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Introducción a la dinámica de poblaciones y a la evaluación de stocks MREP Caribbean Initiative MREP Iniciativa del Caribe Miércoles, Octubre 15, 2014 South East Fisheries Science Center Parte I
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Introducción a la dinámica de poblaciones y a la evaluación de stocks
MREP Caribbean InitiativeMREP Iniciativa del CaribeMiércoles, Octubre 15, 2014
South East Fisheries Science Center Parte I
Introducción a la dinámica de poblacionesy a la evaluación de stocks
Parte IFactores que afectan la abundancia de las poblacionesCalcula el número de peces en un charco usando el número de peces capturados
Parte IIProducción y tasas de producciónEncuentra la cantidad máxima que se puede pescar año tras año
Parte IIILos inputs y los resultados de los modelos de evaluación de stockAprende sobre el modelo de producción y el modelo de promedio de largoDiscutir la duda científica y el futuro de las evaluaciones en el Caribe
2
Las poblaciones biológicas (humanos, peces, arboles, bacteria…)
son regulados por cuatro factores primarios:
• Tasa de muerte• Tasa de inmigración• Tasa de emigración• Tasa de nacimiento
Convertir tasa de nacimiento a números nacidos
El número total de nacidos en una población es igual al número de individuales en la población (N)
multiplicado por la tasa de nacimiento (b):Nacidos = N x b
Ejemplo: si N = 10,000 y b = 5 nacidos por mil (0.005/individuo),
Entonces B = 50
La población no cambia tras el tiempo cuando:Nacimiento + Inmigración = Muerte + Emigración
N + I = M + E
Abundancia
Nacimiento (N)
Inmigración (I)
Muerte (M)
Emigración (E)
0
50
100
150
200
250
300
350Po
pulac
ión
(millo
nes)
Año
EE.UU. Crecimiento de la Población 1900-2013
EE.UU. Tasa del Cambio en la Población 1900-2013
-0.50%
0.00%
0.50%
1.00%
1.50%
2.00%
2.50%%
Cam
bio
por
año
Año
Si usted fuera un administrado pesquero usted quiere saber algo acerca de los cambios en la población de peces.
¿Está aumentando la biomasa total?¿Hay peces de edad en la población,
o solamente peces jóvenes?¿Cuándo se reproducen los peces?¿Sobreviven los jóvenes para convertirse en adultos?
Todas estas preguntas requieren algún tipo de aproximación para estimar las cantidades que no se observan fácilmente.
No podemos hacer contar cada pez.
¡Es muy caro e innecesario!
¿Por qué es importante la dinámica de las poblaciones de peces?
Con la dinámica de poblaciones y los modelos podemos estimar algo que no
podemos ver:El número y la biomasa de peces en el mar
La función de los modelos
Un modelo es una versión simplificada del mundo real que busca captar la esencia de cómo funciona un pedazo del mundo.
“Todos los modelos están equivocados, pero algunos son útiles”- G.E.P. Box
Un buen modelo es tan simple como sea posible sin dejar de
hacer su trabajo.
Evaluación de Stock
Matemáticas de forma sencilla
Ocupando el Charco
El estudio
Inmersión al principio del año:
8 peces por inmersión
Inmersión a fin de año:
2 peces por inmersión
ConclusiónFaltan 3 de cada 4 peces
La Captura
El vecino capturó y elimino 300 peces durante el año
Como ¾ de los peces no quedan (Determinado a partir del estudio)
Podemos resolver con cuantos empezamos.
Los 300 capturados cuentan como los 3/4 de peces que han sido eliminados
Por lo tanto, teníamos que haber tenido al menos 400 peces al inicio del año.
Y deben quedar 100 en el charco.
Muerte Natural
Lo que pensamos que sabemos:Supongamos que 1 de cada 4 peces
muere de mortalidad natural (depredadores, etc.)
Como ¾ de los peces no quedan (Determinado a partir del estudio)
y ¼ murió de causas naturales (M: la mortalidad natural asumida para esta especie)
Podemos resolver con cuantos empezamos.
M cuenta por ¼y los 300 capturados cuentan como mitad de peces
que han sido eliminados
Por lo tanto, teníamos que haber tenido al menos 600 peces al inicio del año.
Y deben quedar 150 en el charco.
La Confesión
¿Qué ocurre si la data de la captura fue erróneo?
¿Qué pasa si 400 peces fueron capturados y eliminados por el vecino?
M cuenta por ¼y los 400 capturados cuentan como mitad de peces
que han sido eliminados
Por lo tanto, teníamos que haber tenido al menos 800 peces al inicio del año.
Y deben quedar 200 en el charco.
Las evaluaciones de stock trabajan de una manera similar, excepto con más entradas de datos y con modelos más complicados.
