Índice Pesquero-El Niño

Noviembre 2013 Franklin Ormaza, PhD

¿Qué son los Fenómenos de El Niño y La Niña?

Son fenómenos oceanográficos y atmosféricos que se

dan en la cuenca del Pacífico por un cambio inusual

en la temperatura del agua, alterando las condiciones

normales

http://www.aztecanoticias.com.mx/notas/tecnologia-y-educacion/69735/preven-debilitamiento-del-fenomeno-la-nina-en-2011

Condiciones normales en el océano y la atmósfera

• Sistema de circulación de aire en el Pacífico (Glantz, 2001):

– Vientos alisios: mueven las aguas superficiales de Este a Oeste

– Vientos en la atmósfera superior se mueven de forma opuesta, es decir de Oeste a Este

• El agua superficial del océano Pacífico absorbe grandes cantidades de calor se mueve el agua cálida de Este a Oeste.

• Esto causa (Shuman, 2009; Glantz, 2001) :

– Evaporación de agua en la costa indoaustraliana

– Formación de nubes de lluvia

– Clima: calor y lluvia al Oeste; seco y frío en el Este

http://estudiandonuestratierra.blogspot.com/2010_12_01_archive.html

Condiciones normales en el océano y la atmósfera

http://www.diarioandino.com.ar/diario/wp-content/uploads/2011/01/fenomenopni%C3%B1o.JPG

El Niño

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Movement_of_surface_waters_during_El_Nino.jpg

Vertical T distribution

El Niño

http://www.inocar.mil.ec/modelamiento/elnino/nino_impactos.php

http://www.grida.no/publications/vg/africa/page/3105.aspx

http://wattsupwiththat.com/2013/01/17/why-el-nino-and-not-the-amo/

Niño 3-4 región

http://www.climate.gov/news-features/understanding-climate/climate-variability-oceanic-ni%C3%B1o-index

¿Cuándo ocurren los Fenómenos de El Niño y La Niña?

• El Niño cada 3 a 5 años aunque podría extenderse de 2 a 7. Tiene una duración de 9 a 12 meses. Generalmente llega a su pico en los meses de noviembre a marzo.

• La Niña alternado con el fenómeno de El Niño intervalos de 3 a 5 años pudiendo variar entre 2 y 7 años. Este evento puede tener una duración de 1 a 3 años. Alcanza su pico entre diciembre y abril y se debilita en los meses de mayo y julio

• Episodios muy fuertes cada 50 años (aproximadamente) y episodios fuertes o muy fuertes que se dan cada 9 años.

• Los fenómenos de El Niño y La Niña están asociados con la Oscilación Decadal del Pacífico (PDO, por sus siglas en inglés, Pacific Decadal Oscillation)

Periodos interdecadales Index (MEI) on the six main observed variables over the tropical Pacific. sea-level pressure

(P), zonal (U) and meridional (V) components of the surface wind, sea surface temperature (S), surface air temperature (A), and total cloudiness fraction of the sky (C) .5oN-5oS, 120o-170oW

Portal de la Comunidad Andina, 2010

Pacific Decadal Index

Soi Index

Episodios cálidos y fríos, trimestralmente según el ONI

NOAA, 2013

Press

• Cooling in the near future?

• Posted on November 19, 2012 by Anthony Watts

• Global Cooling – Climate and Weather Forecasting.

• Guest post by Dr. Norman Page

• Introduction.

• Over the last 10 years or so as new data have accumulated the general trend and likely future course of climate change has become reasonably clear. The earth is entering a cooling phase which is likely to last about 30 years and possibly longer. The major natural factors controlling climate change have also become obvious.Unfortunately the general public has been bombarded by the scientific and media and political establishments with anthropogenic global warming – anti CO2 propaganda based on the misuse and misrepresentation of already shoddy IPCC “science” for political ,commercial and personal ends.

Press…

• What happened to global warming?

• By Paul Hudson Climate correspondent, BBC News

• Average temperatures have not increased for over a decade

• This headline may come as a bit of a surprise, so too might that fact that the warmest year recorded globally was not in 2008 or 2007, but in 1998.

• But it is true. For the last 11 years we have not observed any increase in global temperatures.

• And our climate models did not forecast it, even though man-made carbon dioxide, the gas thought to be responsible for warming our planet, has continued to rise. ....

and journals (e.g. nature)

• Recent global-warming hiatus tied to equatorial Pacific surface cooling

• Yu Kosaka1 Shang-Ping Xie1, 2, 3

• JNature Volume: 501, Pages:403–407 Date published:(19 September 2013) DOI:doi:10.1038/nature12534 Received 18 June 2013 Accepted 08 August 2013 Published online 28 August 2013 Article tools

“Despite the continued increase in atmospheric greenhouse gas concentrations, the annual-mean global temperature has not risen in the twenty-first century1, 2, challenging the prevailing view that anthropogenic forcing causes climate warming. Various mechanisms have been proposed for this hiatus in global warming3, 4, 5, 6, but their relative importance has not been quantified, hampering observational estimates of climate sensitivity. Here we show that accounting for recent cooling in the eastern equatorial Pacific reconciles climate simulations and observations…”

PDO vs global warming

Los cambios en el 1er. nivel trófico

El Niño • Provoca cambios en la termoclina

• El agua es cálida y no hay agua afloramiento que aporte nutrientes

• Disminución de energía solar en la superficie (nubosidad)

• Los primeros efectos se sienten en la producción primaria reflejada en el fitoplancton

• Reducción de diatomeas y aumento de dinoflagelados

• Disminución de niveles tróficos menores no hay suficiente alimento para los niveles superiores: peces.

