Bioeconomía pesquera Teoría, modelación y manejo

FAO DOCUMENTO TECNICO DE PESCA 368

Bioeconomía pesquera

Teoría, modelación y manejo

Contenido

por J.C. Seijo

Departamento de Recursos del Mar CINVESTAV-IPN Unidad Mérida

Mérida, Yucatán, México,

y Centro Marista de Estudios Superiores Mérida, Yucatán, México

O. Defeo

Departamento de Recursos del Mar CINVESTAV-IPN Unidad Mérida

Mérida, Yucatán, México, e Instituto Nacional de Pesca

Montevideo, Uruguay S. Salas

Departamento de Recursos del Mar CINVESTAV-IPN Unidad Mérida

Mérida, Yucatán, México

Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación Roma, 1997

© FAO

PREPARACION DE ESTE DOCUMENTO

En su origen, la evaluación y representación matemática de las tendencias dinámicas en poblaciones de recursos pesqueros fue considerada únicamente en términos de la interacción entre la intensidad de pesca y los factores biológicos que determinan la productividad de los ecosistemas marinos. Si bien este enfoque es aún válido, la dinámica de poblaciones explotadas es analizada cada vez con mayor frecuencia en base a un análisis conjunto de aquellas fuerzas económicas que regulan,

adicionalmente a los factores biológicos y ecológicos, la dinámica de una pesquería, tales como los ingresos, las fuentes de empleo y la producción de alimento. Esta actividad combinada es definida como ‘Bioeconomia’, sobre la cual la FAO ha elaborado una serie de publicaciones (FAO, Serie Informática - Pesca) relacionadas con el desarrollo de programas especializados de computación en el campo pero no había producido un texto que incluyera la teoría bioeconómica conjuntamente con ejemplos prácticos. El presente texto pretende llenar este vacío, enfocándose principalmente en problemas concretos sobre el tópico a los cuales se enfrentan los países en vías de desarrollo..

Agradecimientos

Deseamos expresar nuestro agradecimiento al grupo de trabajo de Bioeconomía Pesquera del CINVESTAV, en especial a Miguel Angel Cabrera por su valioso apoyo en la edición del manuscrito. Agradecemos a Rögnvaldur Hannesson por su detallada revisión del manuscrito. Nuestro reconocimiento a Claudia Leonce y Anita de Alava por su escrupulosa revisión de las referencias citadas. Agradecemos a Eduardo P.

Pérez el apoyo brindado en la elaboración del indice de tópicos. Enzo Acuña, Jorge González, Minerva Arce y Eduardo Balart proporcionaron comentarios y sugerencias valiosas al texto. Deseamos expresar nuestro aprecio sincero a todos aquellos alumnos que durante 10 años han transitado por el curso de Bioeconomia Pesquera que se ha ofrecido en la Unidad Mérida del CINVESTAV y en diversas instituciones de América Latina. Se agradece al Sr. Héctor Mares la realización del dibujo de la portada de este libro.

Se expresa un sincero reconocimiento al programa de Ecologia, Pesquerías y Oceanografía del Golfo de México (EPOMEX) de la Universidad Autónoma de Campeche, institución en la que el primer autor realizó una estancia académica que tuvo como uno de sus propósitos finalizar la primera versión de este manuscrito.

Juan Carlos Seijo desea expresar su agradecimiento a Cecilia, Juan Carlos Jr. y Adrianita por ser fuente permanente de motivación y cariño. Omar Defeo dedica este trabajo a Anita, Diego, a sus padres y hermanos, y Silvia Salas a su hija Nayelli y a sus padres.

Distribución:

FAO Departamento de Pesca

FAO Oficinas regionales y subregionales Instituciones de pesca

Seijo, J.C.; Defeo, O.; Salas, S.

Bioeconomía pesquera. Teoría, modelación y manejo

FAO Documento Técnico de Pesca. No. 368. Rome, FAO. 1997. 176p.

RESUMEN

La sobreexplotación de los recursos pesqueros, la sobrecapitalización de las pesquerías, la eliminación de las rentas que generan a la sociedad y la creciente inquietud por la

conservación de la biodiversidad marina, han motivado el desarrollo de lineas de investigación pesquera con un enfoque multidisciplinario, dinámico y precautorio. En este contexto, el análisis conjunto de factores biológicos, ecológicos y económicos surge como un tópico necesario a la hora de evaluar aquellas fuerzas que regulan la dinámica de una pesquería.

Este documento desarrolla aspectos de la teoría bioeconómica dinámica a efectos de lograr un manejo sostenible de la actividad pesquera. Se define al manejo de un recurso pesquero como un proceso complejo que requiere la integración de su biología y ecologia con los factores socio-económicos e institucionales que afectan al comportamiento de los usuarios

(pescadores) y a los responsables de su administración. El libro es presentado en ocho Capitulos. El Capítulo 1 describe los supuestos básicos en la asignación óptima de los recursos naturales renovables, así como las características inherentes de los recursos pesqueros y las interdependencias humanas que determinan, en un régimen de acceso abierto, el fracaso en dicha asignación y en consecuencia su sobreexplotación. Se describe cómo el aprovechamiento de este tipo de recursos bajo acceso abierto enfrenta altos costos de exclusión, altos costos de transacción (costos de información y vigilancia), generación de externalidades negativas y positivas y presencia de usuarios no contribuyentes. En el Capitulo 2 se discuten los punmtos de referencia bioeconómicos obtenidos del análisis de pesquerias bajo supuestos de equilibrio. Para reflejar la naturaleza dinámica de las pesquerías se

reconoce la necesidad de que las estimaciones de biomasa, captura y renta en el tiempo sean estimadas con las trayectorias dinámicas de la intensidad de pesca. Para realizar tales

estimaciones se presentan modelos bioeconómicos dinámicos tanto globales como estructurales. En el Capitulo 3 se discuten y presentan las extensiones de estos modelos bioeconómicos mediante la incorporación de interdependencias ecológicas (i.e. competencia y depredación) y tecnológicas (i.e. competencia entre flotas con diferente poder de pesca, tecnologia y costos unitarios del esfuerzo, pesquerías secuenciales con flotas artesanales e industriales que afectan diferentes componentes de la estructura de la población y pesquerías interdependentes con diferente especie objetivo). El precio del tiempo es incorporado en análisis a partir del Capítulo 4, en el cualse presenta el análisis intertemporal de pesquerías y se estima el nivel de esfuerzo óptimo resultante de la utilización de diferentes tasas de descuento en la estimación del máximo valor presente neto. En el Capitulo 5 se introduce el enfoque de ciencia de sistemas para la construcción de modelos matemáticos aplicados al análisis bioeconómico que sustente los planes de ordenación de pesquerias. En el Capitulo 6 se discuten las alternativas de ordenación de pesquerías y las correspondientes ventajas y limitaciones en su aplicación al manejo pesquero de países en desarrollo. En el Capítulo 7 se introducen modelos bioeconómicos que relajan el supuesto de distribución homogénea de recursos pesqueros a través de la incorporación de la dimensión espacial en el análisis

dinámico de pesquerías. Con un enfoque precautorio, en el Capítulo 8, se analizan el riesgo en incertidumbre presentes en las pesquerías marinas. Se introducen elementos básicos de teoría de decisiones y se presentan criterios de decisión que reflejan diferentes actitudes de aversión al riesgo en la ordenación de pesquerías. Se discuten métodos de análisis a través de tablas de decisión con y sin probabilidades matemáticas sobre la ocurrencia de posibles estados de la naturaleza que pudieran afectar el desempeño de las pesquerías.

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a sitios distintos de los de la FAO es proporcionar otras informaciones disponibles sobre asuntos conexos.