Datos de la Pesca
ComercialEstructura de la
Población Estudios
Científicos
Datos de la Pesca
RecreacionalBiología yEcología
Las evaluaciones de stock utilizan la información del la población de peces y de la pesca para describir la situación pasada y presente de un stock.• ¿Qué tan grande es el stock?• ¿Está creciendo en tamaño o disminuyendo?• ¿Cuál es la tasa actual de mortalidad por pesca?• ¿Cuál sería la reacción a diferentes acciones de
manejo?• ¿Qué incierta es el estado del stock?
Todas las evaluaciones de las poblaciones se basan en la idea de que si una acción es tomada en una población (por ejemplo, la captura), entonces habrá una reacción.
Si sabemos que una acción fue tomada y podemos medir la reacción, entonces habremos aprendido algo sobre la población.
Si aprendemos lo suficiente, podemos anticipar cómo la población va a reaccionar a ciertas acciones de manejo.
U.S. Department of Commerce | National Oceanic and Atmospheric Administration | NOAA Fisheries | Page 29
Descanso
Introducción a la dinámica de poblaciones y a la evaluación de stocks
South East Fisheries Science Center Parte II
Dinámica de PoblacionesEstudiando las tasas de poblacionesCrecimiento: cambio en el tamaño de los individuos
en la población
Mortalidad: cambio en el número de individuos en la población por causa de muerte
Reclutamiento: cambio en el número de individuos en la población por causa de nacimiento
Exploramos un ejemplo que nos ayudará a entender las tasas exponenciales:
Un ejemplo de tasas exponenciales:El interés compuesto en una cuenta bancaria
Calcula el tamaño de su cuenta bancaria después de 13 años con una tasa de interés del 5% si comienza con $1,000.
Un ejemplo de tasas exponenciales:El interés compuesto en una cuenta bancaria
Calcula el tamaño de su cuenta bancaria después de 13 años con una tasa de interés del 5% si comienza con $1,000.
$1,000
$1,200
$1,400
$1,600
$1,800
$2,000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Balan
ce B
anca
ria
Año
$1,885.65
Podría multiplicar $1,000 x 1.05 para el primer año, y 1,050 x 1.05 para el segundo año, y así sucesivamente durante 13 años y obtener $1,885.65.
00.010.020.030.040.050.06
$1,000 $1,200 $1,400 $1,600 $1,800
Tasa
de i
nter
és
Cantidad de dinero en la cuenta
…pero la cuenta bancaria aumenta más cuando la cantidad de dinero en el banco es más grande.
$0
$25
$50
$75
$100
$1,000 $1,200 $1,400 $1,600 $1,800
Dine
ro aq
uerid
oCantidad de dinero en la cuenta
La tasa de interés no cambia…
Un ejemplo de tasas exponenciales:El interés compuesto en una cuenta bancaria
B0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 2 4 6 8 10
P
Dependencia en la Densidad
BajaDensidad
AltaDensidad
A medida que aumenta la densidad, los individuos compiten por los recursos, y la tasa de producción se desacelera.
En la capacidad del stock (K) no hay producción.
0 K
P = Producción (nuevo biomasa en la población)B = Biomasa de la población
B0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 2 4 6 8 10
P = Producción (nuevo biomasa en la población)B = Biomasa de la población
P
Dependencia en la Densidad
Pocos BebésAlto SupervivenciaCrecimiento Rápido
Muchos BebésBaja supervivenciaCrecimiento lento
Balance entre crear hijos y que
sobrevivan.
0 KBajaDensidad
AltaDensidad
B0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 2 4 6 8 10
Rendimiento Sostenible
0 K
P
Si la cantidad capturada puede ser reemplazada por la producción cada ano, la pesca será sostenible.
Depende del nivel de la biomasa.
¿Cuánto podemos remover sin causar que la biomasa cambie de un año al próximo?
P = Producción (nuevo biomasa en la población)B = Biomasa de la población
B0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 2 4 6 8 10
Rendimiento sostenible
0 K
P¿Que es RMS?
Rendimiento máximo sostenible es el rendimiento más grande que
puede ser removido repetidamente año tras año.
RMS
BRSM
El rendimiento máximo sostenible es igual a la
producción máxima.
P = Producción (nuevo biomasa en la población)B = Biomasa de la población
Ejercicio Excel
Descanso
Introducción a la dinámica de poblaciones y a la evaluación de stocks
South East Fisheries Science Center Parte III
¿Cuántos peces están ahí fuera y cuantos podemos sacar de la población de manera continua?
Las pesquerías se administran de manera que nuestros nietos y bisnietos
también pueden pescar.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 2 4 6 8 100 K
RMS
BRMS
B: Biomasa de la poblaciónBRMS: Biomasa de la población lo cual pude producir RMS
F: Mortalidad de captura (Rendimiento de la pesca)FMSY: Mortalidad de captura lo cual pude producir RMS
En RMS la biomasa está al nivel de BRMS
Resumen de términos: Puntos de referencia
Biomasa
Rend
imien
to
Sobreexplotado: Biomasa de stock debajo del nivel que puede producir RMS (B es menos que BMSY)
Sobrepesca: Nivel de rendimiento de pesca mayor de lo que puede reemplazar la población
“Sobreexplotado” y “Sobrepesca”
significan un nivel de mortalidad que peligra la habilidad de que la
pesquería pueda producir RMS a largo
plazo.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 2 4 6 8 100 K
RMS
BRMSBiomasa
Rend
imien
to
c
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 2 4 6 8 10
Que ocurre?Está el stock sobreexplotado?Está el stock expuesto a la sobrepesca?
