Kaoseteooria Kasutamine Kalanduse Elavdamiseks

2023 Autor: Peter Bradberry | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-07-27 17:19

Meres on vähem kalu kui kunagi varem. Keerukusteooria pakub matemaatik George Sugihara väitel vastupidist viisi maailma kalanduse elavdamiseks.

Kui George Sugihara loeb krediidikriisidest ja föderaalsest tagatisrahast, kaldub ta täpsemalt mõtlema sardiinide-California sardiinide peale.

Paar aastakümmet pärast suurt depressiooni kannatas sardiinipüük Californias sama hävitava varingu all. Kalurid, kes olid 1930ndatel aastatel tavaliselt lossinud üle 500 000 tonni sardiini, püüdsid 1950ndate ja 1960ndate halvimatel aastatel vähem kui 5 000 tonni. Kui mõni Cassandra võis igal juhul hoiatada probleemide eest, siis keegi ei osanud täpselt ette näha, millal iga varing saabub või kui raske see on.

Sardiini kokkuvarisemine tekitas kalandusekspertides hämmeldust. Mõni süüdistas ülepüüki. Teised kahtlustasid keskkonnamuutusi muutuvaid tuulemustreid või merepinna temperatuuri jahenemist. Kuid keegi ei suutnud kummalgi juhul tõestada. Soovides järjekordset sellist varingut vältida, lõi California seiresüsteemi, mis on viimase 50 aasta jooksul kogunud andmeid sardiinide vastsete kohta. Californias La Jollas asuva Scripsi okeanograafiainstituudi matemaatik ja teoreetiline ökoloog Sugihara analüüsis neid andmeid ja jõudis üllatuslikult: mõlemad sardiini kokkuvarisemise võimalikud seletused olid valed.

Tema järeldus oli looduses 2006. aastal avaldatud uuringus, et probleem seisneb liiga paljude suurte kalade koristamises. Kalapaadid jätsid maha peaaegu kõigi alaealiste populatsiooni. Sugihara näitas, et matemaatiliselt on sellised populatsioonid ebastabiilsed. Kerge nihutamine võib põhjustada buumi või katastroofilise varingu.

Kujutage ette, ütleb Sugihara, 500-kilone kala akvaariumis. Sööda seda rohkem ja see muutub paksemaks. Sööda seda vähem ja see muutub õhemaks. Rahvaarv (üks) on stabiilne. Kuid pange sellesse akvaariumi 1 000 poole naela kala ja toidupuudus võib põhjustada sadade surma, sest väikestel maimudel on vähem keharasva ja seetõttu ei saa nad lühikese näljahäda välja sõita. Toiduküllus ei tähenda tingimata ka seda, et kõik kalad suureneksid; see võib soodustada paljunemist ja rahvastiku buumi, mis võib omakorda toiduvarud üle suruda ja viia teise büstini. See on ebastabiilne süsteem. "See on kalanduse, majanduse ja paljude looduslike süsteemide tegelikkus," ütleb Sugihara. Sardiinipüügi lähiajalugu illustreerib seda ebastabiilsust: lääneranniku ääres asuvad kalurid Kanadast Mehhikoni koristavad nüüd aastas miljoneid sardiinisid.

Kuid seda ebastabiilsust ei mõista inimesed, kes tegelevad kalandusega, nõuab Sugihara. Seaduse järgi haldavad nad kalandust maksimaalse saagikuse saavutamiseks. Arusaam, et selline maksimaalne saagikus on olemas, tähendab, et kalad kasvavad tasakaalus ja saaki saab stabiilsena hoida vastavalt sellele kasvule. Seevastu näeb Sugihara kalandust keeruka, kaootilise süsteemina, mis sarnaneb finantsvõrgustikega. Nad on nii sarnased, et ülemaailmne finantshiiglane Deutsche Bank meelitas Sugihara mõneks ajaks akadeemilisest ringkonnast eemale; seal kasutas ta aastatel 1996–2001 edukalt analüütilisi võtteid, mida ta hiljem oma sardiinitööks kutsus, et lühiajaliselt ennustada turukõikumisi.

Kuigi nii mereökosüsteemid kui ka finantsturud võivad tunduda juhuslikud, selgitab Sugihara, et mitte. See tähendab, et lühiajaliste ennustuste tegemine on võimalik, nagu ilmaga. Oxfordi ülikooli silmapaistev ökoloog Robert M. May nimetab seda prognoositavust "kaose tagaküljeks". May jälgis Sugihara doktoritööd Princetoni ülikoolis, kui ta oli seal külalisprofessor ja on nüüd sage koostööpartner. "George oli üks esimesi, kes nägi seda retseptide ennustamiseks," ütleb ta.