Contenido

Lista de Figuras Lista de Tablas Glosario de Simbolos

1. Recursos Pesqueros: Características Inherentes

Optima asignación de recursos naturales: supuestos básicos

El fracaso en la óptima asignación de recursos naturales: supuestos básicos

Regímenes de propiedad

Externalidades

Altos costos de exclusión

Trampa social en pesquerías

Usuarios no contribuyentes

Altos costos de transacción

El modelo logistico

Modelo de rendimiento excedente y extensiones

Supuestos básicos del modelo

Limitaciones

Estimación del rendimiento excedente en base a datos de captura y esfuerzo

Extensiones del modelo

El modelo bioeconómico Gordon-Schaefer

Rendimiento promedio y marginal

Esfuerzo en máximo rendimiento sostenible (MRS), máximo rendimiento económico (MRE) y en equilibrio bioeconómico (EBE)

Supuestos del modelo

Dinámica del esfuerzo pesquero

Modelos de producción excedente usando mortalidad

Teoría y aproximaciones al ajuste de los modelos

Modelo logístico

Modelo exponencial

Ventajas y limitaciones de la aplicación de los modelos captura-mortalidad

Aproximación bioeconómica

Análisis bioeconómico con modelos de estructurs por edades de una población

Modelo de Beverton y Holt (1957)

Supuestos y limitaciones del modelo

Modelo dinámico de estructura por edades

3. Interdependencias Ecológicas y Tecnológicas en Pesquerias

Conceptos generales

Análisis de interdependencias

Esfuerzo pesquero heterogéneo

Pesquerias tecnológicamente interdependientes: una flota afecta stocks ecológicamente independientes

Interdependencias tecnológicas: una flota afecta dos o más stocks con cierta segregación en el espacio

Pesquerias tecnológicamente interdependientes: dos flotas

Interdependencias tecnológicas: pesquerías secuenciales

Stocks ecológicamente interdependientes: depredación

Stocks ecológicamente interdependientes: competencia

Stocks ecológicamente interdependientes afectados por dos flotas sin interdependencia tecnológica

Interdependencias tecno-ecológicas: stocks ecológicamente interdependientes afectados por dos flotas con interdependencia tecnológica

Análisis ecológico-pesquero

Perspectivas

4. Análisis Intertemporal de Pesquerías

Preferencias intertemporales

Preferencias neutras, positivas y negativas

Inversiones públicas en el manejo de recursos pesqueros

Evaluación de proyectos y el criterio de Pareto-eficiencia

Valor presente y tasa de descuento

Costo de oportunidad de la inversión pública

Depreciación

Precios “sombra”

Criterios de decisión para la inversión pública pesquera

Valor presente neto (VPN)

Cociente beneficio-costo (B/C)

Tasa interna de retorno (TIR)

ABC en la práctica: la elección del criterio adecuado

Una aplicación práctica en pesquerías: análisis discreto

Evaluación de proyectos pesqueros: preferencias intertemporales e impactos distribucionales

La importancia de los impactos distribucionales

La tasa social de descuento y preferencia social del tiempo

Riesgo e incertidumbre en proyectos pesqueros

Manejo intertemporal de recursos pesqueros

El modelo bioeconómico dinámico y el precio del tiempo

El efecto de la tasa de descuento (δ) en pesquerias: una visión alternativa

b> Análisis Bioeconómico de Pesquerías: Enfoque de Sistemas

Planes de manejo para recursos pesqueros

Enfoque de ciencia de sistemas

Identificación de necesidades de información bioeconómica

Caracterización de la pesqueria

Modelación matemática de la pesqueria

Recolección de datos de fuentes primarias y secundarias

Análisis de estabilidad, de error de integración numérica y de sensibilidad

Validación del modelo

Análisis de impacto bioeconómico de diversas estrategias de manejo

Ejemplo ilustrativo

Criterios para la intervención del Estado

Criterio de conservación

Criterio económico

Criterio de equidad en el uso de recursos pesqueros

Criterio de equidad intergeneracional

Otros criterios de manejo de pesquerias

Estrategias de manejo de pesquerias marinas

Asignación de derechos de propiedad

Regulación de la composición de la captura

Regulación de la cantidad capturada

Cuotas individuales transferibles

Programas de extensionismo y educación ambiental

Manejo de pesquerías con criterios múltiples

Función objetivo con criterios múltiples

El método “Complex” para optimizar funciones no-lineales con criterios múltiples

Asignación espacial de la intensidad de pesca

Dinámica espacial de corto plazo: Modelo ALLOC

Asignación espacial de la intensidad de pesca

Distancia de los diferentes puertos a los sitios de pesca alternativos

Quasi-renta de los costos variables por tipo de flota proveniente de diferentes puertos de origen

Renta económica obtenida de los sitios de pesca

Variaciones espaciales de CPUE

Dinámica de la flota

Supuestos del modelo ALLOC

Dinámica bioeconómica geográfica de corto y largo plazo: Modelo CHART

Especificación espacial de la biomasa maxima y del reclutamiento

Distribución espa cial del reclutamiento por parches

Distribución espacial de la biomasa del recurso

Captura por unidad de esfuerzo espacialmente desagregada

Dinámica de la flota en el corto plazo: asignación espacial de la intensidad de pesca

Dinámica de la flota en el largo plazo: entrada y salida de embarcaciones a la pesqueria

Supuestos del modelo CHART

Modelo bioeconómico espacial para especies sedentarias: la almeja amarilla de Uruguay, un estudio de caso

El recurso

La pesqueria

8 Riesgo e Incertidumbre en Pesquerías : Un Enfoque Bioeconómico Precautorio

Enfoque precautorio en el manejo de pesquerias

Conceptos asociados al manejo precautorio de pesquerias

Principales fuentes de incertidumbre en pesquerias marinas

Decisiones de manejo con probabilidades matemáticas

Reglas de decisión sin probabilidades matemáticas

Ejemplo ilustrativo: manejo precautorio con y sin probabilidades matemáticas

Enfoque precautorio sin probabilidades matemáticas

Estimación de variabilidad en modelos pesqueros

Estimaciones “jackknife-bootstrap” para intervalos de confianza

Análisis de riesgo en modelos pesqueros

Aproximación derivada de la aplicación del “bootstrap”

Bibliografia citada Indice de autores Indice de tópicos

Lista de Figuras

2.1 Función de crecimiento logistico de la biomasa de un recurso para una capacidad de carga de 3.5 millones de toneladas y una tasa intrínseca de crecimiento de 0.36

2.2 Curvas de biomasa en equilibrio (a), rendimiento sostenible (b) y CPUE (c) basados en el modelo de Schaefer

2.3 Curvas de biomasa sostenible (a), captura sostenible (b) e ingresos totales sostenibles (ITS) y

costos totales (CT) (c) del modelo bioeconómico estático Gordon-Schaefer

2.4 Rendimientos promedio y marginales (a), e ingresos, costos promedio y marginales (b) en función del esfuerzo bajo condiciones de acceso abierto

2.5 Trayectoria estática (equilibrio) y dinámica de la biomasa (a), las capturas (b) y los costos e ingresos (c) resultantes de la aplicación de diferentes niveles de esfuerzo

2.6 Dinámica de la biomasa (a), la captura (b), la renta económica (c) y el esfuerzo pesquero (d) 2.7 Ejemplo ilustrativo del modelo captura-mortalidad de Csirke y Caddy (1983)

2.8 Modelo bioeconómico de estructura por edades: efecto dinámico de diferentes edades mínimas de captura en la biomasa (2), la captura (b), la renta (c) y el esfuerzo de pesca (d) 3.1 Comportamiento dinámico de la biomasa del recurso (a, b), las capturas por flota (c, d) asi

como la distribución de la renta económica (e, f) por tipo de flota, como resultado de las interdependencias tecnológicas entre ellas

