Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche
Modulo: Applicazione di strumenti di gestione
Paco Melià, Politecnico di Milano
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 2 ]
Sommario
• modelli matematici: istruzioni per l’uso
• esempi applicativi
accrescimento e mortalità della vongola filippina
la demografia dell’anguilla europea
• gestire le risorse naturali in presenza di più obiettivi
• esempi applicativi
produzione o profitti? venericoltura nella Sacca di Goro
gestire la pesca all’anguilla nelle lagune della Camargue
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 4 ]
Che cos’è un modello?
• un modello matematico è una
rappresentazione semplificata
della realtà, utile per
razionalizzare le nostre
conoscenze su un sistema
reale
prevedere il comportamento
futuro
simulare il comportamento in
condizioni diverse da quelle
attuali
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 5 ]
Il ciclo di vita di un modello
concettualizzazione
formulazione
calibrazione
dati
validazione
utilizzo
sì
no
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 6 ]
La formulazione
• che tipo di modello?
aprioristico / empirico
dinamico / statico
semplice / complesso
deterministico / stocastico
parametri concentrati /
distribuiti
• la scelta dipende dalle
caratteristiche del problema e
dall’uso che si vuole fare del
modello
0
0.5
1
1.5
2
0 0.5 1 1.5
y = 1.60x – 0.16
y = 1.55x1.40
y = 0.78x2 + 0.84x – 0.03
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 7 ]
Modelli “esatti” e modelli empirici...
K
NrN
t
N1
d
d
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 8 ]
...statici e dinamici...
Dipendenza del tasso di mortalità naturale dalla massa corporea nell’anguilla europea (A. anguilla)
Dinamica di biomassa algale (Ulva sp.), detrito e ossigeno disciolto in un impianto di fitodepurazione a Nassa di Orbetello
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 9 ]
...semplici e complessi, deterministici e stocastici
Accrescimento dell’aragosta rossa Palinurus elephas: curve mediane e intervalli di confidenza al 90% ottenuti mediante simulazione Monte Carlo
Curve di crescita medie per due forme di coregone (Coregonus spp.) nel Lago Maggiore
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 10 ]
Il rasoio di Occam
«Pluralitas non est ponenda
sine necessitate»
se due modelli hanno
sostanzialmente lo stesso
potere descrittivo e
predittivo, usa quello più
semplice!
Guglielmo di Ockham
(1288-1349)
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 11 ]
I dati
• i dati non sono mai come li
vorrebbe il modellista:
dati mancanti, outlier,
autocorrelazioni...
• ma i biologi sanno quanto è
difficile raccoglierli!
• per questo motivo è
importante un’integrazione
delle competenze fin dalle
prime fasi di un lavoro, per
chiarire gli obiettivi della
campagna di raccolta dati
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 12 ]
La calibrazione
• dopo aver deciso la
formulazione, bisogna
calibrare il modello per
adattarlo al meglio ai dati
disponibili
• per farlo, bisogna definire un
criterio di similitudine tra i
dati e i risultati del modello
es: minimi quadrati dati
2
simulatoosservatoparametrimin yy
Concentrazione di ossigeno nella colonna d’acqua in un impianto di fitodepurazione a Nassa di Orbetello:
riproduzione di una serie storica mediante modello sinusoidale
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 13 ]
La validazione
• una volta calibrato il modello,
è buona norma validarlo
• validare un modello significa
valutare se
riproduce correttamente i dati
utilizzati in calibrazione
è in grado di fornire buoni
risultati anche su dati nuovi
Accrescimento dell’aragosta rossa Palinurus elephas dentro e fuori da un’area marina protetta:
confronto fra dimensioni del carapace osservate e previste dal modello
2
oss.oss.
2
sim.oss.2 1yy
yyR
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 14 ]
Analisi di sensitività
domanda:
il risultato è sensibile a
ipotesi di partenza
scelta del modello
incertezza nei dati
variazioni dei parametri
?
Valutazione dello stock di acciuga Engraulis encrasicolusdel Mar Ligure:
stima della produzione giornaliera di uova in funzionedei parametri del modello stadio-età
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 15 ]
Valutazione dello stock di acciuga Engraulis encrasicolusdel Mar Ligure:
distribuzione di probabilità della biomassa riproduttiva
Analisi di sensitività
domanda:
il risultato è sensibile a
ipotesi di partenza
scelta del modello
incertezza nei dati
variazioni dei parametri
?