• Peces migran buscando condiciones óptimas de temperatura y nutrientes.

• Otras especies se potencian en aguas cálidas

La Niña

• También cambia la termoclina

• Mayor afloramiento, agua llena de nutrientes que vienen desde el fondo

• Mezcla de capas de agua potencia reciclamiento de nutrientes

• Más nutrientes implica más producción primaria, favorece el desarrollo de fitoplancton y zooplancton

• Mayor disponibilidad de alimento para peces por lo tanto mayor pesca

• Otras especies migran buscando aguas cálidas – peces en Río Guayas

Cl-a

Los cambios en el nivel trófico – Pre El Niño 1996 - 1997

Distribución de Clorofila “a”

Torres y Tapia, 1998

Los cambios en el nivel trófico – La Niña 1999-2000

1999

Distribución mensual de clorofila “a” en (0-10-20 m de profundidad) en La Libertad

2000

Tapia y Naranjo, 2011

Los cambios en el nivel trófico – El Niño 1998

Distribución superficial de la eficiencia ecológica del primer Nivel Trófico (Fitoplancton) en 1997-1998.

Distribución superficial anual (1994-1999) de la Biomasa fitoplanctónica (cel/l), en las estaciones

costeras La Libertad y Manta (Ecuador)

Torres y Tapia, 1999

Impacto en la fauna marina

Biología reproductiva de la Concha Navaja (Tagelus dombeii)

•Incremento en la cantidad de ejemplares maduros y en desove de gametos

•Proporción de sexos 1,2:1,0 a favor de las hembras

Distribución temporal de moluscos y crustáceos •transporte de larvas de especies bentónicas o de juveniles de especies pelágicas: Malea ringens, Prunum curtum

http://iesm.pe/product.php/32/tagelus-dombeii-razor-clam http://www.gastropods.com/2/Shell_3732.shtml http://www.gastropods.com/8/Shell_338.shtml http://www.femorale.com.br/shellphotos/detail.asp?species=Malea+ringens+(Swainson%2C+1822)

Impactos en la fauna marina – El Niño (EN) Peso/distribución • Alteración individual del peso total de peces pelágicos (Perú, 1983):

– Sardina, decremento de 19.31% en el Sur y 16.3% en el Norte

– Jurel, decremento de 9.86% en el Sur y 7.87% en el Norte

– Caballa, incremento de 1,32% por posible prolongación en la maduración gonadal (influencia de EN)

• Cambios de distribución y abundancia (Perú, 1999)

– Anchoveta se dispersa hacia el sur y hacia mayor profundidad porque no tolera aguas cálidas

– Sardina tolera mejor condiciones cálidas, comparte dominancia con jurel y caballa. Especies foráneas migran hacia la costa como: machete de hebra, sardina redonda, ayamarca y jurel fino

– Merluza se desplaza hacia el sur y luego profundiza

– Camarones y concha abanico aumentan significativamente

– Erizos se reducen notablemente

Impactos en la fauna marina – El Niño (EN)

• Alteración individual del peso total de peces pelágicos (Perú, 1983):

– Sardina, decremento de 19.31% en el Sur y 16.3% en el Norte

– Jurel, decremento de 9.86% en el Sur y 7.87% en el Norte

– Caballa, incremento de 1,32% por posible prolongación en la maduración gonadal (influencia de EN)

• Cambios de distribución y abundancia (Perú, 1999)

– Anchoveta se dispersa hacia el sur y hacia mayor profundidad porque no tolera aguas cálidas

– Sardina tolera mejor condiciones cálidas, comparte dominancia con jurel y caballa. Especies foráneas migran hacia la costa como: machete de hebra, sardina redonda, ayamarca y jurel fino

– Merluza se desplaza hacia el sur y luego profundiza

– Camarones y concha abanico aumentan significativamente

– Erizos se reducen notablemente

Impactos en la fauna marina

• Cetáceos mayores

– Relación de abundancia de cetáceos mayores con la temperatura superficial del agua por el fenómeno EN.

– Incremento de 12 °C en la temperatura superficial implica una disminución de individuos.

• Cambios en la distribución espacial de anchoveta y sardina

– Relacionados con la temperatura superficial del mar

– Presentan migración norte – sur

Impacto en la fauna marina - EN

• Alteraciones en la dieta alimentaria de algunos peces comerciales

– Datos analizados de contenido estomacal de: anchoveta, sardina, jurel, caballa, bonito, lorna, merluza y tollo.