3.2 Trayectoria dinámica de la biomasa (a), el esfuerzo (b), la captura (c) y la renta económica (d) obtenida por las flotas industrial y artesanal

3.3 Modelo bioeconómico dinámico de interdependencias tecnológicas entre dos flotas: biomasa de la especie objetivo e incidental (2), esfuerzo pesquero (b), capturas de ambas especies (c) y renta económica generada (d)

3.4 Interdependencias tecnológicas. Niveles de biomasa (a), esfuerzo (b), captura (c) y renta económica generada por las flotas industrial y artesanal (d)

3.5 Variación temporal en la abundancia de los bivalvos suspensivoros Mesodesma mactroides y Donax hanleyanus de la costa atlántica uruguaya (de Alava, 1993)

3.6 Trayectorias dinámicas de la biomasa (a, b), la captura por especie (c, d), asi como la renta económica (e, f) generada por una flota con arte de pesca no discriminatorio

3.7 Trayectoria dinámica de las biomasas de especies con relación depredador-presa (a), el esfuerzo de dos flotas que inciden diferencialmente sobre ellas (b), las capturas

correspondientes (c) y la renta económica estimada para cada flota (d).

3.8 Interaccoón tecno-ecológica: stocks con interacción depredador-presa capturados por dos flotas tecnológicamente interdependientes

4.1 Preferencia intertemporal neutra (adaptada de Randall, 1981) 4.2 Preferencia intertemporal positiva (adaptada de Randall, 1981) 4.3 Preferencia intertemporal negativa (adaptada de Randall, 1981)

5.1 Enfoque de análisis y modelación bioeconómica de una pesquería (Seijo, 1989) 5.2 Caracterización de una pesqueria

5.3 Dinámica en el corto y mediano plazo del reclutamiento (a), del esfuerzo (b), de las capturas (c, d) y de la renta y costos (e, f) para dos tipos de flotas en una pesqueria hipotética de camarón

6.1 Diagrama de bloques conceptual para el problema de optimización de pesquerias con criterios múltiples

7.1 Mesodesma mactroides. Comparación de la abundancia observada y estimada por el modelo de largo plazo para reclutas (a) y adultos (b)

7.2 Variaciones trimestrales en la intensidad de pesca simulada por zona en base al modelo de

largo plazo (1983-1992) para la pesqueria de almeja amarilla Mesodesma mactroides de las

costas de Uruguay

7.3 Mesodesma mactroides. Comparación de la intensidad de pesca observada y simulada por estación del año (a); variaciones espaciales de la captura por zona de pesca (verano 1985) observada y estimada por el modelo de corto plazo (b)

Lista de Tablas

2.1 Parámetros para el modelo bioeconómico dinámico (Gordon-Schaefer) 2.2 Parámetros para el modelo bioeconómico dinámico de estructura por edades

3.1 Parámetros definidos al inicio de la corrida de simulación para evaluar el comportamiento dinámico de la biomasa poblacional, capturas, esfuerzo y renta económica generada por dos flotas con diferente poder de pesca

3.2 Parámetros definidos al inicio de la corrida de simulación para evaluar el comportamiento dinámico de la biomasa poblacional de las especies X e Y capturadas por flotas

tecnológicamente interdependientes

3.3 Parámetros incluidos en un modelo bioeconómico multiespecifico de estructurs por edades con interdependencias tecnológicas secuenciales

3.4 Interdependencia tecno-ecológica. Parámetros definidos al inicio de la corrida de simulación para evaluar el comportamiento dinámico de la biomasa poblacional de las especies X (presa) e Y (depredador) capturadas por flotas tecnológicamente interdependientes

4.1 Costos, beneficios y reglas de decisión de dos proyectos con similar vida de ejecución. Se asume una tasa de descuento d del 8% (Pearce & Nash, 1981)

4.2 Flujo de costos y beneficios para cada una de las alternativas de artes de pesca A, B y C 4.3 VPN y B/C para cada una de las alternativas de artes de pesca A, B, y C, evaluadas con

diferentes tasas de descuento

5.1 Parámetros bioeconómicos de la pesqueris hipotética de camarón 6.1 Criterios de bienestar aplicados a pesquerias marinas

7.1 Propiedades del modelo SAE

8.1 Valor presente neto (US$ '000) de tres estrategias alternativas de ordenación (D

, D

, D

) bajo diferentes estados de la naturaleza (S

, S

) y sus correspondientes probabilidades de ocurrencia (P

/P

)

8.2 Aplicación del criterio Maximin

8.3 Aplicación del criterio Minimax: matriz de pérdida de oportunidades (US$'000) 8.4 Aplicación del Maximax

Glosario de Símbolos

Símbolo Significado Unidad de

medida a constante de la relación peso-longitud ---

ad factor de compensación ---

área área barrida por día km²/día

α1 coeficiente de competencia ---

α3 constante que considera el efecto de la especie X sobre la Y --- α₄ término o constante de depredación: especie X ---

Aj tasa finita de mortalidad total 1/t

ALIM(t) contribución de la pesqueria a la disponibilidad de alimento en la zona costera ton/año

AREA área ocupada por el stock km²

b exponente de la relación peso-longitud ---

bβ valor de la corrida base para el criterio β ---

β1 coeficiente de competencia ---

β3 constante que considera el efecto de la especie Y sobre la X ---

β4 constante de depredación: especie Y ---

βp constante que relaciona el número de presas con la biomasa máxima capaz de

ser alcanzada por el depredator ---

B^Be biomasa de la población en equilibrio ton

B^B0 biomasa inicial ton

B^BEBE biomasa en equilibrio bioeconómico ton

B(t) biomasa de la población en el tiempo t ton

Bmax biomasa máxima ton

BT(t) beneficios totales en el tiempo t $

B^Bx población virgen; biomasa virgen ton

B^Bxp biomasa en el nivel de esfuerzo p para la especie X

B^Bxc biomasa critica de X ton

BOP nivel óptima de biomasa ton

c costo unitario del esfuerzo pesquero $/ue

cp costos de procesamiento $/año

C0 capital inicial $

C(t) captura en el tiempo t ton/año

Cj rendimiento por edad ton

Ct rendimiento anual ton

CMRE captura en máximo rendimiento económico ton Cinc captura promedio incidental por viaje de pesca ton

C/Rj rendimiento por recluta g/ind

CT(t) costos totales en el tiempo t $

CV(t) costos variables diarios del esfuerzo pesquero en el tiempo t $/día CPUE (t) captura por unidad de esfuerzo en el tiempo ton/ue

CPUEmax captura por unidad de esfuerzo máxima observada ton/ue

δ tasa de descuento continua anual ---

d tasa de descuento discreta ---

dy1, dy2,

dyn cambio de los beneficios netos de cada miembro de la comunidad US$/t

dW cambio neto en el bienestar social US$/t

D1, D2, Dp estrategias alternativas de ordenación ---

DE desviación estándar ---

Dkh distancia del puerto h al sitio de pesca k km

DEL retraso en el tiempo de ocurrencia de un fenomeno t

DELHS valor esperado del tiempo de maduración de huevos de una especie meses

DELm valor esperado del tiempo de entrada de embarcaciones a la pesquería meses DP número promedio de dias efectivos de pesca por mes días/mes