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 17 ]
La vongola filippina
• Ruditapes philippinarum è
originaria del Giappone e del
Pacifico occidentale
• durante il XX secolo è stata
introdotta in Nord America e
Europa
• è una delle specie più
importanti per l’acquacoltura
mondiale
• Cina (2.8×106 t) e Italia
(66×103 t) sono i due maggiori
produttori (dati FAO 2007)
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 18 ]
La vongola filippina in Italia
• è stata introdotta in Italia nei
primi anni 80 dopo
l’esaurimento degli stock locali
di vongola verace (Ruditapes
decussatus)
• la produzione è cresciuta fino
agli anni 90, ma problemi
localizzati nelle principali aree
di produzione hanno causato
periodiche diminuzioni della
produttività
Manila clam production 1990-2005
0
25000
50000
75000
1990 1995 2000 2005
Year
Pro
du
cti
on
(10
3 t
)
source: FAO (2007)
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 19 ]
La Sacca di Goro
• la Sacca di Goro è una delle aree più importanti per la molluschicoltura intensiva italiana
• la produzione di vongole filippine è cresciuta fino a 16000 t nei primi anni 90, ma in seguito la produzione si è stabilizzata a circa 10000 t
• possibili cause:
scarsa circolazione dell’acqua
fioriture algali (bloom)
elevate densità di vongole
Sacca di Goro (44°47’-44°50’ N, 12°15’-12°20’ E)
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 20 ]
Le concessioni
• gli allevamenti occupano
circa 10 km2 (su 27 km2)
• l’allevamento avviene
all’interno di concessioni
demaniali, suddivise in
“campi” e gestite da consorzi
di pescatori
• i pescatori raccolgono il
novellame nelle zone di
nursery e lo seminano
all’interno dei campi
quali sono i fattori che
influenzano la produttività?
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 21 ]
Gli esperimenti di semina
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 22 ]
Accrescimento
• l’accrescimento delle
vongole è influenzato
dalla tipologia di sedimento
(sabbioso, intermedio,
fangoso): granulometria
maggiore significa
idrodinamismo più intenso
dalla temperatura:
temperature maggiori
determinano una crescita più
veloce
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 23 ]
Sopravvivenza
• la sopravvivenza delle
vongole è influenzata
dalla temperatura:
temperature maggiori
favoriscono una maggiore
sopravvivenza
dalla densità: densità di
semina più elevate
diminuiscono la
sopravvivenza
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 24 ]
Il modello: accrescimento
),0(
)exp(ˆ
)(d
d
0
tN
LL
Tkkk
LLkt
L
LL
L
T
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 25 ]
Il modello: sopravvivenza
),0(
)exp(ˆ
d
d
0
tN
NN
NT
Nt
N
NN
N
NT
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 26 ]
Il modello in azione
• dati in ingresso:
semina:
• mese
• taglia
• densità
• substrato
orizzonte temporale
• dati in uscita:
biomassa pescabile
(in termini probabilistici)
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 27 ]
Il modello in azione
• il modello permette di
valutare la produttività di
un allevamento in funzione
delle diverse modalità di
semina, in termini di
biomassa pescabile (kg/m2)
incertezza associata (CV)
• max produttività: ~6 kg/m2
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 28 ]
...e funziona anche in altre situazioni?
