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4.1.4: Data Dive – Weltbevölkerungsdichten – Biologie

4.1.4: Data Dive – Weltbevölkerungsdichten – Biologie


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Überblick

Das Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC) ist eines der Distributed Active Archive Centers (DAACs) im Earth Observing System Data and Information System (EOSDIS) der USA und Betrieb von Anwendungen, die die Integration sozioökonomischer und erdwissenschaftlicher Daten unterstützen und als "Information Gateway" zwischen Erd- und Sozialwissenschaften dienen. Ihre Karte von 2016 ist unten zu sehen:

Abbildung(PageIndex{a}): Weltdichtekarte. Diagramm von SEDAC (CC-BY-3.0)

Fragen

  1. Die Daten in der obigen Grafik werden einer Weltkarte überlagert. Warum ist dies Ihrer Meinung nach eine leistungsstarke Möglichkeit, Daten anzuzeigen?
  2. Welche Frage(n) versuchen die Autoren mit dieser Grafik und Tabelle zu beantworten?
  3. Welche Gebiete der Erde weisen die höchsten Dichtestufen auf (dunkle Dichteschattierung)?
  4. Gibt es Gebiete auf der Welt, die Sie mit ihrer Dichte überraschen (entweder hoch oder niedrig)? Wieso den?
  5. Wie können politische Entscheidungsträger/Weltführer/Gesundheitsorganisationen diese Informationen nutzen? Geben Sie mindestens 3 Ideen an.
  6. Was fehlt auf dieser Karte? Hinweis: Es ist sehr groß!

Kapitel 16 Nichtlineare Regressionsmodelle

LOESS (`Locally Southeasted Scatterplot Smoothing', auch bekannt als LOWESS 'Locally weighted Scatterplot smoothing') ist eine Modellierungstechnik, die eine Kurve (oder Oberfläche) unter Verwendung einer großen Anzahl lokaler linearer Regressionen an einen Datensatz anpasst. Lokale gewichtete Regressionen werden an zahlreichen Regionen über den Datenbereich angepasst, wobei eine Gewichtungsfunktion verwendet wird, die abfällt, wenn Sie sich vom Zentrum der Anpassungsregion entfernen (daher der „lokale Aspekt“). LOESS kombiniert die Einfachheit der Anpassung nach kleinsten Quadraten mit der Flexibilität von nichtlinearen Techniken und erfordert nicht, dass der Benutzer im Voraus eine funktionale Form vorgibt, um das Modell anzupassen, erfordert jedoch eine relativ dichte Stichprobe, um robuste Anpassungen zu erzeugen.

Formal schätzen wir an jedem Punkt (x_i) die Regressionskoeffizienten (hat<eta>_j(x)) als die Werte, die minimieren: [ sum_^n w_k(x_i)(y_k - eta_0 - eta_1 x_k - ldots - eta_d x_k^2)^2 ] wobei (d) der Grad des Polynoms (normalerweise 1 oder 2) und ( w_k) ist eine Gewichtsfunktion. Die am häufigsten gewählte Gewichtungsfunktion wird als „Tri-Cube“-Funktion bezeichnet und ist wie folgt definiert:

[Start w_k(x_i) &= (1-|x_i|^3)^3, mbox |x_i| lt 1 &= 0, mbox |x_i| geq 1 end] wobei (|x_i|) der normalisierte Abstand (wie durch den Span-Parameter des LOESS-Modells bestimmt) der Beobachtung (x_i) von der fokalen Beobachtung (x_k) ist.

Der primäre Parameter, über den ein Benutzer bei der Verwendung von LOESS entscheiden muss, ist die Größe der anzuwendenden Nachbarschaftsfunktion (d. h. über welche Entfernung sollte die Gewichtsfunktion auf Null fallen). Dies wird in der R-Dokumentation als „Span“ oder in vielen Veröffentlichungen, die LOESS diskutieren, als Parameter (alpha) bezeichnet. Die geeignete Spanne kann durch Experimentieren oder strenger durch Kreuzvalidierung bestimmt werden.

Wir veranschaulichen die Anpassung eines Löss-Modells anhand von Daten zu den Zustimmungsraten von Barack Obama im Zeitraum von 2008 bis 2001 ( obama-polls.txt ).

Beachten Sie, dass die Spalte Datum nicht sehr aufgeräumt ist. Jedes „Datum“ ist eigentlich ein Datumsbereich der Form Monat/TagStart-TagEnde/Jahr (z. B. „01.09.09“ ist der 01. September 2009). Noch schlimmer sind einige Daten in der Form Month/Day/Year (nur ein einzelner Tag) oder MonthStart/DayStart-MonthEnd/DayEnd/Year (zB „2/26-3/1/11“ ist der 26. Februar 2011 bis März 01.01.2011) . Wer die Daten so formatiert hat, muss aufgeräumte Daten wirklich hassen! Um mit diesem Albtraum fertig zu werden, verwenden wir die Funktion cleanr::extract(), um reguläre Ausdrücke (regex) zu verwenden, um dieses komplizierte Datenfeld in seine Bestandteile zu zerlegen. Weitere Informationen zu regulären Ausdrücken finden Sie im Cheat Sheet R Regular Expession und R for Data Science.

Für die nächsten Schritte benötigen wir die Lubridate-Bibliothek (bei Bedarf installieren):

Wir können den LOESS so anpassen und die vorhergesagten Werte mit der Funktion vorhersagen () zurückbekommen:

Normalerweise möchten wir die LOESS-Regression visualisieren, was wir bequem mit ggplot::geom_smooth machen können, ohne den LOESS explizit berechnen zu müssen:

Hier ist die gleiche Datenanpassung mit einer kleineren Spanne (der Parameter, der die Größe der „lokalen Nachbarschaft“ in LOESS steuert):

Die hohe Umfragedichte rechtfertigt die kleinere Spanne, und die zusätzlichen Abweichungen, die auftreten, wenn der LOESS an die kleinere Spanne angepasst wird, spiegeln wahrscheinlich reale Veränderungen der Zustimmung in der Welt wider, die durch eine Vielzahl von politischen und anderen Nachrichtenereignissen verursacht werden.

Zum Beispiel können wir das Jahr 2011 vergrößern:

Erhöhte Zustimmungswerte im Januar fallen mit der Genehmigung eines Steuerabkommens und einer Rede an die Nation nach der Erschießung der Kongressabgeordneten Gabbie Giffords in Tuscson, AZ, zusammen (https://www.cnbc.com/id/41139968). Der Anfang Mai sichtbare Anstieg fällt mit dem Tod von Osama Bin Laden zusammen. Sie können sich wichtige politische Ereignisse in anderen Jahren ansehen, um zu sehen, ob Sie die Treiber hinter anderen Verschiebungen der Zustimmungswerte identifizieren können.


5.2 Statistische Modellierung: Ein Beispiel

Sehen wir uns ein Beispiel für die Erstellung eines Modells für Daten an, das die Daten von NHANES verwendet. Insbesondere werden wir versuchen, ein Modell der Körpergröße von Kindern im NHANES-Beispiel zu erstellen. Laden wir zuerst die Daten und zeichnen sie (siehe Abbildung 5.1).

Abbildung 5.1: Histogramm der Körpergröße von Kindern in NHANES.

Denken Sie daran, dass wir die Daten so einfach wie möglich beschreiben und gleichzeitig ihre wichtigen Merkmale erfassen möchten. Das einfachste Modell, das wir uns vorstellen können, würde nur eine einzige Zahl beinhalten, d. h. das Modell würde für jede Beobachtung denselben Wert vorhersagen, unabhängig davon, was wir sonst über diese Beobachtungen wissen. Wir beschreiben ein Modell im Allgemeinen in Bezug auf seine Parameter, das sind Werte, die wir ändern können, um die Vorhersagen des Modells zu modifizieren. Im gesamten Buch werden wir auf diese mit dem griechischen Buchstaben Beta ( (eta) ) verweisen. Wenn das Modell mehr als einen Parameter hat, verwenden wir tiefgestellte Zahlen, um die verschiedenen Betas zu bezeichnen (z. B. (eta_1) ). Es ist auch üblich, auf die Werte der Daten mit dem Buchstaben (y) zu verweisen und eine tiefgestellte Version (y_i) zu verwenden, um auf die einzelnen Beobachtungen zu verweisen.

Im Allgemeinen kennen wir die wahren Werte der Parameter nicht, daher müssen wir sie aus den Daten schätzen. Aus diesem Grund werden wir im Allgemeinen einen „Hut“ über das (eta)-Symbol setzen, um anzuzeigen, dass wir eine Schätzung des Parameterwerts und nicht seinen wahren Wert verwenden (den wir im Allgemeinen nicht kennen). Somit wäre unser einfaches Modell für die Höhe mit einem einzigen Parameter:

Der Index (i) erscheint nicht auf der rechten Seite der Gleichung, was bedeutet, dass die Vorhersage des Modells nicht davon abhängt, welche Beobachtung wir betrachten – es ist für alle gleich. Die Frage lautet dann: Wie schätzen wir die besten Werte des/der Parameter(s) im Modell? Welcher Einzelwert ist in diesem speziellen Fall die beste Schätzung für (eta) ? Und noch wichtiger, wie definieren wir überhaupt Beste?

Ein sehr einfacher Schätzer, den wir uns vorstellen könnten, ist der Modus, was einfach der häufigste Wert im Dataset ist. Dies beschreibt die gesamte Gruppe von 1691 Kindern in Bezug auf eine einzige Zahl neu. Wenn wir die Größe neuer Kinder vorhersagen wollten, wäre unser vorhergesagter Wert dieselbe Zahl:

[ hat = 166,5 ] Der Fehler für jedes Individuum wäre dann die Differenz zwischen dem vorhergesagten Wert ( (hat) ) und ihre tatsächliche Höhe ( (y_i) ):

Wie gut ist das für ein Modell? Im Allgemeinen definieren wir die Güte eines Modells in Bezug auf die Größe des Fehlers, der den Grad angibt, in dem die Daten von den Vorhersagen des Modells abweichen. Wenn alle Dinge gleich sind, ist das Modell mit einem geringeren Fehler das bessere Modell. (Obwohl, wie wir später sehen werden, normalerweise nicht alle Dinge gleich sind…) In diesem Fall stellen wir fest, dass das durchschnittliche Individuum einen ziemlich großen Fehler von -28,8 Zentimetern hat, wenn wir den Modus als unseren Schätzer für (eta ) , was auf den ersten Blick nicht sehr gut aussieht.

Wie könnten wir einen besseren Schätzer für unseren Modellparameter finden? Wir könnten damit beginnen, einen Schätzer zu finden, der uns einen durchschnittlichen Fehler von Null liefert. Ein guter Kandidat ist das arithmetische Mittel (d. h. das Durchschnitt, oft gekennzeichnet durch einen Strich über der Variablen, wie z.B. (ar) ), berechnet als Summe aller Werte geteilt durch die Anzahl der Werte. Mathematisch drücken wir dies aus als:

Es stellt sich heraus, dass, wenn wir das arithmetische Mittel als unseren Schätzer verwenden, der durchschnittliche Fehler tatsächlich Null ist (siehe den einfachen Beweis am Ende des Kapitels, wenn Sie interessiert sind). Obwohl der Durchschnitt der Fehler aus dem Mittelwert Null ist, können wir aus dem Histogramm in Abbildung 5.2 sehen, dass jedes Individuum immer noch einen gewissen Fehlergrad hat, einige sind positiv und einige negativ, und diese heben sich gegenseitig auf, um einen durchschnittlichen Fehler von . zu ergeben Null.

Abbildung 5.2: Fehlerverteilung aus dem Mittelwert.

Die Tatsache, dass sich negativer und positiver Fehler gegenseitig aufheben, bedeutet, dass zwei verschiedene Modelle absolut gesehen sehr unterschiedlich große Fehler aufweisen könnten, aber immer noch denselben durchschnittlichen Fehler aufweisen würden. Genau aus diesem Grund ist der durchschnittliche Fehler kein gutes Kriterium für unseren Schätzer. Wir wollen ein Kriterium, das versucht, den Gesamtfehler unabhängig von seiner Richtung zu minimieren. Aus diesem Grund fassen wir Fehler im Allgemeinen als eine Art von Maß zusammen, das sowohl positive als auch negative Fehler als schlecht zählt. Wir könnten den absoluten Wert jedes Fehlerwerts verwenden, aber es ist üblicher, die quadrierten Fehler zu verwenden, aus Gründen, die wir später in diesem Buch sehen werden

Es gibt mehrere gängige Methoden, um den quadratischen Fehler zusammenzufassen, auf den Sie an verschiedenen Stellen in diesem Buch stoßen werden. Daher ist es wichtig zu verstehen, wie sie miteinander zusammenhängen. Erstens könnten wir sie einfach addieren. Dies wird als bezeichnet Summe der quadrierten Fehler. Der Grund, warum wir dies normalerweise nicht verwenden, ist, dass seine Größe von der Anzahl der Datenpunkte abhängt, sodass es schwierig sein kann, es zu interpretieren, es sei denn, wir betrachten die gleiche Anzahl von Beobachtungen. Zweitens könnten wir den Mittelwert der quadrierten Fehlerwerte nehmen, der als bezeichnet wird mittlerer quadratischer Fehler (MSE). Da wir die Werte jedoch vor der Mittelwertbildung quadriert haben, liegen sie nicht auf der gleichen Skala wie die ursprünglichen Daten in (Zentimeter^2) . Aus diesem Grund ist es auch üblich, die Quadratwurzel des MSE zu ziehen, die wir als bezeichnen quadratischer Fehler (RMSE), sodass der Fehler in den gleichen Einheiten wie die ursprünglichen Werte (in diesem Beispiel Zentimeter) gemessen wird.

Der Mittelwert weist einen ziemlich großen Fehler auf – jeder einzelne Datenpunkt wird im Durchschnitt etwa 27 cm vom Mittelwert entfernt sein – aber er ist immer noch viel besser als der Modus, der einen quadratischen Mittelwertfehler von etwa 39 cm hat.

5.2.1 Unser Modell verbessern

Können wir uns ein besseres Modell vorstellen? Denken Sie daran, dass diese Daten von allen Kindern in der NHANES-Stichprobe stammen, die zwischen 2 und 17 Jahren alt sind. Angesichts dieser großen Altersspanne könnten wir erwarten, dass unser Größenmodell auch das Alter einbeziehen sollte. Lassen Sie uns die Daten für die Körpergröße gegen das Alter auftragen, um zu sehen, ob diese Beziehung wirklich besteht.

Abbildung 5.3: Körpergröße von Kindern in NHANES, aufgetragen ohne Modell (A), mit einem linearen Modell, das nur Alter (B) oder Alter und eine Konstante (C) umfasst, und mit einem linearen Modell, das separate Effekte des Alters für Männer und berücksichtigt Weibchen (D).

Die schwarzen Punkte in Panel A von Abbildung 5.3 zeigen Personen im Datensatz, und es scheint eine starke Beziehung zwischen Größe und Alter zu geben, wie wir es erwarten würden. So könnten wir ein Modell erstellen, das Größe und Alter in Beziehung setzt:

wobei (hat<eta>) unsere Schätzung des Parameters ist, den wir mit dem Alter multiplizieren, um die Modellvorhersage zu generieren.

Sie erinnern sich vielleicht aus der Algebra daran, dass eine Linie wie folgt definiert ist:

Wenn Alter die Variable (X) ist, bedeutet dies, dass unsere Vorhersage der Größe aus dem Alter eine Linie mit einer Steigung von (eta) und einem Achsenabschnitt von Null ist - um dies zu sehen, zeichnen wir die beste Anpassung blaue Linie über den Daten (Feld B in Abbildung 5.3). Mit diesem Modell stimmt eindeutig etwas nicht, da die Linie den Daten nicht sehr gut zu folgen scheint. Tatsächlich ist der RMSE für dieses Modell (39.16) sogar höher als das Modell, das nur den Mittelwert enthält! Das Problem besteht darin, dass unser Modell nur das Alter berücksichtigt, was bedeutet, dass der vom Modell vorhergesagte Wert der Körpergröße den Wert Null annehmen muss, wenn das Alter Null ist. Obwohl die Daten keine Kinder im Alter von null enthalten, muss die Linie mathematisch einen y-Wert von null haben, wenn x null ist, was erklärt, warum die Linie unter die jüngeren Datenpunkte gezogen wird. Wir können dies beheben, indem wir einen Achsenabschnitt in unser Modell aufnehmen, der im Wesentlichen die geschätzte Größe darstellt, wenn das Alter gleich Null ist, obwohl ein Alter von Null in diesem Datensatz nicht plausibel ist. Dies ist ein mathematischer Trick, der es dem Modell ermöglicht, dies zu berücksichtigen die Gesamtgröße der Daten. Das Modell ist:

wobei (hat<eta_0>) unsere Schätzung für die abfangen, was ein konstanter Wert ist, der der Vorhersage für jedes Individuum hinzugefügt wird, nennen wir ihn den Achsenabschnitt, weil er auf den Achsenabschnitt in der Gleichung für eine Gerade abgebildet wird. Wir werden später erfahren, wie es ist, dass wir diese Parameterwerte für einen bestimmten Datensatz vorerst tatsächlich schätzen. Wir werden unsere Statistiksoftware verwenden, um die Parameterwerte zu schätzen, die uns für diese bestimmten Daten den kleinsten Fehler geben. Panel C in Abbildung 5.3 zeigt dieses Modell angewendet auf die NHANES-Daten, wobei wir sehen, dass die Linie den Daten viel besser entspricht als die ohne Konstante.

