Estimadores de reducción Indicadores potenciales de condición del stock para las pesquerías con datos limitados Comisión Interamericana del Atún Tropical (CIAT) Programa de Evaluación de Poblaciones 3 a Reunión Técnica sobre el Dorado 25-27 de octubre de 2016; Panamá, R.P.
Temario Temario Antecedentes Motivación para el uso de los estimadores de reducción con el dorado Algunos aspectos importantes de la historia de vida del dorado en el OPO Porque aplicar los estimadores de reducción con el dorado? Tutorial paso a paso en Excel: demostración de los estimadores de reducción con datos de dorado del Océano Pacífico sudeste
Antecedentes La motivación Hay escasez de datos para conducir evaluaciones de stock convencionales para dorado en algunas pesquerías del OPO La excepción es la evaluación para el dorado del Océano Pacífico sudeste (Perú y Ecuador ; Aires-da-Silva et al. 2016; IATTC Doc SAC-07-06a(i)) Se necesitan metodologías alternativas Hay literatura abundante en métodos para pesquerías con datos limitados, sin embargo se necesitan métodos que: Estén basados en la teoría de dinámica poblacional Se puedan mejorar hasta llegar a un modelo convencional de evaluación de stock (mediante la integración de nuevos tipos de datos y procesos) Una vez mejorados, pueda servir como modelos operativos para la evaluación de las estrategias de ordenación
Composición de las capturas por talla pescando cohortes individuales Antecedentes
Talla promedio como indicador del estado del stock? Antecedentes Mean fork length (FL) Crecimiento de una cohorte (en longitud) Poca información sobre la tasa de explotación (F) Month
CPUE como potencial indicador de la condición del stock de dorado? Antecedentes
Dinámica de una cohorte Modelo de reducción exponencial Antecedentes Z 1.2 Número de sobrevivientes (N t ) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 R Fase reclutada Fase explotada Podemos estimar: Z o F (dado M) Nivel de reducción (sobrevivencia %) 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 t r t c Edad de la cohorte, t
MODELO DE EVALUACIÓN INTEGRADO (e.g. Stock Synthesis) Antecedentes Mod4 Esfuerzo pesquero (absoluto o índice) Anadir desviaciones de la mortalidad por pesca ( deviaciones de F ) al modelo F varia por mes Mod3 Composición por talla Anadir selectividad al modelo Selectividad por talla (arte de pesca, migración) Mod2 Captura Anadir captura al modelo Abundancia relativa (obtener escala absoluta) Mod1 CPUE Análisis de la CPUE Tendencias en la abundancia relativa (escala relativa) TIPO DE DATOS ANÁLISIS PROCESO
Modelo 1 - CPUE Demonstración de los estimadores de reducción con datos de dorado del OPO (tutorial paso a paso en MS Excel) Paso 1: Análisis de las tasas de captura (CPUE) Paso 2: Añadir las capturas Paso 3: Añadir selectividad Paso 4: Añadir desvios de la mortalidad por pesca (F)
Paso 1: Análisis de la CPUE Modelo 1 - CPUE Abrir la hoja Excel PASO1_CPUEanalisis_TPL.xlsx : PASO1_CPUEanalisis_TPL.xlsx
Confirmar que el Solver esté instalado Modelo 1 - CPUE
Paso 1: Análisis de la CPUE Datos ajustados en el modelo Modelo 1 - CPUE Series mensuales de CPUE CPUE corregida para el calendario pesquero 3.5 3 2.5 scaled CPUE 2 1.5 1 y2008 y2009 y2010 y2011 y2012 0.5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 3.5 Mes 3 scaled CPUE 2.5 2 1.5 1 0.5 y2008 y2009 y2010 y2011 y2012 y2013 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Mes Month
Paso 1: Análisis de la CPUE CPUE excluida del ajuste del modelo Modelo 1 - CPUE CPUE ajustada Year CPUE no ajustada Solamente las CPUEs de los meses de Octubre a Abril son usadas para ajustar el modelo, se eliminan los meses en los cuales la pesquería no se está enfocando en dorado (meses fuera de la temporada de pesca de dorado)
Paso 1: Análisis de la CPUE Ecuaciones del modelo Modelo 1 - CPUE Condiciones iniciales I y,1 = α y 16 14 CPUE (I) reducción exponencial I y,m+1 = I y,m e Z y CPUE 12 10 8 6 4 Función de verosimilitud ll I 2 y,m ll I y,m y,m 2σ I 2 2 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Anio Año CPUE obs (ajustada) CPUE predicha CPUE obs (no ajustada) Parámetros a estimar: α y, Z y
