Modelación de la historia de vida temprana del jurel (Trachurus murphyi) en el Pacífico suroriental: Influencia de factores biofísicos en la conectividad de zonas desovecrianza.
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Date
2012
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Publisher
Universidad de Concepción
Abstract
La pesquería del jurel (Trachurus murphyi) constituye una de las pesquerías
pelágicas más importantes de Chile. La estructura poblacional de este
recurso incluye tres hábitats diferentes: i) un área de crianza situada en el
sector costero del sur de Perú y norte de Chile (al norte de los 30ºS), ii) un
área de alimentación ubicada en la zona centro-sur de Chile, en donde
ocurre el reclutamiento a la pesquería y finalmente, iii) una extensa área de
desove situada en la zona oceánica frente a Chile central en donde se lleva a
cabo la reproducción durante la primavera (30º - 40ºS; Arcos et al., 2001). De
acuerdo a lo anterior, el jurel presenta un alto nivel de desacoplamiento
espacial entre las zonas de desove y crianza (mayor a 1000 km), por lo tanto
el transporte de huevos y larvas entre dichas zonas (conectividad) es un
proceso clave en el éxito del reclutamiento de esta población. Las
interacciones entre los procesos físicos y la biología de los estadios
tempranos de desarrollo, se consideran entre los principales factores que
determinan la sobrevivencia larval y el éxito reproductivo de las poblaciones
de peces pelágicos, modulando de esta manera, la dinámica del
reclutamiento y las fluctuaciones de los stocks. La estructura espacial de los
desoves de jurel y la abundancia de huevos y larvas han sido bien descritos
para la época y área de máxima actividad reproductiva (Arcos et al., 2005;
Cubillos et al., 2008). Sin embargo, la conectividad y los mecanismos de
transporte entre la zona de desove y crianza son tópicos que no han sido
abordados a través de métodos que acoplen la dinámica física con el
conocimiento biológico de los estadíos tempranos de la especie.
La presente investigación aborda la historia de vida temprana del jurel desde
dos aproximaciones complementarias. Primero, se analizaron evidencias
empíricas sobre la heterogeneidad espacial en la distribución espacial por
edades en larvas de jurel y los principales procesos oceanográficos
involucrados en el proceso de transporte; segundo, se acopló un modelo
individuo basado con un modelo hidrodinámico validado para el Pacífico
iii
suroriental entre los años 1999-2008 con el objetivo de estudiar la
conectividad entre las áreas de desove oceánico y de crianza costera.
En la primera aproximación se investigó, a través de tres cruceros biooceanográficos
realizados durante primavera en años consecutivos (2003-
2005), la distribución de las larvas de jurel en el área principal de desove
oceánico del Pacífico suroriental. En dicho estudio, el análisis de la
microestructura de otolitos sagitales reveló un gradiente espacial en las
edades de larvas de jurel, con individuos más pequeños/jóvenes encontrados
principalmente en el margen oeste del área de estudio y los más
grandes/viejos encontrados casi exclusivamente en la zona costera, lo que
implicaría una deriva larval en sentido océano-costa. Esto sugiere un primer
indicio de conexión entre el área de desove y el área histórica de crianza
(situada al norte de 30°S). Con el fin de comprender los procesos
oceanográficos que impulsan este transporte larval, se infirieron patrones de
circulación a partir de dos fuentes de datos. Primero, las trayectorias de
remolinos de mesoescala, estimadas a partir de la aplicación del parámetro
de Okubo-Weiss sobre el campo de corrientes geostróficas satelital, lo que
permitió inferir el origen y seguir en el tiempo y el espacio a dichas
estructuras. Segundo, se utilizó información de 20 años de boyas derivadoras
superficiales sembradas en el Pacífico suroriental, que permitió obtener el
patrón general de circulación superficial en el área de estudio. Los resultados
mostraron que las trayectorias de los remolinos de mesoescala evidenciaron
un transporte neto hacia el noroeste (en dirección opuesta a la conectividad
larval). Además, el patrón de circulación superficial asociado al giro
anticiclónico subtropical y a corrientes energéticas recurrentes de meandros
que parecen ser los mecanismos principales que determinan la dinámica
espacial de la historia de la vida temprana de jurel, generando un transporte
neto hacia las zonas de crianza situadas en el sector costero. Se sugiere que
estos mecanismos podrían desempeñar un papel clave en el proceso de
reclutamiento y la estructura poblacional del jurel en el Pacífico suroriental.
iv
En la segunda aproximación se desarrolló un esquema de modelación
biofísica con el objetivo de evaluar la conectividad entre el área de desove
oceánica y el área de crianza costera. En ésta aproximación, un modelo
individuo basado (IBM) fue acoplado al modelo hidrodinámico OFES
(validado a través de un nuevo protocolo para evaluar el desempeño del
modelo) para estudiar el transporte de estadíos tempranos de jurel durante el
período 1999-2008. Se consideraron condiciones iniciales observadas para el
modelo IBM respecto a la estructura espacial y la magnitud del desove
(estimados a partir de cruceros bio-oceanográficos) y a la sincronización del
desove a lo largo de la temporada reproductiva (obtenidos de análisis
histológicos gonadales y monitoreo del índice gónado-somático). La validación
del modelo hidrodinámico indicó que este reprodujo de buena manera la
variabilidad intraestacional, estacional e interanual del sistema. El modelo
biofísico fue capaz de establecer una conectividad entre las áreas de desove y
crianza del jurel, lo que permitió generar una serie de tiempo de un índice de
pre-reclutamiento anual (IPR). Además, se modelaron las distribuciones
espaciales del área de crianza (llegada de individuos exitosos), las cuales se
extendieron desde los 15° a los 38°S. Las trayectorias de los individuos que
arribaron a las zonas de crianza, permitieron identificar el área donde los
individuos fueron desovados. Los individuos exitosos, seguidos en tiempo y
espacio, fueron originados en el área comprendida entre los 70° y 89°W al
sur de los 34°S, y entre los 79° y 84°W al norte de los 34°S. El IPR (desfasado
en dos años) reprodujo variaciones compatibles con la serie de
reclutamientos de jurel, proveniente de un modelo de evaluación de stock
edad-estructurado (abundancia del grupo de edad 2), durante los 8 años
estudiados, revelando un buen desempeño en el pronóstico del
reclutamiento.
v
Finalmente, los resultados de cada una de estas aproximaciones fueron
analizados y discutidos en el contexto de la dinámica del reclutamiento y el
aporte hacia la ordenación y el manejo del jurel en el Pacífico suroriental.
Description
Tesis presentada para optar al grado de Magíster en Ciencias con mención en Pesquerías.
Keywords
Jurel, Desove, Peces Pelágicos