In de oceaan beweegt alles. Golven duwen rond enorme stroken zout water, getijden eb en vloed, en in de loop van de tijd transformeren tektonische gerommel de zeebodem. Met al die bewegingen reist ook het leven in zee - waardoor de oceanen een van de meest dynamische ecosystemen op aarde worden. Deze constante schuifeling kan het moeilijk maken om te voorspellen waar een bepaalde mariene soort zich op een bepaalde dag kan bevinden. Maar dat is precies wat Elliott Hazen, een visserijwetenschapper van de National Oceanic & Atmospheric Association (NOAA), probeert te doen met nieuwe modelleringssoftware.
Hazen en een team van andere visserijwetenschappers ontwikkelden EcoCast in een poging om de onbedoelde bijvangst van beschermde mariene soorten te verminderen en tegelijkertijd duurzame visserij te ondersteunen; hun resultaten werden vorige week gepubliceerd in Science Advances . EcoCast wordt al gebruikt om vrijstellingen van vissers toe te staan om te vissen in bepaalde beschermde gebieden in Californië, en NOAA werkt aan een smartphone-app die vissers deze dynamische gegevens in realtime zal geven.
Het team richtte zich op de California Drift Gillnet (DGN) -visserij, gericht op breedbekken zwaardvis langs de Amerikaanse westkust. De visserij, die de afgelopen jaren is afgenomen, bracht in 2017 slechts 176 ton zwaardvis binnen - een daling van een historisch hoogtepunt van 2.198 ton in 1985. DGN-vissers gebruiken gaasnetten die verticaal in het water drijven om de zwaardvis te vangen, maar de netten vangen vaak andere soorten - een fenomeen dat bijvangst wordt genoemd - waaronder de ernstig bedreigde zeeschildpad uit de Stille Oceaan, blauwe haaien en Californische zeeleeuwen.
Het gaat niet alleen om het beschermen van bedreigde diersoorten, legt Gary Burke uit, een visser in Californië en lid van de commerciële vissers van Santa Barbara. “Vissers willen geen bijvangst. Het breekt onze uitrusting en het is duur. Dus we vermijden het graag. "
EcoCast houdt rekening met een reeks oceanografische variabelen om een vloeiende kaart te genereren die gebieden markeert waar vissers waarschijnlijk hoge concentraties van hun doelsoorten zullen vinden en niet de beschermde soorten die ze niet willen vangen.
In deze case study gebruikte Hazen tracking- en observatiegegevens voor de drie soorten die als bijvangst zouden kunnen eindigen - Pacifische lederschildpadden, blauwe haaien en Californische zeeleeuwen - evenals zwaardvis zelf om te bepalen welke soorten omstandigheden zij prefereerden. Dingen zoals watertemperatuur, waterdiepte, waterturbulentie en de hoeveelheid chlorofyl A - een proxy voor de hoeveelheid voedsel in een gebied - gecombineerd om plekken te creëren die de specifieke soort is aangetrokken om te bezoeken. Als u precies weet waar dieren naartoe reizen (en wanneer), kunnen wetenschappers een idee krijgen waarom deze patronen zich voordoen.
Door die informatie in computermodellen te halen, kunnen de onderzoekers kaarten in EcoCast produceren die gebruik maken van live oceaanomstandigheden om te voorspellen of de doelsoort op een bepaalde dag in een gebied aanwezig zal zijn - zoals uw dagelijkse weersvoorspelling, maar met meer variabelen. "Vroeger keken mensen naar management volgens een enkele variabele zoals temperatuur, " zegt Hazen, "maar we weten dat dieren op meerdere schalen en om meerdere redenen met hun omgeving omgaan." Hazen vervolgde: "Het hebben van een reeks verschillende oceanische variabelen geeft een beter zicht op het oceaanlandschap waar dieren uit kiezen. ”
Het gebruik van dynamische modelleringssoftware zou een betere manier kunnen zijn voor beheerders om te beslissen over visserijregelgeving op een manier die soorten beschermt en een waardevolle visserij behoudt. Het kan ook helpen beslissingen te nemen over waar beschermde mariene gebieden - ruimtes waar vissen beperkt of verboden is - zich moeten bevinden in het gezicht van snelle oceaanveranderingen als gevolg van klimaatverandering.
Momenteel wijzen de DGN-visserijregelgeving in Californië een Pacific Leatherback Conservation Area aan dat jaarlijks van 15 augustus tot 15 november gesloten is voor de visserij om de zeeschildpadden te beschermen tegen kieuwnetten. Toen Hazen en zijn collega's het EcoCast-model op deze gebieden toepasten, vonden ze echter dat dynamische sluitingen veel kleiner konden zijn - tot 10 keer kleiner - en nog steeds de schildpadden op hetzelfde niveau zouden beschermen.
Deze dynamiek en erkenning van een vloeibaar ecosysteem is mogelijk EcoCast's meest veelbelovende functie, zegt Heidi Taylor, een visserijmanager van NOAA die werkt met de DGN-visserij. Taylor zegt: "Deze tool zal het meest nuttig zijn voor vissers en het is belangrijk dat vissers deze tool gebruiken om hun opties te wegen en een geïnformeerde zakelijke beslissing te nemen over waar ze hun netten werpen." Taylor is hoopvol over de mogelijkheid van EcoCast het helpen van het besluitvormingsproces dat het evenwicht tussen levensvatbare visserij en het behoud van oceaanhabitat omringt.
Met een dagelijkse update van de kaart zou EcoCast zeker kunnen helpen bepalen waar een kieuwnetvisser op een bepaalde reis naartoe zou kunnen gaan, en Burke zegt dat vissers bereid zijn de nieuw beschikbare, gratis gegevens uit te proberen.
EcoCast afstemmen om nauwkeurig te voorspellen waar populaties van verschillende mariene soorten zijn, is een work in progress. Naarmate ons klimaat verandert en oceanen warmer worden, zullen dieren hun gebruikelijke routes en gedragspatronen aanpassen. EcoCast moet continu worden bijgewerkt naarmate nieuwe informatie beschikbaar komt. Maar de vloeibaarheid van EcoCast is de schoonheid ervan.
Leer meer over de zeeën met het Smithsonian Ocean Portal.
