Efecto de las tácticas de pesca en la estandarización de las tasas de captura de besugo (Epigonus crassicaudus) en la pesquería demersal multiespecífica en Chile central

Effect of fishing tactics on the standardization of cardinalfish (Epigonus crassicaudus) catch rates in the demersal multispecies fishery off central Chile

R Wiff ^{1, 2}, JC Quiroz², R Tascheri², F Contaras²

¹ Centre for Research into Ecological and Environmental Modelling, School of Mathematics and Statistics, University of St. Andrews, The Observatory, Buchanan Gardens, St. Andrews KY16 9LZ, Scotland, UK. E-mail: rodrigo@mcs.st-and.ac.uk

Recibido en abril de 2007.
Aceptado en abril de 2008.

Resumen

Se analizó la separación del esfuerzo de pesca efectivo y la estandarización de las tasas de captura de besugo (Epigonus crassicaudus) en la pesquería multiespecífica de arrastre en Chile central. El periodo analizado correspondió de 1997 a 2004 y comprendió información detallada acerca del lance de pesca. Cada lance que contenía besugo en sus registros fue asignado a una táctica de pesca (agrupación) particular mediante análisis multivariado de la composición de la captura. La estandarización de las tasas de captura se realizó usando modelos lineales generalizados (MLG). Se descubrieron tres tácticas de pesca: una cuyo esfuerzo es dirigido sobre el besugo, otra sobre la merluza común (Merluccius gayi gayi) y una tercera sobre la merluza de cola (Macruronus magellanicus). La táctica de pesca fue usada como variable explicatoria en el MLG propuesto. La táctica de pesca es uno de los factores que en mayor medida explican la varianza del MLG. Por último, estos resultados son discutidos en el contexto de cómo la asignación de una táctica de pesca permitiría obtener índices de abundancia sin sesgos en este tipo de pesquerías demersales multiespecíficas

Palabras clave: tácticas de pesca, Epigonus crassicaudus, pesquerías multiespecificas, análisis multivariado, captura por unidad de esfuerzo.

Abstract

Key words: fishing tactics, Epigonus crassicaudus, multispecies fisheries, multivariate analysis, catch per unit effort.

Introducción

Como en muchas pesquerías de arrastre, la pesquería demersal en Chile central se caracteriza por ser una pesquería multiespecífica en la cual muchas especies son capturadas al mismo tiempo y en la misma área. En este contexto la pesca se desarrolla sobre conjuntos de especies, reflejando la composición de sus comunidades ecológicas (Pelletier y Ferraris 2000). Sin embargo, en este tipo de pesquerías sólo un pequeño número de especies constituyen la mayor parte de las capturas y de su valor económico (Alemany y Alvarez 2003).

En una pesquería multiespecífica la mortalidad por pesca total aplicada sobre una especie depende de la intención de captura, la cual es mayormente decisión del capitán de pesca. Por lo tanto el estatus de especie objetivo o acompañante suele no ser fácil de dicernir y puede variar dependiendo de múltiples factores tales como época del año, decisiones de manejo, flotas de pesca e, inclusive, acorde a las condiciones del mercado. Esta situación hace difícil la evaluación de la relación existente entre el esfuerzo total ejercido por una flota específica y la mortalidad total resultante de la aplicación de este esfuerzo (Pelletier y Ferraris 2000). Cuando los datos usados provienen de las bitácoras de pesca, la intensión de captura sólo puede ser inferida a partir de la composición de la captura resultante (Biseau 1998).

La captura por unidad de esfuerzo (CPUE), cuyos datos provienen de la actividad de pesca comercial, es frecuentemente usada para construir un índice de abundancia con el propósitos de evaluar el stock. La CPUE usualmente constituye la información clave para calibrar los modelos de evaluación de los stocks (Hinton y Maunder 2004). Su uso está basado en el supuesto de que la CPUE es proporcional a la abundancia. Desde este punto de vista se requieren series de datos precisas para obtener índices de abundancia no sesgados. En este contexto resulta importante eliminar cualquier factor que pueda influenciar la CPUE, proceso normalmente conocido como estandarización del esfuerzo. Los modelos lineales generalizados (MLG) son de los métodos más comunes para lograr este objetivo y, por varias razones, parecen ser los más adecuados (Punt et al. 2000, Hinton y Maunder 2004).

