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Investigaciones marinas

versión On-line ISSN 0717-7178

Investig. mar. v.24  Valparaíso  1996

http://dx.doi.org/10.4067/S0717-71781996002400009 

Invest. Mar., Valparaíso, 24: 107-122, 1996

 

Relaciones entre la distribución de recursos pelágicos pequeños y la temperatura superficial del mar registrada con satélites NOAA
en la zona central de Chile*

Eleuterio Yáñez R.1, Víctor Catasti V. 1, María Angela Barbieri B. 1,2 y
Gabriela Böhm S. 2
1Escuela de Ciencias del Mar, Universidad Católica de Valparaíso
Casilla 1020, Valparaíso, Chile
2Instituto de Fomento Pesquero, Casilla 8-V, Valparaíso, Chile

RESUMEN. Se realiza un estudio exploratorio para determinar la posibilidad de introducir el uso de imágenes de temperatura superficial del mar (TSM), confeccionadas con datos de satélites NOAA, en las pesquerías de recursos pelágicos pequeños de la zona central de Chile. Se determinan significativas relaciones entre los rendimientos de las especies analizadas y los gradientes térmicos (GRT) en forma particular. Estos se asocian a aguas oceánicas en el caso del jurel (Trachurus murphyi), y a surgencias costeras en relación con la anchoveta (Engraulis ringens) y sardina común (Clupea bentincki). Se concluye que el uso de imágenes de TSM-NOAA puede jugar un papel importante en la operación de flotas, particularmente de las del tipo de embarcaciones consideradas en el presente trabajo.

Palabras claves: pesquerías, pequeños pelágicos, satélites NOAA, TSM, GRT, Chile central.

Relationships between the small pelagic resources distribution and
the sea surface temperatures recorded by NOAA satellites
from Chile central zone*

ABSTRACT. A survey study was conducted to assess the possibility of introducing the use of sea surface temperatures (SST), obtained from NOAA satellite data, for the small pelagic fisheries resources. Relationships between species yields and thermal gradients (TGR) were found significant. Jack mackerel (Trachurus murphyi) yields were largely related with a strong thermal gradient next to oceanic waters, while anchovy (Engraulis ringens) and common sardine (Clupea bentincki) yields were mainly associated to the development of coastal upwelling events. It is concluded that the use of SST-NOAA images can play an important role in fleet operations, particularly in the case ot the type of boats considered in this paper.

Key words: fisheries, small pelagics, NOAA satellite, SST, TGR, central Chile.

INTRODUCCION

En el análisis de las pesquerías pelágicas del centro-sur de Chile se distinguen las zonas de pesca de Valdivia (38º30'-41 S), Talcahuano (34º50'-38º30'S) y San Antonio (32º_34º50'S) (Böhm et al., 1993). En esta última la pesquería pelágica se desarrolla mayormente a partir del puerto de San Antonio, donde se ubican barcos cerqueros industriales dedicados a la captura de anchoveta (Engraulis ringens), sardina común (Clupea bentincki), sardina (Sardinops sagax), y principalmente jurel (Trachurus murphyi); lanchas artesanales de la zona también explotan estas especies, pero ocupan gran parte del tiempo en la captura del pez espada (Xiphias gladius), de alto valor económico y de distribución más oceánica (Tabla 1).

La pesquería pelágica de la zona de pesca de San Antonio se inicia a mediados de la década de los 80, con 5 embarcaciones de reducido tamaño; éstas operaban en zonas que no sobrepasaban las 20-30 millas náuticas de la costa, alrededor del puerto de San Antonio (33º34'S) (Böhm et al., 1993). El notable aumento de las capturas de jurel se debió al ingreso de barcos cerqueros de hasta 550 m3 de capacidad de bodega en 1992, y de más de 1.000 m3 en estos últimos años (Böhm et al., 1995). Estos últimos, dotados con la más alta tecnología para la pesca, operan en zonas más oceánicas, en condiciones de tiempo más adversas y con instrumentos que facilitan la localización de los cardúmenes.

