total dependerá de la distribución por flotas que tenga la mortalidad por pesca (Table 4, Figure 5 and 6).
El mejor de los escenarios corresponde al escenario S4, en el cual la captura total en 10 años llega a 5.36 millones de toneladas si todo el esfuerzo se concentra fuera de la ZEE frente a Chile centro sur (flota Offshore). Por su parte, el escenario base indica que manteniendo el patrón de explotación actual y reduciendo en un 46% la mortalidad por pesca de cada flota se logra igual recuperación poblacional, pero a un nivel de captura total mucho menor y próxima a 4.22 millones de toneladas. De igual forma, reduciendo el mínimo (“piso”) de capturas al 50% (S2) y al 25% (S3) por flota, la biomasa igualmente se recupera pero las capturas totales disminuyen a 3,86 millones y 4,67 millones de toneladas, respectivamente. Independiente del escenario, el valor de captura “piso” fue alcanzado por la mayoría de las flotas, exceptuando la flota Offshore que siempre superó este valor referencial (Table 5).
En todos los casos considerados como viables, la primera medida hacia la recuperación del recurso establece que la captura debería disminuir a un valor en torno a las 245 mil toneladas equivalente al 59% del nivel de capturas registrado el 2012 (Figure 2).
Table 3. Total catches, biomass restrictions and viability solution by scenario.
Total catches (million tons) SSBT/SSBref solution? Optimal base S0 4.22 4.91 2.00 1.00 Yes No S1 4.68 1.37 No S2 3.86 2.00 Yes S3 4.67 2.00 Yes S4 5.36 2.00 Yes
Table 4. Fishing mortality (optimal) fully recruited by fleet and selected scenario. Between
parentheses is shown the relative variation respect to 2012.
Scenario N-Chile S-Chile Far north Offshore
Base 0.005 0.124 0.125 0.021 -46% -46% -46% -46% S2 0.003 0.096 0.166 0.025 -64% -58% -27% -35% S3 0.002 0.049 0.075 0.162 -82% -79% -67% 314% S4 0.000 0.000 0.000 0.309 -100% -100% -100% 692%
Figure 5. Relative spawning biomass of Jack mackerel for all analyzed scenarios (scenarios S0 and S1 are not feasible).
Table 5. Minimum catch level (thousand tons) by fleet and selected scenario.
N-Chile S-Chile Far north Offshore
base boundary no no no no calculated 9 134 66 18 S2 boundary 6 104 85 14 calculated 6 104 85 21 S3 boundary 3 52 42 7 calculated 3 52 42 133 S4 boundary 0 0 0 0 calculated 0 0 0 249
Asignación de capturas por flota
La distribución de capturas muestra que la asignación por flotas se relaciona positivamente con la edad promedio de sus capturas. Esta situación se advierte para las flotas N-Chile y Far north que explotan principalmente peces jóvenes, las que muestran una clara reducción de su participación en todo el horizonte de tiempo proyectado (Table 6).
En cuanto a los casos y para el escenario base donde solo la mortalidad por pesca total es reducida y mantiene su proporción entre flotas, como resultado se obtiene que el incremento en la proporción de capturas se registra solo en las flotas de S-Chile (del 54% al 74%) y Offshore (del 7% al 11%) y con capturas promedio de 297 mil y 73 mil toneladas, respectivamente. De igual forma, en el escenario S2 donde las flotas estarían dispuestas a dejar de capturar como máximo el 50% de su captura actual, se observa un similar incremento en la asignación de capturas para estas: S-Chile (del 42% al 65%) y flota Offshore (del 9% al 15%), con 235 mil toneladas y 51 mil toneladas promedio anuales, respectivamente (Table 6).
Cuando el análisis es llevado a cabo por valores “piso” de captura muy bajos (S3 y S4), la asignación óptima se mueve a favor de las flotas S-Chile y Offshore, minimizando la participación de las flotas restantes. Bajo una reducción máxima del 75% de captura actual, el escenario S3 indica que al cabo de 10 años el principal incremento en la participación de captura se registra solo en la flota Offshore (de un 55% al 68%) y un promedio anual de 303 mil toneladas, mientras la flota Far north reduce su participación desde el 22% al 7% en el largo plazo. En todos los casos, la participación de capturas de la flota N-Chile se mantiene reducida al 2% del total.
Table 6. Optimal allocation (proportions) of catches by fleet and selected scenario
Scenario state N-Chile S-Chile Far north Offshore
base initial 4% 54% 35% 7% final 2% 74% 13% 11% Average catches (kt) 10 297 73 42 S2 initial 2% 42% 47% 9% final 1% 65% 18% 15% Average catches (kt) 7 235 94 51 S3 initial 1% 22% 22% 55% final 1% 24% 7% 68% Average catches (kt) 4 115 46 303 S4 initial 0% 0% 0% 100% final 0% 0% 0% 100% Average catches (kt) 0 0 0 536
Esta progresiva disminución de capturas de la flota Far north y el incremento de la participación de la flota Offshore y/o S-Chile genera un importante cambio en la selectividad total de la pesquería (Figure 7), disminuyendo la proporción de la explotación de peces menores a 4 años junto al aumento en los individuos mayores a 6 años de edad.
Las variaciones en el patrón de explotación de la pesquería tiene efectos significativos en la estimación de los Puntos Biológicos de Referencia (PBR), como por ejemplo la mortalidad por pesca que determina el 40% de la biomasa virginal por recluta (F40%). Un análisis de equilibrio de largo plazo muestra que con cualquier nivel de mortalidad por pesca mayor a F=0.15, el rendimiento por recluta del escenario S4 es mayor a todos los otros escenarios (Figure 8), corroborando con esto la tendencia natural del modelo de asignar la mayor parte de la mortalidad por pesca en la flota Offshore. Asimismo y al nivel F40%, el rendimiento por recluta de S4 es 1,5 veces mayor al rendimiento del escenario base pero a costa de un aumento significativo en la mortalidad por pesca, esto debido a que los peces más longevos son menos abundantes y por ende la flota requiere mayor esfuerzo de pesca para su extracción.
Una representación gráfica muestra importantes cambios que tendría la distribución histórica de las capturas entre flotas vs el proyectado, ya sea a favor de la flota arrastrera Offshore, o hacia la flota cerquera S-Chile dependiendo del escenario considerado (Figure 9 and 10). En todos los casos estas flotas incrementan su participación en el tiempo y alcanzan al menos el 81% de la captura total equivalente a capturas de al menos 390 mil toneladas, mientras que la flota Far north decrece su participación sostenidamente llegando en el mejor de los casos al 13% (base) o al 7% (S3) según sea el escenario que se considere (Table 7).
Figure 8. Yield and spawning biomass per recruit of jack mackerel for selected scenarios: a) Yield per recruit, b) depletion of spawning biomass per recruit (SSPR) versus fishing mortality
Scenario base Scenario 2
Scenario 3 Scenario 4
Table 7. Catches (thousand tons) of jack mackerel projected by fleet and selected scenario. Scenario Fleet 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 base N-Chile 9 11 12 11 11 10 10 10 10 10 S-Chile 134 174 231 269 303 333 356 381 397 392 Far north 87 98 74 66 66 67 67 67 68 67 Offshore 18 22 27 31 38 48 53 59 60 59 Total 248 304 343 378 419 457 486 517 534 529 S2 N-Chile 6 7 8 7 7 6 6 6 6 6 S-Chile 104 136 181 211 238 263 283 303 317 313 Far north 115 126 94 85 85 86 86 87 87 87 Offshore 21 26 32 38 47 59 65 72 74 73 Total 247 296 316 342 377 414 441 468 484 480 S3 N-Chile 3 4 4 4 4 4 3 3 3 3 S-Chile 52 67 90 106 120 132 139 147 151 149 Far north 53 62 47 42 42 42 42 43 43 42 Offshore 133 160 195 228 282 351 391 430 432 423 Total 242 293 336 380 448 528 576 623 629 617 S4 N-Chile 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 S-Chile 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Far north 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Offshore 249 290 350 410 508 629 697 760 746 724 Total 249 290 350 410 508 629 697 760 746 724
3. Discusión
En este trabajo se determinó que la recuperación de la población del jurel debe estar acompañada por una fuerte reducción inicial de las capturas, seguida por trayectorias de capturas particulares de cada flota dependiendo del mínimo nivel de captura (“piso”) que cada una de ellas esté dispuesta a asumir. Al respecto, se concluye que mientras más baja sea este referente de captura por flota, las expectativas de capturas de la pesquería total son mayores y la proporción o distribución de estas favorece a las flotas Offshore y S-Chile. Igualmente y en todos los casos considerados, se determinó que el incremento en la participación en las capturas de las flotas N-Chile y Far north tiende a reducir las expectativas de capturas de largo plazo, a la vez de comprometer el objetivo de recuperar la población desovante, por lo que la natural conclusión es que el éxito de la estrategia se cumple minimizando las capturas de las dos flotas antes mencionadas.
Si bien no existe una única solución al problema, el análisis entre escenarios mostró que el objetivo de recuperación se consigue, entre otros, manteniendo la distribución relativa de la mortalidad por pesca actual de cada flota pero reduciendo en un 46% la mortalidad por pesca, o bien fijando el valor “piso” de captura para cada flota menor o igual al 50% de la captura registrada el 2012. Sin perjuicio de esto e independiente del escenario analizado, los resultados mostraron que las capturas iniciales deben ser reducidas a un valor en torno a las 245 mil toneladas.
Tanto las expectativas de la pesquería en términos de la captura futura, como los valores “piso” de capturas por flota son puntos relevantes para la elección del escenario de asignación más adecuado. Una mayor captura en el largo plazo conlleva el incremento de esfuerzo de pesca de una flota arrastrera frente a Chile, dentro y fuera de la ZEE, dado que subyace el hecho que las diferencias en