Datos hidroacústicos y abundancia del krill antártico
Datos hidroacústicos y abundancia del krill antártico
Comparación entre encuestas científicas y datos de pesca comercial en la gestión del Euphausia superba
Navega en la compleja verdad de la abundancia del krill antártico. Este estudio revela los sesgos de los datos de pesca comercial y propone integrar transectos sistemáticos para una gestión ecosistémica vital.
Dr. Edwin Niklitschek Huaquin, Fotografía: Universidad de Los Lagos
El nuevo estudio revela que los datos hidroacústicos obtenidos de barcos pesqueros en la Antártida pueden complementar, pero aún no reemplazar, a las tradicionales encuestas acústicas científicas en la estimación de la abundancia del krill antártico (Euphausia superba). Esta investigación abre un debate sobre la fiabilidad de los datos design-free, y plantea la posibilidad de integrar información de la pesca comercial en la gestión ecosistémica marina bajo el marco de la CCAMLR.
¿Qué sucedió? | Uso de datos acústicos
La investigación demostró que los métodos de muestreo design-free aplicados a datos hidroacústicos de barcos pesqueros pueden generar estimaciones de abundancia y distribución del krill antártico que se acercan a las de los métodos científicos clásicos. Sin embargo, las diferencias en el índice de abundancia relativa (RAI) revelan que aún persisten sesgos. El hallazgo principal fue que los datos de pesca comercial mejoran la cobertura espaciotemporal, pero no garantizan la misma precisión que las encuestas acústicas científicas.
¿Quién está involucrado? | Autores y equipos
Esta crucial investigación sobre la abundancia del krill antártico ha sido impulsada por un equipo colaborativo:
- Edwin J. Niklitschek, del Centro i∼mar, Universidad de Los Lagos (Chile)
- José Antonio Canseco Rodríguez del Centro Oceanográfico de Cádiz (España) y
- Georg Skaret del Institute of Marine Research (Noruega), IMR.
¿Dónde ocurrió? | Islas Orcadas del Sur
El área de estudio fue el archipiélago de las Islas Orcadas del Sur, donde convergen la pesca comercial y las encuestas acústicas científicas bajo la supervisión del IMR y la CCAMLR. La investigación se llevó a cabo principalmente en las Islas Orcadas del Sur (60° 35 S y 45°30 O), un área crucial situada a 600 km al noreste de la Península Antártica Oriental. Esta región, que abarca una extensa plataforma continental de 48,000 km², es conocida por sus altas concentraciones de krill antártico (Euphausia superba), lo que la convierte en un punto focal para la pesca de krill y un hábitat esencial para numerosas especies de pingüinos, focas, aves marinas y ballenas. El estudio consideró tres áreas de inferencia: la "zona de estudio completa" que rodea las Islas Orcadas del Sur, una "subárea de alta densidad" al oeste de las islas establecida por el IMR, y una "subárea de pesca" que coincidió con la zona donde el buque F/V Saga Sea realizó sus operaciones de pesca. Las operaciones comerciales y las encuestas acústicas científicas se realizan rutinariamente en esta zona por buques noruegos bajo la supervisión del Instituto de Investigación Marina (IMR)
¿Cuándo ocurrió? | Temporadas recientes
Los principales análisis se desarrollaron en los años 2017 y 2019, cuando coincidieron operaciones comerciales y campañas de monitoreo científico en el área. Esta investigación sobre la abundancia del krill antártico (Euphausia superba) se centró en la recopilación de datos hidroacústicos durante los veranos australes de 2017 y 2019 en las Islas Orcadas del Sur. Las encuestas acústicas científicas, siguiendo un diseño basado en transectos semi-aleatorios, fueron realizadas por el Instituto de Investigación Marina (IMR) entre enero y febrero de ambos años. Complementariamente, se obtuvieron datos hidroacústicos design-free de forma pasiva del buque pesquero F/V Saga Sea durante sus operaciones de pesca comercial en los mismos años. Es crucial destacar que, en 2017, los datos design-free se recolectaron la semana posterior a la encuesta científica, mientras que en 2019, la recopilación de datos design-free coincidió temporalmente con la encuesta científica. Esta diferenciación temporal fue fundamental para la Evaluación de la variabilidad interanual en la distribución del krill antártico con datos design-free y el análisis de la variabilidad temporal en poblaciones de krill, mediante la generación de estimaciones semanales y estacionales del índice de abundancia relativa (RAI). La comparación de encuestas científicas y datos comerciales en distintos marcos temporales aportó una visión detallada de las dinámicas de la población.