Sugihara uurimistöö pärineb tohutult murest maailma kalanduse tuleviku pärast. Võib-olla oli kõige murettekitavam teade 2006. aasta lõpus, kui Nova Scotia Dalhousie ülikooli merekaitseökoloog Boris Worm teatas ajakirjas Science, et 29 protsendi praegu püütud liikide puhul on saak langenud vähem kui 10 protsendini ajaloolisest maksimaalsest. Kui suundumused jätkuvad, kukub kogu kalandus kogu maailmas 2048. aastaks kokku.

Teiste arvates pole tulevik kaugeltki nii sünge. "See sõltub väga teie asukohast," kommenteerib Washingtoni ülikooli kalanduse korraldamise professor Ray Hilborn. USA, Kanada ja mõned muud arenenud riigid on vähendanud püügimäärasid ja tulevik paistab helgem, ütleb ta. Kuid Aasial ja Aafrikal puudub tõhus kalavarude majandamine ning isegi Euroopa riigid ei ole suutnud kindlas majandamiskavas kokku leppida. Nende piirkondade kalandus on palju suuremas ohus, väidab Hilborn.

Sugihara töö praktilised tagajärjed on selged. Kehtivates kalapüügieeskirjades on tavaliselt väiksemate kalade kaitseks minimaalsed suuruse piirangud. Sugihara väidab, et see on täpselt vale. "Mitte noored ei tohiks tagasi visata, vaid säästa tuleks suuremaid ja vanemaid kalu," selgitab ta. Need stabiliseerivad elanikkonda ja annavad "rohkem ja kvaliteetsemaid järglasi". Vangistatud kaladega tehtud laborikatsed toetavad Sugihara järeldusi. Näiteks leidis David Conover Stony Brooki ülikoolist, et tema tankidest viie põlvkonna jooksul suuremate Atlandi hõbedaste külgede koristamisel tekkis väiksemate isendite populatsioon.

Sugihara on ka näidanud, et erinevate kalaliikide populatsioonid on omavahel seotud. Enamikus määrustes käsitletakse kõiki liike - sardiini, lõhe või mõõkkala - eraldi. Kuid kalapüük on tema sõnul nagu aktsiaturg - ühe või kahe liigi või riskifondi või hüpoteekpanga krahh võib vallandada kogu süsteemi katastroofilise kokkuvarisemise.

Sugihara on oma kombineeritud ökoloogia- ja rahanduskogemusi kasutanud ka uut tüüpi kalanduse juhtimissüsteemide väljatöötamisel. Üks neist on mõte kaubeldavatest “kaaspüügi” krediitidest. Bycatch viitab kilpkonnadele, haidele ja teistele loomadele, keda kalalaevastikud ei otsi, vaid püüavad kogemata. Kaubeldava kaaspüügikrediidi kavas võiks kalapaatidele eraldada teatud arvu krediite. Kuna nad neid krediite kasutasid, peaksid nad kalapüügi lõpetama või ostma rohkem krediite avaturult. Kui kaaspüük suurenes, väheneb tasumata krediitide arv ja nende hind tõuseb. Kalapaatidel oleks seega rahaline stiimul kaaspüügi minimeerimiseks, sest seda tehes saaksid nad kalastamist kauem jätkata.

Sugihara kalandusalane töö ei ole üldtunnustatud. Roger Hewitt, Riikliku ookeani- ja atmosfääriameti Edela-Kalanduse Teaduskeskuse asejuht La Jollas, märgib, et Sugihara töö on kalanduse korraldamise osas inimestele pisut häiriv. „Kalanduses on klassikaline lähenemisviis populatsioonide modelleerimine esimestel põhimõtetel. Me teame, kui kiiresti [üksikud kalad] kasvavad, kui kiiresti nad paljunevad, kui vanad on küpsedes, kui palju lapsi on,”selgitab Hewitt. "George'i lähenemine on täiesti erinev. Ta vaatab mineviku käitumist, kas suudab tulevast käitumist ennustada. " Jämedas mõttes ei pea Sugihara teadma kasvukiirustest, paljunemisest.

või suremus.

San Franciscos asuva Gordoni ja Betty Moore'i fondi merekaitsemeetmete juht Barry Gold kirjeldab Sugihara analüüsivahendeid kui "olulisi kalanduse haldamise mõistmiseks". Kuid ta arvab, et Sugihara analüüs vajab reaalkatset: "Kuni see pole valdkonnas ja näeme, kuidas kalatööstus sellele reageerib, ei saa me teada, kuidas see töötab."

Osaliselt vastuseks Goldile ja teistele veenvate välikatsete puudumise kohta peab Sugihara nüüd läbirääkimisi kalatööstuse rühmadega, et proovida oma tööd praktikas rakendada. "Kui olete enam ette kujutanud, et maailm on kell, et see on äärmiselt etteaimatav, saate teha suhteliselt häid lühiajalisi prognoose," nendib ta. “Ma usun väga inimeste leidlikkusse. Kuid esimene samm on tegelikkuse tunnistamine.”.

Kas osa kalanduseökoloogide 12-etapilisest programmist? "Jah," ütleb Sugihara. "See tundub natuke selline."