Relación entre la distribución espacial de la merluza peruana (Merluccius Gayi Peruanus Ginsburg) y la extensión sur de la corriente de Cromwell

Comprueba la hipotesis sobre la variación en intensidad de la ESCC y los deplazamientos latitudinales de la merluza.

Variabilidad espacial de la pesquería de Dosidicus gigas (d’Orbigny, 1835) calamar gigante del 2004 al 2012

Se efectuó un análisis de la distribución espacial de operaciones de pesca de la flota calamarera industrial dentro y fuera de la zona económica exclusiva peruana (ZEE) con relación a la temperatura superficial de mar (TSM) y concentración de clorofila-a (Cl-a) para el periodo 2004-2012. La data de operaciones de pesca se dividió en tres periodos en función a distancia a la costa considerando regulaciones de pesca, de enero 2004 a octubre 2010, de noviembre 2010 a diciembre 2011 y 2012. Durante el primer periodo, se identificaron dos patrones mensuales de distribución espacial, de enero a julio fue a lo largo del litoral desde Paita (5°S) hasta San Juan de Marcona (15°22’S) y de agosto a diciembre entre Chimbote y Paita. En el segundo periodo, las operaciones de pesca formaron pequeñas concentraciones y puntos de pesca dispersas debido a la restricción de pesca dentro de las 80 millas náuticas desde noviembre del 2010. Durante el 2012 la flota se localizó fuera de la ZEE. Las mayores concentraciones de la flota se ubicaron entre 30 a 90 millas náuticas de la costa. Mayores concentraciones de pesca se localizaron en Paita-Chimbote (5°-9°S) y Callao- San Juan de Marcona (12°03’-15°22’S). Las faenas de pesca se realizaron en un rango amplio de TSM entre 14,1 y 26,8 °C, con mayor incidencia en temperaturas entre 18,4 a 22 °C, con tendencia a localizarse en áreas de mayor temperatura durante los últimos años. Respecto a la clorofila-a, la flota faenó entre concentraciones de clorofila-a de 0 a 9,5 mg/m3 dentro de la ZEE, y entre 0,2 y 0,5 mg/m3 fuera de la ZEE. Se observó un patrón de distribución de flota, asociado a las anomalías de temperatura superficial de mar del área El Niño 1+2, a la distribución latitudinal y una variabilidad cíclica mensual de la TSM.

Factores determinantes de la variabilidad espacial de anchoveta peruana (Engraulis ringens) en el Pacífico Sudoriental

Los modelos de nicho ecológico permiten estudiar el efecto del ambiente sobre la distribución de las especies, relacionando datos de su distribución con información ambiental. El objetivo del presente estudio fue estimar el nicho ecológico y describir la variabilidad en la distribución espacial de la anchoveta (Engraulis ringens) mediante el uso de modelos estadísticos de nicho ecológico. Se trabajó con dos enfoques de análisis: por stocks (norte, centro y sur) en el Pacífico Sudoriental (PSO) y por estadios de desarrollo (pre-reclutas, reclutas y adultos) en la costa peruana. El modelo de nicho ecológico utilizó modelos aditivos generalizados, estimaciones georeferenciadas de presencia y ausencia de anchoveta e información de cuatro variables ambientales (temperatura superficial del mar, salinidad superficial del mar, concentración de clorofila a superficial y la profundidad de la oxiclina) entre los a˜nos 1985 y 2008. Se encontró que no existen diferencias en los nichos ecológicos de los tres stocks de anchoveta siendo los modelos que utilizaron la información de la anchoveta en todo el PSO los que lograron modelar el nicho de manera correcta. Respecto al análisis por estadios, se evidenció que cada estadio de desarrollo tiene distintas tolerancias a las variables ambientales consideradas en este trabajo, siendo los nichos de estadios menos desarrollados los que estuvieron incluidos dentro de los estadios más desarrollados. Se recomienda realizar estudios separados para cada estadio de desarrollo, lo cual permita comprender mejor las relaciones ecológicas encontradas en los resultados del nicho ecológico. Además se recomienda realizar simulaciones con modelos de nicho que incluyan más variables ambientales, las cuales puedan mejorar los mapas de distribución espacial de la anchoveta para los dos enfoques de análisis.