Algunos avances recientes en la construcción de índices de abundancia en pesquerías multiespecíficas se han enfocado en eliminar la heterogeneidad de las operaciones de pesca que proviene de las variaciones en la intensión de captura. Suponiendo que cada operación de pesca (lances en este caso) pueda ser descrita sin ambigüedades por la localidad de pesca, el arte usado y la composición de captura (García-Rodríguez 2003), es posible agrupar las operaciones de pesca con base en la similitud de composición de especies. A estas agrupaciones se les han dado diferentes nombres en la literatura (Pelletier y Ferraris 2000), pero nosotros preferimos usar el termino "táctica de pesca" para referirnos a la decisión hecha antes de cada operación de pesca.

Este artículo está enfocado en la separación del esfuerzo de pesca efectivo y en cómo la asignación de tácticas de pesca influencia la estandarización en las tasas de captura de besugo (Epigonus crassicaudus) en Chile central. En pesquerías multiespecíficas cualquier intento de estimar el esfuerzo de pesca efectivo debería empezar por la identificación de las diferentes tácticas de pesca adoptadas por una pesquería en particular (Sbrana et al. 2003). Aquí se identificaron las tácticas de pesca mediante un análisis estadístico multivariado, y la estandarización de las tasas de captura se realizó mediante MLG.

La pesquería demersal en Chile central se desarrolló principalmente enfocada en la merluza común (Merluccius gayi gayi) (Cubillos et al. 1999, Paya y Ehrhardt 2005); luego se amplió rápidamente para incluir otros recursos, muchos de ellos capturados en la plataforma y talud continental. Entre ellos, el besugo empezó a aparecer en las capturas a partir de 1997, mientras que recursos de aguas profundas tales como el "orange roughy" (Hoplostethus atlanticus) y alfonsino (Beryx splendens) se empezaron a contar entre las capturas a partir de 1999. Estas especies son capturadas en montes y cañones submarinos por embarcaciones que presentan el mayor poder de pesca de la pesquería demersal. Recientemente, durante el 2000, la merluza de cola (Macruronus magellanicus) pasó a ser una importante especie en la pesquería demersal de Chile central (Paya y Ehrhardt 2005). Principalmente en la plataforma continental, las embarcaciones capturan muchas especies ya sea simultánea o secuencialmente. Particularmente, la pesquería enfocada en la merluza común y el besugo captura muchas especies de forma incidental, entre las que destacan el congrio negro (Genypterus maculatus), el congrio dorado (Genypterus blacodes), la raya volantín (Dipturus chilensis) y la merluza de cola. En este contexto, la pesquería demersal frente a Chile central muestra un patrón complejo en la intensión de captura (Sobenes et al. 2005), dificultando la obtención de índices de abundancia específica no sesgados ya que se trata de una pesquería multiespecífica. De acuerdo con Wiff et al. (2005), uno de los factores claves en la evaluación del stock de besugo en Chile central es el manejar un índice de abundancia construido sobre una pesquería altamente multiespecífica, donde la intensión de captura no es fácil de determinar a partir de una inspección rápida de los datos.

Materiales y métodos

Se usaron las bitácoras de pesca de la flota industrial (datos de captura y esfuerzo) recolectadas por el Instituto de Fomento Pesquero (se pueden encontrar más detalles acerca del procedimiento de muestreo en Tascheri et al. 2005). Básicamente, la mayor parte de la información aquí utilizada acerca de la composición de las capturas fue reportada por los pescadores para cada lance. Cerca de 16% del total de lances analizados en todo el periodo cubierto fueron reportados por observadores científicos.

