Wielogatunkowe podejście do gospodarki rybnej na Morzu Północnym
Wskazane przez Organizację Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) ograniczenia podejścia jednogatunkowego do zarządzania łowiskami doprowadziły do podjęcia prób zastąpienia go szerszym podejściem ekosystemowym do oceny łowisk i zarządzania nimi. Główną wadą podejścia jednogatunkowego do zarządzania łowiskami jest rozpatrywanie ryb w oderwaniu od ekosystemu i opieranie na tej podstawie procedur zarządzania. Wpływ interakcji z innymi gatunkami na dynamikę populacji nie jest brany pod uwagę i to właśnie w tym względzie podejście wielogatunkowe może okazać się przydatne. Finansowany ze środków UE zespół projektu GADCAP (Implementation of a multispecies model GADGET to the ecosystem of Flemish Cap and incorporation to the fisheries stock assessment of NAFO; a case study), pracujący pod kierunkiem prof. dr. Alfonso Perez-Rodrigueza, stosował tego typu podejście przez minione dwa lata na obszarze Flemish Cap. Względna prostota tego obszaru – na którym 85% całkowitej biomasy stanowią dorsz, karmazyn i krewetki – stosunkowo duża izolacja, ścisłe powiązania między gatunkami i ogromna ilość wysokiej jakości dostępnych danych z przeprowadzonych badań komercyjnych i naukowych sprawiły, że jest on idealnym środowiskiem. W wyłącznym wywiadzie dla magazynu research*eu nt. wyników, prof. dr Rodriguez omawia szerzej dorobek projektu i jego ostateczny wkład w rozwikłanie wzajemnie powiązanych czynników wyznaczających dynamikę zasobów dorsza, karmazyna i krewetek na obszarze Flemish Cap. Jakie są pana zdaniem główne wady podejścia jednogatunkowego do zarządzania łowiskami? No cóż, tego typu podejście może się sprawdzać w przypadku gatunków komercyjnych, które nie stanowią żeru (czy też są nim w niewielkim wymiarze w porównaniu do innych przyczyn śmiertelności) i żywią się komponentami ekosystemowymi, które nie są aktualnie wykorzystywane komercyjnie (czyli zooplanktonem lub fitoplanktonem). Jednak w praktyce to rzadkie przypadki i większość gatunków komercyjnych podlega ścisłym interakcjom międzygatunkowym, które obejmują nie tylko drapieżnictwo, ale także konkurowanie o pokarm. W tych przypadkach niezważanie na interakcje między gatunkami może skutkować przeszacowaniem produktywności populacji, co ostatecznie przekłada się na krótko- i długoterminowe prognozy znacznie przewyższające realne wartości. To z kolei może doprowadzić do nadmiernej eksploatacji zasobów. Jeżeli ta niewydolność będzie utrzymywana przez długi czas, potencjalnie sprzyjać będzie spadkowi, a nawet załamaniu eksploatowanych populacji. W jaki sposób podejście wielogatunkowe może zaowocować lepszymi wynikami? Podejście wielogatunkowe, w przeciwieństwie do jednogatunkowego, uwzględnia główne interakcje z innymi gatunkami komercyjnymi w ekosystemie. Podczas gdy opisywanie i modelowanie historyczne (retrognoza) niekoniecznie jest lepsze w podejściu wielogatunkowym niż w jednogatunkowym, to zgodnie z przewidywaniami krótko- i długoterminowe prognozy w podejściu wielogatunkowym powinny być bardziej wiarygodne. A powodem ku temu jest fakt, że przy opracowywaniu przewidywań, interakcje troficzne i złożone interakcje będące następstwem drapieżnictwa i konkurencji mogą być wprost uwzględnione w prognozie dynamiki populacji komercyjnej. Na niektórych obszarach, oceny śmiertelności powiązanej z drapieżnictwem przeprowadzane za pomocą modeli wielogatunkowych są uwzględniane w modelach jednogatunkowych. To postęp, jednak niewystarczający. Modele jednogatunkowe nie przedstawiają odpowiednio złożonych sprzężeń zwrotnych wynikających z interakcji żerowania, co ma szczególnie istotne znaczenie dla oceny strategii zarządzania. Dlaczego wybór narzędzia do prac nad projektem