Unser Fehler ist bei diesem Modell viel kleiner – im Durchschnitt nur 8,36 Zentimeter. Können Sie sich andere Variablen vorstellen, die ebenfalls mit der Körpergröße zusammenhängen könnten? Was ist mit dem Geschlecht? In Panel D von Abbildung 5.3 zeichnen wir die Daten mit getrennten Linien für Männchen und Weibchen. Aus der Handlung geht hervor, dass es einen Unterschied zwischen Männchen und Weibchen gibt, aber dieser ist relativ gering und tritt erst nach dem Pubertätsalter auf. In Abbildung 5.4 tragen wir die quadratischen Mittelwerte der Fehler in den verschiedenen Modellen ein, einschließlich eines mit einem zusätzlichen Parameter, der den Einfluss des Geschlechts modelliert. Daraus sehen wir, dass das Modell vom Modus zum Mittelwert ein wenig besser wurde, vom Mittelwert zum Mittelwert + Alter viel besser und nur geringfügig besser, wenn auch das Geschlecht berücksichtigt wird.

Abbildung 5.4: Mittlerer quadratischer Fehler, aufgetragen für jedes der oben getesteten Modelle.


Abstrakt

Die Auswirkungen von Populationsdichten (10, 25, 50 und 100 Erwachsene/50 g) und drei Ernährungsformen (proteinreich, kohlenhydratreich und Mischfutter) auf die Lebensparameter (Erstauflauf, Entwicklungsrate, Anzahl der Nachkommen und Körpergewicht) ) von T. castaneum Nachkommen beurteilt. Für jeden Diättyp und jede Populationsdichte wurde den nichtgeschlechtlichen Erwachsenen das Fressen und die Eiablage für 7 Tage vor der Entfernung erlaubt.

Bei proteinreicher Ernährung (Sonnenblumenmehl, Sojabohnenkonzentrat und Maisgluten) entwickelten sich keine Nachkommen. Bei kohlenhydratreichen Diäten (Maisfuttermehl, Weizenkleie, Grobweizen) und Mischfutter für Schweine und Legehennen brauchten die ersten erwachsenen Tiere in Weizenkleie- und Kontrolldiät (Weizenmehl + 5% Hefe) am wenigsten Zeit zum Aufwachsen (15,2– 16,5 Tage) und die längste in Maisfuttermehl (23,1–24,5 Tage). In Weizenkleie- und Kontrolldiäten war die Emergenzperiode der Erwachsenen am kürzesten (15,7 und 15,2 Tage) bei den anfänglichen Populationsdichten von 100 und 50 Erwachsenen/50 g und signifikant am längsten (16,5 und 16 Tage) bei der niedrigsten Populationsdichte. Umgekehrt traten mit Hühnerfutter gefütterte Adulte spätestens nach 22,5 Tagen bei einer Populationsdichte von 100 Adulten/50 g und frühestens nach 18,6 Tagen bei 25 Adulten/50 g auf. Die kürzeste Auflaufperiode bei allen Populationsdichten wurde in der Kontrolle (15,9–20,2 Tage) und Weizenkleie (18–29,7 Tage) und die längste im Futter für Hennen (56,2 Tage) und Schweine (59,5 Tage) am höchste Bevölkerungsdichte. Unter Berücksichtigung aller Dichten war die Anzahl der Nachkommen in der Kontrolldiät (498-1226 Erwachsene) und Weizenkleie (354-1344 Erwachsene) am höchsten und bei grobem Weizen (220-300 Erwachsene) am niedrigsten. Mit zunehmender Populationsdichte nahm das Körpergewicht der Nachkommen ab und das höchste Gewicht wurde in Kontrollfutter und Weizenkleie (1,7 und 1,6 mg) bei der niedrigsten Populationsdichte und das niedrigste Gewicht (1,0 mg) bei Hühner- und Schweinefutter am höchsten gefunden Dichte.


4.1.4: Data Dive – Weltbevölkerungsdichten – Biologie

Nur zwei Krillarten werden in nennenswertem Umfang kommerziell geerntet und wir werden uns auf die Biologie dieser Arten konzentrieren – E. superba und E. pacifica – in Bezug auf diese Fischereien. Im Fall von E. pacifica konzentrieren wir uns auf die japanische Fischerei, die bei weitem die größte Fischerei auf diese Art ist und diejenige mit den meisten verfügbaren Informationen ist, jedoch wurden viele dieser Informationen noch nicht außerhalb der USA verfügbar gemacht Japanische Literatur. Es gibt eine beträchtliche Menge an vorhandenen Informationen über die Biologie und die Fischerei auf antarktischen Krill, so dass wir uns auf die jüngsten Entwicklungen für diese Art konzentrieren und der Leser für einen detaillierteren Ansatz auf frühere Berichte verwiesen wird. Auf die Biologie der anderen Arten, die derzeit geerntet werden und deren kommerzielles Potenzial vermutet wird, wird weniger detailliert eingegangen. Grundlegende Informationen zu all diesen geernteten Arten sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

4.1 Antarktischer Krill (Euphausia superba)

4.1.1 Verteilung

E. superba hat eine zirkumpolare Verbreitung und kommt im Allgemeinen südlich von 50°S und abseits von wirklichen Küstengewässern in der Antarktis vor, wo eine andere, kleinere Art, Euphausia crystallorophias , dominiert (Abb. 2). Ihre Verbreitung ist weitgehend aus Studien im Sommer bekannt, wenn sich das Meereis zurückgezogen hat. Ihre genaue Winterverteilung ist ungewiss, aber der größte Teil der Bevölkerung befindet sich unter dem saisonalen Packeis. Die Ausnahme von dieser Verallgemeinerung ist die Krillpopulation in Südgeorgien, normalerweise nördlich der Packeiszone, die in den letzten Jahren eine Winterfischerei aufrechterhalten hat (Everson und Goss 1991). Das charakteristische Merkmal der Verteilung von Krill auf allen Skalen ist seine Uneinheitlichkeit (Marr 1962). Es gibt auch erhebliche Unterschiede in der Häufigkeit von Krill zwischen den Jahren in bestimmten Gebieten und sogar einige Hinweise darauf, dass Krill in bestimmten Jahren in großen Gebieten fehlt, was schwerwiegende Folgen für landgestützte Krill-Feeder hat (Heywood et al. 1985). Es gibt auch Hinweise auf einen langfristigen Rückgang der Krill-Abundanz und -Rekrutierung, insbesondere im Südatlantik (Siegel und Loeb 1995).

Antarktischer Krill wird normalerweise in den oberen 200 m der Wassersäule gefunden, aber es gibt viele Aufzeichnungen über das Vorhandensein von Krillschwärmen an der Oberfläche (Marr 1962) und Krillansammlungen in Bodennähe in bis zu 480 m Tiefe (Gutt und Siegel 1994). Antarktischer Krill kann, wie viele Arten von Euphausiiden, tagtäglich vertikale Wanderungen durchmachen, obwohl E. superba dieses Verhalten nicht routinemäßig vorhersagbar zeigt (Miller und Hampton 1989a).

Obwohl antarktischer Krill nur im gesamten Südlichen Ozean zu finden ist, sind sie im Bereich zwischen der Polarfront und dem antarktischen Kontinent nicht gleichmäßig verteilt. Die Discovery Investigations, die in den 1930er Jahren begonnen wurden, skizzierten die Krill-Verteilung im gesamten Ozean (Mackintosh 1973 Marr 1962) und Ergebnisse von Forschungen und Fischereifahrzeugen haben die Karte der allgemeinen Verbreitung von Krill im Südpolarmeer ausgefüllt (Dolzhenkov et al. 1988 Ichii 1990 Shimadzu 1984). Der Einsatz der Akustik in den letzten Jahren hat ein viel detaillierteres Bild sowohl der lokalen als auch der großräumigen Verteilung und des Vorkommens von Krill geliefert (Miller und Hampton 1989b).

In letzter Zeit wurden nur wenige Schätzungen des weltweiten Krillvorkommens versucht. Dies ist zum Teil auf eine Konzentration auf Vermessungen kleiner Gebiete der Antarktis zu Management- oder Forschungszwecken zurückzuführen, zum anderen auf eine bessere Einschätzung der Unsicherheiten, die mit solchen Schätzungen verbunden sind (Everson 1988 Everson 1992b Everson und Miller 1994). Die meisten Behörden geben eine Zahl von etwa 500 Millionen Tonnen als Bestandsgröße des Krills an (Ross und Quetin 1988), obwohl es Hinweise darauf gibt, dass es zumindest in einigen Gebieten in letzter Zeit zu Veränderungen der Gesamtkrillhäufigkeit gekommen sein könnte (Siegel und Loeb 1995 .). ).

Antarktischer Krill kommt im Sommer am häufigsten in Gebieten vor, in denen es physikalische Merkmale in der Wassermasse oder auf dem Meeresboden gibt (Everson 1976). Krill sind im offenen Ozean seltener als in der Nähe des Eisrandes oder der subantarktischen Inseln, insbesondere im Südatlantik. Im Sommer findet man sie in großem Umfang vor allem in den Gewässern der East Wind Drift, im Schelfbruchgebiet und etwas nördlich (Ichii 1990). Im Antarktischen Zirkumpolarstrom konzentrieren sich die Krills in den im Südatlantiksektor gebildeten Wirbeln und um die großen Inselgruppen wie Südgeorgien und die Südorkneys sowie in den komplexen Wassermassen um die Antarktische Halbinsel (Mackintosh 1973).

Das saisonale Bild der Verteilung des antarktischen Krills wird durch den Mangel an verfügbaren Informationen für andere Jahreszeiten als den Sommer erschwert. Es besteht jedoch ein komplexer Zusammenhang zwischen der Krillverteilung und dem Meereis und seinen saisonalen Bewegungen (Daly und Macaulay 1991). Krill kann im Frühjahr der sich zurückziehenden Eiskante und der damit verbundenen Phytoplanktonblüte folgen und im Sommer in ihrer Längsverteilung eingeschränkt bleiben. Im Winter kann Krill dort verbleiben, wo er sich im Sommer konzentriert, oder sich unter dem Eis verteilen oder sich auf den Meeresboden zurückziehen (Gutt und Siegel 1994, Smetacek et al. 1990). Krill kommt das ganze Jahr über in der eisfreien Region Südgeorgien vor und dieses Gebiet wurde vor allem im Winter stark befischt (Miller 1991).

Antarktischer Krill sind Schwarmtiere und Schwärme können viele Quadratkilometer umfassen und können Millionen Tonnen Krill enthalten. Solche Aggregationen haben eine beträchtliche interne Struktur, und diese Aggregationen können aus einer großen Anzahl kleinerer, diskreter Schulen bestehen (Watkins et al. 1990). Jeder Schwarm kann aus Tieren einer Größe oder eines Geschlechts oder Entwicklungsstadiums bestehen und diese Schulen können bis zu 30 000 Krill m³ Wasser enthalten (Hamner et al. 1983).

Junge Krill sind zunächst ganz abhängig von den Strömungen, die mit der Wassermasse dorthin getragen werden, wo die Eier gelegt wurden. Wenn sie wachsen, werden sie stärkere Schwimmer und sind den Strömungen weniger ausgeliefert. Sie können möglicherweise verschiedene Wasserströme nutzen, um in einem bestimmten Gebiet zu bleiben. Das Ausmaß, in dem dies geschieht, ist ungewiss, aber es gibt bestimmte Gebiete um die Küste der Antarktis und die subantarktischen Inseln, in denen Krill ständig im Überfluss vorkommt (Mackintosh 1973). Das Fortbestehen dieser Konzentrationen ist wahrscheinlich das Ergebnis einer komplexen Interaktion zwischen der Biologie des Krills und seiner Umgebung.

Ob diese semi-permanenten, großflächigen Krillkonzentrationen biologische Bestände darstellen, ist für die Bewirtschaftung der Fischerei von Bedeutung (Nicol und de la Mare 1993). Ein biologischer Bestand ist ein Bestand mit begrenzter Ein- oder Auswanderung und kann im Allgemeinen genetisch von anderen Konzentrationen derselben Art unterschieden werden. Studien, die versuchten, Krillbestände aus verschiedenen Gebieten des Südlichen Ozeans zu unterscheiden, haben bisher alle Ergebnisse geliefert, die tendenziell die Theorie eines ozeanweiten Bestands (Fevolden und Schneppenheim 1988), aber neue, empfindlichere genetische Tests stützen wurden entwickelt, die bessere Informationen über die Identität des Krillbestands liefern können.

4.1.2 Lebensgeschichte

Zur Biologie und Lebensgeschichte von E. superba wurde eine Vielzahl umfassender Studien durchgeführt. Insbesondere wurden zwei Monographien zur allgemeinen Biologie des Krills erstellt (Marr 1962 Miller und Hampton 1989a), die für einen Überblick über die Lebensgeschichte des antarktischen Krills herangezogen werden sollten.

Die Lebensgeschichte des Krills wurde in einer Kombination aus Laboruntersuchungen und Feldstudien zusammengetragen. Im späten Frühjahr und im Sommer produziert der weibliche Krill große, fettreiche Eierstöcke. Der Fortpflanzungsprozess erfordert eine beträchtliche Nahrungsaufnahme und kann nur in Regionen mit hohem Nahrungsangebot stattfinden. Vor dem Laichen kann das Gewicht eines reifen Eierstocks bis zu einem Drittel des Körpergewichts eines Weibchens ausmachen (Nicol et al. 1995). Es ist wahrscheinlich, dass Weibchen in einer Laichzeit, die im Allgemeinen von Ende Dezember bis März dauert, mehrere Bruten produzieren können (Ross und Quetin 1986). Der Körper des Weibchens wird immer mehr aufgebläht, da sich der Eierstock vor dem Laichen ausdehnt und nach dem Laichen eine große Höhle zurückbleibt. Gravide Weibchen, reich an Lipiden, wurden von der japanischen Fischerei für den menschlichen Verzehr gesucht, da sie von den Verbrauchern als geschmacksintensiver angesehen werden (Nicol 1989). Weiblicher Krill legt bis zu 10 000 Eier auf einmal und sie werden befruchtet, wenn sie die Genitalöffnung verlassen, durch Spermien, die aus Spermatophoren freigesetzt werden, die von Männern angeheftet wurden (Ross und Quetin 1983). Sobald sie im Meer frei sind, beginnen die Eier zu sinken und sich zu entwickeln. Krill-Eier sind extrem zerbrechlich und werden selten in großen Mengen in Planktonnetzen gefunden, so dass die genaue vertikale Position und der Zeitpunkt des Laichens schwer zu bestimmen sind (Marschall 1983). Krill kann mehrmals pro Saison laichen und wird wahrscheinlich mehrere Saisons in seinem Leben laichen (Ross und Quetin 1986).

Krilllarven durchlaufen eine Vielzahl von Entwicklungsstadien und beginnen innerhalb von drei bis fünf Monaten nach dem Schlüpfen ihren ersten Winter. Im Herbst beginnt das Licht nachzulassen, Packeis wächst und schneidet das Sonnenlicht weiter ab. Die Wassersäule wird instabil und Phytoplankton, die Hauptnahrung aller Krillstadien, wird knapp. Mögliche Nahrungsquellen für Larven im Winter sind Eisalgen, Detritus und andere Tiere des Zooplanktons – sie haben nicht die Energieressourcen, um ohne Nahrung zu überwintern (Daly 1990).

Krilllarven schlüpfen im Frühjahr weiter aus dem Packeis als im Herbst. Wahrscheinlich beginnen sie zu diesem Zeitpunkt ein schulisches Verhalten zu zeigen, und wenn sie sich im zweiten Sommer zu Jugendlichen entwickeln, wird dieses Verhalten ausgeprägter. Die Jungtiere ähneln den Erwachsenen und erreichen eine Länge von etwa 25 mm, bevor ihr zweiter Winter beginnt.

Krill wächst durch Häutung, und Euphausiiden häuten sich im Gegensatz zu vielen Krebstieren ihr ganzes Leben lang regelmäßig. Beim antarktischen Krill scheint die Häutungsrate stark von der Temperatur abhängig zu sein, obwohl es auch Größen- und jahreszeitliche Effekte gibt (Poleck und Denys 1982). Im Labor häuten sich adulte antarktische Krills bei 0°C ungefähr alle 27 Tage, während sie sich bei 3°176C ungefähr alle 14 Tage häuten (Nicol 1990). Die Wachstumsraten von Erwachsenen, gemessen mit einer Vielzahl von Techniken, reichen von -2% bis +10% der Körperlänge pro Zwischenhäutungsperiode, abhängig von Jahreszeit und Größe (Nicol et al. 1992, Quetin et al. 1994)

Krill mausert sich regelmäßig, auch wenn er verhungert ist. Laborstudien haben gezeigt, dass erwachsener antarktischer Krill mehr als 200 Tage Hunger überleben kann eine Überwinterungsstrategie. E. superba sind nicht besonders reich an Lipiden und es fehlen bedeutende Vorräte an Wachsestern, die oft von Krebstieren angesammelt werden, die einer langfristigen Nahrungsmittelknappheit ausgesetzt sind (Quetin et al. 1994). Schrumpfender Krill kann den Winter überleben, indem er sein eigenes Körperprotein als Brennstoffquelle nutzt. Infolgedessen könnte die durchschnittliche Größe der Individuen in einer Population am Ende des Winters erheblich kleiner sein als am Ende des Sommers. Schrumpfende Erwachsene beginnen auch, ihre sekundären Geschlechtsmerkmale zu verlieren (Thomas und Ikeda 1987). Dadurch wird es immer schwieriger, Größen- und Altersklassen von der Krillpopulation abzugrenzen, und dies behindert die Bemühungen, die Populationsdynamik dieser Art zu verstehen (Nicol 1990).

