محاسبه کل صید مجاز: مدل شفر چگونه محدودیتهای شیلات را تعیین میکند
علم شیلات برای تعیین میزان صید مجاز ماهی بدون فروپاشی جمعیت آنها، بر یک فرمول ریاضی مربوط به سال ۱۹۵۴ تکیه دارد. ارزیابیهای مدرن ذخایر اکنون در حال اصلاح این خط پایه هستند تا تغییرات اقلیمی و تعاملات چندگونهای را در نظر بگیرند.
به قلم مرجان موسوی
این خبر را به اشتراک بگذارید
- مدیران شیلات
- تمرکز بر استفاده از MSY بهعنوان یک هدف نظارتی شفاف و الزامآور قانونی برای به حداکثر رساندن تولید غذا.
- بومشناسان دریایی
- استدلال میکنند که مدلهای تکگونهای پویایی شکارچی-شکار و اثرات تغییرات اقلیمی را نادیده میگیرند.
- اقتصاددانان منابع
- حمایت از حداکثر محصول اقتصادی، که با در نظر گرفتن افزایش هزینههای صید در ذخایر کاهشیافته، بهطور طبیعی زیستتوده بیشتری را در آب باقی میگذارد.
دیدگاههایی که این گزارش پوشش نداده
- صیادان سنتی و خرد
- جوامع بومی ساحلی
در سال ۱۹۵۴، در دفاتر کمیسیون بینآمریکایی ماهیان تن حارهای در لا هویا، کالیفرنیا، زیستشناسی به نام میلنر بیلی شفر دادههای دههها صید ماهی تن زردباله را در برابر تلاش مورد نیاز برای صید آنها رسم کرد. او به دنبال یک تعادل ریاضی خاص بود: نقطه دقیقی که در آن استخراج انسانی با حداکثر نرخ تولیدمثل طبیعی یک جمعیت وحشی برابر شود. محاسبه حاصل از این بررسی، به پایه و اساس مدیریت جهانی شیلات تبدیل شد.[3]
فرضیهای که شفر فرموله کرد، بر منحنی رشد لجستیک یک جمعیت استوار است. زمانی که یک محیط دریایی کاملاً دستنخورده باشد، ذخیره ماهیان به ظرفیت برد خود میرسد؛ یعنی حداکثر زیستتودهای که زیستگاه میتواند پشتیبانی کند. در این نقطه اوج، رقابت برای غذا و فضا شدید است و رشد خالص جمعیت تقریباً به صفر میرسد.[3][5]
در مقابل، اگر یک جمعیت بهشدت کاهش یابد، تعداد بزرگسالان مولد برای تولید تعداد زیادی فرزند، حتی با وجود منابع فراوان، بسیار کم خواهد بود. مدل شفر مطرح میکند که حداکثر تعداد مطلق ماهیان جدید زمانی به جمعیت اضافه میشود که ذخیره دقیقاً در ۵۰ درصد ظرفیت برد دستنخورده خود باشد.[3]
این نقطه میانی، موتور محرک «حداکثر محصول پایدار» (MSY) است. با صید عمدی یک ذخیره بکر تا رسیدن به نیمی از اندازه اصلی آن، مدیران از نظر تئوری بالاترین نرخ ممکن تجدید بیولوژیکی را تحریک میکنند. سپس کل صید مجاز بهگونهای تنظیم میشود که دقیقاً همان مازاد سالانه برداشت شود و جمعیت بهطور پیوسته در پربازدهترین اندازه خود معلق بماند.[5]
نهادهای نظارتی از نظر تاریخی این منحنی سهمیشکل را مستقیماً به سیاست تبدیل کردند. کنوانسیون سازمان ملل متحد در مورد حقوق دریاها، که در سال ۱۹۸۲ تصویب شد، MSY را بهعنوان استاندارد بینالمللی برای حفظ یا بازیابی جمعیتهای دریایی تثبیت کرد و یک آستانه بیولوژیکی نظری را به یک هدف قانونی الزامآور تبدیل نمود.[4]
با این حال، ظرافت ریاضی مدل شفر، پیچیدگی بیولوژیکی اقیانوس را پنهان میکند. معادله اصلی با تمام ماهیان یک ذخیره بهعنوان واحدهای یکسان زیستتوده رفتار میکند و متغیرهای حیاتی مانند سن، اندازه و بلوغ تولیدمثلی را نادیده میگیرد.[7]
زیستشناسان دریایی خاطرنشان میکنند که ماهیان ماده مسنتر و بزرگتر، بهطور تصاعدی تخمهای بیشتری نسبت به بزرگسالان جوانتر تولید میکنند. با کاهش جمعیت به نصف، ناوگانهای تجاری اغلب ابتدا این افراد بسیار بارور را حذف میکنند و ساختار تولیدمثلی ذخیره را بهطور بنیادین تغییر میدهند، حتی اگر کل زیستتوده در حد مطلوب نظری ۵۰ درصد باقی بماند.[7]
زیستشناسان دریایی خاطرنشان میکنند که ماهیان ماده مسنتر و بزرگتر، بهطور تصاعدی تخمهای بیشتری نسبت به بزرگسالان جوانتر تولید میکنند.