ε proporción de la captura por especie ---

EBE equilibrio bioeconómico: π (t) = 0 $

EMP (t) empleos directos generados por la pesquería # EXPm(t) generación de divisas, sector capturas $/año EXP p(t) generación de divisas, sector procesamiento $/año fa asignación espacial de la intensidad de pesca acumulada a lo largo ---

de la temporada

fkl (t) intensidad de pesca ejercida en el sitio con coordenadas geográficas kl en el

tiempo t días

fEBE esfuerzo en equilibrio bioeconómico ue

fMRE esfuerzo en máximo rendimiento económico ue fMRS esfuerzo en máximo rendimiento sostenible ue

f(t) esfuerzo de pesca en el tiempo t ue

fop esfuerzo óptimo ue

F tasa instantánea de mortalidad por pesca 1/t

FC costo fijo diario por embarcación $/día

FEC fecundidad promedio por hembra #huevos

FMRE tasa instantánea de mortalidad por pesca en MRE 1/t FMRS tasa instantánea de mortalidad por pesca en MRS 1/t

FR(t) tasa de explotación en el tiempo t ---

g orden del proceso de retraso ---

gβφ objetivo para el criterio β del conjunto de objetivos φ --- H proporción de hembras presentes en la estructura de la población ---

Hmax número máximo anual de huevos generados por el stock desovante #huevos HS(t) número de huevos estimados del stock desovante #huevos

i especie ---

IT(t) ingresos totales en el tiempo $

ITD(t) ingresos totales por dia en el tiempo t $/día

ITS ingresos totales sostenibles $

j edad ---

k coordenada de localidad: latitud; sitio de pesca --- kp parámetro de curvatura ecuación de crecimiento individual 1/t

K capacidad de carga del ambiente ton

Kx capacidad de carga de la especie X ton

Ky capacidad de carga de la especie Y ton

λ índice de conversión alimenticia X a Y ---

I coordenada de localidad: longitud ---

L longitud (talla) individual mm

Lα longitud asintótica mm

L50% longitud at 50 % de retención del arte de pesca mm L75% longitud at 75 % de retención del arte de pesca mm LLi límite inferior constante o en función de variables independientes ---

m tipo de embarcación o flota ---

M tasa instantánea de mortalidad natural 1/t

MAGE edad máxima t

MN(t) tasa finita de mortalidad natural en el tiempo t ---

MRE máximo rendimiento económico $

MRS máximo rendimiento sostenible ton

μ opción de manejo ---

N abundancia poblacional #ind

Nj número de individuos de cada cohorte #ind

NT número de reclutas a distribuirse en un parche #ind OCVm parámetro que agrupa costos variables (carnada, mantenimiento, reemplazo de

artes pesca y avituallamiento) $/año

Ωβδφ desviación normalizada del valor del criterio β con respecto a la opción de

manejo μ y al conjunto de objetivos φ ---

π(t) ingresos netos en el tiempo t $/año

πM renta marginal $/ue

p precio (promedio) de la especie capturada $/ton

h puerto ---

pcap probabilidad de captura del arte de pesca utilizado ---

Pescm número promedio de tripulantes por embarcación tipo m #ind Pinc precio promedio ponderado pagado al pescador por especies incidentales $/ton

Pk probabilidad de encontrar a la especie objetivo en los sitios alternativos de

pesca k ---

Pn probabilidad de ocurrencia de un evento alternativo n ---

P1, P2 probabilidades de ocurrencia ---

Ptar precio promedio pagado al pescador por especie objetivo $/ton

Ψt consumo total en el tiempo t ---

q coeficiente de capturabilidad ---

qua coeficiente de capturabilidad por unidad de á rea ---

quasiπ(t) quasi renta de los costos variables en el tiemp t $/año

Qn unidades de determinado bien #

r tasa intrinseca de crecimiento poblacional --- R número de peces vivos al tiempo t=t_r(edad de reclutamiento) #ind

Rj reclutamiento estimado por edad j #ind

R' número de individuos reclutados a la pesqueria #ind

Re rendimiento en equilibrio ton

RET retención del arte de pesca utilizado %

Rkl(t) número de reclutas asentándose a partir del parche con coordenadas kl en el

tiempo t ind/t

Riskkl riesgo percibido por los pescadores de pescar en los sitios alternativos de

pesca kl ---

Rm rendimiento marginal ton/ue

Rm(t) variable aleatoria de la captura exponencialmente correlacionada ton/t

Rmax reclutamiento máximo observado #ind

RNi(t) (0, var) variable aleatoria normalmente distribuida en el tiempo t para modelar

reclutamiento estocástico ind/t

Rp rendimiento promedio ton/ue

ROS rendimiento óptimo sostenible ton RVkpm(t) variable aleatoria generada con una función de densidad probabilistica

exponencialmente autocorrelacionada ---

si edad de primera madurez sexual de la especie i t

S1, S2 estados de la naturaleza ---

SAE(t) distribución (0, 1) espacial del esfuerzo pesquero en el tiempo t ---

SEL selectividad del arte de pesca %

SG número de filas de la cuadricula geográfica ---

Sj tasa finita de sobrevivencia ---

SRij(t) tasa de supervivencia de individuos de la especie i, edad j en eltiempo t. --- σ² desviación estándar de la densidad del parche (0< σ < 1) ---

φ fricción de la distancia ---

t tiempo varias

tc edad de primera captura t

tl edad de xáxima longevidad t

to parámetro de ajuste de la ecuación de von Bertalanffy t

tr edad de reclutamiento a la pesqueria t

TG número de columnasd de la cuadricula geográfica #

TMPT tasa marginal de preferencia temporal %/t

TSG largo de la celda estimada para una resolución espacal especificada (grados,

minutos y segundos) km

TTG ancho de la celda estimada para una resolución espacial km especificada (grados, minutos y segundos) θ costo promedio de combustible y lubricantes por km recorrido $/km

ρ tasa interna de retorno (TIR) %

φ_ parámetro de dinámica de la flota ---

υβ vector de parámetros de control óptimo de la pesqueria --- υμ vector de parámetos de decisón correspondiente a la oción de manejo μ ---

ue unidad de esfuerzo varias

U captura por unidad de esfuerzo (notación generalizada) ton/ue Ue captura por unidad de esfuerzo en equilibrio (notiacón generalizada) ton/ue UL1 limite superior constante o en función de variables independientes ---

Umn utilidad marginal del ingreso $

Uχ tasa de captura del stock virgen ton/t

VAR varianza del valor esperado de VPN $

VE valor esperado del VPN $

VME valor del producto marginal del esfuerzo pesquero $/ue

VPB valor presente de los beneficios $

VPC valor presente de los costos $/ue

VPE valor promedio del esfuerzo pesquero $/ue

VPN valor presente neto $

VPπ valor presente de los ingresos netos $

V número de embarcaciones #

Vt.d factor de descuento ---

ϖ proporción de la captura asignada a la tripulación como pago por su esfuerzo [0,1]

pesquero

w1, w2, wn coeficientes de distribución unitarios ---

Wp1 precio de planta $/ton

W peso idividual g

Wx peso asintótico g

x distancia de la unidad de área kl al centro del parche km

xpi precio de playa $/ton

Y Ingreso percibido por un pescador $/t

yg(t) salidas del proceso dce retrso (e.g. número de embarcaciones que entran a la pesqueria a lo largo de la temporada) #/ t y1(t)yg-1 (t) tasas intermedias del proceso de retraso #/ t Yβ vector de valores óptimos de la función de criterios múltiples ---

Yβμ valor del criterio β de la estrategia de manejo μ ---

Yμ(T) vector de valores de la función con criiterios múltiples correspondiente a la

opcón de manejo μ, evaluada en el horizonte de tiempo (o, T) --- Yβμφ deviación normalizada del valor del criterio β con respecto a la opción de

manejo μ y al conjuinto de objetivos φ ---

Z tasa instantánea de mortalidad total 1/t

ZMRS tasa instantá nea de mortalidad total en MRS 1/t

Zt mortalidad total en el año t 1/t

CAPITULO 1

Recursos Pesqueros: Caracteristicas Inherentes

El manejo de un recurso pesquero es un proceso complejo que requiere la integración de su biologia y ecologia con los factores socio-económicos e institucionales que afectan al comportamiento de los usuarios (pescadores) y a los responsables de su administración. Aún cuando los planes de manejo han mejorado ostensiblemente a través del tiempo, gracias a la obtención de series de tiempo prolongadas y a la elaboración de modelos sofisticados, muchos recursos pesqueros criticos han sido inevitablemente sobreexplotados, llegando incluso a niveles cercanos a su colapso (Ludwig et al., 1993).