Die Altersstruktur der Bevölkerung ist oft einfacher zu untersuchen, wenn die Anzahl der Jahrgänge bekannt ist und dies von der Kenntnis der Langlebigkeit des Krills abhängt. Frühe Studien schlugen eine maximale Lebensdauer von 2 Jahren vor (Mackintosh 1972), aber spätere experimentelle Studien verlängerten die potenzielle Lebensdauer auf 11 Jahre (Ikeda 1985). Es wurden auch andere Feld- und Laborschätzungen berichtet, die zwischen diesen beiden Extremen liegen. Obwohl man jetzt davon ausgeht, dass Krill in freier Wildbahn deutlich länger als 2 Jahre überlebt – es gibt Hinweise auf etwa fünfjährige Klassen (Siegel 1987) – ist es immer noch schwierig Krill ein genaues Höchstalter zuzuschreiben.

Da der antarktische Krill im offenen Ozean lebt und das Südpolarmeer das ganze Jahr über ein schwieriges Arbeitsgebiet ist, war es nicht möglich, die gleiche lokale Population über kurze Zeiträume hinweg mit Sicherheit wiederholt zu beproben, geschweige denn zwischenjährlich (Quetin et al. 1994). Daher hat es sich als nicht machbar erwiesen, Veränderungen zu verfolgen, die innerhalb einer Krill-Population während des Wachstums und der Überwinterung im Ozean auftreten, obwohl dies in Buchten durchgeführt wurde (McClatchie 1988). Dieser Mangel an Felddaten macht es schwierig, im Labor gewonnene Informationen über Wachstum und Mauser zu interpretieren und diese experimentellen Ergebnisse in Untersuchungen zur Populationsdynamik des antarktischen Krills zu integrieren.

4.1.3 Die Fischerei

Die Entwicklung der Fischerei auf antarktischen Krill ist gut dokumentiert (Budzinski et al. 1985. McElroy 1984 Miller 1991 Nicol 1989 Sahrhage 1989). Im Folgenden werden relevante Aspekte der Geschichte der Fischerei zusammen mit Statistiken für die letzten Fangsaisons vorgestellt. Vollständige Statistiken über alle Fischereien in der Antarktis sind vom Sekretariat 1 der Kommission für die Erhaltung der lebenden Meeresschätze der Antarktis (CCAMLR) in Form von Statistischen Bulletins (CCAMLR 1990a CCAMLR 1990b CCAMLR 1996) erhältlich. Alle hier präsentierten Daten zum historischen Krillfang im CCAMLR-Gebiet und seiner Verteilung und Zeitplanung stammen aus diesen statistischen CCAMLR-Bulletins.

Antarktischer Krill wurde erstmals 1961/62 bei Erkundungsfischereiexpeditionen geerntet, als zwei sowjetische Forschungsschiffe Fänge von 4 und 70 t meldeten. In den 1960er Jahren machten Schiffe aus der Sowjetunion weiterhin sporadisch kleine Krillfänge, als Techniker versuchten, geeignete Fanggeräte und Produkte aus Krill zu entwickeln, und die Fischereiwissenschaftler ermittelten, wo die besten Konzentrationen lagen. Die Fänge blieben gering, bis die Sowjetunion 1972 eine ständige Fischerei im Südpolarmeer einrichtete. 1973 wurden 7,5 000 Tonnen Krill angelandet.

Die japanische Fischerei begann 1972 versuchsweise, als ein Schiff des Japan Marine Fishery Resource Research Center in 59 Tagen im Indischen Ozean knapp 60 t fing. 1975 kamen kommerzielle Interessen auf die Bühne und die Fangmengen stiegen.

Auch andere Nationen waren an der Krill-Fischerei beteiligt, waren aber im Vergleich zu Japan und der Sowjetunion sowie später der Russischen Föderation und der Ukraine immer untergeordnete Akteure (Tabelle 2).

Derzeit sind Schiffe aus 4 Nationen an der Fischerei auf antarktischen Krill beteiligt (Tabelle 3). Die Krillfänge sind ungleichmäßig auf die antarktischen Regionen verteilt (Abb. 6). Die kumulierten Gesamtfänge an Krill seit Beginn der Fischerei belaufen sich auf ungefähr: 4,5 Millionen Tonnen aus dem Gebiet 48, 750 000 t aus dem Gebiet 58 und 40 000 t aus dem Gebiet 88. Derzeit werden alle Fänge aus dem Südatlantik genommen, wenn auch nur ein kleiner Fang (<1 000 t ) wurde in den letzten Jahren sporadisch in der Abteilung 58.4.1 (Sektor im Südosten des Indischen Ozeans) von einem einzigen japanischen Trawler gefangen. Die Fischerei im Südatlantik wird sowohl im Sommer als auch im Winter betrieben (Miller 1991). Die Fänge im Gebiet Südgeorgien (48,3) erreichen ihren Höhepunkt in den Wintermonaten (Everson und Goss 1991), und die Fischerei bewegt sich mit dem sich zurückziehenden Eis im gesamten Gebiet 48.2 nach Süden zum südlichsten befischten Gebiet 48.1 im späteren Sommer (Abb. 7).

Die Krillfänge stiegen in den späten 1970er Jahren allmählich an, als die Fischerei ihre Versuchsphase beendete und 1982 mit 528 201 t einen Höhepunkt erreichte, von denen 93% von der Sowjetunion gefangen wurden (Abb. 8).

Der Krillfang ging in der Saison 1983-1985 stark zurück. Als Grund für den Rückgang wurden "technische Schwierigkeiten" angeführt, und es ist nicht klar, ob dies mit der Entdeckung der hohen Fluoridgehalte in Krill-Exoskeletten (Soevik und Breakkan 1979) oder mit Problemen bei der Verarbeitung und Vermarktung (Budzinski et al.) zusammenhängt . 1985). Ein zweiter großer Rückgang der Krillfischerei ging mit dem Zerfall der Sowjetunion einher. Als die Fischereitätigkeiten der Länder, die einst Teil des Sowjetblocks waren, auf eine kommerzielle Basis verlagerten, begannen die Fänge von fernen Gewässern, minderwertigen Produkten wie Krill, zu sinken. Die Fänge der Sowjetunion im Jahr 1991 (das letzte Jahr, in dem Fänge für diese Nation gemeldet wurden) betrug 275 495 t, die kombinierten Fänge der Ukraine und Russlands (die einzigen beiden Länder der ehemaligen Sowjetunion, die noch Krill fischen) betrugen 199 029 t in 1992 und ging 1993 auf 9 036 t zurück. Derzeit wird der größte Teil des im Übereinkommensbereich gefangenen Krills von japanischen Schiffen gefangen, obwohl die japanische Fangmenge seit einigen Jahren relativ stabil ist (Tabelle 3). Darüber hinaus beliefert ein Großteil der aktuellen Fänge von Schiffen aus anderen Nationen auch den japanischen Markt. Das gegenwärtig niedrige Niveau der Fischerei scheint eher durch die weltweit fehlende Nachfrage als durch die Versorgungsschwierigkeiten in der Antarktis bestimmt zu sein.

Die kurzfristige Zukunft der antarktischen Krillfischerei ist ungewiss. Unternehmen aus Ländern wie Indien, Kanada, Großbritannien, den Vereinigten Staaten, Norwegen und Australien haben öffentlich ihr Interesse an der Ausbeutung der Krill-Ressource bekundet, aber seit über einem Jahrzehnt gab es keine nennenswerten Neuzugänge in der Fischerei. Die Ausweitung der Fischerei dürfte durch technologische Fortschritte begünstigt werden, die die Verarbeitung effizienter machen und eine vollständige Nutzung der Fänge zur Herstellung einer Vielzahl von Produkten ermöglichen. Dies muss von Marktdurchbrüchen begleitet werden, die den Einsatz von Krillprodukten in einer Vielzahl von Industrien ermöglichen, darunter Lebensmittelverarbeitung, Aquakultur und Pharmazie.

4.1.4 Verwaltung

Die Krillfischerei und der Fang aller Arten (außer Wale und Robben) in antarktischen Gewässern wird durch das Übereinkommen zur Erhaltung der lebenden Meeresschätze der Antarktis (CCAMLR) geregelt. CCAMLR wurde 1980 ratifiziert und trat 1982 in Kraft, als die Kommission zur Erhaltung der lebenden Meeresschätze der Antarktis (auch als CCAMLR bezeichnet) zum ersten Mal zusammentrat. Das Übereinkommen war der Höhepunkt zweieinhalbjähriger Verhandlungen, die mit der Empfehlung IX-2 des Neunten Antarktisvertrags-Konsultativtreffens im Jahr 1977 begannen, in der empfohlen wurde, ein „endgültiges Regime“ für die Erhaltung der lebenden Meeresschätze der Antarktis zu schaffen ausgehandelt (Edwards und Heap 1981). Es gibt 23 Vollmitglieder der CCAMLR, und der Konvention sind 29 Nationen 2 beigetreten, darunter die ursprünglichen Unterzeichner des Antarktisvertrags und die meisten Nationen, die derzeit in ihrem Gebiet fischen. Die von der Kommission im Konsens angenommenen Beschlüsse der CCAMLR werden für die Mitglieder nach 180 Tagen rechtsverbindlich, sollten keine Einwände erhoben werden. Frankreich und Australien behalten sich im Rahmen des Übereinkommens das Recht vor, andere Maßnahmen nach eigenem Ermessen in den Gebieten festzulegen, die von 200-Meilen-AWZ umgeben sind, die ihre Gebiete in der Subantarktis umgeben - Kerguelen- und Crozet-Inseln (Frankreich) und Heard- und McDonald-Inseln (Australien) ( CCAMLR 1995).

Das Gebiet im Zuständigkeitsbereich der CCAMLR umfasst etwa 32,9 Millionen Quadratkilometer, das den Ozean zwischen der Polarfront und dem antarktischen Kontinent umfassen sollte. Die Unterteilung dieser Region in Areas erfolgte im Rahmen des FAO STATLANT (Statistical Area)-Systems zur Erfassung der Fischereitätigkeiten (Abb. 9). Die weitere Unterteilung dieser Gebiete in Untergebiete diente hauptsächlich der Trennung der Grundfischerei an Ufern und Schelfen. Da die Unterteilungen auf der Grundlage der damaligen Fischereien vorgenommen wurden, lagen die unterteilten Gebiete meist in den Fanggebieten der südatlantischen Inseln und der Halbinsel sowie der Inseln des südlichen Indischen Ozeans. Dies hat dazu geführt, dass die CCAMLR-Region in Unterteilungen mit sehr unterschiedlichen Bereichen aufgeteilt wurde (Abb. 9).

Die widersprüchlichen Ansprüche verschiedener Nationen auf Teile des antarktischen Kontinents haben die Ausbeutung der lebenden Meeresressourcen nicht wesentlich beeinflusst. Argentinien und Chile erklärten 1940 200 Meilen exklusive Wirtschaftszonen (AWZ) um ihre antarktischen Ansprüche herum und Australien tat dasselbe im Jahr 1979. Die Einhaltung des Antarktisvertrags seit 1959 hat diese Nationen daran gehindert, ihre AWZ durchzusetzen. In der Subantarktis, nördlich der Vertragsgrenze von 60o Süd, erklärte Frankreich 1978 eine AWZ um den Kergulen, und Australien folgte 1979 mit AWZ um Heard, McDonald Islands und Macquarie Island Georgien und die Südshetlands. Das Vereinigte Königreich hat seine Zone um Südgeorgien und die Südlichen Sandwichinseln genutzt, um Entscheidungen der CCAMLR durchzusetzen und auf detaillierten und umfassenden Datenberichten zu diesen Fischereien zu bestehen, anstatt mit eigenen Bewirtschaftungsplänen fortzufahren.

Ziel des Übereinkommens war es, die Ressourcennutzung nach einem „Ökosystemansatz“ zu verwalten, anstatt einzelne Arten isoliert zu bewirtschaften, wie dies in den meisten anderen Fischereiabkommen üblich ist. Die Annahme dieses Ansatzes erfolgte weitgehend in Anerkennung der tiefgreifenden Auswirkungen, die die Ernte von Krill auf die anderen Elemente des Ökosystems haben könnte (May und Beddington 1982).Das Wesen des „Ökosystemansatzes“ für die Bewirtschaftung findet sich in Artikel II der Konvention, der die Bewirtschaftungsziele allgemein formuliert:

1. Ziel dieses Übereinkommens ist die Erhaltung der lebenden Meeresschätze der Antarktis.

2. Für die Zwecke dieses Übereinkommens umfasst der Begriff „Erhaltung“ den rationellen Gebrauch.

3. Jede Ernte und damit verbundene Tätigkeiten in dem Gebiet, für das dieses Übereinkommen gilt, werden in Übereinstimmung mit den Bestimmungen dieses Übereinkommens und unter Beachtung der folgenden Erhaltungsgrundsätze durchgeführt: diejenigen, die eine stabile Rekrutierung gewährleisten. Zu diesem Zweck sollte seine Größe nicht unter ein Niveau sinken, das nahe dem ist, das den größten jährlichen Nettozuwachs gewährleistet

(b) Aufrechterhaltung der ökologischen Beziehungen zwischen geernteten, abhängigen und verwandten Populationen der lebenden Meeresschätze der Antarktis und Wiederherstellung erschöpfter Populationen auf das in Unterabsatz (a) oben definierte Niveau und

(c) Verhinderung von Veränderungen oder Minimierung des Risikos von Veränderungen des marinen Ökosystems, die über zwei oder drei Jahrzehnte möglicherweise nicht reversibel sind, unter Berücksichtigung des verfügbaren Wissensstands über die direkten und indirekten Auswirkungen der Ernte, die Auswirkungen der Einführung von gebietsfremde Arten, die Auswirkungen der damit verbundenen Aktivitäten auf das marine Ökosystem und die Auswirkungen von Umweltveränderungen, mit dem Ziel, die nachhaltige Erhaltung der Meeresressourcen der Antarktis zu ermöglichen.

In Ermangelung von Informationen über biologisch konstituierte Bestände (Fevolden und Schneppenheim 1988) konzentrierte sich die CCAMLR auf die Entwicklung von Bewirtschaftungsmaßnahmen für die bestehenden statistischen Gebiete. Ursprünglich wurden für die Managementmaßnahmen Informationen aus den umfangreichen BIOMASS (Biological Investigation on Marine Antarctic Systems and Stocks) akustischen Untersuchungen für Krill verwendet, die Anfang der 1980er Jahre durchgeführt wurden (Everson und Miller 1994). mit fortschrittlicherer Akustiktechnologie und speziell für die Bedürfnisse von CCAMLR entwickelt. Akustische Vermessungen für Krill werden nach einem standardisierten Design mit Standardfrequenzen (meist 120 kHz, aber oft neben 38 und 200 kHz) durchgeführt (SC-CAMLR 1991 SC-CAMLR 1992).

In den späten 1980er Jahren begann die CCAMLR mit der Einführung von vorbeugenden Managementmaßnahmen für die Krillfischerei. Eine Vorsorgegrenze ist eine Fangmenge, ab der komplexere Bewirtschaftungsverfahren übernommen werden müssen (Nicol und de la Mare 1993). Es basiert auf den besten Schätzungen der jährlichen Krillproduktion in dem Gebiet, und die Berechnungen für den Bedarf der krillfressenden Wirbeltiere, die das Übereinkommen fordert, wurden berücksichtigt. Die CCAMLR hat Managementmaßnahmen für die Krillfischerei in den verschiedenen Unterabteilungen entwickelt, da keine Informationen über das Vorhandensein oder andere getrennte Bestände in der Krillpopulation vorliegen. Diese Unterteilung ist ein konservativerer Ansatz als die Entwicklung einheitlicher Managementmaßnahmen für das gesamte CCAMLR-Gebiet (Nicol und de la Mare 1993).