Durante el periodo 1997-2004 se registraron 7424 lances que contenían besugo, en los que estuvieron involucradas 34 embarcaciones con una eslora media de 45.5 m (de 22.15 a 54.25 m), una potencia media de 1758 hp (de 400 a 2400 hp), y un registro bruto de 418 t (de 40 a 1037 t). Entre 73 especies registradas se seleccionaron las que aparecieron en más del 1% del total de lances. Usando este procedimiento se seleccionaron 12 especies concurrentes en la pesquería de besugo.

Con el objetivo de explorar las diferentes tácticas de pesca de la pesquería de arrastre demersal de Chile central, se realizó un análisis de componentes principales (ACP) a un archivo que contenía el porcentaje de contribución (en peso) de cada especie al total de la captura por lance. El archivo usado contenía 7424 filas (lances) y 13 columnas (especies consideradas incluyendo el besugo). El ACP sintetiza las relaciones entre variables y aporta información valiosa para evaluar las estructuras intrínsecas en bases de datos extensas. En él se consideraron las componentes que, en conjunto, explicaban más de 85% de la varianza total. Además se aplicó un análisis de agrupación no jerárquico a los puntajes del ACP retenidos, con el objetivo de evaluar las diferentes tácticas de pesca en la pesquería de besugo en Chile central.

Debido a que el gran número de registros (lances) no es manejable directamente mediante agrupamiento jerárquico aglomerativo (AJA), la agrupación de lances se realizó siguiendo los dos pasos recomendados de He et al. (1997). Primero se realizó un análisis de agrupamiento no jerárquico (K-mean) cuyo objetivo fue agrupar el total del lances en 2500 agrupaciones no jerárquicas (centroides). El segundo paso consistió en realizar un AJA (dendrograma) a esas 2500 agrupaciones no jerárquicas, haciendo aglomeraciones sucesivas de elementos pareados (Ward 1963). Se usó la distancia euclidiana como medida de similitud. Como argumentan He et al. (1997), las agrupaciones seleccionadas en el AJA son muy subjetivas, como resultó en nuestro caso de estudio. Debieron hacerse más de dos agrupaciones para poder evidenciar diferentes tácticas de pesca. Con base en la similitud de la composición específica de captura y su porcentaje de contribución, se usaron las agrupaciones resultantes para identificar cada lance en su correspondiente táctica de pesca (agrupación). De esta forma, se compararon las composiciones específicas de la captura obtenida por cada grupo. Todos los análisis estadísticos se realizaron con el paquete estadístico R.

Una vez definida la táctica de pesca para cada lance, se aplicó un MLG (McCullagh y Nelder 1989) con el objetivo de estandarizar el índice de CPUE para la especie objetivo seleccionada (E. crassicaudus). De acuerdo con los datos disponibles la unidad de esfuerzo elegida fue el tiempo efectivo de arrastre en horas. El MLG es un método ampliamente usado para estandarizar las tasas de captura (Maunder y Punt 2004), ya que permite incorporar las variables físicas y categóricas asociadas con la evolución de la flota, las cuales pueden producir cambios en la capturabilidad. Por otra parte, los MLG son modelos flexibles con la capacidad de explorar diferentes alternativas para la distribución del error en la variable de respuesta (Punt et al. 2000). En el MLG seleccionamos la distribución log-normal para describir la variable de respuesta (tasa de captura esperada). De acuerdo con Punt et al. (2000) la distribución log-normal es adecuada para describir las tasas de capturas cuando su varianza es proporcional a su media al cuadradro. Por lo tanto, se realizó una selección de modelos basada en la bondad de ajuste para diferentes modelos que intentan describir la relación entre la media y la varianza de las tasas de captura mensuales.