¿Cuáles son los motivos por los que los recursos pesqueros tienden a ser

sobreexplotados? ¿Cómo podria explicarse este sindrome de sobreexplotación, tanto en las pesquerias artesanales como industriales? Entre las mú ltiples razones que han sido invocadas para explicar este fenómeno, algunas surgen inevitablemente de las caracteristicas inherentes que definen a un recursoy a la pesqueria en éste sustentada. En este Capitulo describiremos las caracteristicas inherentes de los recursos pesqueros y las interdependencias humanas que pudieran condicionar los niveles de esfuerzo pesquero que llevarian a su sobreexplotación.

Optima asignación de recursos naturales: supuestos básicos

Para que pueda existir una óptima asignación de recursos naturales en una economia especifica, se requiere contar con derechos de propiedad no atenuados. Esto implica que dichos derechos sean (Randall, 1981; Schmid, 1978):

(i) Completamente especificados en términos de los derechos que acompañan la propiedad sobre el recurso, las restricciones sobre esos derechos y las

penalizaciones correspondientes a su violación.

(ii) Exclusivos, de tal forma que el individuo que posee dichos derechos reciba las retribuciones y las penalizaciones correspondientes al uso del recurso natural en cuestión.

(iii) Transferibles, a efectos de que los derechos sobre el uso de los recursos naturales estén en manos de quienes tienen la capacidad de conducirlos a su más alto valor de uso.

(iv) Efectivamente vigilables, ya que un derecho no vigilable es un derecho vacio.

El fracaso en la óptima asignación de recursos pesqueros

En elcaso de recursos pesqueros se violan los supuestos básicos del modelo neoclásico de mercado mencionados anteriormente, lo cual ha conducido

inevitablemente a la sobreexplotación de muchos recursos pesqueros de importancia en el mundo. A continuación se mencionan los factores relevantes que originan dicho fracaso.

Regimenes de propiedad

Los recursos pesqueros pueden estar sujetos a cuatro diferentes regimenes de propiedad (Bromely, 1991): estatal, privada, común y acceso abierto.

(i) Si los usuarios del recurso tienen el deber de observar y cumplir reglas y normas de uso y acceso, determinadas por una institución del gobierno que es responsable y tiene el derecho de su manejo, entonces el recurso pesquero es de propiedad estatal.

(ii) Si los pescadores tienen el derecho de realizar un uso socialmente aceptable del recurso pesquero, y tienen el deber de abstenerse de hacer un uso inadecuado del mismo, entonces el régimen de explotación es de propiedad privada.

(iii) Si el Estado ha asignado derechos de propiedad a grupos de pescadores

especificos, (e.g. cooperativas pesqueras), y éstos tienen el derecho de excluir a otros pescadores, entonces el régimen de explotación es de propiedad común (res

communis). Esta situación implica una condición necesaria pero no suficiente para que se produzca el fracaso en la óptima asignación de un recurso.

(iv) En condiciones de acceso abierto (res nullius) no existe propiedad sobre el recurso, por lo que cualquier miembro de la sociedad (e.g. cualquier pescador) puede obtener el recurso por apropiación directa. El sindrome de sobreexplotación de recursos pesqueros indica que este régimen conduce al fracaso en su óptima asignación. En otras palabras, el libre acceso constituye una condición necesaria y suficiente para la sobreexplotación de un recurso pesquero. Se suscitan dos situaciones básicas: (1) acceso irrestricto al recurso a aquellos que deseen hacer uso de él; y (2) generación de externalidades (negativas y positivas) entre los usuarios del ecosistema relevante a dicho recurso.

Externalidades

Una externalidad es definida como todo efecto externo no contabilizado por el pescador que lo genera, pero que si afecta a otros usuarios del recurso. En pesquerias las externalidades son generalmente negativas, y ocurren cuando los pescadores pueden entrar libremente a capturar un recurso pesquero y además no existe un acuerdo de cooperación voluntaria; en tales casos los usuarios del recurso no toman en consideración los efectos externos que se imponen entre si. Agnello &

Donnelley (1976) han identificado tres tipos de externalidades usualmente presentes en la mayoria de las pesquerias: del stock, de aglomeración y del arte de pesca.

Además de estas pueden mencionarse tipos adicionales de externalidades originadas por interdependencias tecnológicas y ecológicas (ver además Seijo & Defeo, 1994a).

(i) Externalidades del stock. Ocurren cuando la entrada de nuevas embarcaciones a la pesqueria reduce la magnitud del recurso a los pescadores ya existentes,

incrementando sus costos de extracción. Este costo no es tomado en cuenta por los pescadores, debido a que cada uno contabiliza únicamente sus costos privados (internos) incurridos en el viaje de pesca, desestimando los costos externos que le impone a otros en términos de la reducción del recurso.

(ii) Externalidades de aglomeración. El acceso irrestricto a un recurso ocasiona el aumento y la congestión de embarcaciones en un sitio de pesca restringido. Luego de cierto umbral, que es función de la extensión del sitio de pesca y de la magnitud del recurso, cada barco que se incorpora a la zona de pesca le impone externalidades de aglomeración a los demás barcos. Ello resulta en el incremento de los costos

marginales de captura, ya que las unidades de pesca no asignarán óptimamente su esfuerzo pesquero ni en el espacio (e.g. . sobre las mayores concentraciones del recurso) ni en el tiempo (e.g. . deberán esperar su turno para acceder al sitio especifico de captura). Este tipo de externalidad es común en recursos sésiles o sedentarios con distribución fuertemente agregada, donde la estrategia de explotación tiende a ser exterminadora de parches. También suele darse en casos de

agregaciones de individuos por la presencia de condiciones naturales (e.g. . arrecifes) o artificiales (e.g. . hábitats artificiales, dispositivos de agregación).

(iii) Externalidades tecnológicas. Se producen cuando el arte de pesca utilizado cambia la estructura dinámica de las poblaciones objetivo y de aquellas que

constituyen la captura incidental asociada, imponiéndole efectos externos negativos a otros pescadores dentro de la misma pesqueria y afectando la abundancia de las especies incidentales que constituyen especies objetivo en otras pesquerias de la región. Relacionadas con este tipo de externalidad se encuentran las externalidades secuenciales y las incidentales.

(iii.1) Externalidades secuenciales. En pesquerias donde existen flotas artesanales o de pequeña escala y flotas industriales o mecanizadas que inciden sobre diferentes componentes de la estructura de la población de una misma especie objetivo, se generan interdependencias tecnológicas entre los dos tipos de flotas. Usualmente las embarcaciones artesanales, por su autonomia y caracteristicas fisicas, ejercen su esfuerzo pesquero en zonas cercanas a la costa donde habitan juveniles o adultos jóvenes de especies de peces, crustáceos y moluscos, mientras que la flota mecanizada por su mayor autonomia y tamaño opera generalmente en aguas

profundas, a mayor distancia de la costa, en zonas de ocurrencia de adultos. A modo de ejemplo, incrementos sustantivos en el esfuerzo pesquerzo efectivo de la flota artesanal causarán una disminución en la abundancia de adultos en periodos subsiguientes, generando externalidades negativas a pescadoresde la flota

mecanizada. Análogamente, el aumento del esfuerzo pesquero por parte de la flota mecanizada tenderá a disminuir el stock desovante, pudiendo afectar en periodos subsiguientes el reclutamiento de juveniles y adultos jóvenes en zonas donde opera la flota artesanal.