Vorsorgegrenzen werden anhand einer ersten Schätzung der Gesamtbiomasse des Krillbestands in einem Gebiet, einer Schätzung der natürlichen Sterblichkeitsrate (einschließlich natürlicher Prädation), eines Modells für die Gewichtszunahme einzelner Krills im Laufe ihres Lebens und einer Schätzung berechnet der jährlichen Variabilität bei der Einstellung (de la Mare 1994a de la Mare 1994b). Diese Informationen werden verwendet, um ein Computerpopulationsmodell eines Krillbestands zu erstellen (Butterworth et al. 1991). Dieses Modell hat die Form

wobei Y der Ertrag ist, M die natürliche Sterblichkeitsrate ist, B 0 eine Schätzung der ungenutzten Biomasse und der Anteil der Biomasse ist, der jedes Jahr gefangen werden kann. Der Vorsorgegrenzwert wird probabilistisch mit Hilfe von Monte-Carlo-Simulationen berechnet (de la Mare 1996). Das Modell der Krillpopulation, das die zufällige Variabilität bei der Rekrutierung berücksichtigt, wird Hunderte von Malen mit Werten für Wachstum, Mortalität und Abundanz durchgeführt, die zufällig aus geeigneten statistischen Verteilungen gezogen werden. Dieser Ansatz ermöglicht die Einbeziehung natürlicher Variabilität und Messunsicherheit. Das Simulationsmodell wird verwendet, um eine Verteilung der Populationsgrößen sowohl bei fehlender Fischerei als auch bei verschiedenen Niveaus der fischereilichen Sterblichkeit zu berechnen. Diese Verteilungen werden verwendet, um den Anteil () einer Schätzung der ungenutzten Biomasse zu bestimmen, der jedes Jahr gefangen werden kann. CCAMLR hat eine dreiteilige Entscheidungsregel zur Bestimmung des Wertes von entwickelt:

1. wähle 1 so dass die Wahrscheinlichkeit, dass die Laicherbiomasse über einen 20-jährigen Erntezeitraum unter 20 % des Medians vor der Ausbeutung sinkt, 10 % beträgt und

2. wählen 2> so dass die mediane Krillhemmung 3 in der Laichbiomasse über einen Zeitraum von 20 Jahren 75 % des Medians vor der Ausbeutung beträgt. 3 Escapement bezieht sich auf die durchschnittliche Biomasse des befischten Bestands bei einer bestimmten Fangmenge. Die proportionale Abwanderung ist das Verhältnis dieser genutzten Biomasse zur durchschnittlichen Biomasse des Bestands vor Beginn der Fischerei.

Vorsorgegrenzen verwenden Daten, die aufgrund aktualisierter Analysen oder neuer Informationen überarbeitet werden können. Infolgedessen wurden einige der festgelegten Vorsorgegrenzen bereits überarbeitet und die Arbeiten der CCAMLR-Arbeitsgruppen werden neue Erkenntnisse liefern, die eine ständige Überprüfung der bestehenden Vorsorgegrenzen gewährleisten.

1991 verabschiedete die CCAMLR auf ihrer zehnten Tagung ihre ersten Erhaltungsmaßnahmen für Krill und legte eine vorsorgliche Fanggrenze von 1,5 Mio. t pro Jahr für den Südatlantiksektor fest:

KONSERVIERUNGSMASSNAHME 32/X

Vorsorgliche Fangbeschränkung für Euphausia superba im Statistikgebiet 48.

Die Gesamtfangmenge von Euphausia superba im statistischen Gebiet 48 wird in jeder Fangsaison auf 1,5 Mio. t begrenzt. Eine Angelsaison beginnt am 1. Juli und endet am 30. Juni des folgenden Jahres.

Diese Obergrenze wird von der Kommission unter Berücksichtigung der Empfehlungen des Wissenschaftlichen Ausschusses überprüft.

Von der Kommission auf der Grundlage von Empfehlungen des Wissenschaftlichen Ausschusses zu vereinbarende Vorsichtsgrenzen werden auf Untergebiete oder auf andere vom Wissenschaftlichen Ausschuss empfohlene Grundlagen angewendet, wenn die Gesamtfangmenge in den statistischen Untergebieten 48.1, 48.2 und 48.3 in einer Fangsaison überschreitet 620.000 t.

Zur Durchführung dieser Erhaltungsmaßnahme werden die Fänge der Kommission monatlich gemeldet.

Die CCAMLR hat 1992 eine zweite vorsorgliche Fanggrenze für Krill beschlossen, diesmal für den Südwestindischen Ozean, und dies spiegelt sich in der Erhaltungsmaßnahme 45/XI wider, die 1995 als Erhaltungsmaßnahme 45/XIV aktualisiert wurde:

KONSERVIERUNGSMASSNAHME 45/XIV

Vorsorgliche Fangbeschränkung für Euphausia superba in der Statistischen Abteilung 58.4.2

Die Gesamtfangmenge von Euphausia superba im statistischen Bereich 58.4.2 ist in jeder Fangsaison auf 450 000 t begrenzt. Eine Angelsaison beginnt am 1. Juli und endet am 30. Juni des folgenden Jahres. 4 4 Die ursprüngliche Erhaltungsmaßnahme sah eine vorsorgliche Fangmenge von 390 000 t vor, diese Zahl wurde jedoch nach Berechnungen des Wissenschaftlichen Ausschusses unter Verwendung verbesserter akustischer Schätzungen der Krill-Biomasse revidiert. Dies spiegelt sich in der höheren Zahl in der späteren Erhaltungsmaßnahme wider.

Zur Durchführung dieser Erhaltungsmaßnahme werden die Fänge der Kommission monatlich gemeldet. Diese vorsorgliche Fanggrenze basierte auf den Ergebnissen der akustischen FIBEX-Untersuchung im südwestlichen Indischen Ozean, die einen stehenden Bestand an Krill von 3,9 Mio. t auf einer Fläche von 1,04 Mio. km 2 schätzte, was 3,1 % des CCAMLR-Gebiets entspricht.

1992 wurde eine Erhaltungsmaßnahme zur Unterteilung des Krillfangs im Untergebiet 48 angenommen (Erhaltungsmaßnahme 46/XI), die jedoch 1994 außer Kraft gesetzt wurde, als sich die CCAMLR nicht auf einen akzeptablen Mechanismus zur Unterteilung der Fänge einigen konnte.

Auf ihrer Sitzung 1996 verabschiedete die CCAMLR eine weitere Schutzmaßnahme für Krill, die den Sektor des Südostindischen Ozeans abdeckt, eine Fläche von 4,68 Millionen km 2 , 14,2 % des CCAMLR-Gebiets:

KONSERVIERUNGSMASSNAHME 106/XV

Vorsorgliche Fangbeschränkung für Euphausia superba in der statistischen Abteilung 58.4.1

Die Gesamtfangmenge von Euphausia superba im statistischen Bereich 58.4.1 wird in jeder Fangsaison auf 775 000 t begrenzt. Eine Angelsaison beginnt am 1. Juli und endet am 30. Juni des folgenden Jahres.

Diese Obergrenze wird von der Kommission unter Berücksichtigung der Empfehlungen des Wissenschaftlichen Ausschusses überprüft.

Zur Durchführung dieser Erhaltungsmaßnahme werden die Fänge der Kommission monatlich gemeldet.

Die meisten Krill-Fanggebiete (52,2 % der gesamten CCAMLR-Gebiete) unterliegen nun vorsorglichen Fangbeschränkungen von insgesamt 2,7 Mio. t pro Jahr. Die Ausnahme bildet das Untergebiet 88.1 (der Südwestpazifik-Sektor). Es wurde jedoch die Frage aufgeworfen, ob es sinnvoll ist, die Ergebnisse der FIBEX-Akustik-Biomasse-Erhebungen weiterhin zur Berechnung der Vorsorgegrenzen, insbesondere im Südatlantik, zu verwenden. Diese Zweifel wurden aufgrund methodischer Probleme bei den Erhebungen (Everson 1992a) geäußert und weil Beweise vorgebracht wurden, die darauf hindeuten, dass es in den letzten anderthalb Jahrzehnten bei den Krill-Populationen im Südatlantik möglicherweise große Veränderungen gegeben hat (Siegel und Loeb 1995). Es gibt auch erhebliche Diskrepanzen zwischen der Menge an Krill, die aus akustischen Untersuchungen geschätzt wurde, und der Menge, die aus der Nachfrage von Raubtieren geschätzt wurde (Everson 1992b Everson und de la Mare 1996) .

Eine Reihe anderer allgemeiner Erhaltungsmaßnahmen, die die Fischerei auf antarktischen Krill betreffen, wurden von der CCAMLR beschlossen, die sich mit folgenden Themen befassen: monatliches Meldesystem für Aufwand und biologische Daten für die Schleppnetzfischerei (Erhaltungsmaßnahme 52/XI) Wissenschaftliche Forschung (Erhaltungsmaßnahme 64/ XII), Versuchsfischerei (Erhaltungsmaßnahme 65/XII), Befischung von Beständen innerhalb und außerhalb des Übereinkommensgebiets (Entschließung 10/XII). Eine vollständige Liste der aktuellen Erhaltungsmaßnahmen wird jährlich veröffentlicht (CCAMLR 1997)

Im Rahmen der CCAMLR gibt es Systeme der internationalen wissenschaftlichen Beobachtung und Inspektion (siehe (CCAMLR 1989 CCAMLR 1993 CCAMLR 1995). Das System der wissenschaftlichen Beobachter stützt sich auf interne oder internationale Vereinbarungen über die Entsendung von entsprechend qualifizierten Beobachtern auf Fischereifahrzeugen. Das Inspektionssystem ermöglicht Schiffe von Mitgliedsländer, die in CCAMLR-Gewässern fischen oder Forschung betreiben, und von zertifizierten Inspektoren aus einem der Mitgliedsnationen an Bord genommen werden.Die Inspektionen sollen sicherstellen, dass die von den Mitgliedern in den antarktischen Gewässern durchgeführten Aktivitäten in Übereinstimmung mit den von der Kommission beschlossenen Maßnahmen durchgeführt werden.

4.1.5 Ökosysteminteraktionen

Krill wurde oft als die zentrale Art im antarktischen Ökosystem bezeichnet. Dies liegt an ihrer großen Häufigkeit und an ihrer zentralen Position im Nahrungsnetz zwischen dem Phytoplankton und den großen Wirbeltieren wie den Walen und Pinguinen (May und Beddington 1982). Es wird geschätzt, dass die Raubtiere des Krills jährlich eine enorme Tonnage an Krill verbrauchen (Tabelle 4) (Daten von Miller und Hampton 1989a).

Die krillfressenden Wale, historisch gesehen die größten Krillkonsumenten, wurden auf einen Bruchteil ihrer ursprünglichen Populationsgröße reduziert und andere Elemente des Ökosystems des Südlichen Ozeans sind jetzt als Krillkonsumenten wichtiger. Das Ausmaß der Konkurrenz zwischen landgestützten Wirbeltieren wie Robben und Seevögeln und pelagischen Raubtieren wie Tintenfischen und Walen um die Krill-Ressource ist unbekannt.

CCAMLR entstand aus Besorgnis über die Auswirkungen einer verstärkten Krillfischerei auf die Wirbeltierpopulationen der Antarktis, insbesondere auf Robben und Seevögel, und auch auf die Auswirkungen, die sie auf die Erholungsfähigkeit der Großwale haben könnten (Edwards und Heap 1981 ). Die Frage der potentiellen Konkurrenz zwischen Fischerei und Räubern war daher ein großes Anliegen der CCAMLR, insbesondere für diejenigen Räuber, die im Sommer auf Brutplätze an Land beschränkt sind (Croxall 1994). Von den vielen Arten krillfressender Vögel und Robben in der Region sind Zügel-, Adelie- und Eselspinguine vielleicht die zahlreichsten und bilden viele dicht gepackte Brutkolonien rund um den Kontinent, aber insbesondere auf der Antarktischen Halbinsel, Südgeorgien und den Südlichen Shetlandinseln (Cooper und Woehler 1994 Croxall et al. 1990). Typische Reichweiten für die Nahrungssuche für diese Arten sind 50 bis 120 km für Adelies, 25-90 km für Zügel und 10-17 km für Esel (Trivelpiece et al. 1986). Diese Pinguinarten erreichen ihre Brutplätze von Oktober bis November, und obwohl die Küken Mitte bis Ende Februar flügge werden, bleiben Küken und Adulte wahrscheinlich bis weit in den März hinein auf Gebiete in der Nähe von Brutplätzen beschränkt (Agnew 1992). Andere Arten wie Pelzrobben haben ein viel größeres Nahrungsspektrum (Bengtson et al. 1991), verbrauchen jedoch im Allgemeinen einen geringeren Anteil an Krill in ihrer Nahrung. Pelzrobben haben eine etwas verlängerte Brutzeit von Dezember bis Anfang April.

Die meisten Untersuchungen zu den möglichen Überschneidungen zwischen der Krillfischerei und krillabhängigen Räubern konzentrierten sich auf den Südatlantik, wo sich die Fischerei in den letzten Jahren konzentriert hat. In einer Analyse der japanischen antarktischen Krillfischerei haben Ichii et al. (1994) haben gezeigt, dass die Hauptpopulationen von Kinnriemen auf den Südshetlandinseln so verteilt sind, dass die direkte Überschneidung zwischen ihren Nahrungssuchgebieten und der aktuellen Krillfischerei vor der Insel Livingston gering ist. Obwohl es einige Überschneidungen zwischen Fanggebieten und Gebieten mit erwarteter höchster Prädation gibt, selbst dort, wo diese am größten ist, wird derzeit viel weniger Krill als Raubfische gefangen (Agnew 1992 Ichii et al. 1994). Die genauen Folgen eines erhöhten Fischfangs in derzeit befischten Gebieten hängen von der funktionalen Interaktion zwischen den Räubern, dem Krillbestand und der Fischerei ab. Diese Wechselwirkungen werden derzeit kaum verstanden und sind Gegenstand fortlaufender Forschungen innerhalb der CCAMLR (Croxall 1994).

Die Auswirkungen einer großen Krillfischerei auf die mobileren Elemente des antarktischen Ökosystems – die Wale und eisbrütenden Robben – wurden wenig untersucht. Es besteht die Annahme, dass sie aufgrund ihrer größeren Mobilität von einer lokalisierten Krillfischerei weniger betroffen wären, diese Annahme wurde jedoch nicht sorgfältig geprüft.

4.1.6 Ökosystemüberwachung

Schon früh in ihrer Geschichte hat die CCAMLR erkannt, dass groß angelegte "globale" Berechnungen der Ressourcenverfügbarkeit möglicherweise keine Managementempfehlungen zur Tragfähigkeit des Ökosystems auf kleinem Maßstab mit ausreichender Sensibilität liefern können, um die Ressourcenbasis der vielen Arten, die von ihr abhängig sind, angemessen zu schützen Krill im antarktischen Ökosystem. Vor diesem Hintergrund war die CCAMLR der Ansicht, dass sie die Leistung kritischer Ökosystemkomponenten auf andere Weise als die traditionelle Bestandsbewertung der geernteten Arten überwachen sollte (Croxall 1994). Diese Rolle hat die CCAMLR für ihr 1985 eingerichtetes Ecosystem Monitoring Program (CEMP) gewählt. Es wurden eine Reihe von Schlüsselarten ausgewählt, darunter: Adeliepinguine, Zügelpinguine, Makkaroni-Pinguine, Eselspinguine, Schwarzbrauenalbatrosse und Antarktische Pelzrobben . CEMP überwacht an mehreren Standorten in der Antarktis Indizes für den Raubtierstatus und den Bruterfolg, wie z. Das Programm versucht dann, Veränderungen dieser Indizes mit Veränderungen der Krill-Verfügbarkeit in Beziehung zu setzen und zwischen Veränderungen zu unterscheiden, die sich aus dem kommerziellen Ernten ergeben, und solchen, die auf natürliche Schwankungen in der biologischen und physikalischen Umgebung zurückzuführen sind (Croxall 1989). Es gibt CEMP-Standorte in verschiedenen Gebieten der Antarktis: im Rossmeer, in der Antarktischen Halbinselregion, auf Südgeorgien und im Sektor des Indischen Ozeans (CCAMLR 1991) und Daten aus den Programmen an diesen Standorten werden der CCAMLR jedes Jahr übermittelt . Es wird nun versucht, CEMP-Daten in Managementmodelle zu integrieren (Everson und de la Mare 1996).

4.1.7 Beifang

Die Frage des Beifangs – insbesondere von Fischlarven – in der antarktischen Krillfischerei ist seit Beginn der Fischerei ein bedeutendes Thema (Everson et al. 1991 Pakhomov und Pankratov 1994 Rembiszewski et al. 1978), insbesondere wegen der starken Erschöpfung einiger die Fischbestände im Südatlantik. Es ist noch ungewiss, ob Fischbeifang ein großes Problem darstellt. Berichten zufolge meiden Fischereibetriebe Gebiete, in denen es wahrscheinlich zu kontaminierenden Fischfängen kommt, und große Krill-Ansammlungen neigen dazu, monospezifisch zu sein. Es gibt auch Fragen zur regionalen Bedeutung des Beifangs mit einigen Hinweisen, dass der Beifang im Indischen Ozean bedeutender ist als im Südatlantik (Watters 1996). Es wurde vorgeschlagen, dass potenzielle Probleme beim Fang von Jungfischen und Fischlarven vermieden werden könnten, wenn die Krillfischerei vom Kontinentalschelf in mehr ozeanisches Wasser verlagert würde (Everson et al. 1991, Pakhomov und Pankratov 1994). Ob dies die Lebensfähigkeit der Krillfischerei beeinträchtigen würde, indem sie in Gewässer mit weniger vorhersehbaren Krillansammlungen verlegt würde, ist unbekannt. Das wissenschaftliche Beobachtungsschema der CCAMLR hat als einen ihrer Forschungsschwerpunkte die Einschätzung der Ernsthaftigkeit des Problems des Fischbeifangs (CCAMLR 1993), erfordert jedoch eine standardisierte Beprobung der Fänge und eine Analyse der Ergebnisse (Watters 1996).

