La biología reproductiva de las aves guaneras y sus relaciones con la disponibilidad de anchoveta

Se presenta información sobre características reproductivas de las aves guaneras, con énfasis en el piquero peruano Sula variegala. Se analizan parámetros de crecimiento calculados para polluelos de piquero, guanay, pelícano y camanay en las islas Lobos de Tierra, Macabí y Mazorca y en la Punta San Juan. Se encontraron tasas de crecimiento mayores en polluelos nacidos en verano que en los nacidos en invierno, hecho que se relaciona con la mayor disponibilidad de alimento que se presenta durante esta estación. Se compararon los pesos de los volantones de guanay, piquero y camanay según tamaño de colonia y estación. Los pesos de volantones de guanay en Macabí y San Juan (colonias de regular y pequeño tamaño) fueron mayores que los de Mazorca (colonia de gran tamaño) en la misma estación. En piqueros, los volantones más pesados se presentaron en Macabí y San Juan en verano. La reproducción del piquero coincide con la mayor disponibilidad de alimento que se presenta durante esta estación. Este patrón se ha visto afectado por el evento El Niño 97-98. La estacionalidad reproductiva en Macabí y Mazorca es similar; sin embargo, el éxito reproductivo en la primera fue porcentualmente más del doble que la segunda. Se encontró una alta tasa de pérdida de huevos por agresividad territorial en Macabí, que estaría relacionada con la mayor densidad de esta colonia.

Impacto de la variación oceanográfica estacional e interanual sobre los ensambles de microfitoplancton, mesozooplancton, ictioplancton y macrozoobentos de dos áreas costeras del norte del Perú entre 1994 y 2002

Se ha analizado la variación oceanográfica y las respuestas de los ensambles de microfitoplancton, mesozooplancton, ictioplancton y macrobentos en las áreas costeras (<20 mn) frente a Paita (05°S) y a San José (06°45’S) durante el período 1994 a 2002. La variación oceanográfica presentó componentes a varias escalas temporales, moduladas por el ciclo ENOS, la propagación de ondas atrapadas hacia la costa y la intensificación estacional del afloramiento costero. La sucesión de los eventos El Niño (EN) 1997-98 y La Niña (LN) 1998-99 presentó características bien diferenciadas en las condiciones físicas superficiales y en la estructura vertical de la columna de agua. El evento EN 1997-98 fue antecedido por el impacto de una onda Kelvin en febrero de 1997, provocando anomalías positivas de temperatura, profundización de la estructura vertical y presencia de algunos indicadores de masas de agua cálida en el plancton, entre febrero y abril de 1997. Estas condiciones se mantuvieron, o se acentuaron, hasta el final del evento. El evento LN 1998-99 se caracterizó por la ausencia de masas de agua cálidas cerca de la costa y la dominancia de aguas costeras frías, la no propagación de ondas Kelvin, la posición somera de aguas frías y pobres en oxígeno, así como la hegemonía de indicadores planctónicos de aguas costeras frías. Estacionalmente, durante otoño-invierno tendieron a desarrollarse condiciones subsuperficiales más oxigenadas (una oxiclina más profunda), mientras que durante el verano las condiciones tendieron a ser menos oxigenadas (hipóxicas, con una oxiclina más somera). Tal patrón no responde a la estacionalidad del afloramiento costero y más bien coincide con la dinámica esperada de la Extensión Sur de la Corriente de Cromwell (ESCC). En general, se determinó un muy buen ajuste de los rangos de tolerancia de algunos organismos planctónicos a las características de las masas de agua dominantes en la capa superficial: Aguas Costeras Frías (ACF), Aguas Ecuatoriales Superficiales (AES) y Aguas Subtropicales Superficiales (ASS), validando la utilidad de estas especies como eficaces indicadores biológicos de masas de agua. Se determinaron los rangos de tolerancia en temperatura y salinidad de los dinoflagelados Protoperidinium obtusum (ACF), Ceratium breve (AES) y Ceratium praelongum (ASS), así como de los copépodos Centropages brachiatus (ACF), Eucalanus inermis (ACF), Centropages furcatus (AES) y Mecynocera clausi (ASS), entre otras. Los indicadores presentaron variaciones en su distribución a lo largo del período estudiado. Los indicadores de ACF fueron detectados durante la mayor parte del estudio, pero ocurrieron hechos sobresalientes durante EN 1997-98: (a) entre los dinoflagelados, Goniodoma polyedricum alcanzó su mayor frecuencia en San José y Pyrocystis lunula frente a Paita; (b) el copépodo Centropages furcatus (AES) incrementó su abundancia frente a Paita y fue hallado frente a San José; (c) se evidenciaron cambios en la composición específica del plancton, detectándose el ingreso de especies no residentes y aumento de la riqueza de especies; (d) las biomasas fitoplanctónica y zooplanctónica tendieron a mostrar una relación directa bajo condiciones neutras del ENOS; sin embargo, al ocurrir variaciones ambientales (EN y LN) presentaron una tendencia contraria; (e) las comunidades del macrobentos en estas dos áreas, mostraron disminuciones significativas en los parámetros comunitarios, contrastando con la respuesta de la macrofauna bentónica frente a la costa central. Este comportamiento frente a Paita pudo obedecer a la alteración del ambiente sedimentario por las muy altas des- cargas del río Chira; y frente a San José, pudo resultar de la disminución local de la producción primaria y del flujo de alimento particulado al bentos. Se sugiere que la disponibilidad de alimento, influenciada por los procesos erosivos sobre el fondo, marca una diferencia clave en la dinámica de estas comunidades en relación a las registradas frente a la costa central, ya que estas últimas habitan en áreas donde pre- dominan los procesos deposicionales y la acumulación de materia orgánica en los sedimentos. Los anfípodos gamáridos, especialmente de la familia Ampeliscidae, mostraron ser más sensibles a los cambios ambientales en el fondo (interfase sedimento-agua) al disminuir significativamente sus poblaciones, en ambas áreas costeras.