(iii.2) Externalidades incidentales. En pesquerias tecnológicamente

interdependientes las flotas utilizan artes de pesca que no discriminan entre especies, de tal forma que existe una captura incidental en una pesqueria A, que disminuye la abundancia del recurso en otra pesqueria B, para la cual dicha captura incidental constituye su captura objetivo. El efecto negativo externo no contabilizado por

pescadores de la pesqueria A constituye una externalidad incidental. Esta es común en pesquerias interdependientes como las de camarón y de peces demersales, donde cada flota captura la respectiva especie objetivo en la misma zona de pesca. La pesqueria de camarón genera capturas incidentales de especies demersales, efecto negativo no contabilizado por la flota de camarón, lo cual genera una externalidad.

(iv) Externalidades debidas a interdependencias ecológicas. Ocurren en

pesquerías ecológicamente interdependientes, e.g. . las respectivas especies objetivo tienen una relación ecológica competencia o depredación.

Cuando dos especies que compiten, constituyen el objetivo de diferentes pesquerias, los diferentes niveles de esfuerzo pesquero ejercidos por ambas flotas podrán

modificar la magnitud y dirección de la interacción y en consecuencia alterar la abundancia relativa de las especies en una misma zona de pesca (ver Capitulo 3).

A modo de ejemplo, considérese dos pesquerias A y B que capturan las especies objetivo S1 y S2 respectivamente, las cuales, si bien compiten por cierto recurso limitante, coexisten en ausencia de impacto humano. Un aumento del esfuerzo sobre la especie competitiva dominante S1 determinará incrementos en la abundancia de la especie S₂, sobre la cual se mantiene un esfuerzo pesquero sostenido por parte de la pesqueria B. En este caso puede decirse que la pesqueria A le genera efectos

externos positivos a la pesqueria B, definidos como externalidades en coexistencia competitiva.

Por otra parte, suóngase que en ausencia de impacto humano la especie competitiva inferior o subordinada S2 es excluida por la especie dominante S2. La aplicación de un esfuerzo pesquero sostendio por parte de los pescadores de la pesqueria A sobre S1

tenderá a disminuir el stock, lo cual producirá a su vez el aumento de la especie competitiva inferior S2 capturada por la pesqueria B, debido a un aumento en la disponibilidad del recurso limitante (e.g. . espacio, alimento). En consecuencia, la pesqueria A genera un efecto externo positivo a la B, el cual constituye una externalidad por liberación competitiva.

Como se puede apreciar, en ambos casos ocurre una liberación de recurso limitante como consecuencia de la explotación, permitiendo mayor viabilidad a la especie dominada. La diferencia situacional radica en que en ausencia de esfuerzo pesquero la especie subordinada está o no presente.

De manera análoga a la anteriores, la interdependencia ecológica depredador-presa orienta la dirección de las externalidades. Un incremento en el esfuerzo pesquero de la pesquería A que tiene como especie objetivo a la presa S_p, generará un

decremento en la abundancia del depredador S_d (especie objetivo de la pesqueria B que para efectos del ejemplo se considera depredador especialista, ver Begon et al., 1990), ocasionando una externalidad negativa a ésta. El caso inverso sucede cuando el incremento del esfuerzo ocurre en la pesqueria B: al disminuir la

abundancia del depredador se incrementa la abundancia de la presa, generándose en consecuencia una externalidad positiva para la pesqueria A. Ambos efectos

externos constituyen externelidades por interpendencia trófica.

(v) Externalidadea tecno-ecológicas. Suceden cuando el arte de pesca perturba el hábitat de la especie objetivo y de otras especies acompañantes que eventualmente constituyen el objetivo de otras pesquerias. La alterción del hábitat disminuye la probabilidad de recolonización y reclutamiento de las especies que lo habitan. Este tipo de externalidad es común en recursos bentónicos capturados por medio de artes de arrastre, los cuales en muchos casos alteran la calidad del sustrato en el cual habitan las especies objeto de explotación.

Adicionalmente a las externalidades antes mencionadas, existen otras caracterisicas en pesquerias marian que requieren ser analizadas para comprender mejor las interdependencias entre los usuarios de los recursos y los esfuerzos pesqueros resultantes.

Altos costos de exclusión

La naturaleza de los recursos pesqueros hace que se viole el supuesto de

exclusividad en propiedad, generándose altos costos de exclisión. En efecto, el régimen de libre acceso, combinado con la altra variabilidad espacio-temporal en la magnitud de losrecursos, ace que un pescador no see beneficie en posponer la captura con la esperanza de obtener peces mayores y más valiosos en el futuro, debido a que otro pescador puede capturarlos en ese mismo lapso. En otras palabras, un pescador, aunque lo deseara, no puede incrementar el tamaño del stock a través de la reducción de su tasa de captura, a menos que los restantes participantes de la pesqueria auerden restringir proporcionalemente su esfuerzo pesquero (Eckert, 1979). Lo anterior genera un aumento en la competencia de los pescadores por capturar la mayor cantidad en el menor tiempo posible, ocasionando altos costos de exclusión.

Los esquemas tradicionales destinados a evitar estos altos costos de exclusión involucran al menos cuatro aproximaciones básicas: (i) privatización del recurso a través de la asginación de cuotas individuales; (ii) intervención estatal a través de la

regulación del tamaño y composición de las capturas y de la intensidad del esfuerzo de pesca; y más recientemente (iii) la adopción de sistemas de manejo de recurso regulados por la comunidad (Berkes, 1989; Smith & Berkes, 1991) o bien (iv) la combinación de los anteriores (Seijo,1993).

Trampa social en pesquerias

Sin un acuerdo para limitar las capturas, la reducción de la tasa de captura de un pescador disminuirá los costos de extracción de otros pescadores, sin

necesariamente incrementar sus propios beneficios en el futuro. Consecuentemente, cada pescador tenderá a incrementar su tasa de captura y por tanto contribuirá al colapso de la pesqueria, resultado de large plazo no deseado por la mayoria de los pescadores involucrados. Esto indicaria la existencia de una trampa social en pesquerias ya que, utilizando la terminologia la terminologia de Schelling (1978), los micro-motivos de un pescador en el corto plazo son inconsistentes e incompatibles con los macro-resultados que él y los demás pescadores desean en el largo plazo.

Los micro-motivos de corto plazo consisten en explotar la mayor contidad de recurso posible a efectos de incrementar los beneficios marginales de os pescadores,

mientras que los macro-resultados de largo plazo conllevan a lograr un rendimiento máximo sostenible en el tiempo. La incertidumbre sobre la disponibilidad futura del recurso determina que la consecución de mayores beneficios marginales (micro- motivo) como resultado de un incremento del esfuerzo pesquero, predomine sobre los macro-resultados de largo plazo.

El rendimiento sostenible de una pesqueria será una alternativa vible únicamente cuando el número de pescadores que asigne su esfuerzo pesquero esté limitado por regulaciones que restrinjan la entrada a una pesqueria. Ello determinará la existencia de un nivel de biomasa sostenido en el tiempo, en base a la aplicación de una

intensidad de esfuerzo pesquero considerada óptima por la comunidad, dadas las preferencias intertemporales de los usuarios del recurso. La asignación intertemporal del esfuerzo pesquero será discutida en el Capítulo 4.