padł na GADGET? Idea przyświecająca GADCAP polegała na opracowaniu wystarczająco prostego modelu, który służyłby za poradnik naukowy na obszarze Organizacji Rybołówstwa Północno-Zachodniego Atlantyku (NAFO), obejmującego jednak najwyższy poziom informacji dotyczących interakcji gatunków i innych elementów związanych z produktywnością populacji. GADGET spełnia te wymagania. To elastyczne narzędzie, za pomocą którego użytkownik może tworzyć wszelkie modele, od najprostszych po najbardziej złożone, uwzględniając różne cechy charakterystyczne ekosystemu: jeden gatunek lub ich większą liczbę, z których każdy może zostać rozbity na wiele komponentów; wiele obszarów wraz z migracją między nimi; drapieżnictwo między gatunkami i w ich ramach; rozwój; dojrzewanie; reprodukcja i rekrutacja; wiele flot komercyjnych i badawczych pobierających próbki populacji. To model oparty na procesie, który pozwala odtwarzać różne procesy biologiczne i ekologiczne dla każdej populacji, dzięki ustawieniom parametrów pod-modeli drapieżnictwa, rozwoju, dojrzewania, stosunku długości do wagi czy zmiany płci. FAO uznała go za jeden z modeli ekosystemowych, który najlepiej się sprawdza jako praktyczny poradnik naukowy w zarządzaniu łowiskami. Wykorzystywany jest obecnie na różnych obszarach, takich jak wody islandzkie, Morze Barentsa i Zatoka Biskajska. Czego dowiedział się pan na podstawie swoich badań o dynamice populacji dorsza, karmazyna i krewetek na obszarze Flemish Cap? Przełowienie, drapieżnictwo i kanibalizm, a także zmienny sukces rekrutacyjny okazały się być głównymi czynnikami stojącymi za gwałtownymi zmianami biomasy wszystkich trzech zasobów w badanym okresie. W przypadku krewetek, zarówno drapieżnictwo karmazyna, jak i dorsza oraz połowy przyczyniły się łącznie do załamania zasobów. Proporcja dużych dorszy w stadzie, zwłaszcza od roku 2010, zwiększyła śmiertelność związaną z drapieżnictwem wśród karmazynów i wydaje się być głównym czynnikiem powodującym spadek populacji. Model wskazał także wyraźnie, że kanibalizm jest główną przyczyną śmiertelności wśród niedojrzałych dorszy i karmazynów, zagrażając istotnie szansom na zwiększenie zasobów. Ujawnił ponadto znaczenie zewnętrznych grup żeru, czyli hyperiidea i szczętek dla niedojrzałych i małych dojrzałych dorszy oraz karmazynów, a także Anarhichas sp dla dużych dojrzałych dorszy oraz widłonogów dla karmazynów. Wyniki sugerują, że potencjalne uszczuplenie niektórych z tych alternatywnych grup żeru może mieć istotne następstwa dla dynamiki gatunków komercyjnych poprzez zmianę interakcji związanych z żerowaniem (i kanibalizmem). Na potrzeby prognozy długoterminowej, ogólne wartości biomasy i szacowanego, maksymalnego podtrzymywalnego połowu (MSY) dla każdego gatunku uzyskane dla różnych poziomów presji połowowej pokazały wyraźne wzorce wynikające z negatywnych następstw śmiertelności połowowej wśród stad ofiar lub drapieżników. W tym zakresie spodziewane wzorce spadku biomasy w wyniku nasilającej się presji połowowej zaobserwowano we wszystkich trzech stadach. Z drugiej jednak strony te trywialne reakcje między połowami a stadami są możliwe do oszacowania również za pomocą modeli jednogatunkowych. Jednak bardziej interesujące, wtórne sprzężenia zwrotne można było zaobserwować jedynie za pomocą modeli wielogatunkowych. Pośród nich znalazł się negatywny wpływ na łączną produkcję i MSY dorsza jako następstwo wyższej śmiertelności połowowej karmazyna i krewetek. To negatywne oddziaływanie było wynikiem nasilonego wśród dorszy kanibalizmu ze względu na większe trudności ze znalezieniem podstawowego żeru. Z zainteresowaniem obserwowaliśmy także pozytywny wpływ na biomasę i MSY karmazyna, jaką wywarła rosnąca śmiertelność połowowa dorsza w konsekwencji wywołanej