ESTANDARIZACIÓN DE LA CPUE DEL TIBURÓN MORO ISURUS OXYRINCHUS

SCRS/2007/082
Collect. Vol. Sci. Pap. ICCAT, 62(5): 1526-1536 (2008)
ESTANDARIZACIÓN DE LA CPUE DEL TIBURÓN MORO
(ISURUS OXYRINCHUS) CAPTURADO POR LA FLOTA
DE PALANGRE PELÁGICO DE URUGUAY (1981-2006)
M. Pons1 & A. Domingo1
SUMMARY
The shortfin mako shark (Isurus oxyrinchus) catch per unit of effort (CPUE) was standardized using a
Generalized Linear Model (GLM) with a Delta Lognormal approach. The catch data was obtained from
logbooks of the Uruguayan longline fleet which operated in the South Atlantic Ocean between 1981 and
2006, corrected by the project “Corrección de la Serie Histórica de datos de Esfuerzo y Capturas de la
Flota Atunera Uruguaya (1981-2004)”. Two dependent variables were used for the total of the catch:
nominal CPUE and weighted CPUE (CPUEp = [(sp1 / (free hooks+ sp1 )) * (sp1 / ∑sp1+2+….n )] * 1000).
Both the standardized CPUE and standardized CPUEp show similar patterns, with a slight increase
between 1989 and 2003, decreasing towards 2006.
RÉSUMÉ
La capture par unité d’effort (CPUE) du requin taupe bleue (Isurus oxyrinchus) a été standardisée en
utilisant un modèle linéaire généralisé (GLM) avec une approche delta lognormale. Les données de
capture ont été obtenues à partir des carnets de pêche de la flottille palangrière uruguayenne qui
opérait dans l’océan Atlantique Sud entre 1981 et 2006, et ont été corrigées par le projet « Correction
de la série historique des données d’effort et de capture de la flotte thonière uruguayenne (19812004) ». Deux variables dépendantes ont été utilisées pour le total de la capture : la CPUE nominale et
la CPUE pondérée (CPUEp = [(sp1 / (hameçons libres+ sp1 )) * (sp1 / ∑sp1+2+….n )] * 1000). La CPUE
standardisée et la CPUEp standardisée montrent toutes les deux des schémas similaires, avec une
légère hausse entre 1989 et 2003 et une diminution vers 2006.
RESUMEN
La captura por unidad de esfuerzo (CPUE) del tiburón moro (Isurus oxyrinchus) se estandarizó por
medio de Modelos Lineales Generalizados (GLM) con una aproximación Delta Lognormal. Los datos
de capturas en numero de individuos, fueron obtenidos de cuadernos de pesca de la flota palangrera
uruguaya que operó en el Océano Atlántico Sur entre 1981 y 2006, corregidos por el proyecto
“Corrección de la Serie Histórica de datos de Esfuerzo y Capturas de la Flota Atunera Uruguaya
(1981-2004)”. Para la estandarización se utilizó como variable dependiente una CPUE nominal y una
CPUE ponderada (CPUEp = [(sp1 / (anzuelos libres+ sp1 )) * (sp1 / ∑sp1+2+….n )] * 1000). La CPUE
estandarizada muestra tendencias similares en ambos casos, con un leve incremento entre 1989 y 2003,
decreciendo hacia el 2006.
KEY WORDS
Standardization, CPUE, Generalized Linear Model, Isurus oxyrinchus, logbooks
1. Introducción
La CPUE (captura por unidad de esfuerzo) es un índice relativo de abundancia utilizado en la mayoría de las
evaluaciones de stocks en pesquerías, por lo tanto es importante que aquellos factores que puedan estar
influenciando la CPUE, no relacionados con la abundancia, sean removidos de este índice. Este procedimiento es
lo que se conoce comúnmente como estandarización de la CPUE (Hinton & Maunder, 2004) para lo cual se
utilizan, entre otros, modelos lineales generalizados (GLM) (McCullagh & Nelder, 1989).