El estudio de estas pesquería s se ha realizado básicamente a través del empleo de estadísticas de pesca (Böhm et al., 1993, 1995); no obstante, hay evidencias de sus relaciones con las variaciones del medio ambiente (Fonseca et al., 1986; Yáñez et al., 1992). Estas relaciones temporales se reflejan en el espacio, particularmente entre la distribución de este tipo de recursos y la temperatura superficial del mar (TSM) captada con satélites NOAA (Barbieri et al., 1995; Maravelias y Reid, 1995; Yáñez et al., 1994, 1995). El monitoreo de condiciones ambientales a través de percepción remota es entonces una herramienta a considerar en el desarrollo de actividades asociadas al ámbito pesquero, ya sea para estudiar la evolución de la distribución y abundancia de los recursos en forma retrospectiva, como también en la operación de flotas pesqueras, particularmente de aquellas de menor desarrollo tecnológico. En este sentido, algoritmos que identifican los límites de frentes térmicos (Bakun, 1994), han probado ser útiles para localizar áreas de pescas productivas, por ejemplo de atunes; para estos efectos, el mayor problema de la recepción de información satelital es la presencia de nubes (Barbieri et al., 1987, 1989; Maravelias y Reid, 1995).

En el presente trabajo se realiza un análisis exploratorio con el objeto de determinar la posibilidad de introducir el empleo de información satelital en las pesquerías de peces pelágicos pequeños de la zona central de Chile. Para tal efecto se consideran las lanchas artesanales y los barcos industriales más pequeños que actúan desde el puerto de San Antonio. Luego, a partir de la recolección de información sobre capturas diarias y georreferenciadas de estas embarcaciones, se analiza la distribución espacial de los recursos jurel, anchoveta y sardina común, y su relación con la TSM de imágenes confeccionadas con datos de satélites NOAA.

MATERIALES Y METODOS

Información analizada

La zona de estudio se ubica entre los 32º y 35ºS, desde la costa hasta los 73º-74ºW dependiendo de la especie objetivo. Por otra parte, de acuerdo con el tipo de pesquería se consideran las temporadas de pesca comprendidas entre octubre de 1994 y marzo de 1996.

La información sobre las capturas (t) y lugar de procedencia, con una resolución espacial de 6x6 millas náuticas (mn), proviene de las bitácoras diarias de pesca de lanchas y barcos cerqueros menores de 350 m3 de capacidad de bodega (CB) del puerto de San Antonio. También se realizaron embarques con el objeto de precisar el régimen operacional y los lugares de pesca, además de recolectar in situ la TSM para contrastarla como es habitual con la del satélite. Esta actividad fue positiva para establecer una relación entre el personal del proyecto y los pescadores, particularmente en la comprensión del uso de las imágenes de TSM.

La información satelital de TSM de la zona y período de estudio proviene del sensor AVHRR de los satélites NOAA, recibida y decodificada por el Centro de Estudios Espaciales (CEE) de la Universidad de Chile y el Programa de Percepción Remota de la Pontificia Universidad Católica de Chile. Desde aquí la información es transmitida al Laboratorio de Percepción Remota de la Universidad Católica de Valparaíso. Para la zona de estudio dicha información representa matrices de datos de TSM de 332 columnas y 364 filas, con una resolución espacial de 2,2 km en el sentido N-S y 1,6 km en el sentido E-W, a una escala de 1:2.000.000.

Tratamiento de la información

Para analizar la distribución de los recursos se empleó el índice de abundancia captura por unidad de esfuerzo (CPUE=t/día). Como los barcos industriales presentan una cierta heterogeneidad en cuanto al tamaño, el esfuerzo de pesca (días de pesca) fue estandarizado a través de la CB. Luego, la CPUE promedio de los (NB) barcos, en el día (d) y en la cuadrícula (n), es estimada del siguiente modo:

Como las lanchas artesanales son relativamente homogéneas en cuanto a sus características, la CPUEdn es estimada del mismo modo pero sin considerar la ponderación del esfuerzo por la CB de las distintas unidades de pesca.