4.2 Nordpazifischer Krill (Euphausia pacifica)

Euphausia pacifica ist im Nordpazifik weit verbreitet, wurde jedoch nur in Gebieten westlich des Verbreitungsgebiets vor Japan und östlich des Verbreitungsgebiets vor British Columbia kommerziell befischt. Die japanische Fischerei begann mit der Konzentration auf gut sichtbare Tagesoberflächenschwärme, die in Küstengewässern auftraten. Vor British Columbia sind diese Schwärme seltener und die Fischerei hat sich auf unterirdische Schwärme von E. pacifica konzentriert, die in Fjorden und Buchten vorkommen.

4.2.1 Japan

E. pacifica wird in der Pazifikregion der japanischen Küste zwischen 36° und 40° Nord gefischt (Abb. 10). E. pacifica gilt als eine Schlüsselart in den Sanriku-Gewässern, dem Meeresgebiet vor dem Nordosten Japans, und viele endemische und wandernde Raubtiere, darunter pelagische und demersale Fische, Meeressäuger, Seevögel und benthische Organismen, sind als Nahrung von dieser Art abhängig.

Trotz seiner wichtigen Rolle in diesen Gewässern wurden bis vor kurzem keine systematischen Studien über die allgemeine Biologie und die Fischerei auf E. pacifica in den Gewässern von Sanriku durchgeführt. Die North Pacific Krill Resources Research Group wurde 1992 gegründet, um demografische Studien durchzuführen, Biomasseschätzungen vorzunehmen und Methoden zur Vorhersage der Fangbedingungen zu entwickeln. Zu den Mitgliedern dieser Gruppe gehören Wissenschaftler des Nationalen Fischereiforschungsinstituts von Tohoku, Fischerei-Versuchsstationen der Präfektur in den Präfekturen Aomori, Iwate, Miyagi, Fukushima und Ibaraki, der Universität Tohoku und des Meeresforschungsinstituts der Universität Tokio. Die Aktivitäten dieser Gruppe haben das Wissen über die Fischereibiologie von E. pacifica stark verbessert.

4.2.1.1 Verteilung

E. pacifica kommt bis in die Suruga Bay, 34䓲’N (Sawamoto 1992) südlich vor und wird bis Cape Inubo, 35䓨’N an der Pazifikküste kommerziell genutzt. Die Arten sind im gesamten Japanischen Meer bis zum südlichen Teil des Golfs von Tataren verbreitet (Komaki und Matsue 1958 Ponomareva 1963) und im südwestlichen Bereich des Ochotskischen Meeres (Ponomareva 1963, Ohtsuki 1975).

4.2.1.2 Lebensgeschichte

Eine Reihe von Studien wurde zur Lebensgeschichte von E. pacifica in ihrem weiteren Verbreitungsgebiet durchgeführt: vor Japan (Endo 1981 Iguchi et al. 1993 Odate 1991) und vor der Westküste Nordamerikas (Smiles und Pearcy 1971 Brinton 1976 Heath 1977 Ross et al., 1982). Insbesondere die Biologie der kommerziell geernteten Population von E. pacifica vor der Küste Japans wurde nun genauer untersucht und die Ergebnisse dieser Studien sind im Folgenden zusammengefasst.

Die Körperlänge von E. pacifica, die auf dem Onagawa-Fischmarkt angelandet wurde, reicht meist von 14-19 mm (Odate 1991) mit saisonalen und zwischenjährlichen Schwankungen. Odate fand ein leichtes Wachstum der Modallänge von 14,5 mm Ende Februar auf 15,5 mm Mitte April 1987, aber nicht in drei weiteren Jahren (Abb. 11). Onagawa.

Ein sichtbares Wachstum von Krill wurde während der Fangsaison in den Küstengewässern der Präfekturen Iwate (Taki 1993), Fukushima (Watanabe und Suzuki 1993) und Ibaraki (Ebisawa und Nemoto 1992 Yamazaki und Ebisawa 1993 Ebisawa 1994b) beobachtet. Wenn die Modalkörperlänge für die Präfekturen Iwate, Miyagi, Fukushima und Ibaraki gegen die Fangsaison aufgetragen wird, scheint das scheinbare Wachstum auf Ende April, Mai und Juni beschränkt zu sein (Abb. 12). Die Ausnahme bildet Ryori im Jahr 1993, wo von März bis April ein sichtbares Wachstum beobachtet wurde.

Ende April bis Juni sind hohe Wachstumsraten von über 0,1 mm pro Tag zu beobachten. Bei Otsu wurde vom 13. April bis zum 13. Mai ein konstantes Wachstum durch 5-malige Probenahmen während dieses Zeitraums mit einer Wachstumsrate von 0,13 mm pro Tag beobachtet. Wie in den Jahren 1986-1989 wurde auch von 1992-1994 kein konstantes Wachstum der auf dem Onagawa-Fischmarkt angelandeten Fänge beobachtet.

Die Wachstumsrate von etwa 0,1 mm pro Tag ist das Maximum, das für die Arten vor Oregon (Smiles and Pearcy 1971), Südkalifornien (Brinton 1976) und Toyama Bay mit Blick auf das Japanische Meer (Iguchi et al. 1993) berichtet wurde. Dies überrascht angesichts des Befundes, dass schwärmende Individuen einen fast leeren Magen haben (Endo 1984 Taki 1993 Taki 1994a). Das Fischen ist jedoch auf den Tag beschränkt, und die Untersuchung des Mageninhalts von Tagesproben reicht nicht aus, um den allgemeinen Ernährungszustand von E. pacifica zu verstehen. Ein gutes Wachstum kann mit optimalen Umgebungsbedingungen wie Lebensmittelqualität und Umgebungstemperatur zusammenhängen, so dass eine gleichzeitige Beobachtung dieser Faktoren erforderlich ist.

In der Fangsaison tendiert das Geschlechterverhältnis von E. pacifica zur Einheit oder die Männchen übertreffen die Weibchen leicht (zB Endo 1984). Brinton fand eine offensichtliche Dominanz der Weibchen in der südkalifornischen Bevölkerung (Brinton 1976) und wies dafür vier mögliche Gründe auf:

1. Spätreife Männchen von 10,5 - 11,5 mm Körperlänge sind ohne Petasmen und werden daher als Weibchen kategorisiert.

2. Steigende Sterblichkeit bei Männern im Vergleich zu Frauen.

3. Eier tragende Weibchen sind weniger in der Lage, dem Fang durch das Netz zu entgehen.

4. Eine langsamere Wachstumsrate bei Weibchen führt dazu, dass sie im Vergleich zu Männchen bei aufeinanderfolgenden Körperlängenzunahmen immer zahlreicher werden.

Im kommerziellen Fang werden regelmäßig Männchen mit leeren Ejakulationsgängen gefunden. Endo (1984) fand beispielsweise heraus, dass 48 % der Männchen, die während der Fangsaison 1978 auf dem Onagawa-Fischmarkt angelandet wurden, mindestens einen leeren Ejakulationsgang mit dem höchsten Wert von über 90 % hatten.

Weibchen mit Spermatophoren sind jedoch im kommerziellen Fang in Sanriku-Gewässern selten (Endo 1984 Komaki 1967). Endo (1984) stellte fest, dass am Ende der Fangsaison 1978 nur 20 % der Weibchen Spermatophoren auf dem Thelycum befestigt hatten, und vor diesem Zeitraum gab es fast keine solchen Weibchen.

Ein sehr hoher Prozentsatz an Männchen mit leeren Ejakulationsgängen in Kombination mit einem geringen Anteil an Weibchen mit einer daran befestigten Spermatophore kann durch unfreiwillige Ejakulation von Männchen während des Fischfangs verursacht werden, da Spermatophoren durch Handhabung mit einem Nadel.

Der Mangel an Weibchen mit angehängten Spermatophoren kann auf zwei Arten erklärt werden. Erstens verlassen kopulierte Weibchen den Schwarm und bleiben tagsüber im Mittelwasser tiefer als 15 m und können daher nicht von den ursprünglich in der Fischerei verwendeten Bugschleppnetzen eingesammelt werden (Terazaki et al. 1986). Wenn Mittelwasserausrüstung verwendet wurde, wurden viele Weibchen gesammelt (Terazaki et al. 1986). Der Prozentsatz der Weibchen mit einer daran befestigten Spermatophore betrug bis zu 45% an einer Station in der Nähe von Otsuchi, die durch gleichzeitiges horizontales Schleppen mit Netzen in mehreren Tiefen beprobt wurde. In ähnlicher Weise hatten 70 % der Weibchen, die vor Oarai, Präfektur Ibaraki, mit Einbootwaden gesammelt wurden, Spermatophoren befestigt (Yamazaki und Ebisawa 1993). Zweitens, Ablösung der anhaftenden Spermatophoren vom Thelycum während der Häutung. Dies wurde durch Beobachtungen von Yamazaki und Ebisawa (1993) gestützt. Sie fanden heraus, dass etwa 15% der Weibchen, die Ende März vor Oarai gesammelt wurden, Spermatophoren hatten, aber der Panzer war nicht geschwollen. Anfang April dominierten Weibchen mit angehängten Spermatophoren und geschwollenen Panzern (

50%) und Mitte April waren am häufigsten Weibchen ohne Spermatophoren, aber mit geschwollenen Panzern. Daher reicht die Untersuchung auf das Vorhandensein oder Fehlen von Spermatophoren nicht aus, um das Reifestadium der Weibchen zu bestimmen. Frühere Arbeiten untersuchten nur das Vorhandensein oder Fehlen von Spermatophoren und achteten nicht auf die Reife des Eierstocks und unterschätzten daher wahrscheinlich die Fülle an reifen Weibchen weitgehend. Die Eier und Larven der Art kommen das ganze Jahr über in Sanriku-Gewässern vor, die meisten jedoch von April bis Juli (Endo 1981. Odate 1991 Taki 1994b).

Endo (1981) schätzte die Lebensdauer von E. pacifica anhand saisonaler Proben, die hauptsächlich mit MTD-Netzen gesammelt wurden. Die Probenahmeintervalle waren nicht kurz genug, um die Lebensdauer genau abzuschätzen. Längen-Häufigkeits-Histogramme von Weibchen bestanden aus 2 Peaks während des gesamten Probenahmezeitraums, und die Lebensdauer wurde auf weniger als drei Jahre geschätzt. So können Weibchen zweimal in ihrem Leben am Hauptlaichereignis teilnehmen. Auf der anderen Seite bestanden die Längen-Frequenz-Histogramme der Männchen nur aus einem Peak im Frühjahr, und ihre Lebensdauer wurde auf weniger als 2 Jahre geschätzt. Männchen nehmen nur einmal in ihrem Leben am Hauptlaichereignis teil.

Odate (1991) schätzte das Alter von E. pacifica mit einer Körperlänge von 17 mm, was der durchschnittlichen Körpergröße der angelandeten Individuen während der Angelsaison in Onagawa entspricht, auf 1 Jahr. Sie verwendete die durchschnittliche Wachstumsrate von 1,0 - 1,5 mm pro Monat, die aus eher begrenzten Feldproben und Komakis Daten über die Entwicklungsrate der frühen Larven abgeleitet wurde (Komaki 1966).

Basierend auf vertikalen Holproben (0 - 500 m), die mit einem Norpac-Netz in Intervallen von 2 - 4 Wochen gesammelt wurden, ergänzt durch gleichzeitige horizontale Schleppen mit MTD-Netzen, haben Iguchi et al. (1993) schätzten die Lebensdauer der Art in der Toyama-Bucht mit Blick auf das Japanische Meer auf weniger als 21 Monate (Abb. 13 und 14). Sie fanden heraus, dass weder im Sommer noch im Winter ein Wachstum stattfand, wahrscheinlich weil E. pacifica wegen des warmen Oberflächenwassers (> 20°C) im Zusammenhang mit dem Tsushima-Strom in dieser Jahreszeit nicht zur Nahrungsaufnahme an die Oberfläche kommen konnte.

Diese Studien legen alle eine Lebensdauer von mehr als 1 Jahr und weniger als 2 Jahren in den japanischen Gewässern nahe, die der in der Straße von Georgien (Heath 1977) ähnlich ist, kürzer als die im Ochotskischen Meer (Ponomareva 1963) und off Kamtschatka/südlich der Aleuten (Nemoto 1957), aber länger als vor Oregon (Smiles and Pearcy 1971) und Südkalifornien (Brinton 1976).

In den Küstengewässern der Präfektur Ibaraki verschwinden die Oberflächenschwärme von E. pacifica, wenn die Oberflächenwassertemperatur am Ende der Fangsaison ansteigt. Im kühleren Mittelwasser sind jedoch Schwärme zu finden (Suzuki 1986). Seit dieser Entdeckung wurden Schwärme aus dem mittleren Wasser sowie Benthopelagische und Oberflächenschwärme von der Fischerei angegriffen (Nakamura 1992).

Oberflächenschwärme scheinen sich in den Jahren zu bilden, in denen kaltes Wasser (5 - 7°C) von der Oberfläche nach unten vorherrscht, während Benthopelagische Schwärme auftreten, wenn die Wassersäule mit wärmerem Wasser (>10°C) an der Oberfläche und a . geschichtet ist dicke, kalte (6 - 9°C) tiefere Schicht (Nakamura 1992), (Abb. 15). Wenn die Wassersäule geschichtet ist und die Kaltwasserschicht nicht dick ist, treten weder Oberflächenschwärme noch Benthopelagische Schwärme auf.

Monatliche Beobachtungen an Benthopelagischen Populationen von E. pacifica wurden seit September 1989 an 5 Stationen vor Nakaminato (36䓔’N) gemacht (Abb. 16) (Ebisawa 1994a Nakamura 1991). Nakamura (1991) fand heraus, dass die Benthopelag-Population das ganze Jahr über auf dem Grund in 280 m Tiefe auftauchte, mit einem höheren Fang im zeitigen Frühjahr-Sommer. Ein bedeutender Fang wurde gesammelt, wenn die Dicke der Kaltwasserschicht (<9°C) mehr als 55 m betrug (Abb. 17). Er schlug vor, dass die befischbare Population nicht nur aus dem Norden stammt, wie zuvor vermutet, sondern auch aus der Tiefe, nämlich aus der bentopelagischen Population in diesem Gebiet.

Ebisawa (1994a) kam zu etwas anderen Ergebnissen: Die höchsten Fänge mit Baumkurren wurden von Mai bis Juni 1992 und 1993 gesammelt, entsprechend der späten Fangperiode oder nach der Fangperiode. Der Fang war im Februar und März, vor Beginn der Fangsaison im Gebiet Joban - Kashima-nada, gering. Er schlägt vor, dass die fischbare Population von E. pacifica hauptsächlich aus dem Norden in dieses Gebiet kommt und mit steigender Oberflächenwassertemperatur in die tieferen Gewässer wandert.

Kürzlich wurden auf dem Meeresboden in 200 - 300 m Tiefe vor der Insel Kinkazan in Juli 1994 (Izumi et al. unveröffentlicht). Die Wassertemperatur betrug 9-11°C an der Oberfläche und 2,5-3,0°C am Boden. In weiten Gebieten wurden dichte Ansammlungen von E. pacifica innerhalb von 5 m vom Boden gefunden. In dem Gebiet, in dem die Bevölkerung am dichtesten war, waren auch Ophiuroide am Meeresboden reichlich vorhanden und winkten mit ihren ‘Händen’, als wollten sie versuchen, E. pacifica zu fangen. Ophiuroide sind am oberen Hang sehr reichlich vorhanden, werden jedoch selten von Grundfischen in Sanriku-Gewässern verzehrt (Fujita 1992). Benthopelagische E. pacifica-Populationen können diese hohe Biomasse unterstützen, aber die so auf Ophiuroide übertragene Energie kann niemals höhere trophische Ebenen erreichen.

Die bethopelagische Population von E. pacifica kann kontinuierlich von der Joban-Küste bis zumindest vor der Insel Kinkazan verbreitet werden. Raubtiere wie Kabeljau, Kraken und Ophiuroide können stark von diesen bentopelagischen Populationen abhängen. Die horizontale Dimension, insbesondere der Küsten-Offshore-Bereich, der Benthopelag-Population sollte geklärt werden, um ihre Biomasse zu bewerten. Darüber hinaus ist wenig über den Zusammenhang zwischen Oberflächenschwärmen in der Fangsaison und der Benthopelagischen Population bekannt.

4.2.1.3 Fischerei

In japanischen Gewässern werden drei Euphausiiden-Arten kommerziell genutzt: Euphausia pacifica Hansen, E. nana Brinton und Thysanoessa inermis (Kroyer) (Abb. 4). Der Fang von ‘Isada’ oder E. Pacifica ist mit einer durchschnittlichen jährlichen Fangmenge von 60 427 t in den letzten 10 Jahren weitaus größer als die der anderen beiden Arten. Der durchschnittliche jährliche Wert von E. pacifica bei der Anlandung beträgt 1,5 - 3,6 Milliarden Yen und die Fischerei ist heute eine wichtige japanische Küstenfischerei.

Laut Odates Monographie über die Fischereibiologie von E. pacifica (Odate 1991) wurde in den Küstengewässern von Sanriku in der frühen Meiji-Ära, etwa 100 Jahren, die Tauchnetzfischerei (eigentlich mit einem am Bug montierten Schleppnetz) auf Sandlanze, Ammodytes personatus, betrieben vor (Foto 1). Die gleiche Methode wurde Mitte der 1940er Jahre von den Fischern der Halbinsel Oshika in der Präfektur Miyagi auf E. pacifica angewendet. Fischereistatistiken für E. pacifica sind seit 1953 auf dem Onagawa-Fischmarkt erhältlich, aber ältere Fischer berichten, dass die Fischerei früher begann.