No existen trabajos previos de estandarización de CPUE de tiburones pelágicos basados en los datos de la flota
uruguaya. En el presente estudio se estandariza la CPUE del tiburón moro, I. oxyrinchus, capturado por la flota
de palangre pelágico de Uruguay en el Atlántico Sur a efectos de brindar información para su futura evaluación.
1
Dirección Nacional de Recursos Acuáticos, Recursos Pelágicos, Constituyente 1497, Montevideo, Uruguay, [email protected]
1526
2. Materiales y métodos
2.1 Datos utilizados
Se analizaron los datos de los partes pesca de la flota de palangre pelágico uruguaya desde 1981 a 2006. Se
utilizo la siguiente información de cada lance: fecha, posición geográfica (latitud y longitud) del inicio de la
calada, número de I. oxyrinchus capturados, captura total y esfuerzo (en miles de anzuelos). No fueron tomados
en cuenta los lances en donde todas las especies de tiburones estaban agrupadas en una única clase.
Se utilizaron además datos de cada embarcación como la potencia del motor (hp) las cuales fueron agrupadas en
tres categorías: 1 (<500 hp), 2 (entre 500 y 1000 hp) y 3 (<1000 hp) (Pons & Domingo, 2008). Además se
consideró el material con el cual esta construido el de arte de pesca utilizado: monofilamento (1) o
multifilamento (2).
Se delimitaron 5 áreas en la zona en donde opera la flota según características latitudinales, batimétricas y
oceanográficas. El área 1 se encuentra a latitudes mayores a los 34º S y profundidad menor a los 3000 m.,
comprende aguas jurisdiccionales uruguayas, abarca el talud continental, área de gran importancia por la
influencia de la Convergencia Subtropical (confluencia de las corrientes de Brasil y Malvinas). El área 2 se ubica
al este del área 1, también a latitudes mayores a los 34º S pero a profundidades mayores a los 3000 m. El área 3
se encuentra entre los 24º y 34º S y a profundidades menores de los 3000 m. El área 4, al este del área 3,
comprende a la Elevación de Rio Grande y aguas adyacentes. Y el área 5 se ubica por encima de los 24º S
(Figura 1).
Se consideró la estacionalidad en 4 trimestres: 1 (Enero-Marzo), 2 (Abril-Junio), 3 (Julio-Septiembre) y 4
(Octubre-Diciembre).
La CPUE nominal se calculó como individuos cada mil anzuelos, y además se utilizó una CPUE ponderada por
la captura total (CPUEp) que se calculó de la siguiente forma:
sp1
CPUEp =
sp1
*
anzuelos libres + sp1
* 1000
∑sp1+2+….n
donde sp1 es la especie de interés (en este caso número de I. oxyrinchus capturados) y anzuelos libres son los
anzuelos sin captura (esfuerzo – captura total).
Se consideraron entonces como variables explicativas para el modelo de estandarización el año, trimestre, área,
arte de pesca y potencia del motor de la embarcación, tanto como factores de efecto único como sus
interacciones de primer nivel.
2.2 Análisis de los datos
La abundancia relativa del tiburón moro se estandarizó por medio de GLM utilizando una aproximación Delta
Lognormal ya que este tipo de método es adecuado cuando la CPUE tiene una gran proporción se ceros. El
método Delta trata separadamente las observaciones positivas de la probabilidad de que una observación sea
nula o positiva, consiste en dos GLM que utilizan una distribución Lognormal y una Binomial respectivamente.
El índice final se obtiene como el producto del efecto anual medio de las componentes Lognormal y Binomial.
Los modelos fueron ajustados con el paquete estadístico Splus 7.0. Se utilizó una aproximación paso a paso
donde cada factor es testeado a partir de un modelo nulo (sin variables explicativas). La selección final de los
factores incluidos en el modelo se evaluó según: 1) test de significancia X 2 (Chi-cuadrado) y 3) el porcentaje
relativo de la desviación explicada por la adición de cada factor al modelo, solo aquellos factores cuya desvianza
supera el 3% de la desviación total fueron seleccionados.