Con el Sistema de Información Geográfica (SIG) IDRISI (Eastman, 1995), se georreferencia la costa y el centro de las cuadrículas de 6x6 mn que componen el área de estudio, en coordenadas latitud/longitud. Luego se confeccionan cartografías diarias con la ubicación de las CPUE, con el objeto de analizar por superposición la distribución de éstas con la de imágenes de TSM satelital disponibles y sin mayor cobertura de nubes.

La información satelital recibida es georreferenciada y procesada con el programa MUESTRE-4 del CEE de la Universidad de Chile y el SIG IDRISI. De esta manera se crean imágenes diarias de TSM de la zona de estudio, con una resolución espacial de 2,2x1,6 km. Para una mejor visualización se considera la confección de cartografías de TSM en pseudo-color; de este modo, las imágenes representan valores de temperatura (cada 1ºC), identificados con un determinada paleta de colores.

De dichas cartas se estiman, con el SIG IDRISI, la temperatura superficial máxima (TSMMdn) y el gradiente térmico (GRTdn) de la cuadrícula con pesca (n) en el día (d). La TSMM es empleada para evitar el efecto de la presencia de nubes (Pettigiani et al., 1992). Además, el GRT fue corregido no tomando en cuenta los pixeles contaminados con nubes, o eliminando la cuadrícula del análisis cuando la cantidad de pixeles contaminados era muy importante. Luego se analizan estadísticamente las relaciones entre la CPUEdn y los estimados correspondientes de TSMNdn y GRTdn. Cabe señalar que prácticamente el mismo enfoque metodológico es considerado por Power y May (1991), y Reddy et al. (1995).

RESULTADOS Y DISCUSION

Los resultados y análisis se entregan de manera independiente para las pesquerías de jurel, anchoveta y sardina común en la zona de estudio. Se destaca que en esta zona de pesca el jurel registra los mayores volúmenes desembarcados, seguidos de los de anchoveta y muy a distancia de los de sardina común (Tabla 1).

Pesquería de jurel y su relación con la TSM satelital

La pesquería chilena de jurel se realiza principalmente en la zona centro-sur de Chile (32º-41ºS), superando actualmente las 200 mn de la costa (Yáñez et al., 1996). Esta representa actualmente la principal actividad pesquera del país, con un desembarque de 4,1 millones de toneladas en 1995 (SERNAP, 1995). Esta pesquería es desarrollada esencialmente por el sector industrial, con una flota de barcos cerqueros que mayoritariamente superan los 400 m3 de CB (70%) (Böhm et al., 1995), y presenta una clara estacionalidad asociada al comportamiento migratorio del recurso (Serra, 1991). La CPUE promedio mensual de esta pesquería presenta valores intermedios en aumento en enero-abril, máximos en mayo-agosto y mínimos en septiembre-diciembre (Fig. 1). Esta variación estacional se refleja en el accionar de la pesquería que se desarrolla a partir del puerto de San Antonio; así, en 1995 las capturas son regulares en enero-abril, importantes en mayo-julio, y bajas en agosto-noviembre.

En la Fig. 2(a y b) se muestran algunos ejemplos (día/mes) que indican ubicaciones de CPUE de jurel relacionadas más bien a discontinuidades térmicas asociadas a la intrusión de aguas oceánicas, que a ciertos valores de TSM. Al analizar los valores de CPUEdn y TSMMdn del período de estudio se aprecia una relación positiva débil (R2=0,18; n=148; Ftab=3; Fcal=13), ubicándose las mayores probabilidades de captura entre 14 y 19ºC (Fig. 3a). Sin embargo, esta relación aumenta al considerar en forma independiente los períodos enero-abril (R2=0,33; n=76; Ftab=3; Fcal=24), con temperaturas favorables entre 15 y 19ºC (Fig. 3b); y mayo-septiembre (R2=0,28; n=72; Ftab=3; Fcal=10), con altos rendimientos entre 14 y 17ºC (Fig. 3c). Entre enero y abril la tendencia de la CPUE es al aumento, destacándose abril con rendimientos favorables entre 15 y 18ºC; en mayo-septiembre los rendimientos más importantes se logran al inicio del período, disminuyendo significativamente al final junto con la temperatura (Fig. 4).