¿Por qué es importante? | Relevancia científica
La relevancia de esta investigación radica en la crucial importancia ecológica del krill antártico (Euphausia superba) para los ecosistemas pelágicos del Océano Austral, donde domina y actúa como una especie clave que transfiere energía a los niveles tróficos superiores, siendo esencial para el crecimiento, la supervivencia y la reproducción de una diversidad de depredadores como mamíferos, aves y peces. Además de su relevancia ecológica, el krill posee una gran importancia económica, ya que soporta una pesca multinacional regulada por la CCAMLR desde la década de 1960, que ha evolucionado hacia una gestión ecosistémica marina. Sin embargo, la evaluación de la abundancia del krill antártico se enfrenta a desafíos significativos debido a la lejanía, extensión y gran variabilidad espacio-temporal de su distribución, lo que dificulta obtener estimaciones precisas y exactas con la cobertura espacio-temporal adecuada, requiriendo un enorme esfuerzo operativo y financiero. Este estudio es fundamental porque aborda la viabilidad del uso de datos de pesca comercial en la gestión ecosistémica del krill antártico, proponiendo una solución potencial a las limitaciones de las encuestas acústicas científicas que suelen tener baja cobertura espacio-temporal y se realizan con poca frecuencia (ej. lapsos de 20 años). El empleo de datos hidroacústicos design-free de buques pesqueros para estimar krill antártico tiene el potencial de mejorar sustancialmente las estimaciones de abundancia y distribución, dado que estos buques están equipados con instrumentos acústicos similares a los científicos y pasan más tiempo en áreas de alta densidad de krill. La investigación evalúa la fiabilidad de datos hidroacústicos design-free de buques pesqueros para estimar krill antártico, un aspecto crítico para el monitoreo de poblaciones marinas en regiones remotas. A pesar del gran potencial del muestreo acústico con barcos comerciales, existe una preocupación significativa sobre los limitaciones y sesgos de los datos hidroacústicos libres de diseño en ecosistemas antárticos, especialmente por la falta de un diseño de muestreo aleatorio y el impacto del movimiento direccional de buques pesqueros estimaciones de abundancia de krill. Este estudio demuestra que, aunque los modelos geoestadísticos bayesianos para mejorar estimaciones de krill con datos de pesca comercial pueden mitigar algunas suposiciones, los datos design-free por sí solos aún producen estimaciones de RAI poco fiables, con una sobreestimación considerable. Por ello, la investigación destaca la importancia de la Integración de transectos sistemáticos y datos design-free para reducir el sesgo en la abundancia de krill. Las directrices obtenidas son cruciales para futuras investigaciones y el diseño de programas de monitoreo acústico en ecosistemas marinos adaptativos, y para informar las discusiones dentro de la CCAMLR sobre la aplicación de datos acústicos comerciales en la conservación bajo CCAMLR y la evolución de la gestión del krill en CCAMLR.
¿Para qué? | Aplicaciones en gestión
El objetivo principal de este estudio es examinar la viabilidad del uso de datos de pesca comercial en la gestión ecosistémica del krill antártico para subsanar estas limitaciones y mejorar el monitoreo de poblaciones marinas. La investigación es fundamental por la importancia ecológica y económica del krill antártico, especie clave en el Océano Austral y recurso pesquero regulado por la CCAMLR. Sin embargo, evaluar su abundancia es difícil debido a su distribución remota y variable, haciendo que los estudios científicos tradicionales sean costosos y con escasa cobertura. Este estudio examina la viabilidad de usar datos acústicos de buques pesqueros (design-free) para mejorar el monitoreo. Comparó estas estimaciones con las de estudios científicos, revelando que, aunque los datos design-free por sí solos sobrestiman la abundancia, su integración con transectos sistemáticos reduce el sesgo y resulta crucial para obtener datos fiables. Esto es vital para optimizar el monitoreo e informar a la CCAMLR en la aplicación de datos acústicos comerciales para la conservación.
¿Cómo sucedió? | Metodología aplicada
La investigación se llevó a cabo en las Islas Orcadas del Sur (2017 y 2019) utilizando datos hidroacústicos de encuestas científicas basadas en diseño (transectos paralelos del IMR) y datos design-free de un buque pesquero comercial. Se emplearon ecosondas multi-frecuencia y se procesaron los datos con "EchoviewR" y la plantilla CCAMLR SG-ASAM, identificando enjambres de krill con el método SHAPES. El análisis aplicó un enfoque geoestadísticos bayesianos, modelando la distribución y densidad del krill y ajustando la correlación espacio-temporal (estructuras Matérn y AR1) mediante INLA/SPDE para calcular el Índice de Abundancia Relativa (RAI). La comparación reveló que los datos design-free tendían a sobreestimar la abundancia (hasta 5 veces), atribuido al movimiento direccional del buque. Sin embargo, simulaciones demostraron que la integración de transectos sistemáticos a los datos comerciales redujo significativamente el sesgo y la variabilidad (CVs 80-88%), acercando las estimaciones a valores más precisos.