Paso 1: Análisis de la CPUE Resultados Modelo 1 - CPUE Reducción de la cohorte Mortalidad por pesca mensual (F) 0.45 1.0 0.40 Reduccion de la cohorte 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 2009 2010 2011 2012 2013 Prom M ref0.3 ref0.2 ref0.1 F mensual 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.0 Oct Nov Dec Ene Feb Mar Abr Mes 0.00 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Anio Año
Modelo 2- captura Demonstración de los estimadores de reducción con datos de dorado del OPO (tutorial paso a paso en MS Excel) Paso 1: Análisis de las tasas de captura (CPUE) Paso 2: Añadir las capturas Paso 3: Añadir selectividad Paso 4: Añadir desvios de la mortalidad por pesca (F)
Paso 2: Añadir las capturas (grafica de la reducción) 1.2 Abundancia Relative abundance relativa 1 Abundancia relativa Relative abundance 0.8 0.6 0.4 0.2 0 1989 1990 1991 1992 Año Year
Paso 2: Añadir las capturas (grafica de la reducción) 1.2 Abundancia Relative abundance relativa 1 Abundancia relativa Relative abundance 0.8 0.6 0.4 0.2 Captura = 200t 0 1989 1990 1991 1992 Año Year
Paso 2: Añadir las capturas (grafica de la reducción) 1.2 Abundancia Relative abundance relativa 1 d = 0.5 Abundancia relativa Relative abundance 0.8 0.6 0.4 0.2 Catch = 200t 0 1989 1990 1991 1992 Año Year
Paso 2: Añadir las capturas (grafica de la reducción) 1.2 Abundancia Relative abundance relativa 1 d = 0.5 Abundancia relativa Relative abundance 0.8 0.6 0.4 0.2 B = C / d = 200 / 0.5 = 400t Catch = 200t 0 1989 1990 1991 1992 Año Year
Paso 2: Añadir las capturas (grafica de la reducción) 1.2 Abundancia Relative abundance relativa 1 Abundancia Relative abundance relativa 0.8 0.6 0.4 0.2 Productividad =R+G-M 0 1989 1990 1991 1992 Año Year
Paso 2: Añadir las capturas (grafica de la reducción) Abundancia Relative abundance relativa 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 Abundancia Relative abundance relativa Error de muestreo y variabilidad en la capturabilidad 0 1989 1990 1991 1992 Año Year
Paso 2: Añadir las capturas Modelo 2 captura PASO2_anadirCaptura_TPL.xlsx
Paso 2: Añadir las capturas Serie temporal de descargas Modelo 2 captura ANUAL MENSUAL
Paso 2: Añadir las capturas Ecuaciones del modelo Modelo 2 captura Condiciones iniciales N y,1 = α y Reducción exponencial de la cohorte N y,m+1 = N y,m e Z y Ecuación de captura de Baranov C y,m = F y Z y N y,m 1 e Z y w m Función de verosimilitud ll I y,m ll qn y,m 2 y,m 2σ I 2 + ll C y,m ll C y,m y,m 2σ C 2 2 Parámetros a estimar: α y, Z y, q
Paso 2: Añadir las capturas Ajuste del modelo Modelo 2 captura 25 20 CPUE 15 10 500,000 5 450,000 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 60,000 Año Anio CPUE obs (ajustada) CPUE obs (no ajustada) M1-CPUEpred M2-CPUEpred Abundance (N) 400,000 350,000 300,000 250,000 200,000 150,000 50,000 100,000 Captura mensual (kg) 40,000 30,000 20,000 10,000 50,000 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Year Año 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Año Anio Captura obs (ajustada) Captura obs (no ajustada) Captura predicha
Paso 2: Añadir las capturas Resultados Modelo 2 Captura Reducción de la cohorte Mortalidad por pesca mensual (F) 1.0 0.9 Modelo 2 - Adicionar la captura Reduccion del la cohorte Reduccion de la cohorte 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 Oct Nov Dec Ene Feb Mar Abr Mes Comparaciones entre modelos M1-CPUE M2-adCaptura M ref0.3 ref0.2 ref0.1 Oct Nov Dec Ene Feb Mar Abr Mes 2009 2010 2011 2012 2013 Prom M ref0.3 ref0.2 ref0.1 F mensual 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 M1-CPUE M2-adCaptura 0.00 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Year Año
Modelo 3 selectividad Demonstración de los estimadores de reducción con datos de dorado del OPO (tutorial paso a paso en MS Excel) Paso 1: Análisis de las tasas de captura (CPUE) Paso 2: Añadir las capturas Paso 3: Añadir selectividad Paso 4: Añadir desvios de la mortalidad por pesca (F)
Paso 3: Añadir selectividad Modelo 3 selectividad PASO3_anadirSelectividad_TPL.xlsx
Paso 3: Añadir selectividad Curva de selectividad por edad Modelo 3 selectividad Selectividad 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 2 4 6 8 10 12 edad Edad (meses)