Se analizaron las variaciones en las tasas de capturas considerando años, meses, estratos de profundidad y zonas. Se consideraron cuatro estratos de profundidad: 50-300 m, 300336 m, 336-370 m y 370-800 m, de acuerdo con los percentiles de <25, 25-50, 50-75 y >75, respectivamente. El área total fue dividida en tres zonas latitudinales: (a) 31-35° S (b) 35-37° S y (c) 37- 42° S. Se aplicó el siguiente MLG:

Ln(u_ijklm) = α + Y_i + V_j + M_k + D_l + Z_m + ε_ijklm

Resultados

Las especies seleccionadas en orden de frecuencia de aparición fueron: (1) merluza común (Merluccius gayi gayi), (2) congrio dorado (Genypterus blacodes), (3) merluza de cola (Macruronus magellanicus), (4) raya volantín (Dipturus chilensis), (5) congrio negro (Genypterus maculatus), (6) raya (Raja sp.), (7) chancharro (Helicolenus lengerichi), (8) merluza del sur (Merluccius australis), (9) reineta (Brama australis), (10) gamba (Hymenopenaeus diomedeae), (11) jibia (Dosidicus gigas), y (12) lenguado de ojo chico (Paralichthys microps).

Tras la aplicación del ACP a la composición de captura se encontraron seis componentes que en conjunto explicaron 85% del total de la varianza. Al menos tres grupos de tácticas de pesca se pueden distinguir en el gráfico de las primeras dos componentes (fig. 2a). La especie dominante fue el besugo, seguido de la merluza común y la merluza de cola. Las otras especies aparecen en el centro del gráfico de componentes, lo que indica que éstas no fueron dominantes en la explicación de la composición de la captura. La primera componente agrupa todos los lances compuestos por besugo y merluza común, ambos relacionados negativamente. En la segunda componente, los lances compuestos por besugo y merluza común están correlacionados negativamente con la presencia de merluza de cola y congrio dorado.

Los grupos resultantes del AJA de los centroides se presentan en la figura 2b. Con base en las proporciones de especies en cada lance se encontraron tres grupos principales (tácticas de pesca). Con el objetivo de hacer más fácil la visualización de los grupos, en la figura 2b se muestran los primeros 100 nodos. El grupo 1 se caracterizó por una gran proporción de lances (53%) en los que dominó el besugo, con una proporción media (en peso) de 78% en cada lance (fig. 3, agrupación 1). Esta agrupación presentó una tasa media de captura de besugo de 10.53 toneladas por hora de arrastre (t/h-a). Los lances de este grupo se llevaron a cabo regularmente alrededor de los 340 m de profundidad, al borde de la plataforma continental. La agrupación 2 representa una baja proporción de los lances (4%), mayormente caracterizados por la presencia de merluza de cola, con un promedio de 84% de esta especie en cada lance (fig. 3, agrupación 2). Esta agrupación presenta operaciones de pesca inusuales en la pesquería de besugo toda vez que éstas ocurren a grandes profundidades (~400), alejadas de la plataforma continental. Estos lances también muestran una baja tasa de captura de la especie objetivo (en promedio 0.48 t/ h-a). La agrupación 3 representa 43% del total de lances y se caracteriza por una gran captura (en peso) de merluza común (85%, fig. 3, agrupación 3). Esta agrupación representa lances realizados en aguas someras (~300), cerca de la costa, donde regularmente opera la pesquería de merluza común. Esta agrupación también muestra una baja tasa de captura de la especie objetivo (0.66 t/h-a), en comparación con la agrupación 1. La tabla 1 resume algunas características de estas tres agrupaciones.

Discusión

A pesar del complejo patrón de captura que exhibe la pesquería demersal multiespecífica de Chile central, aun es posible identificar un claro comportamiento en la asignación del esfuerzo a lo largo de todo el periodo considerado. Se pueden identificar tres grupos en los lances que incluyen besugo en sus registros. El primer grupo está representado por los lances con altas tasas de captura de besugo, efectuados a profundidades medias sobre la plataforma continental, y abarca más de la mitad de los lances registrados. El segundo grupo consiste en una pequeña cantidad de lances, en su mayoría dirigidos hacia merluza de cola, registrados en aguas profundas (~400 m) y más alejados de la plataforma continental. El último grupo es importante en cuanto al número de lances registrados, y se caracteriza por presentar mayormente capturas de merluza común en profundidades someras en comparación con los otros dos grupos. Esto indica que el tercer grupo lo constituyen lances realizados más cerca de la costa. A pesar de las diferencias mencionadas, las embarcaciones que realizan los lances en estas agrupaciones son básicamente las mismas (tabla 1). Esto indica que una embarcación presenta distintas tácticas de pesca a lo largo de un año, más que una táctica específica de pesca este relacionada con un tipo particular de embarcaciones. Una embarcación específica puede ser asignada a uno u otro grupo, lo que refleja finalmente la decisión del capitán de pesca en cada lance. Sin embargo, si nos basamos en la composición de captura, el grupo 1 presenta al besugo como especie objetivo, mientras que los grupos 2 y 3 parecen capturar esta especie más bien como fauna concurrente.