1527
3. Resultados y discusión
El número de lances de pesca realizados se incrementó hacia el 2006 con un pico en 1984. La proporción de
capturas positivas de tiburón moro se mantuvo en la mayoría de los casos entre el 50% y el 80% de la captura
total en número salvo para el período 1994-1999 que fue algo menor (Figura 2).
Las Tablas 1 y 2 muestran el análisis de desviación para I. oxyrinchus, con los valores de X 2 para el ajuste de la
CPUE nominal y de la CPUEp respectivamente. En ambos casos el año, trimestre y el área son los factores de
efecto único que mejor explican las capturas positivas y el año, el área y el trimestre los que mejor explican la
proporción de positivos en la captura. La interacción año*trimestre aparece como muy significativa en todos los
casos así como la interacción trimestre*arte en la proporción de positivos.
Según los criterios considerados los factores retenidos en el modelo de estandarización de la CPUE son el año,
trimestre, área, año*trimestre y año*área para las capturas positivas y el año, trimestre, área, año*trimestre,
año*arte, año*área y año*hp para la proporción de capturas positivas (Tabla 3). Para la CPUEp los factores
retenidos son el año, trimestre, área, año*trimestre, año*arte, y trimestre*área para las capturas positivas y el
año, el área y el trimestre son los que mejor explican la proporción de positivos en la captura (Tabla 4).
La distribución de los residuos parece ajustarse bien a una distribución normal para la CPUE y CPUEp aunque
para la CPUE presenta pequeñas desviaciones de la normalidad hacia los valores extremos (Figuras 3 y 4).
La CPUE estandarizada muestra tendencias similares en ambos casos, con un leve incremento entre 1989 y
2003, decreciendo hacia el 2006 (Figuras 5 y 6). Para la CPUE los valores observados entre la nominal y la
estandarizada poseen mayores diferencias que los observados en la CPUEp. Para la CPUE los valores
estandarizados están por encima de los nominales en la mayoría de los años.
En la Tabla 5 se muestra el índice de abundancia relativo calculado para la CPUE de tiburón moro y en la Tabla
6 para la CPUEp. Los desvíos estándar (DS) para la CPUEp son menores que para la CPUE. Las tendencias de
las abundancias medias anuales para ambos índices son similares (Figura 7).
Los valores de CPUE de tiburón moro de la flota atunera uruguaya son mayores a los registrados por toda la
flota Brasilera para el mismo período en el Atlántico Sur Occidental, pero similar los valores reportados por la
flota de Santos (Hazin et al. 2007).
Bibliografía
HAZIN F., Hazin H. & P. Travassos. 2007. CPUE and Carch trends of shark species caught by Brazilian
longliners in the Southwestern Atlantic Ocean. Collect. Vol. Sci. Pap. ICCAT, 60(2): 636-647.
HINTON M. G. & M. N. Maunder. 2004. Methods for standardizing CPUE and how to select among them.
Collect. Vol. Sci. Pap. ICCAT, 56(1): 169-177.
McCULLAGH, P. & J. A. Nelder. 1989. Generalized Linear Models. Second edition. Chapman & Hall, London.
PONS M. & A. Domingo. 2008. Estandarización de la CPUE del tiburón azul (Prionace glauca) capturado por
la Flota de palangre pelágico de Uruguay (1992-2006). Collect. Vol. Sci. Pap. ICCAT, 62 in press
(SCRS/2007/081).
1528
Tabla 1. Valores de desviaciones para la CPUE de I. oxyrinchus, a partir de un modelo nulo se van incorporando
los diferentes factores uno a uno. Se muestra además los valores de p para el test X 2 y los grados de libertad (gl).