Usuarios no contribuyentes

Una vez establecidas las normas de explotación del recurso (legal o

communitariamente), se observa con frecuencia la presencia de usuarios no

contribuyentes al logro de un rendimiento sostenible en una pesquería (Clark, 1982).

Pueden distinguirse dos tipos de usuarios no contribuyentes (Schmid, 1987):

involuntarios e intencionales.

La cantidad de pescadores es un factor relevante en la ocurrencia de la trampa social mencionada anteriormente y tiene directa relación con la presencia de usuarios no contribuyentes en pesquerías. Cuando el grupo de pescadores es grande, un pescador puede constituirse en usuario no contribuyente involuntario, al no percibir como evitar el macro-resultado (destrucción de la pesquería) cuando no puede estar seguro que otros pescadores actuarán en concierto para sostener el rendimiento del recurso. La carencia de información en cuanto a la ejecución de actividades coordinadas con otros pescadores, así como en lo referente a la situación del recurso, es relevante para que se produzca la presencia de este tipo de usuario.

Los usuarios no contribuyentes intencionales toman la decisión de infringir alguna norma legal existente sobre el régimen de explotación de un recurso, aún a pesar de percibir cierta probabilidad de ser sorprendidos.

Cuando el grupo es pequeño, los costos de exclusión no son necesariamente menores, pero el usuario no contribuyente podría ser más fácilmente identificado (Schmid, 1987), por lo cual su presencia pudiera tender a disminuir. Dadas las implicaciones en vigilancia y cumplimiento de las normas de explotación, éstos son aspectos fundamentales en el posible comportamiento de los pescadores que requieren mayores esfuerzos de investigación.

Altos costos de transacción

Las pesquerías marinas involucran altos costos de transacción, lo cual genera otra fuente de atenuación de derechos de propiedad que impide la eficiente asignación temporal de los recursos pesqueros. Los costos de transacción involucran un grupo de costos discutidos en la literatura como: costos de información, costos de vigilancia y costos contractuales (Schmid, 1987, Randall, 1981).

(i) Costos de información. El manejo de recursos pesqueros involucra altos costos de información resultantes de esfuerzos de investigación multidisciplinaria sobre aspectos biológicos, ecológicos, estadísticos y socioeconómicos. Dichas

investigaciones están dirigidas a mantener actualizada la información sobre la magnitud, dinámica poblacional y distribución espaciotemporal del recurso y de aquellas variables físicas y químicas del ecosistema, conjuntamente con la evolución histórica y dinámica espacial de las capturas y del esfuerzo aplicado. La incertidumbre existente en muchos de estos tópicos incide a la hora de ejecutar planes de

regulación, lo cual introduce una nueva fuente de inseguridad a los usuarios del recurso, aumentando la probabilidad de ocurrencia de usuarios no contribuyentes y de disipación de renta económica.

(ii) Costos de vigilancia. A diferencia de los recursos donde existen derechos de propiedad no atenuados, el manejo de recursos pesqueros supone altos costos de vigilancia que resultan de la implementación y puesta en práctica de esquemas regulatorios de manejo (e.g. vigilancia en áreas de veda), asi como de la asignación de derechos de propiedad.

En muchos casos las áreas de vigilancia son tan extensas (pesquerías oceánicas) o bien tan accesibles a terceros (pesquerías en litorales arenosos y rocosos someros) que los esfuerzos de vigilancia son costosos e inefectivos. Cuando esto sucede, el derecho no vigilable se convierte en un derecho vacío.

(iii) Costos contractuales. Se dan en paises que poseen una legislación tendiente a promover cierto tipo de organización (e.g. cooperativas), otorgándoles el derecho de propiedad sobre la explotación de un determinado recurso. En tal situación, los costos derivados de promover dicho tipo de organización se vuelven importantes, por lo cual se debe identificar a aquél (e.g. pescadores o Estado) que se hace cargo de los costos involucrados a tales fines.

Algo similar sucede cuando el Estado está interesado en promover cierta estrategia de manejo, como pudiera ser la implementación de Cuotas Individuales Transferibles (CIT; ver Geen & Nayar, 1988) o bien Zonas Individuales Transferibles (ZIT) entre los miembros de una comunidad pesquera (Seijo, 1993) a efectos de maximizar la renta del recurso en el tiempo.

Las características inherentes de los recursos pesqueros desarrolladas en este Capitulo los diferencian de otros recursos naturales sujetos a explotación. El acceso irrestricto a los mismos aumenta la probabilidad de fracaso en su óptima asignación, y lleva finalmente a la sobreexplotación y disipación de los beneficios económicos derivados de la actividad. La literatura referida a bioeconomía pesquera invoca generalmente la asignación de derechos privados de explotación como medio para

atenuar los problemas de sobreexplotación. A tales efectos, se han desarrollado modelos bioeconómicos estáticos y dinámicos que constituyen el soporte teórico fundamental para la propuesta de métodos de regulación del esfuerzo pesquero y de las capturas. Lo anteriormente expuesto será objeto de análisis en los restantes Capitulos del presente libro.

CAPITULO 2

Modelo Bioeconómico Básico

Como ha sido expuesto en el primer Capítulo, en condiciones de acceso abierto fracasa la óptima asignación de recursos pesqueros, debido entre otros factores, a la ocurrencia de altos costos de exclusión. El esfuerzo pesquero ejercido por una embarcación se ve influenciado por la forma en que otras hagan uso del recurso, de tal manera que la entrada de más embarcaciones incrementará el esfuerzo de pesca sobre éste, afectando los rendimientos de los diferentes usuarios de la pesquería.

Para realizar estimaciones y predicciones de los posibles impactos bioeconómicos en pesquerías sujetas a diferentes regímenes de explotación, se hace necesario modelar matemáticamente estos sistemas dinámicos. Para ello se requiere conocer los

fundamentos de la teoría bioeconómica de pesquerías, los cuales permitirán explorar e introducir las complejidades inherentes al manejo de recursos pesqueros en los siguientes Capítulos.

El presente Capítulo se centrará en el desarrollo del modelo bioeconómico clásico de Gordon (1954), también llamado Gordon-Schaefer, porque al igual que el de este último, parte del modelo logístico de crecimiento poblacional de Verhulst (1838). En la primera sección se presenta el modelo logístico, exponiendo algunas de sus

limitaciones en especies marinas. En la segunda sección se detalla el modelo de rendimiento excedente propuesto por Schaefer (1954) en términos de biomasa y de captura por unidad de esfuerzo; se discuten sus supuestos y se presentan algunas variantes propuestas por otros autores. En la tercera sección se presenta el modelo bioeconómico de Gordon (1954) en términos de captura y esfuerzo, y en función de oferta y demanda, tanto en su versión estática como dinámica. Se plantean sus supuestos y limitaciones, así como modificaciones desarrolladas por otros autores. En la cuarta sección se desarrolla el modelo dinámico propuesto por Smith (1969), el cual condiciona el comportamiento de largo plazo de una flota pesquera a variaciones en los ingresos netos. En la quinta sección se presentan los modelos de producción excedente basados en mortalidad, en sus versiones biológica y bioeconómica. Por último, en la sexta sección se presenta el análisis bioeconómico de modelos que consideran la estructura por edades de una población, tanto en la versión clásica estática (Beverton & Holt, 1957) como dinámica (Seijo & Defeo, 1994b).

El modelo logístico

La ecuación logistica propuesta por Verhulst (1838) describe el crecimiento de una población en base a la siguiente expresión matemática (Graham, 1938):

donde:

r = tasa intrínseca de crecimiento poblacional. B(t) = biomasa de la población en el tiempo t. K = capacidad de carga del ambiente.