– Dieta normal: fitoplancton

– Mayor incidencia de zooplancton en sus contenidos estomacales

– Presencia de fauna de ambientes tropicales ha permitido que ésta haya sido depredada por los peces carnívoros con cierta intensidad

• Análisis estomacal de merluza 1997

– Análisis de 1994 a 1996 (no EN) incremento en el consumo de crustáceos y del canibalismo, y decremento en el consumo de anchoveta.

– Sardina no observada, antes era considerada como especie trófica primaria

– En el estudio se redujo la ración diaria de alimentación 11,97% y 12,54% con respecto al peso real observado durante el invierno de 1996, causado por el menor consumo de eufáusidos y anchoveta.

– Se observó que individuos de 21 a 50 cm fueron carcinófagos y de 51 a 74 cm ictiófagos, predominando el canibalismo. La relación predador-presa sugiere un incremento en el canibalismo con el incremento en longitud del depredador.

Impactos en la fauna marina - EN

• Análisis estomacal de merluza, 1998

– 169 estómagos de merluza peruana

– Variaciones en función de la latitud, intervalos de talla y horas de alimentación, los cuales reflejan la disponibilidad y accesibilidad de las presas, efecto de EN

– Ausencia de anchoveta en la dieta, en comparación con años anteriores.

– Canibalismo a partir de los 40 cm.

– Merluza peruana ha manifestado un gran oportunismo trófico durante 1998

• Evaluación de recursos pelágicos, 1999.

– Distribución, estructura por tamaño, reproducción y población

– Cambios similares al fenómeno EN 1972-73 y 82-83.

– Disminución de biomasa de anchoveta e incremento de otras especies

– Buen reclutamiento de sardina, samasa y caballa

– Actividad reproductiva se incrementó en tallas juveniles sardinas sexualmente maduras de 18-20 cm.

Impactos en la fauna marina

• Ampliación de la Distribución de Algunos Peces e Invertebrados durante el Fenómeno EN.

– Análisis de distribución de 51 especies, migran largas distancias

– Mayor abundancia de algunas especies como dorado

Desembarque de Dorado en Pto. Callao (Perú) y temperatura superficial EN 1982-83

Vélez y Zeballos, 1985

Crustaceos/bivalvos

Desembarque de langostino (1953 - 1997), Espino1999

Desembarque de concha abanico

PDO. Tuna recruitment

Impacto en atún

CIATT 2013

Barrilete (1982-2012)

y = -40.02x3 + 1894.x2 - 15902x + 10084

R² = 0.787

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

Met

ric

To

nn

es

Fig. 2. Capturas de atún Skipjack en el OPO 1982-2013. Datos CIAT. La curva de regresión es un polinomio de 3 ordenes

(estimada por el autor, FIOG).

SkipjackPolinómica (Skipjack)

Variación peso barrilete.

Fracción de Nivel trófico (Pauli, Daniel)

• Tli: Fracción del nivel trófico de especie “i”

• TLj: Fracción del nivel trófico de la presa “j”

•DCij: Fracción de “j” en la dieta de “i”

http://en.wikipedia.org/wiki/Trophic_level

Trophic level sardines (exemplia gratia)

Sardinella

Bali sardinella

Sardinella lemuru (Bleeker, 1853)

23 cm 20 cm kg years

[23]

[24]

[25]

NE

Brazilian

sardinella

Sardinella brasiliensis (Steindachner, 1879)

cm cm kg years 3.10 [26]

[27]

[28]

NE

Japanese

sardinella

Sardinella zunasi (Bleeker, 1854)

cm cm kg years 3.12 [29]

[30]

[31]

NE

Indian oil

sardine

Sardinella longiceps (Valenciennes, 1847)

cm cm kg years 2.41 [32]

[33]

[34]

[35]

Goldstripe

sardinella

Sardinella gibbosa (Bleeker, 1849)

cm cm kg years 2.85 [36]

[37]

[38]

NE

Round

sardinella

Sardinella aurita (Valenciennes, 1847)

cm cm kg years 3.40 [39]

[40]

[41]

NE

Madeiran

sardinella

Sardinella maderensis (Lowe, 1839)

cm cm kg years 3.20 [42]

[43]

[44]

NE

Impacto en la anchoveta (Engraulis ringens) Perú

Sanchez1985

Impacto en la pesquerias

Niquen et al. 1999

Distribution Pacific thread herring Ophistonema sp (bulleri, medirastre, libertate)

Que hacer? • Obtener INP data sets de muestreos mensuales y esporádicos de cruceros

pesqueros-oceanograficos (pelágicos pequeños)

• Desembarques romalizados al esfuerzo pesquero

• Registros de areas pesca predominante (si es posible)

• Evaluar data (incluye ecalidad) de parametros quimicos (Ny P), razon Redfield, OD subsuperficial .

• Construir hipotesis (posible parametro-especie para el índice)

• Discriminar promedios anuales y trimestrales (en las series continuas)

• Evaluación contenido estomacal y longitud (estadio sexual???)

• Nivel trófico medio

• Ejercicios de correlación temporales, vs MEI (considerar años de transicion PDOs)

• Plantear índice (si existe) que nos informe la posibilidad (cierta)de un evento cálido.

Gracias