positivos
Df
Resid. Dev
%dev.tot
p (X 2)
NULO
año
trimestre
area
arte
hp
año*trimestre
año*area
año*arte
año*hp
trimestre*area
trimestre*arte
trimestre*hp
area*arte
area*hp
arte*hp
25
3
4
1
2
69
46
4
26
11
3
6
3
4
0
8048.224
5983.121
5823.192
5601.906
5598.699
5570.893
5298.595
5190.158
5171.248
5123.175
5039.235
5037.978
5015.671
5012.596
5007.570
5007.570
67.9
5.3
7.3
0.1
0.9
9.0
3.6
0.6
1.6
2.8
0.0
0.1
0.7
0.2
0.0
0.0000
0.0000
0.0000
0.0733
0.0000
0.0000
0.0000
0.0008
0.0053
0.0000
0.7392
0.0011
0.3801
0.2847
Proporción
gl
Desv. Res
%desv.tot
p (X 2)
NULO
año
trimestre
area
arte
hp
año*trimestre
año*arte
año*area
año*hp
trimestre*arte
trimestre*area
trimestre*hp
area*arte
area*hp
arte*hp
25
3
4
1
2
71
7
58
27
3
12
6
3
5
0
4414.933
3451.363
3157.179
2652.520
2540.548
2511.085
1870.155
1220.773
942.745
694.586
655.553
577.473
530.369
516.084
516.084
471.706
24.4
7.5
12.8
2.8
0.7
16.3
16.5
7.1
6.3
1.0
2.0
1.2
0.4
1.1
0.0
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0025
0.0000
1529
Tabla 2. Valores de desviaciones para la CPUEp de I. oxyrinchus, a partir de un modelo nulo se van
incorporando los diferentes factores uno a uno. Se muestra además los valores de p para el test X 2 y los grados
de libertad (gl).
positivos
gl
Desv. Res
%desv.tot
Pr (Chi)
NULO
año
trimestre
area
arte
hp
año*trimestre
año*arte
año*area
año*hp
trimestre*area
trimestre*arte
trimestre*hp
area*arte
area*hp
arte*hp
25
3
4
1
2
69
46
4
26
11
3
6
3
4
0
29455.71
24723.46
23279.69
22883.59
22851.25
22714.77
21465.36
21127.93
21000.09
20810.97
20482.89
20478.77
20397.48
20391.04
20374.98
20374.98
52.1
15.9
4.4
0.4
1.5
13.8
3.7
1.4
2.1
3.6
0.1
0.9
0.1
0.2
0.0
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.2487
0.0000
0.0918
0.0029
Proporción
gl
Desv. Res
%desv.tot
Pr (Chi)
NULO
año
trimestre
area
arte
hp
año*trimestre
año*arte
año*area
año*hp
trimestre*arte
trimestre*area
trimestre*hp
area*arte
area*hp
arte*hp
25
3
4
1
2
71
7
58
27
3
12
6
3
5
0
4414.933
3451.363
3157.179
2652.520
2540.548
2511.085
1870.155
1220.773
942.745
694.586
655.553
577.473
530.369
516.084
516.084
471.706
24.4
7.5
12.8
2.8
0.7
16.3
16.5
7.1
6.3
1.0
2.0
1.2
0.4
1.1
0.0
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0000
0.0025
0.0000
Tabla 3. Desviaciones del modelo final respecto al modelo nulo para la CPUE de I. oxyrinchus.
Grados de libertad
Desviación
Modelo Nulo
9682
8048.224
Modelo Final
AÑO TRIMESTRE ÁREA AÑO*TRIMESTRE
AÑO*ÁREA
9535
5212.13
Grados de libertad
Desviación
Modelo Nulo
451
4414.933
Modelo Final
AÑO TRIMESTRE ÁREA AÑO*TRIMESTRE
AÑO*ARTE AÑO*ÁREA AÑO*HP
253
694.5863
Capturas positivas
Proporción de positivos
1530
Tabla 4. Desviaciones del modelo final respecto al modelo nulo para la CPUEp de I. oxyrinchus.
Grados de libertad
Capturas positivas
Desvianza
Modelo Nulo
9682
29455.71
Modelo Final
AÑO TRIMESTRE ÁREA AÑO*TRIMESTRE
AÑO*ÁRTE TRIMESTRE*AREA
9564
21002.26
Grados de libertad
Proporción de positivos
Desvianza
Modelo Nulo
451
4414.933
Modelo Final
AÑO TRIMESTRE ÁREA AÑO*TRIMESTRE
AÑO*ARTE AÑO*ÁREA AÑO*HP
253
694.586
Tabla 5. Índice de CPUE relativo de I. oxyrinchus estandarizado y su respectivo desvío estándar (DS).