Caracterización de la Zona de Mínimo de Oxígeno (ZMO) frente a la costa peruana entre 3°N y 14°S, 1999 - 2009

Se analizaron datos de oxígeno disuelto, frente a las costas del Perú, para comprender las variaciones de la ZMO, caracterizadas por: a) el espesor de esa zona, limitada por las isolíneas de oxígeno de 0,5 mL.L-1; y b) la profundidad de su límite superior en la franja marino costera. Se muestran los resultados de las evaluaciones en la columna de agua, en la bahía de Callao en el periodo 1999 – 2009, y además en enero - febrero 2009 en un estudio de la ZMO, durante el Crucero Meteor 77-4 0901-02: Interacción en el Océano Tropical, Biogeoquímica y Clima. En la zona costera del Callao (12°S) se acentúa la hipoxia; la ZMO se ve restringida por la plataforma y su límite superior más superficial se ubicó a los 2,5 m de profundidad. A partir de la información obtenida en enero–febrero 2009 (Crucero 0901-02) se analizó la variabilidad espacial de la ZMO, en donde se halló un espesor de ~637,8 m, en la sección Punta Falsa (6°S). Se analizó la dinámica de la ZMO y su límite superior, debido al gran interés que ha tomado, por el posible incremento de su espesor, en el contexto de cambio climático, con grandes repercusiones sobre los recursos pesqueros.

Distribución a mesoescala de comunidades bentónicas y clorofila-a en sedimentos superficiales de áreas potenciales para reconstrucción paleoceanográfica. Otoño 2003.

Se analizó la distribución espacial de la clorofila-a y otras propiedades de los sedimentos superficiales, así como del macrobentos (>0,5 mm) durante la Primera Etapa del Crucero de Evaluación de Recursos Demersales y Paleoceanografía BIC Olaya 0305-06, del 20 al 25 de mayo 2003. La materia orgánica “fresca” de origen fitoplanctónico se distribuyó de forma heterogénea en ambas áreas, alcanzando concentraciones muy elevadas sobre la plataforma exterior y talud superior, hasta el momento, las más altas determinadas para el margen continental peruano. Se encontró una asociación positiva entre contenido de materia orgánica “fresca” superficial y presencia de sedimentos laminados o bandeados en ambas áreas. En general, el área frente a Callao presentó un mayor enriquecimiento orgánico, menores biomasas de macrofauna y Thioploca spp. y mayor abundancia de nemátodes que el área de Pisco. Se discuten posibles mecanismos que expliquen la retención, distribución y acumulación de materia orgánica en los sedimentos superficiales de ambas áreas. La distribución batimétrica de la macrofauna sugiere un debilitamiento de las condiciones hipóxicas frente a Pisco, a partir de los 400 m.

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.

Biomasa y distribución del calamar gigante (Dosidicus gigas) en el mar peruano aplicando el método hidroacústico: 1999 - verano 2015.

La biomasa y distribución espacial del calamar gigante o pota (Dosidicus gigas) estimada mediante el método hidroacústico fue variable entre 1999 y 2015. La biomasa promedio en las estaciones de verano fluctuó entre 500.000 y 800.000 toneladas (t) a excepción del 2004 y 2005 cuando se estimaron las mayores abundancias con 1,7 millones de t y 1,6 millones de t, respectivamente. Las menores abundancias en verano, correspondieron a los años 2000, 2013 y 2014 con alrededor de 100.000 t. Durante la primavera, las mayores abundancias se registraron en el 2001 (863.000 t) y 2002 (879.000 t). En invierno, las biomasas fluctuaron entre 4.000 t (2010) y 560.000 t (2001). La variabilidad de la distribución espacial de la pota estuvo asociada a parámetros oceanográficos, influenciada principalmente por el frente oceánico y las masas de Aguas Subtropicales Superficiales (ASS); así como a isotermas de 18 °C a 25 °C e isohalinas de 34,8 ups a 35,5 ups.

Aplicación del método de congelación de ovarios para estimar la distribución espacial de cardúmenes desovantes de anchoveta

Estudia los resultados acerca del uso y ventajas de la técnica de congelación de ovarios mediante un criostato portátil, para estimar a tiempo real, el estado reproductivo de la anchoveta mediante análisis microscópico de gónadas, durante los cruceros de evaluación.