Accrescimento osservato e simulato in due siti di allevamento nel bacino di Arcachon (F)
Sopravvivenza osservata e simulata nell’estuario del fiume Eo (E)
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 30 ]
L’anguilla europea: ciclo di vita
• L’anguilla europea (Anguilla
anguilla) è una specie
catadroma:
gli adulti si riproducono in
oceano
le larve migrano verso le
acque continentali, dove si
trasformano in anguille gialle
dopo un periodo tra i 2 e 20
anni, le anguille gialle
metamorfosano in anguille
argentine e migrano di nuovo
verso le aree di riproduzione
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 31 ]
Ee l catches 1950-2001
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
1950 1960 1970 1980 1990 2000
year
to
tal
ca
tch
(t)
Japanese eel
American eel
European eel
source: FAO (2004)
Lo stato degli stock di anguilla
• le catture delle principali specie di anguilla sono in declino dai primi anni 80
• probabili cause:
sovrasfruttamento
cambiamenti nella circolazione oceanica
parassiti
alterazione degli habitat
inquinamento
• nel 2008 l’anguilla europea è stata inserita nella lista rossa IUCN (Critically Endangered)
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 32 ]
La risposta istituzionale
• la Commissione Europea ha
recentemente imposto agli
stati membri di elaborare dei
piani di gestione
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 33 ]
R U
YM
YF
SM
SF
indiffe
renzia
te
gia
lle
arg
en
tin
e
femmine
maschi
reclu
tam
en
to
Ingredienti per un modello demografico
reclu
tam
en
tomaturazione
differenziazione
sessuale
accrescimento
mortalità naturalemortalità da pesca
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 34 ]
Un sistema prototipo: le lagune della Camargue
• il sistema della Camargue
comprende due specchi
d’acqua principali:
Impériaux e Vaccarès
• le lagune si interfacciano con
il mare attraverso un sistema
di paratoie
• la gestione dell’acqua è
orientata a mantenere bassi
livelli di salinità
• la pesca dell’anguilla è
regolamentata, le catture sono
stimate in ~20 t all’anno
Le lagune della Camargue (43°30’ N, 4°30’ E)
Females
Total
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 35 ]
Più modelli in un modello
• il singoli modelli incorporano
plasticità e dimorfismo sessuale nell’accrescimento corporeo
differenziazione sessuale, maturazione, mortalitànaturale e da pesca legate alla taglia invece che all’età
ampie fluttuazioni del reclutamento
mortalità naturale dipendente da densità e temperatura
• il modello generale è calibrato
e validato su una serie
temporale di lungo periodo
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 36 ]
Verso un modello flessibile
• il modello è estendibile a altre
popolazioni europee:
Camargue (F)
IJsselmeer (NL)
Lough Neagh (UK)
Burrishoole (IR)
River Shannon (IR)
Italia (es. Comacchio, Tevere)
• obiettivi:
descrivere la dinamica
demografica passata e
presente
prevedere gli effetti di diverse
politiche di gestione futura
present recruitment and fishing pressurepresent recruitment, never fishingpresent recruitment, fishing closure (y+s) from 2007present recruimtent, fishing closure (y) from 2007pristine recruitment from 2007, complete fishery closure
spaw
ner
outp
ut (t
/yr)
present recruitment and fishing pressurepresent recruitment, never fishingpresent recruitment, fishing closure (y+s) from 2007present recruimtent, fishing closure (y) from 2007pristine recruitment from 2007, complete fishery closure
present recruitment and fishing pressurepresent recruitment, never fishingpresent recruitment, fishing closure (y+s) from 2007present recruimtent, fishing closure (y) from 2007pristine recruitment from 2007, complete fishery closure
spaw
ner
outp
ut (t
/yr)
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 37 ]
Il passo successivo: la fase oceanica
• accoppiando un modello di
circolazione oceanica con
simulazioni su base
individuale è possibile
testare se il trasporto larvale
è un processo attivo o
passivo
stimare la durata della
migrazione larvale
studiare l’impatto dei
cambiamenti climatici sulla
distribuzione delle larve e sul
successo del reclutamento
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 38 ]
Qualche volta i modelli sono anche belli da vedere!
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 40 ]
Risorse a accesso libero: il dilemma dei pescatori
A raccoglie 3
B raccoglie 3
A raccoglie 4
B raccoglie 1
A raccoglie 1
B raccoglie 4
A raccoglie 2
B raccoglie 2
se A pesca...
e B pesca...
moderatamente intensamente
moderatamente
intensamente
• sovrasfruttamento
inefficienza economica
inefficienza ecologica
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 41 ]
Un esempio di problema gestionale
• problema:
preservare la biodiversità in
un’area di elevato valore
naturalistico tutelando le
attività socioeconomiche locali
• domande:
istituire un’area protetta?
una riserva integrale?
una sola, grande area protetta
o una rete di piccole?
regolamentare la pesca
tramite licenze?
fissare delle quote?
limitare la stagione di pesca?