¿Qué dicen los expertos? | Opiniones
Los expertos en el estudio evaluaron la viabilidad de usar datos hidroacústicos design-free de buques pesqueros para estimar la abundancia y distribución del krill antártico. Aunque se hipotetizó que podrían lograrse precisiones similares a las encuestas científicas, los resultados mostraron que los modelos ajustados a datos design-free sobreestimaron la abundancia del krill. Este sesgo se atribuyó a la limitada cobertura espacial de los buques y su movimiento direccional hacia los "hotspots"de krill, lo que sobre-representa las agregaciones densas. Concluyen que, a pesar de usar métodos avanzados, estos datos por sí solos produjeron estimaciones poco fiables. Sin embargo, demostraron que añadir transectos paralelos u ortogonales sistemáticos a la recolección de datos comerciales redujo sustancialmente el sesgo y la incertidumbre (80-88% en CVs), sugiriendo que la colaboración con muestreo diseñado puede mejorar drásticamente la fiabilidad de estos datos para la gestión.
¿Qué sigue ahora? | Perspectivas futuras
Para mejorar la fiabilidad de las estimaciones de krill, los expertos recomiendan varias acciones futuras. Es crucial aumentar el número de buques que contribuyen con datos hidroacústicos calibrados. Se sugiere implementar transectos sistemáticos obligatorios (paralelos u ortogonales) por parte de los buques pesqueros para asegurar una cobertura adecuada del área de distribución y reducir el sesgo. Por ejemplo, ocho transectos en la subárea de alta densidad podrían ser costo-eficientes. Además, se propone realizar pruebas de campo de los enfoques de muestreo simulados y explorar modelos probabilísticos para mejorar la predicción de densidad en ubicaciones no observadas. La viabilidad de esta tarea depende de la implementación de esquemas colaborativos o regulatorios donde los buques se involucren activamente en la recolección de datos basada en diseño, más allá de la pasiva, para informar a la CCAMLR y otras organizaciones de gestión.
Cierre | Conclusión y visión
A modo de conclusión, los expertos determinaron que, si bien los datos hidroacústicos de buques pesqueros tienen un gran potencial, por sí solos resultan poco fiables y sobreestiman la abundancia de krill antártico. Este sesgo se debe a la cobertura espacial limitada y al movimiento direccional de los barcos hacia las agregaciones de krill. Sin embargo, las simulaciones demostraron un camino prometedor: la integración de transectos sistemáticos (paralelos u ortogonales) con los datos comerciales reduce drásticamente el sesgo y la incertidumbre (80-88% en CVs). Lo que sigue es implementar protocolos colaborativos o regulatorios que incluyan el despliegue de estos transectos por parte de los buques pesqueros, quizás con un mínimo de ocho en áreas clave. Esto, junto con la realización de pruebas de campo y la exploración de modelos probabilísticos, es esencial para lograr estimaciones precisas que informen la gestión ecosistémica bajo la CCAMLR
Equipo de Investigadores
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José Antonio Canseco Rodríguez
- Centro Oceanográfico de Cádiz (COCAD-IEO)
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Dr. Edwin J. Niklitschek Huaquin
- Centro i∼mar, Universidad de Los Lagos
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Georg Skaret
- Institute of Marine Research
Tres Ideas Principales
Fiabilidad cuestionada de datos sin diseño
La eficacia de los datos hidroacústicos sin diseño recolectados pasivamente por buques pesqueros comerciales para estimar la abundancia del krill antártico es limitada y propensa a sesgos inherentes.
A pesar del gran potencial que ofrecen los datos de barcos pesqueros en la Antártida, las evaluaciones de abundancia del krill antártico basadas únicamente en ellos tienden a ser poco fiables y sobreestiman los valores reales. Esto se atribuye principalmente al impacto del movimiento direccional de buques pesqueros hacia hotspots de krill y a la limitada cobertura espacial, que comprometen la fiabilidad de los datos hidroacústicos sin diseño para la gestión pesquera sostenible en la Antártida.
Precisión mejorada con muestreo integrado
La integración de transectos sistemáticos (paralelos u ortogonales) con los datos hidroacústicos sin diseño de la flota pesquera es fundamental para reducir el sesgo y optimizar la precisión de los métodos acústicos.
Las simulaciones demuestran que la Integración de transectos sistemáticos y datos design-free para reducir el sesgo en la abundancia de krill es una estrategia altamente efectiva. Al añadir transectos paralelos u ortogonales a la rutina de recolección de datos comerciales, se logra una reducción drástica del sesgo y la incertidumbre (del 80-88% en los coeficientes de variación) en las estimaciones de abundancia de Euphausia superba, acercándolas a los valores reales y mejorando sustancialmente la precisión de los métodos acústicos.
Colaboración y regulación para la gestión del krill
El futuro de la gestión ecosistémica marina del krill antártico bajo la CCAMLR depende de la implementación de esquemas colaborativos o regulatorios que involucren activamente a los buques pesqueros en muestreos basados en diseño.
Para superar los desafíos de la extrapolación del área de inferencia y las limitaciones de los datos hidroacústicos libres de diseño, es imperativo que los buques pesqueros no solo proporcionen datos pasivos, sino que también realicen transectos sistemáticos obligatorios y contribuyan con datos calibrados. Esta interacción entre pesca y conservación es crucial para lograr estimaciones precisas que informen una gestión pesquera sostenible en la Antártida y fortalezcan el monitoreo acústico en ecosistemas marinos en el Océano Austral.
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