El comportamiento de una población es descrito por una curva sigmoide, donde la biomasa no explotada se incrementará hasta un nivel máximo equivalente a la

población virgen B∞, determinado por K (Pitcher & Hart, 1982). Este nivel de equilibrio puede ser definido solamente en el contexto de la producción básica del medio, de la eficiencia relativa del crecimiento de la población, de su conversión de alimento y por tanto de la abundancia de los componentes que incluye el ecosistema (Caddy &

Sharp, 1986). La población se mantendrá en equilibrio en la medida que los factores que hacen decrecer la biomasa tales como la depredación, enfermedades, etc., sean balanceados por aquellos que la aumentan, es decir el crecimiento individual y el reclutamiento. La tasa de crecimiento poblacional (dB/dt) correspondiente a cada nivel de biomasa B(t) del recurso, es presentada en la Figura 2.1a para una población hipotética cuya dinámica es descrita por una capacidad de carga de 3.5 millones de toneladas y una tasa intrinseca de crecimiento de 0.36. En las Figuras 2.1b y 2.1c se puede observar la curva sigmoide y el crecimiento en biomasa por unidad de tiempo, respectivamente.

Figura 2.1 Función de crecimiento logístico de la biomasa de un recurso para una capacidad de carga de 3.5 millones de toneladas y una tasa intrínseca de crecimiento de 0.36.

El crecimiento de una población determinará una progresiva incidencia de fenómenos de denso-dependencia a niveles cercanos a la capacidad de carga del sistema. Esto variará de acuerdo a la estrategia de vida de cada especie y al tipo de ecosistema considerado. Ciertas especies tienden a ocupar rápidamente nichos vacantes en un ecosistema, mientras que otras están mejor adaptadas a un crecimiento poblacional lento bajo condiciones de una alta competencia por recursos limitantes (Pianka, 1972). Las primeras poseen una mayor susceptibilidad a factores extrinsecos o ambientales, debido a que tienden a habitar ambientes usualmente variables e

impredecibles, y en consecuencia rara vez alcanzan tamaños poblacionales cercanos a la capacidad de carga del ambiente. Las segundas habitan sistemas estables o predecibles, el tamaño poblacional es poco variable en el tiempo y está limitado por procesos de competencia intra e interespecífica en comunidades usualmente

saturadas (Pianka, 1972). En el caso de especies marinas, su ubicación dentro de un grupo u otro resulta difícil, dado que la complejidad de sus ciclos de vida parece ubicarlos en ocasiones dentro de un grupo y en otro período dentro de otro (Rothschild, 1986). Tal es el caso de especies con ciclos de vida complejos, que incluyen una fase dispersiva planctónica y una adulta bentónica; durante el estadío larval se encuentran expuestas de manera más marcada a efectos ambientales que en su etapa adulta, en la cual los efectos denso-dependientes pueden ocurrir en forma más intensa.

Modelo de rendimiento excedente y extensiones

Bajo condiciones de explotación, Schaefer (1954) introduce el término de tasa de captura C(t), la cual se define como:

C(t) = qf (t)B(t) (2.2)

donde la captura depende del esfuerzo de pesca f(t) y de la biomasa poblacional B(t) en el tiempo t; y q representa el coeficiente de capturabilidad, definido como la fracción de la población que es extraída por una unidad de esfuerzo (Gulland, 1983).

La ecuación 2.2 implica que la misma captura puede obtenerse a diferentes niveles de esfuerzo y biomasa. La limitante en este sentido es que q, considerado constante para un período de tiempo determinado, no puede obtenerse sin una estimación independiente de la biomasa.

En el caso de pesquerías uniespecificas donde se emplea un mismo tipo de arte, el concepto de q ha sido aplicado de manera más común, debido a que el esfuerzo puede ser estandarizado. En regiones tropicales, donde existe una alta diversidad de artes y especies, es dificil englobar en este coeficiente las complejidades que se presentan en el esfuerzo (Arceo & Seijo, 1991a). En estos casos se ha propuesto el uso de funciones de producción que den mejores aproximaciones (e.g. Prochaska &

Cato, 1980; Taylor & Prochaska, 1985), dado que existen una serie de variables asociadas al esfuerzo que pueden intervenir en la producción (Staniford, 1987; Arceo, 1991; Arceo & Seijo, 1991b). Agnello & Anderson (1983) abordan la relación captura - esfuerzo en función de la eficiencia de artes de pesca, utilizando una función tipo Cobb-Douglas. A efectos del desarrollo del modelo de Schaefer, se seguirá manejando el concepto de q, no obstante las limitaciones antes mencionadas. Un análisis detallado de las variaciones de esta variable en función de las características de los recursos y de los artes de pesca empleados, es detallado en Caddy (1979a), Arreguín-Sánchez (1992) y Hilborn & Walters (1992).

Considerando una población explotada, los cambios en biomasa se representarán de acuerdo a la siguiente expresión:

Cuando la población se encuentra en condiciones de equilibrio, la tasa de incremento poblacional repone las pérdidas debidas a la mortalidad, y por tanto no hay cambios de la biomasa en el tiempo (e.g. dB/dt=0); el rendimiento en equilibrio puede definirse como:

Entonces, la biomasa de la población en equilibrio (Be) en función del esfuerzo de pesca se define como:

Para un nivel dado de esfuerzo, la población en equilibrio (Be) alcanzará un nivel donde la tasa de captura es igual a la de crecimiento. Por tanto, para cada nivel de esfuerzo existirá un nivel de población en equilibrio (Anderson, 1986). Como resultado se tiene una relación inversa entre la población en equilibrio y el esfuerzo pesquero (Fig.2.2a). Este comportamiento se puede observar a través de la captura por unidad de esfuerzo (CPUE), considerándose en este caso como un indice relativo de la abundancia de la biomasa de la población en el tiempo (Fig.2.2c).

Para obtener la función que relaciona la captura con el esfuerzo bajo condiciones de equilibrio, se sustituye la ecuación (2.7) en (2.2):

La función (2.8) se representa mediante una parábola, donde la captura (C) para un esfuerzo (f) dado en una población en equilibrio es denominado rendimiento

sostenible, dado que las pérdidas por mortalidad natural y por pesca son

compensadas por un incremento poblacional debido a los procesos de crecimiento individual y reclutamiento; en consecuencia el rendimiento de la pesquería se puede mantener en el tiempo. Esta curva puede ser considerada como la función de

producción de la pesqueria en el largo plazo (Fig. 2.2b), donde para un nivel dado de esfuerzo f1, se obtiene un rendimiento C1, el cual será mayor a medida que el primero incremente hasta un nivel de máximo rendimiento (MRS) correspondiente a un nivel de esfuerzo f2, después del cual decrece si el esfuerzo aumenta. En este punto, la población ya no podrá reponer las pérdidas por mortalidad, y a medida que la presión de pesca aumente, la captura tenderá a disminuir debido al decremento en la biomasa de la población (C3) a un nivel de esfuerzo f3.

Figura 2.2 Curvas de biomasa en equilibrio (a) rendimiento sostenible (b) y CPUE (c) basados en el modelo de Schaefer.

Supuestos básicos del modelo

a) Existen condiciones de equilibrio poblacional, mediante el cual se compensan los procesos de mortalidad con los de crecimiento y reclutamiento.

b) Para obtener el rendimiento de la población sujeta a explotación asumiendo condiciones de equilibrio, se parte de que la mortalidad por pesca F es directamente proporcional al esfuerzo f, siendo q la constante de proporcionalidad, tal que:

F=qf (2.9)

c) La CPUE es directamente proporcional a la abundancia de la población, o sea: