Guía para el estudio de macroinvertebrados. II.- Introducción a la metodología de muestreo y análisis de datos.

Sobre la base de los objetivos propuestos, el muestreo tiene que estar cuidadosamente planeado (diseño de protocolo de muestreo) para que se pueda realizar una comprobación estadística de los resultados. Las herramientas de análisis como son los cálculos numéricos y los análisis estadísticos están ligados al estudio en sí, ya que son los que nos permiten demostrar que los resultados de una investigación son el producto de procesos ecológicos y no del azar.

Guía para el estudio de macroinvertebrados. I.- Métodos de colecta y técnicas de fijación.

El motivador de este trabajo ha sido generar estrategias de enseñanza tendientes a comprender a la diversidad biológica que nos rodea (haciendo hincapié en los macroinvertebrados), desde los distintos niveles de la enseñanza de las ciencias biológicas. Asimismo, sobre la base de nuestra experiencia en investigación en biología y en los distintos niveles de educación, podemos señalar que no son frecuentes de las actividades prácticas de campo y laboratorio en las clases de ciencia. Las mismas, constutyen recursos útiles para la enseñanza y aprendizaje de diferentes técnicas de muestreo específicas para cada grupo de organismos y para cada tipo de ecosistema: también para diseñar la forma de analizar los diferentes tipos de datos obtenidos e identificar las diferentes relaciones entre los grupos de macroinvertebrados con el ambiente en que viven. En esta contribución y a modo de una primera etapa, se plantea la forma de colecta y fijación (conservación) de macroinvertebrados, en relación con el ambiente en que se hallan. Los invertebrados, especialmente los artrópodos se pueden encontrar en cualquier época del año y en casi todos los ambientes. No es necesario ir muy lejos para encontrar la fauna buscada, de forma que con tan sólo un poco de capacidad de observación se pueden descubrir en los jardines, en los solares, en las quintas, en las hierbas de los caminos, en la playa, e incluso en el interior de nuestras viviendas. Por estas razones no debería presentar gran dificultad llevar a cabo un trabajo práctico de campo, incluso en los sitios que presentan marcados problemas de conservación. Los mismos deben realizarse teniendo en cuenta las directrices destinadas hacia la no depredación del ambiente y respetando la fauna de lugares protegidos (e.g. reservas y parques naturales), donde las capturas sin la debida autorización están prohibidas. El propósito de esta contribución es ofrecer la información indispensable para la captura y conservación de la fauna de invertebrados, y al mismo tiempo despertar la curiosidad del lector hacia estos grupos de animales. Sobre esta base, y teniendo en cuenta que hay que aclarar los por qué, para qué y el cómo diseñar estrategias y escenarios de intervención educativa para promover el aprendizaje, los objetivos de esta contribución son: 1) Proponer distintos métodos de captura adecuados para los diversos hábitats y formas de vida de los macroinvertebrados. 2) Describir diferentes técnicas de conservación del material colectado. Posteriormente, el objetivo de estudiar las relaciones existentes entre las distintas especies y con el ambiente donde viven, se realiza una contribución (Darrigran, et al., ms.), en la cual se describen los modelos básicos de muestreos necesarios para lograr esos objetivos. A partir de la adquisición de estos conocimientos, el docente estará en condiciones de elaborar recomendaciones didácticas tendientes a la sistematización y optimización del uso de estas herramientas como recurso didáctico para la enseñanza y aprendizaje de la biodiversidad que lo rodea. (Texto en Español. PDF tiene ochenta y seis paginas.

The relationships between length and weight of yellowfin tuna (Neothunnus macropterus) and skipjack tuna (Katsuwonus pelamis) from the Eastern Tropical Pacific Ocean

ENGLISH: The purposes of the Convention which established the Inter-American Tropical Tuna Commission have been discussed in the Commission's Annual Report for 1950-51 (Schaefer, 1952) and in subsequent Annual Reports. One of its functions is to gather and report on biological information for the tunas of the Eastern Tropical Pacific, the yellowfin tuna (Neothunnus macropterus) and skipjack tuna (Katsuwonus pelamis). This report gives the results of a study of the relationships between the length and the weight of individuals of each of these species, derived from samples of fish of commercial sizes captured during the course of regular fishing operations in several areas of the Eastern Tropical Pacific Ocean SPANISH: Los propósitos de la Convención que estableció la Comisión Interamericana del Atún Tropical han sido expuestos en el Informe Anual de dicho organismo correspondiente a 1950-51 (Schaefer, 1952), y en los siguientes informes anuales. Una de sus funciones es la de recoger información biológica sobre los atunes del Pacífico Oriental Tropical, es decir, el aleta amarilla (Neothunnus macropterus) y el barrilete (Katsuwonus pelamis) y darla a conocer a las partes interesadas. El presente trabajo informativo proporciona los resultados de un estudio de las relaciones entre la longitud y el peso tomados en individuos de cada una de estas especies, mediante muestreo en pescados de tamaños comerciales capturados en el curso de operaciones regulares de pesca, en diversas área del Océano Pacífico Oriental Tropical.