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 42 ]
Attori e interessi
• il problema coinvolge
attori diversi, ognuno dei
quali è portatore di
interessi diversi
• a volte gli interessi
possono essere
conflittuali
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 43 ]
Variabili di decisione
• rappresentano le possibili opzioni oggetto di decisione
• possono essere espresse da variabili continue (o quasi)...
taglia minima legale
sforzo di pesca (numero di operatori, estensione dell’area e del periodo di pesca, dimensioni degli attrezzi)
...o da variabili discrete
creazione o no di aree a protezione parziale / totale
scelta dei metodi di regolamentazione (strumenti coercitivi / incentivi o disincentivi finanziari)
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 44 ]
Vincoli
• la soluzione del problema
decisionale deve tenere conto
di eventuali vincoli
di tipo fisico: caratteristiche
fisiche e ecologiche del
sistema
di tipo economico: vincoli di
budget
di tipo normativo:
regolamentazioni esistenti
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 45 ]
Obiettivi
• a volte l’obiettivo della
gestione è unico e ben
definito:
min inquinamento
max produzione
• altre volte l’interesse di attori
diversi genera obiettivi
molteplici:
min rischio di estinzione
& max profitto
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 46 ]
Una possibile classificazione
• 4 categorie di obiettivi:
biologici
max produzione
mantenibile,
max conservazione
economici
max profitto
mantenibile
sociali
max occupazione
politici
min impopolarità
sostenibile
fonte: Hilborn R. (2007) Defining success in fisheries and conflicts in objectives. Marine Policy 31, 153-158
Come affrontare problemi con obiettivi multipli?
• prendere una decisione
in presenza di obiettivi
multipli è un problema
intrinsecamente
multidimensionale
• come procedere?
ridurre tutto a un solo
indicatore
utilizzare metodi in grado
di integrare punti di vista
diversi
Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 47 ]03/02/2011 |
Una o tante dimensioni?
• la via classica per semplificare il problema: convertire tutte le valutazioni in termini monetari
analisi costi/benefici
• ma: è sempre sensato ridurre tutto a una dimensione?
per esempio: ha senso tradurre gli impatti sull’ambiente o sulla vita umana in termini puramente monetari?
• esistono metodi che permettono di analizzare il problema mantenendone la struttura multidimensionale
es.: analisi a molti obiettivi, analisi gerarchica, metodi Electre...
• attenzione: metodi diversi forniscono risultati diversi!
Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 48 ]03/02/2011 |
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 49 ]
Il punto di partenza per un’analisi a 2 dimensioni
• esempio:
regolamentazione
della pesca
• 9 alternative
• 2 obiettivi:
max {pescato}
max {biodiversità}
bio
div
ers
ità
pescato
1
3 4
7
5
6
8 9
2
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 50 ]
Il concetto di dominanza
• l’alternativa 4 è dominata
(nel senso di Pareto)
dall’alternativa 2 perché
garantisce un maggiore
pescato
garantisce una maggiore
biodiversità
bio
div
ers
ità
pescato
1
3 4
2
9
7
5
6
8
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 51 ]
Il concetto di dominanza
• per lo stesso motivo...
l’alternativa 3
è dominata (p.es.) dalla 4
l’alternativa 6
è dominata dalla 5
l’alternativa 7
è dominata dalla 6
l’alternativa 8
è dominata dalla 6
bio
div
ers
ità
pescato
1
3 4
2
9
7
5
6
8
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 52 ]
La frontiera di Pareto
• le alternative che non sono
dominate da nessun’altra
si dicono Pareto ottimali
o Pareto efficienti
• rappresentano alternative
tra cui non è possibile
scegliere senza stabilire
un criterio di importanza
relativa tra gli obiettivi
• il loro insieme prende il
nome di frontiera di
Pareto
bio
div
ers
ità
pescato
1
3 4
7
5
6
8 9
2
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 53 ]
La scelta del miglior compromesso
• come scegliere tra le
alternative Pareto ottimali?
• un metodo di semplice
interpretazione è quello
dell’utopia
• altri metodi:
massima curvatura
pesi
curve di indifferenza
• spesso però la decisione
è essenzialmente politica
bio
div
ers
ità
pescato
1
5
9
2 U U U
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 55 ]
Perché bio+economico?
• integrando informazioni sulla
biologia e sugli aspetti
socioeconomici è possibile
integrare il punto di vista
delle vongole e quello dei
pescatori
come confrontare diverse
strategie di semina e
raccolta?
come identificare le strategie
migliori?
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 56 ]
Il modello: parte bio-
• è basata sul modello
demografico visto in
precedenza
• biomassa:
• raccolto:
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 57 ]
Il modello: parte economica
• ricavi:
• costi:
• profitti:
calcolati come flusso
monetario nell’unità di tempo
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 58 ]
I costi...