علاوه بر این، مدل فرض میکند که محیط ایستا است و ظرفیت برد ثابت میماند. تغییرات ناشی از اقلیم در دمای اقیانوس و اسیدی شدن آن، توزیع پلانکتونها را تغییر میدهد؛ به این معنی که ظرفیت برد پایه یک زیستگاه در سال ۲۰۲۶ بهندرت با سال ۱۹۹۶ یکسان است.[4]
دیوان محاسبات اروپا در یک بررسی جامع از محیط زیست دریایی این محدودیتها را برجسته کرد و خاطرنشان ساخت که «اقدامات اتحادیه اروپا به بازیابی اکوسیستمها و زیستگاههای مهم دریایی منجر نشده است.» این گزارش نشان داد که علیرغم پایبندی به اهداف MSY، ۴۶ درصد از ذخایر ارزیابیشده مدیترانه همچنان در وضعیت صید بیرویه قرار دارند.[8]
کاربرد سفت و سخت یک مدل تکگونهای همچنین در در نظر گرفتن پویایی شکارچی و شکار که بر اکوسیستمهای واقعی حاکم است، ناکام میماند. اگر یک شیلات حداکثر محصول پایدار یک گونه علوفهای مانند شاهماهی یا ساردین را استخراج کند، همزمان منبع غذایی مورد نیاز برای حفظ ظرفیت برد شکارچیان بزرگتر مانند ماهی کاد یا تن را نیز حذف میکند.[4]
برای رفع این نقاط کور سیستمی، علم شیلات معاصر فراتر از منحنی پایه شفر تکامل یافته است. بومشناسان کمی اکنون از مدلهای بیزی شفر و شبیهسازیهای مونت کارلو استفاده میکنند و تا ۱۰۰,۰۰۰ تکرار را برای محاسبه محدودیتهای صید تحت شرایط محیطی متغیر اجرا میکنند.[2][6]
این روشهای محاسباتی پیشرفته، که اخیراً برای ارزیابی ذخایر ماهی سیم دریایی در دریای عرب به کار گرفته شدهاند، ضرایب صیدپذیری غیرخطی را در بر میگیرند. بهجای فرض اینکه تلاش برای صید منجر به صید متناسب میشود، این مدلها در نظر میگیرند که چگونه ماهیان گلهای با کوچک شدن زیستگاهشان راحتتر صید میشوند و از برآورد بیش از حد فراوانی توسط مدیران جلوگیری میکنند.[2]
اقتصاددانان منابع نیز از تغییر هدف از حداکثر محصول پایدار به «حداکثر محصول اقتصادی» (MEY) حمایت میکنند. این رویکرد افزایش هزینه سوخت و نیروی کار مورد نیاز برای صید آخرین ماهیان موجود در یک ذخیره کاهشیافته را در نظر میگیرد.[1]
از آنجا که با کمیاب شدن ماهی هزینه صید افزایش مییابد، نقطه حداکثر سود زمانی رخ میدهد که جمعیت در زیستتوده بالاتری باقی بماند—معمولاً در حدود ۶۰ درصد ظرفیت برد، یا تقریباً ۱.۲ برابر زیستتوده مورد نیاز برای MSY.[1][6]
مدیریت برای محصول اقتصادی ذاتاً یک حاشیه امن بیولوژیکی بزرگتر در برابر شوکهای محیطی فراهم میکند. ذخیرهای که بالاتر از آستانه MSY حفظ شود، در برابر امواج گرمایی ناگهانی دریایی یا رویدادهای آلودگی موضعی بهمراتب مقاومتر است.[1]
گذار از یک معادله ایستای مربوط به سال ۱۹۵۴ به مدلسازی پویای چندگونهای، نشاندهنده یک تغییر بنیادین در نحوه مدیریت استخراج غذای وحشی توسط بشر است. کل صید مجاز دیگر بهعنوان یک حق ثابت در نظر گرفته نمیشود، بلکه بهعنوان یک متغیر در حال تنظیم مداوم و مرتبط با شرایط لحظهای اقیانوس دیده میشود.[9]
- 50%
- هدف ظرفیت برد برای حداکثر محصول پایدار
- 60%
- هدف برآورد شده ظرفیت برد برای حداکثر محصول اقتصادی
- 46%
- ذخایر ارزیابیشده مدیترانه که همچنان در وضعیت صید بیرویه قرار دارند
روند رویداد
۱۹۵۴
میلنر بیلی شفر مدل پایه تولید مازاد را برای مدیریت شیلات منتشر میکند.