Die Fangsaison für Sandlanze und E. pacifica war von Januar bis Juni bzw. von März bis April. E. pacifica wurde bekämpft, indem die Netzmaschen geändert wurden, wenn die Fangbedingungen für Sandlanzen schlecht waren. Die Fischerei auf E. pacifica wurde von Fischern aus Onagawa und aus nahegelegenen Gebieten wie Izushima Island, Enoshima Island, Ajishima Island und Ogachi betrieben (Abb. 18).

Der steigende Bedarf an Nahrung für die Meerbrassenkultur und an Ködern für die Sportfischerei in den späten 1960er Jahren führte dazu, dass sich die Fischerei auf die Nord- und Südküste der Präfektur Miyagi ausdehnte. 1972 begann in der Präfektur Ibaraki eine Fischerei, und 1974 wurde ein großer Fang angelandet, als sich ein Küstenarm des Oyashio-Stroms bis nach Inubo-zaki nach Süden erstreckte. Eine kleine Menge E. pacifica war zuvor im südlichen Teil der Präfektur Ibaraki angelandet worden, aber große Mengen wurden erst 1974 angelandet. Kurz darauf begann die Präfektur Fukushima mit der Krillfischerei und 1975 wurde die Präfektur Iwate Mitglied der Fischereipräfekturen. So entwickelte sich die in der Präfektur Miyagi begonnene Fischerei auf E. pacifica zu einer wichtigen Fischerei in den Küstengewässern Sanriku (Aomori, Iwate und Miyagi von Norden nach Süden) - Joban (Präfekturen Fukushima und Ibaraki) (Abb. 10).

Eine kleine Fischerei auf E. pacifica wurde in den letzten 20 Jahren auch entlang der Japanischen Meeresküste vor den Präfekturen Akita, Yamagata, Shimane und Yamaguchi und vor der Ostküste der Tsushima-Inseln in der Präfektur Nagasaki betrieben (Kuroda 1994). Allerdings gibt es in den oben genannten Gebieten derzeit fast keinen Fang.

Die Fischerei von Euphausia pacifica wird als lizenzierte Fischerei kategorisiert, für die eine Lizenz eines Präfekturgouverneurs erforderlich ist. Kleine Boote (weniger als 20 t) sind in der Fischerei tätig. Ein- oder Zweibootwaden werden heute in allen Präfekturen verwendet (Foto 2) außer in der Präfektur Miyagi, wo ursprünglich ein Bugschleppnetz verwendet wurde, aber seit 1991 werden sowohl Einbootwaden als auch Bugschleppnetze verwendet (Kuroda und Kotani 1994a).

Ein am Bug montiertes Schleppnetz kann nur Schwärme innerhalb von 8 m unter der Oberfläche fangen. Auf der anderen Seite können Ein- und Zweibootwaden Schwärme bis zu einer Tiefe von 150 m erfassen, indem sie Echolote verwenden, um die Schwärme zu erkennen.

Die Fangzeit dauert im Allgemeinen von Februar bis Juli, variiert jedoch von Gebiet zu Gebiet und von Jahr zu Jahr (Abb. 19 und 20). Die Hauptfangzeit in der Präfektur Miyagi ist von März bis April.

Die Fischgründe werden auf dem Festlandsockel (< 200m) innerhalb von 10 - 20m vom Ufer gebildet. Die Fangtiefe beträgt weniger als 50 m in Sanriku-Gewässern, aber tiefer (0 - 150 m) im Küstengebiet von Joban (Kuroda und Kotani 1994a). Die jährliche Gesamtfangmenge von E. pacifica ist in den letzten 20 Jahren stetig gestiegen (Abb. 21) und überstieg 1978 40 000 t, 1987 80 000 t und 1992 100 000 t. Dieser Anstieg wurde durch die Einführung von Kunststoffbehältern um 1975 unterstützt , die etwa 30 kg E. pacifica enthalten, und von Fischpumpen in den 1980er Jahren (Kuroda und Kotani 1994a). 1993 ging die Gesamtfangmenge auf 60 881 t zurück, als in den Präfekturen Miyagi und Iwate Fangvorschriften erlassen wurden, um Preisrückgänge zu vermeiden. Die Fänge betrugen 1994 70 575 t und 1995 58 386 t (Ogishima 1995).

Der größte Fang wurde in den 1970er Jahren in der Präfektur Miyagi angelandet. Anfang bis Mitte der 1980er Jahre, nach Beginn der Fischerei in der Präfektur Ibaraki 1972 und in der Präfektur Iwate 1975, weitete die Präfektur Ibaraki ihre Fänge aus, bis 1986 mehr als 60 % des Gesamtfangs aus diesem Gebiet stammten. Nach 1988 waren die Präfekturen Iwate und Miyagi die wichtigsten Fischereipräfekturen mit ähnlichen Fangmengen (Kuroda und Kotani 1994a Odate 1991).

Für Fischer ist der wichtigste Faktor im Zusammenhang mit der E. pacifica-Fischerei die Fähigkeit, die Länge der Fangsaison und das Gebiet, in dem die Fischerei vorkommt, vorherzusagen. Der Fischgrund für E. pacifica wird in der Nähe der Front zwischen dem Küstenarm des Oyashio-Stroms und den Küstengewässern mit einer optimalen Oberflächenwassertemperatur von 7-9 °C gebildet (Odate 1991).

Odate (1991) fand eine umgekehrte Beziehung zwischen dem südlichsten Breitengrad der 5°C Meeresoberflächentemperatur-Isotherme und dem jährlichen E. pacifica-Fang (Abb. 22). Sie berechnete die Fläche der Wassermasse mit einer Temperatur von weniger als 5°C in 100m Tiefe zwischen 35° und 42°N und westlich von 145°E als zuverlässigeren Indikator für die Angelbedingungen für 1970-1978, und einen sehr hohen Korrelationskoeffizienten (0,93) zwischen der Fläche und dem Jahresfang erhalten (Abb. 23).

Odate (1991) teilte ozeanographische Muster nach den Fangbedingungen für E. pacifica in 3 Typen ein (Abb. 24):

1. O-Typ (gute Fangjahre - 1977,1978,1981,1983-87). Der Küstenarm des Oyashio-Stroms fließt entlang der Sanriku- und Joban-Küstengebiete bis nach Kashima-nada (ca. 36䓞’N) und bildet eine markante Front gegen das warme Wasser des Kuroshio-Stroms. Aber in extrem kalten Jahren, wenn im Küstengebiet von Sanriku eine Wassermasse viel kälter als 5°C herrscht, wird im Gebiet von Joban ein größerer Fang angelandet als im Gebiet von Sanriku.

2. C-Typ (Zwischenfangjahre - 1980, 1982, 1988, 1989). Der Oyashio-Strom herrscht in Sanriku-Gewässern vor, und warmes Wasser, das mit dem Kuroshio-Strom in Verbindung steht, findet sich im Joban-Gebiet, was einen relativ engen Übergangsbereich zwischen den beiden Strömungen verursacht. Gute Fänge und Fangbedingungen werden aus der Meeresoberflächentemperatur im Küstengebiet von Joban vorhergesagt, da unterirdische Schwärme ausgebeutet werden.

3. D-Typ (schlechte Fangjahre - 1976, 1979). Der Oyashio-Strom ist im nördlichen Teil der Sanriku-Gewässer schwach, und der Kuroshio-Strom ist ebenfalls schwach und lässt einen sehr breiten Übergangsbereich dazwischen.

Kotani (1992) führte eine Korrelationsanalyse zwischen Krillfängen in verschiedenen Meeresgebieten der Pazifikküste und dem südlichsten Breitengrad des Küstenarms des Oyashio-Stroms durch. Es wurde eine signifikante Korrelation (p<0.01) zwischen den jährlichen Fangmengen im gesamten Gebiet, der Ibaraki-Küste und der Iwate-Küste, und dem südlichsten Breitengrad des Küstenzweigs des Oyashio-Stroms gefunden. Je weiter südlich sich der Küstenarm des Oyashio erstreckt, desto mehr Fang wird in den oben genannten Gebieten gemacht. Er fand auch eine gute Korrelation (p<0.01) zwischen dem südlichsten Breitengrad des Küstenzweigs im Januar und dem Fang später im selben Jahr. So kann der Krillfang durch den südlichsten Breitengrad des Küstenarms des Oyashiostroms im Januar, etwa 2 Monate vor Beginn der Fangsaison, vorhergesagt werden.

Kotani (1992) ging davon aus, dass die optimale Temperatur für das Schwärmen von E. pacifica bei 5 - 10 °C liegt und versuchte durch Korrelationsanalysen den ersten Angeltag des Jahres vorherzusagen.Er maß die Entfernung von den Fischgründen von Onagawa oder Otsu zu Wassermassen mit einer Temperatur von 10°C in 100m Tiefe für jeden 10-Tage-Zeitraum von Dezember bis Januar und untersuchte die Beziehung zwischen dieser Entfernung und den Tagen ab der Mittagszeit jedes Zeitraums bis zum ersten Angeltag des Jahres. Er fand eine signifikante (p<0,05) Korrelation zwischen der Entfernung vom Onagawa-Fanggrund zur Wassermasse und den Tagen von Mitte Dezember und Januar bis zum ersten Fangtag des Gebiets im Jahr. Eine hochsignifikante Korrelation (p<0,01) wurde auch zwischen der Entfernung vom Otsu-Fanggrund zur Wassermasse und den Tagen von Ende Januar bis zum ersten Fangtermin des Gebiets im Jahr gefunden.

Verschiebungen des Oyashio-Stroms nach Süden scheinen vom Windfeld über dem Nordpazifik abzuhängen (Sekine und Suzuki 1991). Tomosada (1994) untersuchte die Beziehung zwischen atmosphärischen Zirkulationsindizes und Wassertemperatur in mehreren Tiefen im Übergangsgebiet vor dem Nordosten Japans. Er stellte fest, dass es eine negative Korrelation zwischen dem 4 Jahre vorhergegangenen fernöstlichen Polarwirbelindex und der Wassertemperatur in 200 m Tiefe im Übergangsgebiet gibt und eine positive Korrelation zwischen dem 4 Monate früheren fernöstlichen Zonenindex und der Wassertemperatur bei 50 m im Übergangsbereich. Wenn der Polarwirbelindex in Fernost groß ist, strömt kalte Luft bis in hohe Breitengrade und Meerwasser wird durch die kalte Luft gekühlt. Wenn der Zonenindex im Fernen Osten klein ist, mäandert der Westwind und stimuliert den Südfluss des abgekühlten Wassers, was zu einer Südverschiebung des Oyashio-Stroms führt. Er zeigte die Möglichkeit, aus solchen Informationen langfristige Trends im Fangzustand von E. pacifica vorherzusagen.

4.2.1.4 Verwaltung

Die Fischereivorschriften werden für jede Präfektur separat festgelegt. Die Lizenz des Gouverneurs der Präfektur bestimmt den Fangzeitraum, die Frist für die Rückkehr in den Hafen oder die Betriebszeit, das Fanggebiet, die Bootsgröße und andere Faktoren (Tabelle 5). Andere Vorschriften umfassen die Gesamtfanggrenze pro Saison und die maximale Anzahl von Plastikcontainern pro Boot und Tag. Fischer regulieren die Fänge, um den Preis hoch zu halten, und arbeiten mit ihren Kollegen in den angrenzenden Präfekturen zusammen.

4.2.1.5 Ökosysteminteraktionen

E. pacifica wird von fast allen kommerziell wichtigen Fischarten in japanischen Gewässern gejagt, die in den Sanriku-Gewässern endemisch sind oder saisonal wandern (Endo 1981 Yamamura 1993). Zum Beispiel ist diese Art eines der Hauptnahrungsmittel von Pazifischem Kabeljau, Gadus macrocephalus (Hashimoto 1974), Zanderpollack, Theragra chalcogramma (Hayashi et al. 1968), Japanischer Döbelmakrele, Scomber japonicus (Hatanaka 1958) und Sandlanze, Ammodytes personatus (Takeuchi 1985). Fujita (1994) schlug vor, dass E. pacifica als Nahrung für Grundfische in der oberen Hangregion am wichtigsten ist, wo die Fülle an Grundfischen am höchsten, aber die Artenvielfalt gering ist, verglichen mit dem Festlandsockel und tieferen Gebieten (> 300m) in Sanriku-Gewässer.

Kodama und Izumi (1994) stellten die Daten über das Anlanden von Grundfischen auf dem Ishinomaki-Fischmarkt zusammen und untersuchten ihren Mageninhalt, um die Bedeutung von E. pacifica als Beute zu quantifizieren. Diese Anlandungen wurden von einer Offshore-Schleppnetzfischerei vorgenommen, die hauptsächlich in der Nähe der Insel Kinkazan in einem Tiefenbereich von 150 bis 2 000 m betrieben wurde. Die durchschnittliche jährliche Anlandung von Grundfischen auf dem Ishinomaki-Fischmarkt betrug in den Jahren 1983-1988 45 740 t. Abgesehen von 10 127 t Sandlanze, die in der flacheren Sendai-Bucht gefangen wurden, dominierten Gadid-Fische den Fang mit 88% (31 355 t), gefolgt von japanischem fliegenden Tintenfisch, Todarodes pacificus 1,8% (652 t), Dornwangen-Denkenfisch, Sebastolobus macrochir 1,3% (460t), Kraken 0,6% (210t) und Plattfische 0,6% (203t). Zu den Gadid-Fischen gehören Zanderpollack, Thelagra chalkogramma 76%, Pazifischer Kabeljau, Gadus macrocephalus 7% und Tiefseerattails 17%. Die Hauptfangtiefe beträgt 100-350 m für Zander, 200-600 m für Pazifischer Kabeljau und 400 - 2 000 m für Tiefsee-Rattenschwanz. Daher ist der Zanderpollack wahrscheinlich der wichtigste Grundfischräuber des Krills in diesem Gebiet.

Kodama und Izumi (1994) untersuchten das Vorkommen von E. pacifica in den Mägen verschiedener Größengruppen von Zanderpollack (2 196 Exemplare), Pazifischer Kabeljau (1 089 Exemplare) und Pazifischer Hering, Clupea pallasi (520 Exemplare), die in 1973-1991. Die Bedeutung von E. pacifica als Nahrung hängt von der Körpergröße der Fischart ab. Zum Beispiel waren die Prozentsätze von Zander, die E. pacifica in ihren Beutetieren enthielten: 84 % bei einer Körperlänge von 10-19 cm, 77 % bei 20-29 cm, 60 % bei 30-39 cm und 42 % bei 40-64 cm . Für Pazifischer Kabeljau waren sie: 24% bei 10-19cm, 47% bei 20-29cm, 13% bei 30-39cm, 3% bei 40-59cm und 0% bei 60-79cm. Beim Pazifischen Hering waren die Anteile: 65 % bei 17-23 cm und 70 % bei 24-32 cm.

Pazifischer Hering ernährt sich sein ganzes Leben lang hauptsächlich von E. pacifica, nachdem er das Jugendstadium erreicht hat. Der Zanderpollack verlagert seine Beute während des Wachstums von E. pacifica auf andere Arten. Beutetiere von 40-64cm Zanderpollack sind: E. pacifica (42%), Fische (34%) und Tintenfische (20%). Pazifischer Kabeljau hingegen verlagert sich früher von E. pacifica auf andere Lebensmittel: 30-39cm-Exemplare ernähren sich von: E. pacifica (13%), Fischen (39%), Kopffüßern (30%), Brachyurans (22%) ) und andere Dekapoden (18%). Jungtiere dieser Fischarten, die sich hauptsächlich von E. pacifica ernähren, bewohnen meist die 150-300m Tiefenschichten und werden weiter küstennah knapp.

Kodama und Izumi (1994) schätzten die Gesamtmenge an E. pacifica, die von Grundfischen konsumiert wurde, die auf dem Ishinomaki-Fischmarkt angelandet wurden, wo ein großer Teil der in den Gebieten der Insel Joban-Kinkazan gefangenen Gadid-Fische angelandet wird. Fischereistatistiken sind auf dem Ishinomaki-Fischmarkt für mehrere Größenkategorien der drei oben genannten Fischarten erhältlich. Pazifischer Hering wurde als Grundfisch behandelt, weil er sich in den Sanriku-Gewässern im südlichen Teil seines Verbreitungsgebietes wie ein Grundfisch verhalten (Kodama pers. comm.).

Die tägliche Aufnahme von E. pacifica durch diese drei Fischarten (Ck) kann angegeben werden durch

wo BF bezeichnet Fischbiomasse, RF, Tagesration Fisch, WF, durchschnittliches Fischgewicht und Pk, Verhältnis des Gewichts von E. pacifica zum Gesamtgewicht des Mageninhalts. Zur Berechnung von C . müssen mehrere Annahmen getroffen werdenk. Zunächst wurde angenommen, dass die Fischereieffizienz 0,3 beträgt und somit die Fischbiomasse BF entspricht dem jährlichen Fang geteilt durch 0,3. Zweitens wurde angenommen, dass die Tagesration dem durchschnittlichen Gewicht des Mageninhalts entspricht, da die Assimilationsrate unbekannt ist. Diese Annahme kann zu einer Unterschätzung der konsumierten E. pacifica-Menge führen. Drittens wurde angenommen, dass das Verhältnis des Gewichts von E. pacifica zum Gesamtgewicht des Mageninhalts gleich dem Auftreten von E. pacifica dividiert durch die Summe des Auftretens aller Nahrungsmittel ist.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 aufgeführt. Zanderpollack verbrauchen 540 000 t, pazifischer Kabeljau verbrauchen 8 500 t und pazifischer Hering 1 300 t E. pacifica pro Jahr. In den Präfekturen Miyagi und Fukushima wurden jährlich 550 000 t konsumiert. Da 52 % der Grundfischanlandungen aus dem gesamten Gebiet von der Küste von Sanriku bis Kashima-nada auf dem Fischmarkt von Ishinomaki angelandet werden, können etwa 1 000 000 t E. pacifica von Grundfischen im gesamten Gebiet verzehrt werden.