• barca a motore
acquisto: 10-15 k€
1 k€/anno per 10-15 anni
manutenzione: 1-1.5 k€/anno
• attrezzi: 300-600 €/anno
• concessione: 250 €/ha/anno
• guardiania: 550 €/ha/anno
• novellame
10-20 €/kg (piccole, 8-10 mm)
8-10 €/kg (grandi, 20-25 mm)
• imballaggio: 8 €/t
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 59 ]
...e i ricavi
• prezzo di vendita: ~3.5 €/kg
(con oscillazioni stagionali)
• taglia minima legale: 25 mm
• taglia ottima commerciale:
>35 mm
-1
0
1
2
3
4
0 10 20 30 40 50
taglia (mm)
pre
zzo
di
ve
nd
ita
(€
/k
g)
vincolo
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 60 ]
Quali variabili di decisione?
• substrato
quello che c’è!
• taglia alla semina
ma di solito: 10 mm
• orizzonte temporale
ma in pratica: 6-12-18-24 mesi
• densità alla semina
• mese di semina
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 61 ]
Il ruolo del substrato
• nonostante non sia in senso
stretto una variabile di
decisione, il substrato ha
un’influenza determinante
sulla durata dei cicli di
allevamento
frazione di vongole che
raggiungono la taglia minima legale
in funzione del substrato
(taglia iniziale 10 mm, semina in
gennaio)
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 62 ]
Obiettivi
• quale deve essere
l’obiettivo di una corretta
gestione?
• approccio classico:
massima produzione
• approccio bioeconomico:
massimo profitto
YNLtt 000 ,,,
max
000 ,,,
maxNLtt
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 63 ]
Risultati: massima produzione
classi di rischio: basso (CV<0.6), medio (0.6CV<1.2), elevato (1.2 CV<1.6), molto elevato (CV1.6)
stime con CV>1.2 non sono significativamente diverse da zero (p>0.2)
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 64 ]
Risultati: massimo profitto
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 65 ]
Meglio un uovo oggi o una gallina domani?
• l’incertezza sulle stime di produttività cresce rapidamente con il tempo
è meglio aspettare di piùper guadagnare di più(ma con più incertezza)o aspettare meno e guadagnare meno(ma con meno incertezza)?
• il trade-off può essere analizzato in un’ottica multiobiettivo
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 66 ]
Meglio un uovo oggi o una gallina domani?
• il problema può essere
formulato in termini di
produzione o di profitto:
• i due obiettivi sono
tipicamente conflittuali
)(
)(min
)(max
Y
YY
)(
)(min
)(max
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 67 ]
Cicli di produzione ottimali (in termini di profitto)
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 68 ]
In conclusione...
• seminare troppe vongole non
conviene:
diminuiscono i profitti
aumenta l’impatto sui cicli
biogeochimici e il rischio di
crisi distrofiche
• nella pratica corrente si
effettuano a volte semine
fino a 2000 vongole per m2!
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 70 ]
La pesca all’anguilla in Camargue
• 19 pescatori professionisti
17 a Vaccarès
9 a Impériaux
• il pescato reale della maggior
parte dei pescatori è ignoto
(stima: ~20 t/anno)
• strumento di pesca:
capétchade
con maglia di 6 mm
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 71 ]
La capétchade
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 72 ]
Piani di gestione e vincoli conservazionistici
• il regolamento CE 1100/2007 impone che i piani di gestione consentano la fuga di almeno il 40% delle anguille argentine
• il 40% va misurato rispetto alla stima più alta di migrazione in assenza di impatti antropogenici
come intervenire sulla pesca per soddisfare i vincoli normativi?
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 73 ]
Simulare gli effetti...
• con un modello demografico
è possibile, conoscendo
reclutamento
sforzo di pesca
simulare
dinamica dello stock
quantità di pescato
corrispondenti a diversi
scenari di regolamentazione
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 74 ]
...di diversi scenari
• variabili di decisione:
maglia delle reti
(attualmente 6 mm, in deroga
alle norme nazionali)
sforzo di pesca
• regolamentazione dello sforzo:
nessuna (sforzo attuale)
chiusura completa
chiusura 15 giorni al mese
chiusura estiva
chiusura autunnale
chiusura invernale
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 75 ]
Alla ricerca di un compromesso
• numerose politiche di gestione garantiscono
maggiore produzione
maggiore output di riproduttori
rispetto alla gestione attuale
• le pratiche attuali sono inefficientiin un’ottica paretiana
• le alternative fattibili vanno scelte tra quelle che
rispettano il target di conservazione
possibilmente non riducono i profitti dei pescatori
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 76 ]
Il problema del transitorio
• passare a una politica di
gestione più sostenibile
causerebbe una diminuzione
del pescato sul breve
periodo (2-3 anni)
• per rendere socialmente
sostenibile la transizione è
possibile pensare a una
compensazione delle perdite
di produzione (~40 t sull’intero
periodo nel caso peggiore)
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 77 ]
Effetti di una struttura dei prezzi
• le pratiche correnti sono davvero inefficienti o è difficile identificare l’obiettivo realedei pescatori?