De acuerdo con la Ley Chilena General de Pesca y Acuicultura (LCGPA), en términos estrictos, el besugo no es una especie objetivo. Este estatus es reconocido cuando una flota asigna la mayor parte de su esfuerzo pesquero a un determinado recurso, y tal esfuerzo se aplica de manera consistente en el tiempo. Entre 1997 y 2004 las capturas de besugo estuvieron mayormente asociadas a la pesquería de merluza común, particularmente a las operaciones de pesca basadas en San Vicente (36°44' S) y Talcahuano (36°41' S). Sin embargo, en la mayor parte de los desembarques de besugo para ese periodo podrían no ser catalogados como fauna concurrente, ya éste también era una especie objetivo en esos viajes de pesca. En este contexto, antes de 2001 la pesquería de merluza común operaba básicamente en una "carrera por capturar el máximo posible de la cuota anual asignada". En ese periodo se capturaron especies alternativas como el besugo durante la segunda mitad del año, cuando la mayor parte de la cuota de merluza común había sido capturada. La "carrera por pescar" se agudiza particularmente durante la segunda mitad de 2000, cuando el remanente de la cuota anual fue fraccionado en una base mensual, medida que ocasionó que se completaran los desembarques autorizados durante las primeras dos semanas de cada mes. En esta situación, recursos alternativos como la merluza de cola y el besugo tomaron especial relevancia debido a que permitían mantener la flota en operación. Durante 2001 se introdujo un tipo de cuotas individuales cuyo objetivo era manejar la pesquería de merluza común. Así se esperaba que al tener derecho de propiedad sobre una porción de la cuota se pudiera lograr una mejor programación para capturar la cuota total de merluza común. Esta medida tuvo a su vez como consecuencia la posibilidad de realizar viajes de pesca con otras especies objetivo, tales como el besugo. Hasta la primera mitad de 2003 la pesquería de besugo operó bajo el régimen de libre acceso. En julio de 2003 las autoridades competentes recomendaron estudiar la disponibilidad de datos tendientes a establecer las ventajas de cambiar el régimen de pesca existente. En agosto de 2004 la pesquería de besugo fue declarada en "plena explotación", que corresponde a un régimen particular de pesca establecido en la LCGPA, y que otorga a la autoridad la facultad de establecer una cuota anual de captura. Estos importantes cambios administrativos entre 2000 y 2004 fueron relevantes para que entonces se otorgara al besugo el estatus de especie objetivo. Estos cambios hacen que la cuantificación del esfuerzo pesquero total ejercido sobre este recurso (y por lo tanto la mortalidad por pesca) requiera de una clasificación lance por lance de la intencionalidad antes de intentar cualquier estimación de un índice de abundancia.