Pelagische Fische wie Sardinen, Japanische Döbelmakrele ( Scomber japonicus ) und Japanischer fliegender Tintenfisch ( Todarodes pacificus ) wandern von Mai bis Januar ebenfalls in großer Zahl in dieses Gebiet. Ihre Biomasse wird auf über 1 000 000 t geschätzt (Kodama und Izumi 1994). Quantitative Schätzungen der von diesen pelagischen Fischen verzehrten Menge an E. pacifica sind ebenfalls erforderlich.

Während der Fangsaison ernähren sich Sandlanze, Mönchsmöwe (Larus crassirostris) und Nashorn-Auklet (Cerorhinca monocerata) intensiv von E. pacifica (Komaki 1967). Ogi (1994) liefert einige Informationen über andere Seevögel, die sich in Sanriku-Gewässern von Euphausiiden ernähren. Im Frühsommer besuchen Ruß-Sturmtaucher (Puffinus griseus), Schlankschnabel-Sturmtaucher (P. tenuirostris) und Weißfuß-Sturmtaucher (P. Carneipes) in großen Schwärmen die Sanriku-Gewässer während ihrer Nordwanderung von der südlichen Hemisphäre. Obwohl die Fülle an Nashorn-Auklet (Cerorhinca monocerata) und Streifen-Sturmtaucher (Calonectris leucomelas), die in diesem Gebiet brüten, nicht zu vernachlässigen ist, ist der Ruß-Sturmtaucher bei weitem am zahlreichsten. Rußsturmtaucher wandern von Ende März bis Mitte Juli in dieses Gebiet, zeitgleich mit der Nordwanderung der Japanischen Sardine, Sardinops melanostictus und des Pazifischen Saury, Colorabis saira (Shiomi und Ogi 1992). Der Schlankschnabel-Sturmtaucher ist als Euphausiidenfresser wichtiger als der fischfressende Ruß-Sturmtaucher, da angenommen wird, dass die Art für die Nahrungsaufnahme an der Meeresoberfläche geeignet ist (Ogi 1994). Da sich der Schlankschnabelsturmtaucher in seinem Brutgebiet in tasmanischen Gewässern hauptsächlich von einem Euphausiiden, Nyctiphanes australis, ernährt (Moderhak und Cielniaszek 1991 Montague et al. 1986), ist es gut möglich, dass er in Sanriku . große Mengen an E. pacifica frisst Gewässer.

Obwohl Beobachtungen von Seevögeln während der Wintersaison in den Gewässern von Sanriku selten sind, fand Ogi (1994) Ende Februar bis Anfang März in diesem Gebiet eine große Anzahl von Auklets. Dazu gehören Dickschnabel-Eimer (Uria lomvia), Erd-Eimer (U. Aalge), Nashorn-Auklet-Schoko-Auklet (Aethia cristatella) und Alt-Eimer (Synthliboramphus antiquum). Diese Auklets scheinen sich fast ausschließlich von E. Pacifica und Copepoden zu ernähren, denn unter kleinen Herden von Crested Auklet gab es immer dichtes Zooplankton, das durch Hydroakustik nachgewiesen wurde. Ogi vermutet, dass diese Auklets nicht in den Gewässern von Sanriku endemisch sind, sondern aus dem Ochotskischen Meer kamen, um in diesem Gebiet zu überwintern. Quantitative Schätzungen der von diesen Seevögeln verzehrten Menge an E. pacifica sind erforderlich.

4.2.2 Kanada

Über die Fischerei auf E. pacifica vor British Columbia gibt es überraschend wenig veröffentlichte Informationen, obwohl sie Anfang der 1970er Jahre begonnen wurde. 1977 wurde eine Dissertation über die Ernte von Euphausiden abgeschlossen (Heath 1977) und Mitte der 1980er Jahre wurde über eine Bewertung des Fischereipotenzials berichtet (Fulton und Le Brasseur 1984). Vor kurzem wurde eine allgemeinere Darstellung dieser Fischerei veröffentlicht (Haig-Brown 1994), aber viele der verfügbaren Informationen stammen aus Dokumenten, die von Fisheries and Oceans, Kanada, erstellt wurden (Koke ​​1996). Ende 1995 fand an der University of British Columbia ein Workshop zum Thema "Krillernte: Ökologische Auswirkungen, Bewertung, Produkte und Märkte" statt. Der Bericht über dieses Treffen wurde veröffentlicht (Pitcher und Chuenpagdee 1995) und ein Buch wird von den Teilnehmern dieses Treffens vorbereitet. Der Workshop befasste sich ausführlich mit der Euphausiiden-Fischerei vor der Küste von British Columbia.

4.2.2.1 Verteilung

Ungefähr zwanzig Arten von Euphausiiden kommen in den Gewässern von British Columbia vor, aber die Krillbiomasse wird von fünf dominiert: Euphausia pacifica, Thysanoessa spinifera, T. inspinata, T. longipes und T. rashii. E. pacifica ist typischerweise eine der dominanten Arten und macht über 70 % der Euphausiiden-Biomasse in der Straße von Georgia aus, wo die kommerzielle Fischerei stattfindet (Fulton und Le Brasseur 1984). Einige kommerzielle Konzentrationen von Euphausiden wurden an der Westküste von Vancouver Island und nahe dem südlichen Ende der Queen Charlotte Islands identifiziert (Fulton und Le Brasseur 1984 Heath 1977). Intermittierende Erhebungen des Gesamtgebiets werden seit 1990 von einer regelmäßigen Überwachung der Krillbestände im Jervis-Inlet begleitet (Fulton et al. 1982 Mackas und Fulton 1989 Romaine et al. 1996 Simard und Mackas 1989).

4.2.2.2 Lebensgeschichte

Die Hauptlaichzeit von E. pacifica vor British Columbia ist von Mai bis Juli und eine zweite Periode weniger intensiver Laichzeit findet Ende August-September in der Straße von Georgia statt (Heath 1977). Die Pulse der Laichaktivität fallen eng mit den Perioden hoher Phytoplankton-Abundanzen zusammen. Die Lebenserwartung wird auf 19-22 Monate geschätzt, wobei das Wachstum im Herbst-Winter eintritt, wenn die Wassertemperatur und die Häufigkeit von Phytoplankton gering sind (Heath 1977). Die geschätzte Lebensdauer ist der in der Toyama-Bucht, Japan, mit Blick auf das Japanische Meer (Iguchi et al. 1993) ziemlich ähnlich, aber länger als die vor Oregon (Smiles und Pearcy 1971) und Südkalifornien (Brinton 1976). Die Unterschiede in der Lebenserwartung zwischen den Populationen der Strait of Georgia und ihren südlichen Pendants sind auf die geringe Verfügbarkeit von Nahrung in der Strait of Georgia im Spätherbst und Winter und auf niedrigere Wassertemperaturen im Vergleich zu den südlichen Regionen zurückzuführen (Heath 1977). Heath empfahl den Zeitraum von Oktober bis März als beste Jahreszeit für die Ernte von E. pacifica unter Berücksichtigung des optimalen Ertrags und der möglichen Auswirkungen des Fischfangs auf Fisch- und Schalentierlarven.

4.2.2.3 Fischerei

Die kommerzielle Fischerei auf E. pacifica begann etwa 1970 auf experimenteller Basis und beschränkte sich auf die Strait of Georgia und die Ostküste von Vancouver Island (Abb. 25). 1983 war die Teilnahme an dieser Fischerei auf Personen beschränkt, die eine Lizenz der Kategorie "Z-F" beantragt hatten und besaßen. Diese Lizenz war nicht zulassungsbeschränkt. Bis 1985 wurden weniger als 200 t jährlich angelandet (Abbildung 26), wobei sich die Fischerei zunächst auf Saanich Inlet, dann Howe Sound und zuletzt auf Jervis Inlet konzentrierte (Anon 1995). Aufgrund der anhaltenden Konzentration des Fischereiaufwands im Jervis Inlet und nicht in den angrenzenden Gewässern in der Straße von Georgia wurden 1989 separate Einlassquoten eingeführt. Die jährliche TAC stieg auf 785 t 500 t für die Straße von Georgia und 20 bis 75 t für jeden der größeren Festland Buchten.

Im Jahr 1990 wurde die jährliche Quote aufgrund von Bedenken hinsichtlich der Überfischung der lokalen Bestände auf 500 t 285 t für die Festlandbuchten und 215 t für die Straße von Georgia reduziert. 1990 wurden 56 Lizenzen ausgestellt, von denen 17 Anlandungen von 530 t für einen angelandeten Wert von 415 000 Kan$ gemeldet wurden. Dies war das erste Jahr seit Beginn dieser Fischerei, in dem die Jahresquote erreicht wurde (Tabelle 7).

Nur 53 t Euphausiiden wurden 1993 angelandet mit einem Gesamtanlandwert von 41 000 Kan$. Dieser Rückgang der Anlandungen von 381 t, der 1992 gemeldet wurde, war eher eine Funktion der Marktbedingungen als eines Rückgangs der Krillbestände. Die für 1994 gemeldeten vorläufigen Anlandungen von Euphausiden lagen bei über 300 t im Wert von 259 000 Can$ (Morrison 1995), da sich die Märkte gegenüber dem Vorjahr etwas stabilisierten.

Die Zahl der für diese Fischerei ausgestellten Lizenzen stieg jährlich von 7 im Jahr 1983 auf 56 im Jahr 1990 und ging dann auf 45 im Jahr 1991 zurück (Tabelle 7). 1993 wurden die Lizenzen auf Anraten der Industrie und weil die jährliche Quote von der derzeitigen Flotte ausgeschöpft wurde, auf 25 Schiffe beschränkt. Nur ein Schiff im Jahr 1993 und drei Schiffe im Jahr 1994 meldeten Anlandungen von Euphausiden (Anon. 1994).

An dieser Fischerei nehmen zwei Arten von Schiffen teil, kleinere Gefrierschiffe, deren Fänge aufgrund der Gefrierkapazität (5-6 t Krill pro Tag) begrenzt sind, und größere Schiffe, die große Mengen an Euphausiden zur Verarbeitung und zum Einfrieren an Land anlanden (Haig-Brown 1994). Der Fang muss innerhalb von 24 Stunden eingefroren werden, um eine wesentliche Verschlechterung der Produktqualität zu vermeiden. Die Fangsaison kann nur 20 Tage (tatsächliche Fangtage) betragen und einzelne Schiffe können nur 32 t pro Saison anlanden. Die verwendeten Netze haben eine Mündungsfläche von ca. 80 m 2 , die Schleppmaul wird durch einen Balken offen gehalten und ist mit Bojen versehen, um ein Umkippen beim Wenden des Schiffes zu verhindern, und Gewichte auf der Fußlinie halten die Form des Netzes aufrecht. Gefischt wird nahe der Oberfläche - oft weniger als 20 m tief und in mondlosen Nächten, wenn der Krill an die Oberfläche steigt und Schichten mit einer vertikalen Ausdehnung von weniger als 10 m bildet. Der Krill wird mit Echoloten geortet. Die größeren Schiffe verwenden ein Wadennetz und sind in der Regel Lachsfischer außerhalb der Saison ohne Gefrierkapazität an Bord. Die Anwesenheit dieser Schiffe in der Fischerei hängt normalerweise vom Erfolg der Lachsfischerei ab. Wenn es einen schlechten Lachsfang gegeben hat, wird Krill gefischt, um die Einnahmen zu steigern.

Von 1983 bis 1987 war der Aufwand (Stunden Schleppnetzfischerei) relativ konstant und schwankte zwischen etwa 300 und 600 Stunden jährlich. Nach 1988 stieg der Aufwand deutlich auf über 1400 Stunden Schleppnetzfischerei im Jahr 1991 an. Der Aufwand ist seit 1991 zurückgegangen (Tabelle 7).

Die Fangmenge pro Aufwandseinheit (kg h -1 ) ist seit 1986 relativ konstant bei etwa 300 bis 400 kg h -1 geblieben. Im Jahr der höchsten Anstrengung (1988) betrug die CPUE nur 255 kg h -1 . Die höchsten Fangraten (1 153 kg h -1 ) wurden 1992 gemeldet, da Fischer während der Eröffnung im November extrem dichte Konzentrationen von Euphausiden in der Malaspina-Straße fischten. Die für 1993 geschätzte CPUE betrug 565 kg h -1 (Tabelle 7). CPUE-Daten spiegeln keine Effizienzveränderungen durch effizientere Echolote und verbesserte Netze und Fangtechniken wider. Wie bei anderen Krillarten wird CPUE nicht als besonders nützlicher Index für die Krillhäufigkeit angesehen, und einige Betreiber haben auf ausgeklügelte wissenschaftliche Echolotsysteme zurückgegriffen, um unabhängige Bestandsbewertungen durchzuführen (Haig-Brown 1994).

Die Euphausiiden-Fischerei ist marktbegrenzt, da der Großteil des Produkts für den Export in die USA eingefroren wird, wo es zur Herstellung von Fischfutter oder Heimtierfutter verwendet wird (Haig-Brown 1994). Im Jahr 1992 entschieden sich die Fischer aufgrund einer Änderung in der Bewirtschaftung der Fischerei dafür, die meisten Fangquoten zu Beginn des Jahres nicht zu fischen, und entschieden sich im November dafür, die kombinierte Jahresquote aus der Malaspina-Straße zu nehmen. Die Fangraten in der Novemberfischerei waren außergewöhnlich hoch, da die Fischer extrem dichte Krillschwärme fanden. Dadurch wurde in kurzer Zeit eine große Menge Krill angelandet und es war nicht möglich, den gesamten Fang schnell einzufrieren. Infolgedessen gelangte etwas minderwertiger und verdorbener Krill auf den Markt, was die Käufer abschreckte. 1993 zögerten diese Käufer, Krill aus British Columbia zu kaufen, und die Anlandungen im Jahr 1993 waren gering. Die Anlandungen von Krill im Jahr 1994 nahmen aufgrund des erneuten Marktinteresses zu. Es wird erwartet, dass die Fischerei während der Eröffnung im Herbst auf dem Niveau von vor 1993 fortgesetzt wird. Zeitgesteuerte Öffnungen während einer Phase hoher Produktion können in Betracht gezogen werden, um ein qualitativ hochwertiges Produkt zu gewährleisten.

4.2.2.4 Verwaltung

1976 wurden Quoten für die E. pacifica-Fischerei festgelegt, als Reaktion auf Bedenken hinsichtlich der Befischung einer Art, von der Lachs und andere kommerziell wichtige Flossenfische abhängig sind (Anon. 1977). Der jährliche Fang wurde auf 500 t mit einer offenen Saison von November bis März festgelegt, um den zufälligen Fang von Larven und Jungfischen zu minimieren. Diese Quote wurde aus einer Schätzung des jährlichen Verbrauchs von Euphausiden durch alle Raubtierarten in der Straße von Georgia abgeleitet. Die Quote wurde auf 3 % dieser Schätzung festgelegt. 1986 wurden weitere 25 t für Howe Sound zur Quote hinzugefügt und 1989 wurde die jährliche Quote auf 785 t erhöht. Dieses Kontingent wurde unterteilt: 500 t für die Straße von Georgia und jeweils 20 bis 75 t für mehrere große Festlandbuchten. Aufgrund von Bedenken hinsichtlich sinkender Fangraten und potenzieller lokaler Überfischung im Jervis Inlet und Howe Sound wurden die Einlassquoten 1990 von der Strait of Georgia-Quote abgezogen, was zu einer Quote von 215 t für die Strait und einer jährlichen Gesamtquote von 500 t führte.Im Jahr 1991 wurde auf Anraten der Industrie eine geteilte Saison eingerichtet, um die Fischerei in den Einlaufgebieten von Januar bis März und vom 16. August bis 31. Dezember und in der Straße von Georgia nur von November bis Dezember zu ermöglichen. Dies wurde 1992, ebenfalls auf Anraten der Industrie, geändert, so dass die Festlandbuchten wie 1991, jedoch nur bis zum 4. die nicht befischten Quoten aus den Festlandbuchten. Damit sollte sichergestellt werden, dass die Industrie die Gesamtquote von 500 t besser ernten kann. Zuvor blieben in einigen Buchten des Festlandes Teile der Quoten unbefischt. Die Quoten für 1993 waren dieselben wie für 1992, mit Ausnahme von Loughborough Inlet, wo die Quote abgeschafft und zur Homfray-Price-Lewis-Quote hinzugefügt wurde. Dies geschah in Absprache mit der Industrie, da die Fischer angaben, dass im Loughborough Inlet nicht genügend Bestände vorhanden seien, um eine Fischerei zu unterstützen.