śmiertelności drapieżnej. To samo zaobserwowaliśmy w przypadku biomasy i MSY krewetek w odniesieniu do presji połowowej na karmazyna i dorsza. Co wymieniłby pan jako główny wkład GADCAP w opracowanie podejścia wielogatunkowego? Jak do tej pory głównym wkładem GADCAP jest fakt, że służy za wyraźny przykład użyteczności uwzględniania interakcji troficznych przy próbie wyjaśniania dynamiki populacji i jej prognozowania. Niemniej już niedługo spodziewamy się, że będziemy w stanie poszerzyć zakres podejścia wielogatunkowego poprzez zastosowanie modelu GADCAP do ewaluacji wielogatunkowych strategii zarządzania. W jaki sposób pana zdaniem dorobek projektu zapewni lepsze zarządzanie łowiskami na obszarze Flemish Cap? GADCAP to pierwszy model wielogatunkowy opracowany dla obszaru NAFO. Wyniki wyraźnie pokazują, ze nieuwzględnienie interakcji między gatunkami przy ocenie dorsza, karmazyna i krewetek z obszaru Flemish Cap skutkuje poważnym niedoszacowaniem zarówno skali, jak i zmienności naturalnej śmiertelności. To pociąga za sobą przeszacowanie biomasy do eksploatacji w prognozach krótkoterminowych, wykorzystywanych na potrzeby decyzji zarządczych, z powodu nadmiernego optymizmu. Tymczasem, jak wykazano, ze względu na stosunek wielkości ofiara-drapieżnik i dynamikę populacji ofiara-drapieżnik kształtowaną przez zmienną rekrutację, interakcje troficzne mają wyższy stopień plastyczności i nie ograniczają się jedynie do interakcji między gatunkami, gdyż są także swoistymi reakcjami modulowanymi przez wielkość. Należy mieć je poważnie na względzie przy ocenie wpływu drapieżnika na stado ofiary, inaczej ocena śmiertelności drapieżnej może być myląca. Dlatego też GADCAP stanowi pierwszy krok w kierunku wdrożenia wielogatunkowego i ekosystemowego podejścia do zarządzania łowiskami na obszarze NAFO. Jakie ma pan plany teraz, kiedy prace nad projektem dobiegły końca? Opracowanie GADCAP to przełomowe osiągnięcie w kontekście mojej wiedzy eksperckiej w zakresie modelowania dynamiki populacji, oceny zasobów i aspektów związanych z zarządzaniem. Wzbogaciło mój dorobek biologa i ekologa morskiego. Teraz jestem gotów na podjęcie projektów i zadań integracyjnych obejmujących treści i zarządzanie środowiskowe, w których wiedza o ekosystemie morskim i jego modelowaniu ma ogromne znaczenie. Dlatego też jestem w szczególności zainteresowany dalszą pracą nad projektami wykorzystującymi wiedzę o zarządzaniu ekosystemem zasobów rybnych. Jedną z możliwości będzie kontynuowanie prac zapoczątkowanych na obszarze Flemish Cap wraz z opracowaniem ram oceny strategii zarządzania, w których modele wielogatunkowe opracowane w ramach GADCAP będą głównym elementem modelu operacyjnego. Co z innymi łowiskami? Czy planuje pan kontynuowanie prac w innym miejscu w Europie? Podejście wielogatunkowe do zarządzania łowiskami jest stosunkowo nowe i było stosowane do niewielkiej liczby systemów. Jak już wspomniałem, w tych systemach, w których interakcje między gatunkami są ważne, zwłaszcza te drapieżne, podejście wielogatunkowe zapewnia wgląd w dynamikę zbiorowiska, którego brakuje w podejściu jednogatunkowym. Ten brak może skutkować poważnymi błędami w decyzjach zarządczych. Dlatego też w tych systemach z odpowiednimi bazami danych, zawsze ciekawym będzie opracowanie takiego właśnie podejścia, w czym chętnie pomogę zarówno bezpośrednio, jak i pośrednio. Tego typu ekosystemy mogą być zlokalizowane zarówno na wodach europejskich, jak i na obszarach międzynarodowych, którymi UE, jako kontrahent, jest wysoce zainteresowana i na których ma do odegrania wyjątkową rolę w zakresie definiowania podejść zarządczych oraz podejmowania decyzji (jak w przypadku NAFO). GADCAP Dofinansowanie z 7PR-LUDZIE strona projektu w serwisie CORDIS
Kraje
Norwegia