En la literatura las tácticas de pesca han sido usualmente evaluadas usando la captura por viaje o captura por día fuera de puerto como unidades de esfuerzo (e.g., Pelletier y Ferraris 2000, García-Rodriguez 2002, Sbrana et al. 2003). Cuando se utilizan estas unidades de esfuerzo se pierde cierta resolución de la información util para la evaluación de las tácticas de pesca. Por definición, la unidad de esfuerzo más pequeña en la que un capitán de pesca decide que capturar debe ser el lance. En un viaje de pesca pueden realizarse muchos lances, pudiendo cada uno reflejar diferentes tácticas de pesca. En este trabajo se utilizó información registrada por lance de pesca, la cual provee datos de mayor precisión para evaluar las tácticas de pesca separando claramente la composición de especies correspondiente a cada agrupación. A pesar de la clara separación de las agrupaciones, se evitó usar sólamente la información proveniente de la agrupación 1 para construir el índice de CPUE. Para ello, en el contexto de este artículo, se consideraron dos razones. Primero, si se eliminan dos de las agrupaciones el número de datos decrece radicalmente, disminuyendo los grados de libertad. Segundo y más relevante, aun cuando las agrupaciones 2 y 3 parecen capturar besugo como fauna concurrente, sus lances pueden aun proporcionar información valiosa para el MLG si se las asigna la táctica de pesca apropiada. Desde este punto de vista, aquí se usaron las agrupaciones como un efecto en el MLG. La asignación de cada lance a una táctica de pesca específica permite filtrar en el MLG la intensión de pesca, evitando así transferir esta variabilidad a los factores temporales (años, meses) que son importantes como índices de abundancia. Usando las agrupaciones como un efecto en el MLG, el índice de CPUE anual (parcial por año) muestra una suave caída desde 1997 a 2004. En comparación, cuando no se usa la clasificación por agrupaciones el índice de CPUE anual muestra un marcado patrón de decrecimiento en el tiempo. Esto muestra que los factores temporales se ven fuertemente afectados al usar el procedimiento de estandarización rutinario para pesquerías (ignorando la clasificación de agrupaciones).

En el mundo entero se sabe muy poco acerca de aspectos poblacionales básicos del genero Epigonus sp. debido a la falta de estudios básicos sobre sus aspectos biológicos y pesqueros. En Chile, E. crassicaudus es una especie que habita la plataforma continental, formando densas agregaciones (Wiff et al. 2005). Cuando se capturan como fauna concurrente especies densamente agregadas, éstas constituyen sólo una pequeña proporción del total de la captura, dando como resultado bajas tasas de capturas. Este comportamiento, característico de los cardúmenes, nos permite suponer que en pesquerías demersales profundas es particularmente importante la asignación de tácticas de pesca a cada lance antes de la estandarización de la CPUE. Usando el procedimiento de estandarización rutinario los lances de fauna concurrente pueden tener el mismo peso estadístico en la determinación del índice de CPUE. Como ha sucedido en los resultados aquí mostrados, cuando se ignora el procedimiento de asignación de tácticas el índice declina más rápido que la abundancia, proceso conocido como hiperdepleción (Harley et al. 2001). Como la pesquería del besugo, muchas otras pesquerías demersales a lo largo de la costa chilena son de carácter multiespecífico, las cuales forman densas agregaciones. En tales pesquerías la información más valiosa para calibrar los modelos de evaluación proviene usualmente de los índices de CPUE construidos con datos provenientes de las embarcaciones de pesca comercial. En este contexto, el ignorar las técnicas de agrupación de cada lance puede producir series de CPUE sesgadas, que no resultan válidas como índices de abundancia. En el caso particular de la pesquería de besugo frente a Chile central, el ignorar las técnicas de agrupación puede generar subestimaciones de la abundancia, produciendo al final deficiencias en las decisiones de manejo. Ante este escenario recomendamos que, con el objetivo de tener índices de abundancia sin sesgos, para las pesquerías multiespecificas se usen técnicas estadísticas que permitan filtrar la intencionalidad de captura.

Agradecimientos

Este trabajo fue financiado por el "Proyecto de investigación y CTP besugo (Epigonus crassicaudus) 2006" y por el "Programa de seguimiento de situación de las principales pesquerías nacionales: Proyecto pesquería demersal centro-sur", ambos proyectos desarrollados por el Instituto de Fomento Pesquero (IFOP-Chile). Durante la escritura del manuscrito, el primer autor fue financiado por la "Beca Presidente de la República" para estudios de postgrado en el extranjero otorgado por MIDEPLAN-Chile. Deseamos agradecer a L New y a dos revisores anónimos sus valiosos comentarios que ayudaron a enriquecer el presente manuscrito.

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