max produzione mantenibilevs.
max profitto mantenibile
• una struttura dei prezzi(es. anguille piccole preferite per acquacoltura)può giustificare la diminuzione della maglia delle reti
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 79 ]
Pro e contro dei modelli
• i modelli non sono la realtà, ma una rappresentazione semplificata
• permettono di simulare le conseguenze di una decisione prima di metterla in pratica
cosa succederebbe se vietassimo la pesca?
cosa succederebbe se applicassimo la stessa politica di gestione in un altro posto?
...ma attenzione alle estrapolazioni!
• quando si usa un modello
bisogna avere sempre
presente
il contesto
lo scopo
i limiti
l’incertezza
• modelli come strumento di
consenso: bene o male?
• per fare buoni modelli ci
vogliono competenze diverse!
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 80 ]
Incertezze, rischi e obiettivi multipli
• modelli che permettono di
incorporare l’incertezza
consentono di valutare i rischi
di una decisione
• una gestione avversa al
rischio ha spesso maggiori
possibilità di essere
sostenibile socialmente
• le tecniche di analisi a molti
obiettivi permettono di tener
conto di obiettivi diversi e
conflittuali
• in un’ottica multiobiettivo è
preferibile identificare un
insieme di politiche efficienti
piuttosto di un’unica politica
ottimale (p.es. dal punto di
vista puramente monetario)
03/02/2011 | Modelli di valutazione e gestione delle risorse alieutiche - Applicazione di strumenti di gestione [ 81 ]
Riferimenti bibliografici
modellistica e ecologia quantitativa:• Guariso G. Appunti di modellistica e simulazione. http://home.dei.polimi.it/guariso/appunti/index-ms.html
• Gatto M. & R. Casagrandi. Dispense del corso di Ecologia. http://olmo.elet.polimi.it/ecologia/dispensa/
• Casagrandi R., G.A. De Leo & M. Gatto (2002) 101 problemi di ecologia. McGraw Hill (ISBN: 88-386-6041-7)
vongole:• Melià P., D. Nizzoli, M. Bartoli, M. Naldi, M. Gatto & P. Viaroli (2003) Chemistry and Ecology 19 (2-3): 129-
146. doi:10.1080/0275754031000119898
• Melià P., G.A. De Leo & M. Gatto (2004) Marine Ecology Progress Series 272: 153-164. doi:10.3354/meps272153
• Melià P. & M. Gatto (2005) Ecological Modelling 184 (1): 163-174. doi:10.1016/j.ecolmodel.2004.11.011
anguille:• Melià P., D. Bevacqua, A.J. Crivelli, J. Panfili, G.A. De Leo & M. Gatto (2006) Journal of Fish Biology 69 (4):
1228-1235. doi:10.1111/j.1095-8649.2006.01170.x
• Melià P., D. Bevacqua, A.J. Crivelli, G.A. De Leo, J. Panfili & M. Gatto (2006) Journal of Fish Biology 68 (3): 876-890. doi:10.1111/j.0022-1112.2006.00975.x
• Bevacqua D., P. Melià, A.J. Crivelli, G.A. De Leo & M. Gatto (2006) Journal of Fish Biology 69 (SupplementC): 200-208. doi:10.1111/j.1095-8649.2006.01265.x
• Bevacqua D., P. Melià, A.J. Crivelli, M. Gatto & G.A. De Leo (2007) ICES Journal of Marine Science 64 (7): 1472-1482. doi:10.1093/icesjms/fsm126
• Bevacqua D., G.A. De Leo, M. Gatto & P. Melià (2009) Journal of Fish Biology 74 (9): 2178-2186. doi:10.1111/j.1095-8649.2009.02243.x
• Bevacqua D., P. Melià, G.A. De Leo & M. Gatto & (2011) Oecologia 165 (2): 333-339.doi:10.1007/s00442-010-1727-9