Entwicklung eines Prognosesystems für atlantischen Weißen Thun

Die Partner des EU-Projekts ATLANTOS (Optimising and Enhancing the Integrated Atlantic Ocean Observing System) schaffen einen Übergang von einer nur lose koordinierten Reihe bestehender Meeresbeobachtungsmaßnahmen hin zu einem effizienten Integrated Atlantic Ocean Observing System (IAOOS).

Das Team macht sich nun die Techniken zunutze, die mit dem Spatial Ecosystem and Population Dynamics Model (SEAPODYM) eingesetzt werden, um die physisch-biologische Wechselwirkung zwischen Thunfischbeständen und dem pelagischen Ökosystem des Pazifischen Ozeans zu untersuchen. ATLANTOS wendet das Modell auf die Bestände des atlantischen Weißen Thuns an.

Die Projektpartner haben nun die erste Phase eines Modells für räumliche Ökosysteme und Populationsdynamik entwickelt, das Veränderungen bei den atlantischen Beständen des Weißen Thuns zeitlich und räumlich simuliert. Für Schwankungen bei Populationen der Zielspezies wird die Altersgruppe berücksichtigt: von der Fischlarve bis hin zum ausgewachsenen Fisch im höchsten Alter. SEAPODYM unterscheidet auch zwischen den Auswirkungen der Fischerei und der natürlichen Variabilität im Bezug auf Faktoren wie Klima und Umwelt. Die verschiedenen Fischereien werden unter anderem anhand von Eigenschaften wie der verwendeten Fischereiausrüstung, der Fangstrategie und der Größenselektivität beschrieben.

Umwelt und menschliches Eingreifen sind einige der Faktoren, die mit SEAPODYM analysiert werden, aber auch das Verhalten der Fische selbst ist für das Ergebnis des Modells wesentlich. Fischbiologie und -verhalten werden anhand der Beziehung zu Umweltvariablen simuliert. Das Modell umfasst beispielsweise die Verteilung von Beutespezies wie kleinen Fischen, Garnelen und Tintenfischen, welche die Wanderung des Thunfischs bestimmen. Die Strömungen verteilen die Fischlarven, während die Nahrungsquellen, Wassertemperaturen und der jeweilige Sauerstoffgehalt die Lebensraumpräferenzen bestimmen.

Im jüngsten ATLANTOS-Newsletter erklären die Verantwortlichen des Projekts, dass sich die Lebensraumpräferenzen mit dem Alter der Tiere verändern und dass Laichwanderungen von der Lichtstärke beeinflusst werden.

Schritte bei der Entwicklung eines robusten Modellierungssystems

Die erste Phase dieses Systems ist nun funktionsfähig und im Einsatz. In ATLANTOS wurde ein statistisches Verfahren zur Kalibrierung und Schätzung des Bestands in Abhängigkeit der Altersgruppe entwickelt. „Dies ist ein bedeutender Schritt, da die Steuerungsindikatoren von diesem Parameter abhängig sind (…) Alle historischen Fischfangdaten werden herangezogen, um die gesamte Geschichte der Fischbestände zu rekonstruieren“, schreiben die Projektforscher. Der erste Schritt, welcher ihnen zufolge mit „hohen Rechenanforderungen“ verbunden war, wurde mithilfe einer Konfiguration mit grober Auflösung ausgeführt.

In der zweiten Phase wird die Parametrierung auf die erforderliche Auflösung skaliert und das funktionsfähige Prognosesystem angewendet, woraus Karten zur Populationsdichte von Kohorten aus Fischlarven, Jungfischen sowie geschlechtsreifem und nicht geschlechtsreifem Weißen Thun erstellt werden. In der dritten Phase wird eine Produktionskette so entwickelt, dass das Modell wöchentlich automatisch aktualisiert wird, und zwar laut den Projektmitgliedern mit einer räumlichen Auflösung von „¼° (d. h. in einem Raster mit quadratischen Zellen mit einer Kantenlänge von ca. 28 km).“ Phase zwei und drei werden parallel entwickelt.

Das System sollte dabei helfen, die Echtzeitüberwachung der Fischereiaktivitäten und die Bestandsabschätzung zu verbessern, die zu den Erhaltungsmaßnahmen beitragen, etwa mit den zulässigen Gesamtfangmengen, die von der International Commission for the Conservation of Atlantic Tunas festgelegt wurden.

Die Projektpartner erklären: „Da das System räumlich-explizit ist, trägt es zur Entwicklung von Verfahren zur Probennahme, zur Erhebung von Fangstatistiken und zum Kampf gegen illegalen, unregulierten und nicht gemeldeten Fischfang bei, indem es auf potenziell kritische Zonen hinweist, die es zu regulieren gilt.“

Diese Tätigkeit ist nur eine von vielen des ATLANTOS-Projekts, das zum Ziel hat, die Anforderungen und die Systemgestaltung zu definieren, die Verfügbarkeit von Beobachtungsnetzwerken und Datensystemen zu steigern und Interessengruppen rund um den Atlantik einzubinden.

Weitere Informationen:
Projektwebsite