U.S. Department of Commerce | National Oceanic and Atmospheric Administration | NOAA Fisheries | Page 48
RMS
0 KBRMS
Rend
imien
to
Biomasa
c
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 2 4 6 8 10
Que ocurre?Está el stock sobreexplotado?Está el stock expuesto a la sobrepesca?
U.S. Department of Commerce | National Oceanic and Atmospheric Administration | NOAA Fisheries | Page 49
RMS
0 KBRMSBiomasa
c
Rend
imien
to
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 2 4 6 8 10
Que ocurre?Está el stock sobreexplotado?Está el stock expuesto a la sobrepesca?
U.S. Department of Commerce | National Oceanic and Atmospheric Administration | NOAA Fisheries | Page 50
RMS
0 KBRMS
Rend
imien
to
Biomasa
Las evaluaciones de stocks estiman:• Si el rendimiento de la pesca es sostenible• Si la biomasa del stock es más grande que o más
pequeño que el nivel que puede producir RMS• Qué incierta es el estado del stock
Los modelos no capturan por completo lo
complejo que son los sistemas.
El objetivo es capturar las tendencias generales con la mayor precisión
posible.
Las herramienta adecuada para la tarea
U.S. Department of Commerce | National Oceanic and Atmospheric Administration | NOAA Fisheries | Page 52
Ejemplo: Horario del Ferry Un buen modelo es tan simple como sea posible sin dejar de
hacer su trabajo.
Modelos de evaluación de stock
Estimador del largo promedio• Relación de crecimiento definido• Promedio de largo anual
Modelo de Producción Excedente• Captura• Índice de abundancia
Otros Modelos • Mayor complejidad y mas
requisitos de data
U.S. Department of Commerce | National Oceanic and Atmospheric Administration | NOAA Fisheries | Page 53
Recuerde el ejemplo del charco.Data de CPUE puede informarnos
de los cambios relativos en la abundancia del stock.
Recuerde el ejemplo del charco.Data de CPUE puede informarnos
de los cambios relativos en la abundancia del stock.
Índices de abundancia
Se asume que los cambios en una índice de abundancia son proporcionales a los cambios en la abundancia actual del stock.
Frecuentemente, las Índices de abundancia se calculan usando la captura por unidad de esfuerzo (CPUE)
Inmersión al principio del año: 8 peces por inmersión
Inmersión al fin de año: 2 peces por inmersión
Conclusión: faltan 3 de cada 4 peces
200250300350400450500550600650700
0 10 20 30
Sin Pescar Nivel Medio de Pesca Nivel Alto de Pesca
Promedio de largo y tasa de mortalidad total
Prom
edio
de l
argo
Nivel de Pesca
Pequ
eño
Gran
de
Analizando el largo promedio tras el tiempo puede proveer información sobre el estado de ser o no ser sobreexplotado.
0
20
40
60
0
20
40
60
0
20
40
60
Pequeño Grande Pequeño Grande Pequeño GrandeNum
ero
de P
eces
po
r Tam
año
200250300350400450500550600650700
0 10 20 30
Incertidumbre
Prom
edio
de l
argo
Nivel de Pesca
Pequ
eño
Gran
de
Como no se mide cada pez en la población, no sabemos el valor exacto del promedio de largo.
Pero al medir suficientes peces, podemos obtener estimados con intervalos de confianza.
La incertidumbre tiene muchas fuentes:MedidasProceso NaturalModelos
Valores de puntos
Incertidumbre
(error en la data de captura o tamaño promedio)(variabilidad al azar en reclutamiento)(los aspectos y relaciones que se asumen)
Exactitud y Precisión
Los estudios se diseñan para balancear la
precisión y la exactitud. ¡Ayuda tener más
muestras que menos!
Preciso, pero inexacto. ¡SESGADO!
Exacto, pero menos preciso. SIN SESGO.
Preciso y exacto
U.S. Department of Commerce | National Oceanic and Atmospheric Administration | NOAA Fisheries | Page 59
La muestra debe ser representativa de la
población
El muestreo de una población es como probar un sopa.Una cucharada puede reflejar el sabor de todo la sopa,
si es que esta agitada bien.
U.S. Department of Commerce | National Oceanic and Atmospheric Administration | NOAA Fisheries | Page 60
Cada elemento de la población debe tener la misma oportunidad de estar en la muestra
Perspectivas futuras- Continuar los estudios de medida y los análisis de promedios de largo- Mejorar la colección de datos de captura- Mantener bajo riesgo de la sobreexplotación y de la sobrepesca
Más Data Sin Sesgo
Incertidumbre Reducido
Ajustar ACL Adecuadamente