No obstante, al analizar los estimados de CPUEdn y GRTdn del período de estudio se constata una notable relación positiva (R2=0,53; n=148; Ftab=3; Fcal=38), indicando que los mayores rendimientos se obtienen en lugares de GRT superiores a 2,5ºC (Fig. 5a). En el período enero-abril la relación es positiva-lineal (R2=0,49; n=76; Ftab=4; Fcal=36) (Fig. 5b); en tanto que en mayo-septiembre ésta es positiva-asintótica (R2=0,62; n=72; Ftab=3; Fcal=43), incluyendo los mayores GRT (Fig. 5c). En enero-abril los mayores niveles de CPUE, asociados a los valores más importantes del GRT, se observan principalmente en los últimos dos meses; esta combinación de valores altos se sigue observando en mayo-junio, disminuyendo significativamente en julio-septiembre (Fig. 6).

Tabla 1. Desembarques anuales (t) de los principales recursos pelágicos en la zona de pesca de San Antonio.
Table 1. Annual landings (t) of the main pelagic resources in the fishing zone of San Antonio.


Figura 1. Estacionalidad de la CPUE de jurel en la zona centro-sur de Chile (1983-93) (Böhm et al., 1996), y de los desembarques de jurel en la zona de pesca de San Antonio durante 1995 (SERNAP, 1995).
Figure 1. Jack mackerel CPUE seasonality in the centre-south of Chile (1983-93) (Böhm et al., 1996), and jack mackerel landings in the fishing zone of San Antonio during 1995 (SERNAP, 1995).

Pesquería de anchoveta y su relación con la TSM satelital

En la zona de estudio la anchoveta es capturada principalmente por la flota industrial y en forma significativa por lanchas artesanales (Tabla 1). Los desembarques se realizan mayoritariamente entre enero y mayo, presentando dentro de este período del año importantes variaciones interanuales; en 1995, por ejemplo, el 57% de los desembarques se realizaron en febrero (Tabla 2).

Algunos ejemplos de distribuciones espaciales (día/mes) de CPUE de anchoveta, de lanchas artesanales y barcos industriales menores de 350 m3 de CB, se aprecian en la Fig. 7. Las lanchas realizan sus capturas dentro de las primeras 25 mn de la costa y cerca del puerto de San Antonio, en aguas con características más bien frías. Los barcos lo hacen más lejos de la costa y con mayor cobertura hacia el sur, en un rango de temperatura más amplio.

Tabla 2. Desembarques mensuales (t) de anchoveta en la zona de pesca de San Antonio.
Table 2. Monthly landings (t) of anchovy in the fishing zone of San Antonio.

En la Fig. 8 se puede apreciar que las lanchas artesanales realizan de preferencia capturas de anchoveta entre 13 y 17ºC, sin que se observe una relación entre los rendimientos y la temperatura (Fig. 8a); en tanto que una relación positiva se establece entre la CPUEdn y los GRTdn (R2=0,30; n=49; Ftab=3,2; Fcal=7) (Fig. 8b). Se deduce que las lanchas realizan sus capturas cerca de GRT formados por las aguas surgentes y las adyacentes inmediatas, o surgentes con una cierta madurez, logrando mayores rendimientos en GRT de entre 2 y 3ºC.