۱۹۸۲
کنوانسیون سازمان ملل متحد در مورد حقوق دریاها، MSY را بهعنوان یک استاندارد نظارتی جهانی تصویب میکند.
دهه ۲۰۱۰
مدیریت شیلات مبتنی بر اکوسیستم، تکمیل اهداف تکگونهای MSY را با مدلسازی پویا آغاز میکند.
آنچه نمیدانیم
- اینکه اسیدی شدن اقیانوسها ناشی از تغییرات اقلیمی با چه سرعتی ظرفیت برد پایه در مناطق تاریخی صید را بهطور دائمی تغییر خواهد داد.
- آیا مدلهای محاسباتی چندگونهای میتوانند برای مدیریت آبهای بینالمللی با وجود محدودیت در جمعآوری دادهها، بهطور دقیق مقیاسپذیر شوند یا خیر.
چرا مهم است
محدودیتهای کل صید مجاز، بقای اکوسیستمهای دریایی جهانی و ثبات اقتصادی جوامع ساحلی وابسته به آنها را تعیین میکند.
منابع
[1]North American Journal of Fisheries Managementاقتصاددانان منابعMaximum Economic Yield and Nonlinear Catchability
مطالعه در North American Journal of Fisheries Management →
[2]Journal of Marine Science and Engineeringاقتصاددانان منابعAssessment of Seabream Fisheries Stock of Oman Using the Monte Carlo Catch Maximum Sustainable Yield and the Bayesian Schaefer Model Methods
مطالعه در Journal of Marine Science and Engineering →
[3]GitHub Pagesمدیران شیلاتChapter 7 Surplus Production Models
مطالعه در GitHub Pages →
[4]Sea Around Usبومشناسان دریاییFisheries managers should not abuse Maximum Sustainable Yield
مطالعه در Sea Around Us →
[5]ResearchGateمدیران شیلاتMaximum Sustainable Yield
مطالعه در ResearchGate →
[6]Mathematics and Computational Sciencesمدیران شیلاتNumerical simulation and optimal fishing effort for a fishery with total allowable catch (TAC)
مطالعه در Mathematics and Computational Sciences →
[7]Southern Fried Scienceبومشناسان دریاییMaximum (un)Sustainable Yield
مطالعه در Southern Fried Science →
[8]European Court of Auditorsبومشناسان دریاییSpecial report: Marine environment
مطالعه در European Court of Auditors →
[9]تیم سردبیری کوهستانتحلیل تیم سردبیری کوهستان
مطالعه در تیم سردبیری کوهستان →
نظرات
بیشتر در محیط زیست
مشاهده همه →فناوری آبشیرینکن
محدودیت ۱.۰۶ کیلوواتساعت بر متر مکعب: قانون دوم ترمودینامیک چگونه سقف بازدهی شیرینسازی آب را تعیین میکند
8 منبع
فیزیک گرمای شهری
بازتابش سطحی و تبخیر-تعرق: فیزیک خنکسازی جزایر گرمایی شهری
8 منبع
حوضه آمازون
چگونه عبور از مرز ۲۰ تا ۲۵ درصدی جنگلزدایی، آمازون را به ساوانا تبدیل میکند
6 منبع
اقتصاد انتشار
تفاوت ساختاری آلایندهها: چرا دیاکسید کربن نیازمند انتشار صفر خالص است، اما آلایندههای جریانی قابل مدیریتاند
8 منبع
هر زاویه. هر روز.
دریافت محیط زیست اخبار همراه با پوشش کامل منابع و تحلیل دیدگاهها، مستقیم در صندوق ورودی شما.