A study of measures of population density and of concentration of fishing effort in the fishery for yellowfin tuna, Neothunnus macropterus, in the Eastern Tropical Pacific Ocean, from 1951 to 1956

ENGLISH: This study shows how the catch and effort statistics, from 1951 to 1956, of the fishery for yellowfin tuna, Neothunnus macropterus, in the Eastern Tropical Pacific Ocean, have been used to compute: (i) two indices of average population density; (ii) an index of concentration of effort on areas of greatest density of available yellowfin. These three indices were then used to determine: (i) quarterly and annual variation in each of them; (ii) the relationship between the two indices of density; (iii) the relationship of each of the indices to the number of exploited one-degree rectangles. To remove extreme sampling variation at low levels of effort, the data from all one-degree rectangles subjected to less than five logged days' fishing in a quarter were eliminated, and the computations were repeated for comparison with those of the original data. SPANISH: Este estudio da a conocer cómo las estadísticas sobre la pesca y el esfuerzo de pesca de la pesquería del atún aleta amarilla, Neothunnus macropterus, en el Océano Pacífico Oriental Tropical, durante 1951 a 1956, han servido para computar: (i) dos índices del promedio de la densidad de la población; (ií) un índice de la concentración del esfuerzo en las áreas de mayor densidad de atún aleta amarilla disponible. Estos tres índices han sido luego usados para determinar: (i) la variación trimestral y anual en cada uno de ellos; (ií) la relación entre los dos índices de densidad; (iii) la relación de cada uno de los índices con el número de rectángulos de un grado explotados. Para evitar la extrema variación del muestreo a bajos niveles de esfuerzo, se eliminaron los datos de todos los rectángulos de un grado sujetos a menos de cinco días de actividad pesquera durante un trimestre según los registros de los cuadernos de bitácora, y las computaciones se repitieron para compararlas con las de los datos originales.

Size and year class composition of catch, age and growth of yellowfin tuna in the Eastern Tropical Pacific Ocean, 1951-1961

ENGLISH: Analysis of yellowfin tuna size-composition data encompassing data for purse-seiners and baitboats, and including data collected prior to the Commission's sampling program, has permitted a more careful examination of variations in growth rates of yellowfin year classes. SPANISH: El análisis de los datos de la composición de tamaños del atún aleta amarilla correspondiente a los que provienen de los barcos rederos y de carnada, e incluyendo datos recolectados previamente al programa de muestreo de la Comisión, ha permitido un examen más cuidadoso de las variaciones en las tasas de crecimiento de las clases anuales del atún aleta amarilla.

Lago Pellegrini. Caracteristicas limnologicas

Este trabajo trata el estudio biológico del lago Pellegrini y las características limnológicas del ambiente desde el punto de vista pesquero y turístico en el lapso 1980-1998. Se realizaron monitoreos quincenales de calidad de agua y mensuales de plancton, plaguicidas, bacteriológicos, etc. en estaciones de muestreo situadas en el lago propiamente dicho, en el afluente y alrededores. Se analizan los problemas de eutrofización presentes, en la búsqueda de ensayos que disminuyan el deterioro del ecosistema. Los resultados comprueban un proceso de eutrofización natural, agravado por la actividad humana, con florecimientos de algas cianobacterias (Géneros Microcystis y Anabaena) y una disminución de la productividad secundaria y en la población íctica.

The distribution, abundance, and ecology of larval tunas from the entrance to the Gulf of California

ENGLISH: This study is based on collections of larvae of Thunnus albacares, Euthynnus llneatus, and Auxis sp. obtained from surface and oblique net tows made during seven cruises, each along a comparable track in the entrance of the Gulf of California and each during a different month. Concomitant measurements of surface temperature, salinity, and zooplankton were made at each of the plankton stations. The catches of larval Auxis sp. were examined by analysis of variance techniques to determine which environmental features were associated with the spawning of this tuna as indicated by the distribution of larvae and to gain some insight into the behavior of the larvae themselves. The testing indicated that the spawning of Auxis sp. varied significantly among the different months of the cruises. The testing also indicated that if the larvae were capable of avoiding the sampling apparatus, this ability was not related to features associated with time of day such as light conditions. The analysis did not detect any change in the vertical distribution of the larvae among the months of the experiment. It was concluded that the larvae did not exhibit a diel vertical movement. The measurements of temperature, salinity, and zooplankton volumes were treated as covariates in the analysis. The surface temperature proved to be a highly important factor in explaining the distribution of larvae, but salinity and zooplankton volumes were not. Catches of Thunnus albaeares and Euthynnus lineatus were rare during the course of the study; these are discussed in qualitative terms with respect to the time of the year and the surface temperature. The distribution of larval tunas in the area of study was compared with the distribution of surface water masses. It appeared that these masses had no influence per se on the distribution of larvae. SPANISH: Este estudio está basado en las recolecciones de larvas de Thunnus albacares, Eutbynnus lineatus, y Auxis sp. obtenidas según los arrastres superficiales y oblicuos de la red, realizados durante siete cruceros, cada uno a la entrada del Golfo de California a lo largo de un derrotero comparable, y cada uno durante distintos meses. Las mediciones correspondientes de la temperatura superficial, salinidad y de zooplancton se realizaron en cada una de las estaciones de plancton. Las capturas de larvas Auxís sp. fueron examinadas mediante el análisis de la varianza para determinar cuales características ambientales se encontraban asociadas con el desove de este atún según lo indicaba la distribución de las larvas, y para obtener alguna idea del comportamiento de las larvas en sí mismas. Las pruebas indicaron que el desove de Auxis sp. varió significativamente entre los diferentes meses de los cruceros; indicaron también que si las larvas eran capaces de evitar el aparato de muestreo, esta habilidad no se relacionaba a las características asociadas con la hora del día de acuerdo a las condiciones de luz. El análisis no demostró ningún cambio en la distribución vertical de las larvas durante los meses del experimento. Se determinó que las larvas no exhiben un movimiento vertical diario. Las mediciones de temperatura, salinidad, y de los volúmenes de zooplancton fueron tratadas como covariables en el análisis. La temperatura superficial demostró ser un factor altamente importante en la explicación de la distribución de las larvas, pero la salinidad y los volúmenes de zooplancton no lo fueron. Las capturas de Thunnus albacares y Eutbynnus lineatus fueron pocas durante el curso de este estudio; éstas se discuten en términos cualitativos respecto a la época del año y a la temperatura superficial. La distribución de los atunes larvales en el área de estudio fue comparada con la distribución de las masas superficiales de agua. Parece que estas masas no tienen influencia per se en la distribución de las larvas. (PDF contains 40 pages.)

Length-frequency estimation for yellowfin tuna (Thunnus albacares) caught by commercial fishing gear in the Eastern Pacific Ocean

ENGLISH: Methods of collecting samples for the purpose of estimating the numbers and weights of fish caught, by length interval, are described. Several models for two-stage sampling are described, and the equations for the estimators and their variances are given. The results from a brief simulation study are used to show the differences between estimates made with the different models. Estimators for the average weights of fish in the catch and their variances are also described. These average weights are used to provide improved estimates of the total annual catches of yellowfin taken from the eastern Pacific Ocean, east of 150°W, between 1955 and 1990. SPANISH: Se describen los métodos de recoger de muestreo para estimar el número o peso de peces capturados, por intervalo de talla. Se describen varios modelos para el muestreo de dos etapas, y se presentan las ecuaciones para los estimadores y sus varianzas. Se usan los resultados de un breve estudio de simulación para indicar las diferencias entre estimaciones realizadas con los distintosmodelos. También se describe un estimador para el peso promedio de peces en la captura y su varianza. Se usan estos estimadores para calcular estimaciones mejoradas de las capturas anuales totales de aleta amarilla tomadas del Océano Pacífico oriental, al este de 150°W, entre 1955 y 1990. (PDF contains 41 pages.)

An evaluation of length-frequency sampling procedures and subsequent data analysis for purse seine-caught yellowfin tuna in the Eastern Pacific Ocean

ENGLISH: A two-stage sampling design is used to estimate the variances of the numbers of yellowfin in different age groups caught in the eastern Pacific Ocean. For purse seiners, the primary sampling unit (n) is a brine well containing fish from a month-area stratum; the number of fish lengths (m) measured from each well are the secondary units. The fish cannot be selected at random from the wells because of practical limitations. The effects of different sampling methods and other factors on the reliability and precision of statistics derived from the length-frequency data were therefore examined. Modifications are recommended where necessary. Lengths of fish measured during the unloading of six test wells revealed two forms of inherent size stratification: 1) short-term disruptions of existing pattern of sizes, and 2) transition zones between long-term trends in sizes. To some degree, all wells exhibited cyclic changes in mean size and variance during unloading. In half of the wells, it was observed that size selection by the unloaders induced a change in mean size. As a result of stratification, the sequence of sizes removed from all wells was non-random, regardless of whether a well contained fish from a single set or from more than one set. The number of modal sizes in a well was not related to the number of sets. In an additional well composed of fish from several sets, an experiment on vertical mixing indicated that a representative sample of the contents may be restricted to the bottom half of the well. The contents of the test wells were used to generate 25 simulated wells and to compare the results of three sampling methods applied to them. The methods were: (1) random sampling (also used as a standard), (2) protracted sampling, in which the selection process was extended over a large portion of a well, and (3) measuring fish consecutively during removal from the well. Repeated sampling by each method and different combinations indicated that, because the principal source of size variation occurred among primary units, increasing n was the most effective way to reduce the variance estimates of both the age-group sizes and the total number of fish in the landings. Protracted sampling largely circumvented the effects of size stratification, and its performance was essentially comparable to that of random sampling. Sampling by this method is recommended. Consecutive-fish sampling produced more biased estimates with greater variances. Analysis of the 1988 length-frequency samples indicated that, for age groups that appear most frequently in the catch, a minimum sampling frequency of one primary unit in six for each month-area stratum would reduce the coefficients of variation (CV) of their size estimates to approximately 10 percent or less. Additional stratification of samples by set type, rather than month-area alone, further reduced the CV's of scarce age groups, such as the recruits, and potentially improved their accuracy. The CV's of recruitment estimates for completely-fished cohorts during the 198184 period were in the vicinity of 3 to 8 percent. Recruitment estimates and their variances were also relatively insensitive to changes in the individual quarterly catches and variances, respectively, of which they were composed. SPANISH: Se usa un diseño de muestreo de dos etapas para estimar las varianzas de los números de aletas amari11as en distintos grupos de edad capturados en el Océano Pacifico oriental. Para barcos cerqueros, la unidad primaria de muestreo (n) es una bodega de salmuera que contenía peces de un estrato de mes-área; el numero de ta11as de peces (m) medidas de cada bodega es la unidad secundaria. Limitaciones de carácter practico impiden la selección aleatoria de peces de las bodegas. Por 10 tanto, fueron examinados los efectos de distintos métodos de muestreo y otros factores sobre la confiabilidad y precisión de las estadísticas derivadas de los datos de frecuencia de ta11a. Se recomiendan modificaciones donde sean necesarias. Las ta11as de peces medidas durante la descarga de seis bodegas de prueba revelaron dos formas de estratificación inherente por ta11a: 1) perturbaciones a corto plazo en la pauta de ta11as existente, y 2) zonas de transición entre las tendencias a largo plazo en las ta11as. En cierto grado, todas las bodegas mostraron cambios cíclicos en ta11a media y varianza durante la descarga. En la mitad de las bodegas, se observo que selección por ta11a por los descargadores indujo un cambio en la ta11a media. Como resultado de la estratificación, la secuencia de ta11as sacadas de todas las bodegas no fue aleatoria, sin considerar si una bodega contenía peces de un solo lance 0 de mas de uno. El numero de ta11as modales en una bodega no estaba relacionado al numero de lances. En una bodega adicional compuesta de peces de varios lances, un experimento de mezcla vertical indico que una muestra representativa del contenido podría estar limitada a la mitad inferior de la bodega. Se uso el contenido de las bodegas de prueba para generar 25 bodegas simuladas y comparar los resultados de tres métodos de muestreo aplicados a estas. Los métodos fueron: (1) muestreo aleatorio (usado también como norma), (2) muestreo extendido, en el cual el proceso de selección fue extendido sobre una porción grande de una bodega, y (3) medición consecutiva de peces durante la descarga de la bodega. EI muestreo repetido con cada método y distintas combinaciones de n y m indico que, puesto que la fuente principal de variación de ta11a ocurría entre las unidades primarias, aumentar n fue la manera mas eficaz de reducir las estimaciones de la varianza de las ta11as de los grupos de edad y el numero total de peces en los desembarcos. El muestreo extendido evito mayormente los efectos de la estratificación por ta11a, y su desempeño fue esencialmente comparable a aquel del muestreo aleatorio. Se recomienda muestrear con este método. El muestreo de peces consecutivos produjo estimaciones mas sesgadas con mayores varianzas. Un análisis de las muestras de frecuencia de ta11a de 1988 indico que, para los grupos de edad que aparecen con mayor frecuencia en la captura, una frecuencia de muestreo minima de una unidad primaria de cada seis para cada estrato de mes-área reduciría los coeficientes de variación (CV) de las estimaciones de ta11a correspondientes a aproximadamente 10% 0 menos. Una estratificación adicional de las muestras por tipo de lance, y no solamente mes-área, redujo aun mas los CV de los grupos de edad escasos, tales como los reclutas, y mejoró potencialmente su precisión. Los CV de las estimaciones del reclutamiento para las cohortes completamente pescadas durante 1981-1984 fueron alrededor de 3-8%. Las estimaciones del reclutamiento y sus varianzas fueron también relativamente insensibles a cambios en las capturas de trimestres individuales y las varianzas, respectivamente, de las cuales fueron derivadas. (PDF contains 70 pages)

Catches per unit of effort of bigeye tuna: a new analysis with regression trees and simulated annealing

ENGLISH: We analyzed catches per unit of effort (CPUE) from the Japanese longline fishery for bigeye tuna (Thunnus obesus) in the central and eastern Pacific Ocean (EPO) with regression tree methods. Regression trees have not previously been used to estimate time series of abundance indices fronl CPUE data. The "optimally sized" tree had 139 parameters; year, month, latitude, and longitude interacted to affect bigeye CPUE. The trend in tree-based abundance indices for the EPO was similar to trends estimated from a generalized linear model and fronl an empirical model that combines oceanographic data with information on the distribution of fish relative to environmental conditions. The regression tree was more parsimonious and would be easier to implement than the other two nl0dels, but the tree provided no information about the nlechanisms that caused bigeye CPUEs to vary in time and space. Bigeye CPUEs increased sharply during the mid-1980's and were more variable at the northern and southern edges of the fishing grounds. Both of these results can be explained by changes in actual abundance and changes in catchability. Results from a regression tree that was fitted to a subset of the data indicated that, in the EPO, bigeye are about equally catchable with regular and deep longlines. This is not consistent with observations that bigeye are more abundant at depth and indicates that classification by gear type (regular or deep longline) may not provide a good measure of capture depth. Asimulated annealing algorithm was used to summarize the tree-based results by partitioning the fishing grounds into regions where trends in bigeye CPUE were similar. Simulated annealing can be useful for designing spatial strata in future sampling programs. SPANISH: Analizamos la captura por unidad de esfuerzo (CPUE) de la pesquería palangrera japonesa de atún patudo (Thunnus obesus) en el Océano Pacifico oriental (OPO) y central con métodos de árbol de regresión. Hasta ahora no se han usado árboles de regresión para estimar series de tiempo de índices de abundancia a partir de datos de CPUE. EI árbol de "tamaño optimo" tuvo 139 parámetros; ano, mes, latitud, y longitud interactuaron para afectar la CPUE de patudo. La tendencia en los índices de abundancia basados en árboles para el OPO fue similar a las tendencias estimadas con un modelo lineal generalizado y con un modelo empírico que combina datos oceanográficos con información sobre la distribución de los peces en relación con las condiciones ambientales. EI árbol de regresión fue mas parsimonioso y seria mas fácil de utilizar que los dos otros modelos, pero no proporciono información sobre los mecanismos que causaron que las CPUE de patudo valiaran en el tiempo y en el espacio. Las CPUE de patudo aumentaron notablemente a mediados de los anos 80 y fueron mas variables en los extremos norte y sur de la zona de pesca. Estos dos resultados pueden ser explicados por cambios en la abundancia real y cambios en la capturabilidad. Los resultados de un arbal de regresión ajustado a un subconjunto de los datos indican que, en el OPO, el patudo es igualmente capturable con palangres regulares y profundos. Esto no es consistente con observaciones de que el patudo abunda mas a profundidad e indica que clasificación por tipo de arte (palangre regular 0 profundo) podría no ser una buena medida de la profundidad de captura. Se uso un algoritmo de templado simulado para resumir los resultados basados en el árbol clasificando las zonas de pesca en zonas con tendencias similares en la CPUE de patudo. El templado simulado podría ser útil para diseñar estratos espaciales en programas futuros de muestreo. (PDF contains 45 pages.)