Los barcos cerqueros más pequeños realizan capturas preferentemente entre 14 y 19ºC, aunque rendimientos mayores se obtienen entre 12 y 15ºC, estableciéndose una relación negativa entre la CPUEdn y TSMMdn, lo mismo que entre los rendimientos y los GRTdn (Fig. 9). Los barcos al actuar más alejados de la costa realizarían sus capturas en aguas surgentes con cierta madurez, logrando sus mejores rendimientos en GRT de 1-2ºC; GRT superiores, asociados a aguas con características más oceánicas, implican rendimientos menores. Con un quehacer más claro que el de las lanchas, lo cual se refleja en la cantidad de datos analizados, los barcos realizan mayores niveles de captura (Tabla 1). Cabe señalar que parte de esta flota de barcos cerqueros pequeños ha trabajado haciendo uso de cartas de TSM-NOAA (C. Salazar, com. pers.).

Las lanchas artesanales no han considerado aún el uso de imágenes satelitales en pesquerías de pequeños pelágicos, dado que no ha existido un incentivo en ese sentido. Sin embargo, éstas utilizan con éxito imágenes de TSM-NOAA en las pesquerías de atún y pez espada (Barbieri et al., 1987; Barbieri et al., 1991). Se deduce entonces que esta herramienta puede ser también de utilidad para el desarrollo de la pesquería de pelágicos menores por parte del sector artesanal.

Pesquería de sardina común y su relación con la TSM satelital

Al igual que la anchoveta, la sardina común se explota normalmente con mayor intensidad entre enero y mayo, aunque en 1995 las mayores capturas se realizaron entre enero y abril (Tabla 3). También se explota dentro de las primeras 20 mn de la costa cerca del puerto de San Antonio por parte del sector artesanal, y más lejos de la costa y más al sur por parte de los barcos cerqueros menores.

Tabla 3. Desembarques mensuales (t) de sardina común en la zona de pesca de San Antonio.
Table 3. Monthly landings (t) of common sardine in the fishing zone of San Antonio.



Figura 2a. Ejemplos de ubicaciones (día/mes) de la CPUE de jurel de barcos industriales menores, asociadas a la distribución de la TSM satelital: enero-abril 1995.
Figure 2a. Examples of locations (day/month) of jack mackerel CPUE of industrial small boats, associated with the distribution of satellite SST: january-april 1995.


amarillo

Figura 2b. Ejemplos de ubicaciones (día/mes) de la CPUE de jurel de barcos industriales menores, asociadas a la distribución de la TSM satelital: mayo-septiembre 1995.
Figure 2b. Examples of locations (day/month) of jack mackerel CPUE of industrial small boats, associated with the distribution of satellite SST: may-september 1995.


Figura 3. Relaciones entre registros diarios de CPUE de jurel de barcos industriales menores y de TSMM, de cuadrículas de 6x6 mn, estimadas por períodos de 1995.
Figure 3. Relationships between daily registrations of jack mackerel CPUE of industrial small boats and MSST, of squares 6x6 mn, estimated for 1995 periods.


Figura 4. Registros diarios de CPUE de jurel de barcos industriales menores y de TSMM, de cuadrículas de 6x6 mn: enero-septiembre 1995.
Figure 4. Daily registrations of jack mackerel CPUE of industrial small boats and MSST, of squares 6x6 mn: january-september 1995.


Figura 5. Relaciones entre registros diarios de CPUE de jurel de barcos industriales menores y de GRT, de cuadrículas de 6x6 mn, estimadas por períodos de 1995.
Figure 5. Relationships between daily registrations of jack mackerel CPUE of industrial small boats and GRT, of squares 6x6 mn, estimated for 1995 periods.


Figura 6. Registros diarios de CPUE de jurel de barcos industriales menores y de GRT, de cuadrículas de 6x6 mn: enero-septiembre 1995.
Figure 6. Daily registrations of jack mackerel CPUE of industrial small boats and GRT, of squares 6x6 mn: january-september 1995.


Figura 7. Ejemplos de ubicaciones (día/mes) de la CPUE de anchoveta de lanchas artesanales y de barcos industriales menores, asociadas a la distribución de la TSM satelital: enero-abril 1995.
Figure 7. Examples of locations (day/month) of anchovy CPUE of artisanal boats and industrial small boats, associated with the distribution of satellite SST: january-april 1995.


