Im Ozean bewegt sich alles. Wellen schieben sich durch riesige Salzwasserschwaden, Ebbe und Flut, und im Laufe der Zeit verwandeln tektonische Grollen den Meeresboden. Mit all dieser Bewegung bewegt sich auch das Leben im Meer - was die Ozeane zu einem der dynamischsten Ökosysteme der Erde macht. Dieses ständige Mischen kann es schwierig machen, vorherzusagen, wo sich eine bestimmte Meeresspezies an einem bestimmten Tag befinden könnte. Genau das versucht Elliott Hazen, ein Fischereiwissenschaftler der National Oceanic & Atmospheric Association (NOAA), mit einer neuen Modellierungssoftware.
Hazen und ein Team anderer Fischereiwissenschaftler haben EcoCast entwickelt, um den unbeabsichtigten Beifang geschützter Meerestiere zu verringern und gleichzeitig eine nachhaltige Fischerei zu unterstützen. Ihre Ergebnisse wurden letzte Woche in Science Advances veröffentlicht . Mit EcoCast können Fischer in bestimmten Schutzgebieten Kaliforniens bereits von der Fischerei befreit werden, und NOAA arbeitet an einer Smartphone-App, mit der Fischer diese dynamischen Daten in Echtzeit erhalten.
Das Team konzentrierte sich auf die kalifornische Drift Gillnet (DGN) -Fischerei, die auf Breitschnabelschwertfische entlang der Westküste der USA abzielt. Die Fischerei, die in den letzten Jahren zurückgegangen ist, brachte 2017 nur noch 176 Tonnen Schwertfisch ein - nach einem historischen Höchststand von 2.198 Tonnen im Jahr 1985. DGN-Fischer verwenden Maschennetze, die vertikal im Wasser schwimmen, um den Schwertfisch zu fangen, aber Die Netze fangen häufig weitere Arten - ein Phänomen, das als Beifang bezeichnet wird -, darunter die vom Aussterben bedrohte pazifische Lederschildkröte, Blauhaie und kalifornische Seelöwen.
Es geht nicht nur um den Schutz gefährdeter Arten, erklärt Gary Burke, Fischer in Kalifornien und Mitglied der Commercial Fishermen of Santa Barbara. „Fischer wollen keinen Beifang. Es bricht unsere Ausrüstung und es ist teuer. Also meiden wir es gerne. “
EcoCast berücksichtigt eine Reihe von ozeanografischen Variablen, um eine flüssige Karte zu erstellen, die Bereiche hervorhebt, in denen Fischer wahrscheinlich hohe Konzentrationen ihrer Zielarten finden und nicht die geschützten Arten, die sie nicht fangen möchten.
In dieser Fallstudie verwendete Hazen Verfolgungs- und Beobachterdaten für die drei Arten, die als Beifang enden könnten - pazifische Lederschildkröten, Blauhaie und kalifornische Seelöwen - sowie Schwertfische selbst, um zu bestimmen, welche Arten von Bedingungen sie bevorzugten. Dinge wie Wassertemperatur, Wassertiefe, Wasserturbulenzen und die Menge an Chlorophyll A - ein Ersatz für die Menge an Nahrung in einem Gebiet - werden kombiniert, um Orte zu schaffen, die die jeweilige Spezies besuchen möchte. Wenn Sie genau wissen, wohin Tiere reisen (und wann), können Sie sich einen Eindruck davon verschaffen, warum diese Muster auftreten.
Indem sie diese Informationen in Computermodelle übertragen, können die Forscher in EcoCast Karten erstellen, in denen anhand der Bedingungen des Ozeans vorhergesagt wird, ob die Zielarten an einem bestimmten Tag in einem Gebiet vorkommen werden - wie bei Ihrer täglichen Wettervorhersage, jedoch mit mehr Variablen. „Früher haben die Menschen das Management anhand einer einzigen Variablen wie der Temperatur betrachtet“, sagt Hazen. „Wir wissen jedoch, dass Tiere auf mehreren Ebenen und aus mehreren Gründen mit ihrer Umwelt interagieren.“ Hazen fuhr fort: „Eine Reihe verschiedener ozeanischer Variablen ergibt eine bessere Sicht auf die ozeanische Landschaft, aus der die Tiere wählen. “
Die Verwendung einer dynamischen Modellierungssoftware könnte eine bessere Möglichkeit für Manager sein, Fischereivorschriften in einer Art und Weise festzulegen, die Arten schützt und eine wertvolle Fischerei bewahrt. Dies kann auch dazu beitragen, Entscheidungen darüber zu treffen, wo Meeresschutzgebiete - Gebiete, in denen der Fischfang begrenzt oder verboten ist - angesichts der raschen Meeresveränderungen aufgrund des Klimawandels angesiedelt werden sollten.
Gegenwärtig sehen die Fischereivorschriften der kalifornischen DGN ein Pacific Leatherback Conservation Area vor, das jährlich vom 15. August bis 15. November für die Fischerei gesperrt wird, um die Meeresschildkröten vor Kiemennetzen zu schützen. Als Hazen und seine Kollegen das EcoCast-Modell auf diese Gebiete anwendeten, stellten sie fest, dass dynamische Verschlüsse viel kleiner sein könnten - tatsächlich bis zu zehnmal kleiner - und die Schildkröten dennoch auf demselben Niveau schützen würden.
Diese Dynamik und das Erkennen eines fluiden Ökosystems ist möglicherweise das vielversprechendste Merkmal von EcoCast, sagt Heidi Taylor, eine Fischereimanagerin von NOAA, die mit der DGN-Fischerei zusammenarbeitet. Taylor sagt: „Dieses Tool wird für Fischer am nützlichsten sein und es ist wichtig, dass Fischer dieses Tool verwenden, um ihre Optionen abzuwägen und eine fundierte Geschäftsentscheidung darüber zu treffen, wo ihre Netze geworfen werden sollen.“ Taylor ist zuversichtlich, dass EcoCast möglich ist Unterstützung des Entscheidungsprozesses, der das Gleichgewicht zwischen lebensfähiger Fischerei und dem Erhalt des Lebensraums der Ozeane einschließt.
Mit einer täglichen Aktualisierung der Karte könnte EcoCast sicherlich dazu beitragen, festzustellen, wohin sich ein Kiemennetzfischer auf einer bestimmten Reise begeben könnte, und Burke erklärt, dass die Fischer bereit sind, die neu verfügbaren, kostenlosen Daten auszuprobieren.
Die Feinabstimmung von EcoCast zur genauen Vorhersage der Populationen verschiedener Meeresspezies ist noch in Arbeit. Wenn sich unser Klima und die Ozeane erwärmen, ändern die Tiere ihre üblichen Routen und Verhaltensmuster. EcoCast muss ständig aktualisiert werden, sobald neue Informationen verfügbar sind. Aber die Fließfähigkeit von EcoCast ist das Schöne daran.
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