Distribución espacial de cardúmenes desovantes y estado de madurez gonadal de anchoveta y vinciguerria durante la primavera 2003

Se evalúa la distribución latitudinal de cardúmenes desovantes y el estado reproductivo de la anchoveta Engraulis ringens, entre octubre y diciembre 2003, durante el crucero BIC Olaya y Humboldt 0310-12. La anchoveta no se encontró desovando, a excepción de aquélla distribuida en la franja costera, dentro de las 20 mn cerca de la costa.

Cambios en la productividad de la merluza peruana (Merluccius gayi peruanus Ginsburg)

Análisis de las poblaciones de peces, su ajuste biológico a las condiciones cambiantes del entorno biótico y abiótico, a distinta escala espacial y temporal, así como a la presión de pesca.

La pesquería de cerco en la costa peruana durante 1998

Brinda información sobre la actividad extractiva de la flota cerquera industrial durante 1998 y sobre las características técnico operacionales de la flota, la composición por especies de sus capturas y los desembarques por especie a nivel espacial, según puertos y regiones y a nivel temporal según días y meses.

Estandarización de la captura por unidad de esfuerzo (CPUE) de la flota industrial de cerco del stock norte-centro de la anchoveta peruana (Engraulis ringens Jenyns)

Se trabajó utilizando una metodología basada en Modelos Lineales Generalizados (MLG). La CPUE fue expresada en toneladas por duración de viaje. Las variables explicativas utilizadas fueron el año, mes, capacidad de bodega, latitud, inercia espacial y distancia a la costa. El modelo tuvo un coeficiente de determinación de 0,485, explicando casi la mitad de la variabilidad de la CPUE observada. La variable con mayor influencia en el modelo fue la capacidad de bodega (49% de la varianza explicada), debido posiblemente a que la flota anchovetera posee una capacidad elevada de captura y que los recursos pelágicos tienden a hiper-agregarse, incluso cuando están siendo fuertemente explotados. La correlación entre la CPUE estandarizada y biomasa estimada por un modelo de captura a la edad (r=0,74) indica que el método basado en MLG es recomendable para la estandarización de la CPUE. Se propone a esta CPUE como una alternativa para monitorear la biomasa de la anchoveta.

Temperaturas superficiales del mar a lo largo de la costa peruana para el periodo 1950-1988

Se presentan las series de tiempo mensuales de las Temperaturas Superficiales de Mar (TSM) de 9 estaciones costeras localizadas a lo lardo de la costa peruana, para el periodo enero 1950 - abril 1988 y un análisis preliminar de su variabilidad espacial y temporal.

Madurez gonadal y fecundidad de la merluza peruana en otoño 2003. Crucero BIC Olaya 0305- 06

Los resultados de fecundidad parcial, relativa y distribución espacial de cardúmenes activos de merluza Merluccius gayi peruanus durante el otoño 2003 (Cr. 0305-06), se comparan con los cruceros demersales de otoño 2002 y de verano 2003. Se discuten los valores hallados en cada parámetro, el estado de madurez gonadal en relación con la profundidad y las concentraciones de oxígeno de fondo. Se describe la probabilidad que la producción de huevos sea compensada por la fecundidad relativa en individuos de menor talla, ante la ausencia de hembras grandes en la población, por efecto de la pesquería.

Condición reproductiva de la merluza peruana en el verano 2004: Crucero BIC Olaya 0401-02

El crucero se realizó del 14 enero al 7 febrero 2004, entre 3°30’ y 8°S. Se efectuaron 57 operaciones positivas de arrastres de fondo; se estudiaron ejemplares adultos de merluza desde los 20 cm LT. Los núcleos más importantes de actividad reproductiva (AR) correspondieron a la sub-área A (3°30’S a 4°S). Se presentan los resultados de distribución espacial de cardúmenes activos, así como la actividad reproductiva por tallas, grado latitudinal y estrato de profundidad. Se calculó la fecundidad parcial (62.878) y fecundidad relativa (237). Se discute los valores hallados del potencial reproductivo y las fluctuaciones del estado de madurez gonadal en el momento de la evaluación.