Figura 8. Relaciones entre la CPUE de anchoveta de lanchas artesanales y valores de TSMM y GRT, de cuadrículas de 6x6 mn: enero-abril 1995.
Figure 8. Relationships between CPUE of anchovy artisanal boats and MSST and GRT values, of squares 6x6 mn: january-april 1995.

Dada las bajas capturas de sardina común logradas entre fines de 1994 y principios de 1996, los datos recolectados presentan una gran dispersión temporal. Por este motivo, el análisis de las relaciones entre la CPUEdn y los estimados correspondientes de TSMMdn y GRTdn se realizó considerando el conjunto de datos disponibles de dicho período. La CPUEdn de la pesca artesanal presenta una relación positiva débil con la temperatura (R2=0,15; n=31; Ftab=4; Fcal=4), la cual fluctúa entre 13 y 18ºC (Fig. 10a); lo mismo se observa entre la CPUEdn y GRTdn (R2=0,18; n=31; Ftab=4; fcal=5), apreciándose los mayores niveles en gradientes de 1,7 _3ºC (Fig. 10b). Para los barcos cerqueros pequeños no se observa una relación entre la CPUEdn y la TSMMdn que fluctúa entre 14 y 19ºC (Fig. 10c); en tanto que, como para la anchoveta, se aprecia una relación negativa entre la CPUEdn y GRTdn (R2=0,24; n=40; Ftab=4; Fcal=9) (Fig. 10d).

Se deduce que este recurso y la anchoveta presentan un patrón similar de distribución y relación con la temperatura superficial. Por lo tanto, es probable que para ambas especies se emplee la misma estrategia de pesca, la cual podría ser optimizada entonces con la utilización de imágenes de TSM-NOAA.

CONCLUSIONES

Del análisis exploratorio se deduce que los mayores rendimientos de jurel se logran en lugares de fuertes gradientes térmicos asociados a aguas oceánicas.

Figura 9. Relaciones entre la CPUE de anchoveta de barcos industriales menores y valores de TSMM y GRT, de cuadrículas de 6x6 mn: enero-abril 1995.
Figure 9. Relationships between CPUE of anchovy industrial small boats and MSST and GRT values, of squares 6x6 mn: january-april 1995.


Figura 10. Relaciones entre la CPUE de sardina común de lanchas artesanales (a y b) y barcos industriales menores (c y d), y valores de TSMM y GRT, de cuadrículas de 6x6 mn.
Figure 10. Relationships between CPUE of common sardine artisanal boats (a and b) and industrial small boats (c and d) and MSST and GRT values, of squares 6x6 mn.

Esto implica que el uso de imágenes de TSM-NOAA puede jugar un papel importante en la operación de flotas, particularmente del tipo de barcos analizados en este trabajo y eventualmente de lanchas artesanales. Esta sería una alternativa para perfeccionar estrategias de pesca y por ende optimizar la actividad de estas embarcaciones de menor desarrollo tecnológico.

Por otra parte se concluye que la anchoveta y sardina común son mayormente capturadas por barcos cerqueros menores, por las ventajas tecnológicas que les permiten cubrir zonas de pesca más amplias y la ubicación de gradientes intermedios que favorecen el logro de buenos rendimientos.

El empleo de imágenes de TSM-NOAA puede ser también de utilidad para mejorar la eficiencia de la pesquería de este tipo de recursos por parte del sector artesanal. En efecto, con estas imágenes se puede determinar la ubicación de los gradientes térmicos asociados a las surgencias costeras, donde las lanchas de la zona de estudio logran los mayores rendimientos.

REFERENCIAS

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* Proyecto SATAL II, Grant UCV (Chile) - CIID (Canadá): Centre File 92-0610.
Presentado en la Fourth International Conference "Remote Sensing for Marine and Coastal Environments: Technology
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Recibido el 26 de noviembre de 1996.
Aceptado el 15 de marzo de 1997.

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