End-to-end modelling for an ecosystem approach to fisheries in the Northern Humboldt Current Ecosystem

This work represents an original contribution to the methodology for ecosystem models' development as well as the rst attempt of an end-to-end (E2E) model of the Northern Humboldt Current Ecosystem (NHCE). The main purpose of the developed model is to build a tool for ecosystem-based management and decision making, reason why the credibility of the model is essential, and this can be assessed through confrontation to data. Additionally, the NHCE exhibits a high climatic and oceanographic variability at several scales, the major source of interannual variability being the interruption of the upwelling seasonality by the El Niño Southern Oscillation, which has direct e ects on larval survival and sh recruitment success. Fishing activity can also be highly variable, depending on the abundance and accessibility of the main shery resources. This context brings the two main methodological questions addressed in this thesis, through the development of an end-to-end model coupling the high trophic level model OSMOSE to the hydrodynamics and biogeochemical model ROMS-PISCES: i) how to calibrate ecosystem models using time series data and ii) how to incorporate the impact of the interannual variability of the environment and shing. First, this thesis highlights some issues related to the confrontation of complex ecosystem models to data and proposes a methodology for a sequential multi-phases calibration of ecosystem models. We propose two criteria to classify the parameters of a model: the model dependency and the time variability of the parameters. Then, these criteria along with the availability of approximate initial estimates are used as decision rules to determine which parameters need to be estimated, and their precedence order in the sequential calibration process. Additionally, a new Evolutionary Algorithm designed for the calibration of stochastic models (e.g Individual Based Model) and optimized for maximum likelihood estimation has been developed and applied to the calibration of the OSMOSE model to time series data. The environmental variability is explicit in the model: the ROMS-PISCES model forces the OSMOSE model and drives potential bottom-up e ects up the foodweb through plankton and sh trophic interactions, as well as through changes in the spatial distribution of sh. The latter e ect was taken into account using presence/ absence species distribution models which are traditionally assessed through a confusion matrix and the statistical metrics associated to it. However, when considering the prediction of the habitat against time, the variability in the spatial distribution of the habitat can be summarized and validated using the emerging patterns from the shape of the spatial distributions. We modeled the potential habitat of the main species of the Humboldt Current Ecosystem using several sources of information ( sheries, scienti c surveys and satellite monitoring of vessels) jointly with environmental data from remote sensing and in situ observations, from 1992 to 2008. The potential habitat was predicted over the study period with monthly resolution, and the model was validated using quantitative and qualitative information of the system using a pattern oriented approach. The nal ROMS-PISCES-OSMOSE E2E ecosystem model for the NHCE was calibrated using our evolutionary algorithm and a likelihood approach to t monthly time series data of landings, abundance indices and catch at length distributions from 1992 to 2008. To conclude, some potential applications of the model for shery management are presented and their limitations and perspectives discussed.

Análisis comparativo de los principales aspectos reproductivos de Octopus mimus GOULD, 1852 (CEPHALOPODA: OCTOPODIDAE) entre dos áreas del Litoral Peruano en el año 2014

Se realizó el análisis comparativo de los principales aspectos reproductivos del pulpo Octopus mimus Gould, 1852 entre las áreas de Callao y Chiclayo; utilizando bases de datos correspondientes a los muestreos quincenales de las capturas de la pesquería artesanal durante el año 2014. Se muestrearon 604 individuos (244 hembras y 360 machos) en Callao y 411 individuos (152 hembras y 259 machos) en Chiclayo. Este estudio tiene como objetivo aumentar el conocimiento sobre la biología reproductiva de la especie, y cómo se ve influenciada por las condiciones oceanográficas propias de un área. Se determinó que ambas poblaciones no siguen los parámetros de una distribución normal, y que son estadísticamente diferentes con relación a la longitud del manto. Callao muestra una talla media anual mayor que Chiclayo. La proporción anual de sexos fue a favor de los machos. Resalta el predominio de individuos hembras y machos maduros durante todo el año. La talla de madurez obtenida, confirma que los machos maduran a tallas menores que las hembras. La talla de desove mantiene la tendencia. El peso de madurez en ambos sexos se encontró por debajo del peso mínimo de captura (1 kg), pero el peso de desove de las hembras fue mayor a éste. El grado en que la condición del individuo se ve afectada por la reproducción, es más evidente y determinante en hembras. La especie muestra un crecimiento alométrico negativo. En machos está mejor definido el aumento del peso de la gónada en función de la longitud del manto. La influencia de los factores ambientales sobre el ciclo reproductivo es particular en cada área, lo que explica las diferencias en el biotipo y la estacionalidad de los eventos reproductivos.