Relación entre anchoveta y ambiente a diferentes escalas temporales

Relación entre anchoveta y ambiente a diferentes escalas temporales. Bol Inst Mar Perú 25(1-2):13-21.- Se estudió la relación del ambiente y la anchoveta peruana (Engraulis ringens) en el Ecosistema de Afloramiento Peruano (EAP). Se hipotetiza que en la zona de afloramiento comprendida entre 5°S - 13°S se presenta una relación negativa entre la temperatura, concentración de oxígeno y desembarques de anchoveta en escalas de tiempo decadales. En series de tiempo mensuales observadas entre 1950 – 2008, se analizó la temperatura superficial, subsuperficial, oxígeno, clorofila-a y desembarques de anchoveta y sardina, aplicando métodos estadísticos y espectrales para obtener modos temporales decadales y caracterizar la modulación a baja frecuencia de sus ciclos estacionales. También se usaron datos de reanálisis para caracterizar los cambios estacionales a partir de los forzamientos (remoto y local) ambientales del EAP. Se encontró una fuerte asociación a escala decadal entre las series ambientales costeras y los desembarques de anchoveta y se sugiere que la covariabilidad ambiental en escalas temporales interanuales, intraestacionales, decadales, seculares frente al EAP se incrementará durante la próxima década.

Variación estacional e interanual de la biomasa fitoplanctónica y concentraciones de clorofila A, frente a la costa peruana durante 1976 - 2000

La distribución de las diversas masas de agua influyó en los patrones espaciales y temporales de los volúmenes de fitoplancton y clorofila a. Los eventos EN fueron negativos para la producción primaria, registrándose valores <1,0 mL/m3, y las especies oceánicas son las más abundantes. Los periodos fríos o "la Niña" favorecieron la biomasa fitoplanctónica alcanzando volúmenes promedio >3,0 mL/m3; la composición del fitoplancton también varía en periodos fríos, con ampliación de las áreas de afloramiento y dominan especies pequeñas de alta tasa de reproducción de las primeras fases de la sucesión. Se observaron cambios significativos entre 1976-1987 y entre 1988-1999, asociados a periodos de baja y alta producción primaria.

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.

Monitoreo de invertebrados marinos en estaciones fijas del Callao, 2008-2012

Se presentan resultados de investigaciones sobre reclutamiento, estructura por tallas y abundancia de Stramonita chocolata, Argopecten purpuratus, Cancer setosus (= Romaleon polyodon) y Glycymeris ovata efectuados en los bancos naturales de Callao durante el 2008-2012, así como del experimento de marcación - recaptura de A. purpuratus en la bahía del Callao el 2011-2012. Con los resultados del monitoreo de invertebrados marinos en estaciones fijas del 2008 al 2012 se establecieron patrones temporales y espaciales del reclutamiento y abundancia que tendrían fuerte impacto en la determinación de medidas alternativas de manejo en la regulación pesquera. Con los resultados de marcación – recaptura de A. purpuratus se determinaron parámetros de crecimiento von Bertalanffy: 100 mm para longitud infinita, 0,891 y 0,931 año-1 para k para los años 2011 y 2012 respectivamente, y -0.04 para t0. También se presentan resultados del monitoreo de Octopus mimus en las islas de la región Lima (Ancón- Asia) los cuales muestran por primera vez índices de abundancia, distribución y aspectos biológicos.

Análisis de la captura incidental en la pesquería industrial de cerco anchovetera en el litoral peruano durante el período 2003-2011

En el Perú, la pesquería más importante está dirigida al recurso anchoveta (Engraulis ringens), el cual es extraído con red de cerco, sin embargo, este arte de pesca no es 100% selectivo, generando así capturas incidentales. Esta investigación tiene como objetivo analizar cuantitativamente el efecto de la pesquería de anchoveta sobre los recursos de la fauna acompañante mediante el estudio de diferencias espacio-temporales en términos de captura y composición específica de la ictiofauna que conformó la captura incidental en todo el litoral peruano proveniente de la flota industrial durante el periodo 2003-2011. Los resultados muestran valores de captura incidental significativamente mayores en la región sur del litoral peruano a comparación de la región norte y centro, principalmente durante los años 2003 y 2006, aunque la mayor riqueza de especies fue encontrada en la región norte. Por otro lado, dentro de la composición de la captura incidental a nivel especifico destacó la presencia constante de la Caballa (Scomber japonicus), Bagre (Galeichthys peruvianus) y Múnida (Pleuroncodes monodon) en la región norte, Lorna (Sciaena deliciosa), Pejerrey (Odontesthes regia regia), y Múnida (Pleuroncodes monodon) en la región centro y Jurel (Trachurus picturatus murphyi), Caballa (Scomber japonicus), Lorna (Sciaena deliciosa), Pejerrey (Odontesthes regia regia), Múnida (Pleuroncodes monodon), Camotillo (Diplectrum conceptione) y Pampanito (Trachinotus paitensis) en la región sur. Sin embargo, los mayores volúmenes capturados se debieron a recursos costeros y fueron capturados por la flota industrial de acero en la región sur del litoral peruano.

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.