Paso 3: Añadir selectividad Ecuaciones del Modelo Modelo 3 selectividad Condiciones iniciales N y,1 = α y Reducción exponencial de la cohorte N y,m+1 = N y,m e s mf y M Selectividad logística s m = 1 + eee ll 19 a a 50 a 95 a 50 Ecuación de captura de Baranov 1 Función de verosimilitud ll I y,m ll qn y,m 2 y,m C y,m = s mf y s m F y + M N y,m 1 e s mf y M w m 2σ I 2 + ll C y,m ll C y,m y,m Parámetros a estimar: α y, F y, a 50, a 95, q 2σ C 2 2
Paso 3: Añadir selectividad Ajuste del modelo Modelo 3 selectividad 25 20 CPUE 15 10 50,000 45,000 5 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Año Anio CPUE obs (ajustada) CPUE obs (no ajustada) M1-CPUEpred M2-CPUEpred M3-CPUEpred 40,000 35,000 30,000 25,000 20,000 15,000 60,000 10,000 Abundance (N) M3-Npred M2-Npred Monthly catch (kg) 50,000 40,000 30,000 20,000 5,000 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Year Año 10,000 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Year Captura obs (ajustada) M2-CapturaPred Captura obs (no ajustada) M3-CapturaPred
Paso 3: Añadir selectividad Resultados Modelo 3 selectividad Reducción de la cohorte Mortalidad por pesca mensual 1.0 0.9 Model 3 - Adicionar selectividad 0.6 Reduccion de la cohorte Cohort depletion 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 Oct Nov Dec Comparaciones Ene entre Feb modelos Mar Abr Mes 2009 2010 2011 2012 2013 Prom M ref0.3 ref0.2 ref0.1 F mensual Modelo 1 - Analisis de la CPUE Modelo 2 -Adicionar la captura Modelo 3 -Adicionar la selectividad M ref0.3 ref0.2 ref0.1 0.5 0.4 0.3 0.2 M1-CPUE 0.1 M2-adCaptura M3-adSelectividad 0 2008.5 2009 2009.5 2010 2010.5 2011 2011.5 2012 2012.5 2013 2013.5 Year Año 0.0 Oct Nov Dec Ene Feb Mar Abr Mes
Modelo 4- Fdevs Demonstración de los estimadores de reducción con datos de dorado del OPO (tutorial paso a paso en MS Excel) Paso 1: Análisis de las tasas de captura (CPUE) Paso 2: Añadir las capturas Paso 3: Añadir selectividad Paso 4: Añadir desvios de la mortalidad por pesca (F)
Paso 4: Añadir desvios de F Modelo 4 Fdevs PASO4_anadirFdevs_TPL.xlsx
Paso 4: Añadir desvios de F Ecuaciones de Modelo Modelo 4 Fdevs Condiciones iniciales N y,1 = α y Reducción exponencial de la cohorte N y,m+1 = N y,m e F y,m M Selectividad logística s m = 1 + eee ll 19 a a 50 a 95 a 50 Ecuación de captura de Baranov C y,m = Función de verosimilitud ll I y,m y,m ll qn y,m 2σ I 2 Parámetros a estimar: α y, F y,m, a 50, a 95, q,ε y,m 2 + ll C y,m ll C y,m y,m 1 F y,m F y,m + M N y,m 1 e F y,m M w m Mortalidad por pesca (F) F y,m = s m F y e ε y,m ε y,m 2 2 2σ y,m ε 2σ C 2 2
Paso 4: Añadir desvios de F Ajuste del modelo Modelo 4 Fdevs 25 20 CPUE 15 10 50,000 5 45,000 40,000 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 35,000 2015 60,000 Año Year CPUE obs (fitted) CPUE obs (not fitted) M1-CPUEpred M2-CPUEpred M3-CPUEpred M4-CPUEpred Abundance (N) 30,000 25,000 20,000 15,000 M2-Npred M3-Npred M4-Npred Monthly catch (kg) 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 10,000 5,000 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Year Año 0 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Año Year Catch obs (adjusted) Catch obs (not fitted) M2-CatchPred M3-CatchPred M4-CatchPred
Paso 4: Añadir desvios de F Resultados Modelo 4 Fdevs Reducción de una cohorte Mortalidad por pesca mensual (F) 1.0 Model 4 - add F devs 0.6 0.9 Cohort depletion Cohort depletion 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 Oct Nov Dec Ene Feb Mar Abr Mes Model 4 - add Fdevs Oct Nov Dec Ene Feb Mar Abr Month Mes 2009 2010 2011 2012 2013 mean M ref ref0.2 ref0.1 Monthly F Model 1 - CPUE analysis Model 2 - add catch Model 3 - add selectivity Model 4 -Add F devs M ref0.3 ref0.2 ref0.1 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 Year Año M1-CPUE M2-addCatch M3-addSelex M4-addFdevs
imgarcade.com
Antecedentes La dinámica espaciotemporal
Procesos biológicos Antecedentes Crecimiento y reproducción Lmat ~ 80 cm FL Goicochea et al. (2012) Zúñiga-Flores (2014); Santa Rosa - Anconcito Edad (años) Longitud (cm)
Edad y crecimiento Goicochea et al. (2012) Zuñiga (2014)
Evolución en números de una cohorte
Procesos biológicos Antecedentes mortalidad natural (M) F = 0 año -1 (virgen) F = 2 año -1 Número de peces en equilibrio Edad (años) Edad (años)