Año
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
CPUE media
0,51
1,44
0,64
0,58
0,42
0,56
0,77
0,92
0,66
1,22
1,10
1,05
2,04
1,41
1,65
0,96
0,80
1,25
0,85
1,51
1,59
1,24
1,97
1,64
1,43
0,99
índice CPUE relativo
1
2,84
1,27
1,13
0,82
1,11
1,51
1,80
1,30
2,41
2,17
2,07
4,01
2,78
3,24
1,88
1,57
2,46
1,67
2,97
3,13
2,44
3,87
3,23
2,82
1,96
1531
DS
0,88
0,25
0,64
0,25
0,20
0,32
0,30
0,32
0,15
0,52
0,39
0,75
1,23
1,08
1,29
0,71
0,92
0,53
0,56
0,90
0,84
0,64
0,77
0,76
0,54
0,77
Tabla 6. Índice de CPUEp relativo de I. oxyrinchus estandarizado y su respectivo desvío estándar (DS).
Año
1981
1982
1983
1984
1985
1986
1987
1988
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
CPUEp media
0,02
0,05
0,06
0,04
0,02
0,02
0,04
0,05
0,03
0,12
0,08
0,06
0,21
0,14
0,17
0,05
0,05
0,06
0,05
0,10
0,13
0,11
0,21
0,16
0,09
0,06
índice relativo CPUEp
1
2,25
2,49
1,65
0,62
0,98
1,67
1,91
1,22
5,20
3,21
2,59
8,69
5,99
6,96
1,95
2,12
2,71
1,87
4,35
5,62
4,45
8,72
6,87
3,98
2,69
1532
DS
0,04
0,02
0,07
0,03
0,01
0,02
0,03
0,03
0,01
0,09
0,06
0,06
0,20
0,15
0,16
0,04
0,06
0,04
0,03
0,07
0,09
0,07
0,14
0,15
0,05
0,05
5
3
4
1
2
Figura 1. Zona de pesca de los palangreros Uruguayos. Los números (1-5) representan las áreas seleccionadas
para el ajuste del modelo de estandarización.
3000
1
N
proporción de positivos
0,9
2500
0,8
número
0,6
1500
0,5
0,4
1000
0,3
0,2
500
0,1
0
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006
Figura 2. Proporción de capturas positivas y tamaño total de la muestra (N) por año.
1533
0
proporción
0,7
2000
Figura 3. Los gráficos de la fila superior muestran los residuos de las desviaciones frente a los valores ajustados
(izquierda) y frente a los valores predichos (derecha); en la fila inferior la variable respuesta frente a los valores
ajustados (izquierda) y gráfico de probabilidad normal de los residuos de Pearson (derecha) del modelo final de
estandarización de la CPUE de P. glauca.
Figura 4. Los gráficos de la fila superior muestran los residuos de las desviaciones frente a los valores ajustados
(izquierda) y frente a los valores predichos (derecha); en la fila inferior la variable respuesta frente a los valores
ajustados (izquierda) y gráfico de probabilidad normal de los residuos de Pearson (derecha) del modelo final de
estandarización de la CPUEp de I. oxyrinchus.
1534
3,00
estandar
nominal
2,50
CPUE
2,00
1,50
1,00
0,50
0,00
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006
Años
Figura 5. CPUE estandarizada y CPUE nominal para I. oxirinchus para los cuadernos de pesca 1981-2006.
0,25
CPUEp estandar
CPUEp
CPUEp
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006
Año
Figura 6. CPUEp estandarizada y no estandarizada para I. oxirinchus para los cuadernos de pesca 1981-2006.
1535
2,50
0,25
CPUE estandar
CPUEp estandar
0,20
1,50
0,15
1,00
0,10
0,50
0,05
0,00
1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006
0,00
CPUE
CPUEp
2,00
Año
Figura 7. CPUE y CPUEp estandarizadas por año para I. oxyrinchus.
1536