Die Quoten werden durch wöchentliche Fangmeldungen an die Fischereimanager als Lizenzbedingung verwaltet. Die Einhaltung war gering und die Quoten wurden in einigen Bereichen überschritten. Vor 1990 wurde die jährliche Gesamtquote von 500 t nie erreicht. Eine begrenzte Überwachung dieser Fischerei wurde von der Abteilung für Fischerei und Ozeanoperationen durchgeführt. Das Regionale Exekutivkomitee des kanadischen Ministeriums für Fischerei und Ozeane hat erklärt, dass die Region grundsätzlich nicht bereit ist, die Entwicklungsfischerei auf Futterarten wie Krill zu unterstützen. Die 500-t-Quote für die Strait of Georgia und Festland-Inlets bleibt daher auf absehbare Zeit fest (Morrison 1995).

4.2.2.5 Ökosysteminteraktionen

1976 wurden aufgrund von Bedenken hinsichtlich der Bedeutung von Euphausiden als Nahrungsquelle für Lachs und andere kommerziell wertvolle Arten Quoten festgelegt, um die Fischerei einzuschränken. Die offene Saison wurde von November bis März festgelegt, um den zufälligen Fang von Larven, Jungfischen und Schalentieren zu minimieren. Aufgrund von Unsicherheiten bezüglich der Bestandsgröße und der Auswirkungen der Fischerei auf Futterarten wie Euphausiiden hat das kanadische Ministerium für Fischerei und Ozeane die Ernte auf die Straße von Georgia und die angrenzenden Festlandbuchten auf eine feste Quote von 500 metrischen Tonnen beschränkt. Neuere Studien haben gezeigt, dass Offshore-Euphausiiden eine wichtige Nahrungsquelle für die Offshore-Bestände von Pazifischem Seehecht, Pazifischem Hering, Katzenhai, Zobelfisch (Tanasichuk 1995) sowie Pazifischem Heilbutt und Chinook- und Coho-Lachs sind.

4.3 Andere in japanischen Gewässern geerntete Krillarten

4.3.1 Thysanoessa inermis

Thysanoessa inermis wird seit den frühen 1970er Jahren in den Küstengewässern der Shakotan-Halbinsel und der Insel Yagishiri, der Westküste von Hokkaido, kommerziell genutzt (Hanamura et al. 1989, Kotori 1994) (Abb. 27). Oberflächenschwärme dieser Art werden tagsüber meist von Anfang März bis Anfang April befischt. Ein Löffelnetz mit einem Durchmesser von m und einem 3-4 m langen Griff wird verwendet, um T. inermis-Schwärme zu fangen. Der Preis variiert zwischen 75 und mehr als 3 000 Yen pro kg. Die jährliche Fangmenge variiert von mehreren Tonnen bis 200 t (Abbildung 28). Biologische Eigenschaften der schwärmenden Individuen wurden von Hanamura et al. (1989) und es stellte sich heraus, dass die Schwärme aus voll ausgewachsenen Individuen bestanden. Männchen besaßen Spermatophoren in den Ejakulationsgängen und Weibchen hatten Spermatophoren am Thelycum befestigt. Sie kamen zu dem Schluss, dass T. inermis während der Schwarmsaison reproduktive Aktivitäten ausübte.

4.3.2 Euphausia nana

‘Ami-ebi’ oder E. nana , eine verwandte Art von E. pacifica , wird seit 20 Jahren in der Uwajima Bay, Präfektur Ehime, Shikoku (Hirota und Kohno 1992) kommerziell genutzt (Abb. 29). Die Verbreitung dieser neritischen Art reicht von den südjapanischen Küsten bis zum Ostchinesischen Meer und taiwanesischen Gewässern (Abb. 30). Diese Art scheint in der Uwajima Bay nicht endemisch zu sein, da die Angelsaison eingeschränkt ist und die Altvögel in der Sagami Bay tagsüber eine vertikale Wanderung mit einer Tagestiefe von 300 - 400 m durchführen (Hirota et al. 1983).

Fischereistatistiken liegen seit 1976 vor, und die jährlichen Fangmengen schwanken zwischen 1981 und 1991 zwischen 2 000 und 5 000 t (Abbildung 31). Es werden zwei Fangmethoden verwendet, um E. nana-Schwärme zu fangen. Eine ist eine Ringwade, die nachts von einer Truppe betrieben wird, die aus einem Netzboot, einem Transportboot und bis zu 3 Leuchtbooten besteht, die von März bis Juli mit Fischfanglampen betrieben werden. Die andere Methode ist eine Bootswade, die tagsüber von einer Truppe betrieben wird, die aus 2 Netzbooten, einem Boot mit Fischfinder (mit 3 Frequenzen von 50, 200 und 400 kHz) und einem Transportboot besteht, vom Frühjahr bis zum Frühsommer. Angelandete E. nana werden als Futter für Rote Meerbrassen verwendet. Der Preis beträgt etwa 50 Yen pro kg.

4.4 Krill im Nordatlantik (Meganyctiphanes norvegica, Thysanoessa raschii und Thysanoessa inermis)

Diese drei Arten kommen häufig in ähnlichen Gebieten im Nordatlantik vor, und es wurden Fischereien vorgeschlagen, die auf alle drei Arten abzielen.

4.4.1 Meganyctiphanes norvegica

Die allgemeine Verbreitung von M. norvegica ist in (Mauchline 1967) beschrieben und umfangreich (Abb. 3). M. norvegica lebt in Wassertiefen von bis zu 300 m, die Erwachsenen benötigen Wassertiefen von mehr als 200 m, während die jüngeren Stadien in flacheren Gewässern wie der Passamaquoddy Bay an der Ostküste Kanadas zu finden sind. Es wird angenommen, dass sie in ihrem gesamten Verbreitungsgebiet tägliche vertikale Wanderungen durchmachen, obwohl es Hinweise gibt, dass sie während des Winters bodennahe oder bodennahe Aggregationen bilden können (Greene et al. 1988). Es gibt häufige Berichte über Oberflächenschwärme von M. norvegica in seinem gesamten Verbreitungsgebiet (Mauchline 1967). Das Auftreten und der Zeitpunkt dieser Schwärme wurde ausführlich in der Bay of Fundy (Bigelow 1926 Brown et al. 1979 Hollingshead und Corey 1974 Nicol 1984 Nicol 1986) im St.-Lorenz-Golf (Berkes 1976 Berkes 1977) und im Mittelmeer, (Fisher et al. 1953). Studien zur lokalen Verteilung und Häufigkeit von Nordatlantikkrill haben Netze, Akustik und andere Probenahmetechniken verwendet (Sameoto et al. 1993). Es wurde gezeigt, dass Schichten von M. norvegica vor der Ostküste Kanadas Dichten von bis zu 1 000 krill m -3 aus Nettoprobenentnahmen und akustischen Studien aufweisen (Sameoto et al. 1993). Im Golf von Maine wurden unter Verwendung akustischer Techniken bodennahe Konzentrationen von M. norvegica auf Dichten von mehr als 1 000 krill m -3 geschätzt (Greene et al. 1988). Oberflächenschwärme werden auf höhere Dichten geschätzt, bis zu 770 000 Krill m -3 oder bis zu 154 kg m -3 (Nicol 1986). Schichten von M. Norvegica können sich über Dutzende von Kilometern erstrecken (Sameoto 1983) und einzelne Oberflächenschwärme können 30 m lang sein, eine Fläche von 111 m 2 bedecken und bis zu 2,2 t Krill enthalten (Nicol 1986).

Detaillierte Populationsstudien von M. norvegica wurden in der Bay of Fundy (Kulka et al. 1982), im Sankt-Lorenz-Golf (Berkes 1976), in den Fjorden Norwegens (Falk-Petersen 1981), in der Ostsee ( Boysen und Buchholz 1984), in schottischen Seeseen (Mauchline 1960) und vor Island (Einarsson 1945) und im Nordatlantik (Lindley 1982). Es wird angenommen, dass M. norvegica einen Lebenszyklus von 2,5 Jahren hat. M. norvegica wächst in seinem ersten Lebensjahr schnell und erreicht im Erwachsenenalter eine Größe von 25 mm. Im zweiten Jahr wächst sie langsamer und erreicht eine Endgröße von 40 mm, etwa 26 Monate nach dem Schlüpfen (Mauchline 1960). Während des Winters scheint M. norvegica im Winter in eine Phase des reduzierten Wachstums oder sogar der Größenschrumpfung einzutreten (Boysen und Buchholz 1984). Es wurde festgestellt, dass das Geschlechterverhältnis zwischen den Fängen deutlich variiert (Hollingshead und Corey 1974), was auf ein gewisses Maß an sexueller Segregation in den Schwärmen, in denen diese Art lebt, hindeutet. Es gibt auch Hinweise darauf, dass Oberflächenschwärme eine andere Populationsstruktur aufweisen als die Population in der Tiefe (Nicol 1984).

Die Brut findet je nach Standort zu unterschiedlichen Zeiten statt. Im Mittelmeer brütet M. norvegica im Winter und in nördlichen Gewässern im Sommer, und es kann in einigen Gebieten ein Zusammenhang zwischen der Brut und dem Auftreten von Oberflächenschwärmen bestehen (Nicol 1984). Im Allgemeinen werden M. norvegica nach einem Jahr reif und es wird angenommen, dass sie sich in den folgenden zwei Saisons vermehren. Eier werden während einer verlängerten Sommerbrutperiode direkt ins Wasser abgelaicht (Mauchline 1960) Im Gegensatz zu den meisten Krillarten mit kommerziellem Potenzial ist M. norvegica weitgehend fleischfressend (Beyer 1992).

4.4.2 Thysanoessa raschii

T. raschii kommt normalerweise in Wassertiefen von mehr als 100 m vor. Sie führen tagtägliche vertikale Wanderungen in den Sommermonaten durch und bilden vermutlich im Winter bodennahe Aggregationen (Mauchline 1964, Zelickman et al. 1979). Es ist bekannt, dass sie Oberflächenschwärme bilden (Zelickman 1961, Zelickman et al. 1978).

Es wird angenommen, dass T. raschii über zwei Jahre alt wird. In gemäßigten Gewässern werden die Eier im Frühjahr ins Wasser gelaicht und erreichen im Winter eine Länge von 12-16 mm. Die Reife wird im zweiten Jahr erreicht und die Tiere wachsen im zweiten Sommer weiter, um bis zum Herbst eine Gesamtlänge von 22-25 mm zu erreichen (Falk-Petersen 1981 Mauchline 1964). Sie können sich noch einmal fortpflanzen, bevor sie im dritten Jahr sterben. Der jahreszeitliche Zyklus ist in nördlicheren Gewässern etwas verändert, wobei das Wachstum weniger schnell ist und das Laichen später erfolgt (Einarsson 1945).

4.4.3 Thysanoessa inermis

T. inermis ist überwiegend eine arktische oder subarktische Krillart, die in Schelfgewässern vorkommt (Kulka und Corey 1978). Wie T. raschii führen sie in den Sommermonaten tägliche vertikale Wanderungen durch und bilden vermutlich im Winter bodennahe Aggregationen (Sameoto 1982 Zelickman et al. 1979). Oberflächenschwärmen wurde auch bei dieser Art im Nordatlantik (Stott 1936) und im Nordpazifik (Hanamura et al. 1989) berichtet.

T. inermis scheint 2 Jahre durch den größten Teil seines Verbreitungsgebietes zu leben und laicht im Sommer am Ende seines ersten und zweiten Jahres. Sie werden nach ihrem ersten Wachstumsjahr etwa 18 mm groß und erreichen nach ihrem zweiten Wachstumsjahr eine Größe von 22 mm (Kulka und Corey 1978 Kulka 1978 Falk-Petersen 1981).

4.4.4 Nordatlantische Fischerei

4.4.4.1 St.-Lorenz-Golf

Der St.-Lorenz-Golf ist das einzige derzeit auf Krill befischte Gebiet im Nordatlantik (Abbildungen 3 und 5). Das Potenzial für den Krillfang im St.-Lorenz-Golf wurde erstmals untersucht, nachdem die traditionellen Fischbestände in diesem Gebiet erschöpft waren, und 1972 wurde ein Programm gestartet, um große Krillkonzentrationen im Golf zu lokalisieren (Runge und Simard 1990). Im St.-Lorenz-Golf kommen häufig drei Arten vor: Meganyctiphanes norvegica, Thysanoessa raschii und Thysanoessa inermis (Simard et al. 1986b). Die geschätzte Biomasse von Krill in zwei Gebieten des Golfs, in denen Krill am stärksten konzentriert ist, betrug 75 000 t (Sameoto 1975) und die geschätzte Fangrate für Trawler, die ein 100 m 2 großes Maulöffnungsschleppnetz fischen, wurde auf 379 kg h -1 basierend auf einer Biomasse geschätzt Schätzung von 1g m -3 . Das geschätzte Nutzungspotenzial aller drei Krill-Arten im Golf, basierend auf einer Nutzungsrate von 50 % der Biomasse, betrug 1975 37.500 t, der Wert wurde 1975 auf 3,75 Millionen Kan$ geschätzt (Sameoto 1975).

Neuere Studien haben Akustik verwendet, um die Häufigkeit von Krill im Golf von St. Lawrence zu bestimmen (Simard 1995 Simard et al. 1986a Simard et al. 1986b) und akustische Schätzungen der Krillbiomasse für Krill im Golf reichen von 400 000 t bis 1 Millionen Tonnen.

1991 erteilte das kanadische Department of Fisheries and Oceans (DFO) eine wissenschaftliche Genehmigung zum Fischen von Zooplankton, um die Qualität von Zooplankton im St.-Lorenz-Golf zu untersuchen (Runge und Joly 1995). Anschließend fand im Laurentian Channel eine Erkundungsfischerei auf Krill und den Ruderfußkrebs Calanus finmarchicus statt. Die Genehmigung wurde 1994 mit einer "vorbeugenden" TAC von 100 t für Krill und 50 t für Calanus verlängert. Die Fischerei fand im November statt, als 6,3 t Krill und 400 kg Calanus geerntet wurden (Runge und Joly 1995).

Die Krillfischerei im Golf von St. Lawrence wird von DFO, Laurentian Region, verwaltet. Die Fischerei in dieser Region ist noch experimentell oder vorkommerziell (Runge und Joly 1995). Um eine vorkommerzielle Fischerei zu betreiben, muss ein Fischer DFO zeigen, dass er ein Versuchsfischer ist, dass er weiß, wie man den Fang konserviert, um Verluste zu vermeiden, und dass er ihn zu einem akzeptablen Preis verkaufen kann. Weder auf See noch bei der Lagerung werden unangemessene Fangverluste toleriert. Beim Krillfischen ist ein Beobachter an Bord, der über jedes Detail des Fangs einschließlich des Beifangs berichtet. Die Krillfischerei im Golf basiert auf der DFO-Politik für nicht genutzte Arten. Die Bewirtschaftung der Krillfischerei am Golf basiert auf einer bestmöglichen Schätzung der Biologie der geernteten Arten, wobei in jedem Fall ein konservativer Ansatz verfolgt wird. Genehmigungen für den Zugang zur Krill-Fischerei werden auf der Grundlage von Richtlinien erteilt, die von den DFO-Regionen in Ostkanada entwickelt wurden (Gendron 1994). Dazu gehören:

· Erstellung eines starken Managementplans, der eine gemeinsame Position von Management und Wissenschaft widerspiegelt.

· Interaktion mit der Industrie, damit die Managementziele von allen Parteien klar verstanden werden können.

· Erwerb einiger grundlegender biologischer Daten durch die Entwicklung einer Partnerschaft mit ausgewählten Fischern.

· Für die Entwicklungsarbeit sollten Biologen, die sich mit der potenziellen Fischerei befassen, über einen Zeitraum von drei bis vier Jahren eine formelle finanzielle Zusage gemacht werden.

· Informationen über Produktion, langfristige Nachhaltigkeit der Fischerei, Verteilung der Ressourcen, Diskriminierung der Bestände, Aggregationsmuster.

· Das experimentelle Management wird als eine der besten Formen von Großexperimenten anerkannt.

Die Biomasseschätzungen für Krill im Golf reichen von 400 000 t bis zu einer Million Tonnen und die TAC von 300 t basiert auf diesen Biomasseschätzungen und spiegelt die damit verbundenen Unsicherheiten wider. Es wurde angenommen, dass die Fangmenge – in der Größenordnung von einem halben Prozent der minimalen Schätzung der verfügbaren Biomasse – einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Krillpopulationen und die Populationen natürlicher Krillfresser haben würde. Zu den Faktoren, die bei der Gestaltung von Bewirtschaftungsstrategien für Krill in dieser Region berücksichtigt wurden, gehören: die Probleme, den gesamten Fang aus einem Sperrgebiet zu holen, die Auswirkungen auf die Walpopulationen, die sich in diesem Gebiet ernähren, und insbesondere der zufällige Beifang von Jungfischen (Runge und Joly 1995).

Die Golffischerei produziert gefrorenen Krill und gefriergetrockneten Krill für Zierfische und für öffentliche Aquarien und gefriergetrockneter Krill als Zutat in Lachsfutter und als Aromastoff für Lebensmittel.

Krill im St.-Lorenz-Golf wird von einer Vielzahl von Fischen ernährt: Lodde, Hering, Sandlanze, Makrele, Kabeljau, Rotbarsch und Wale für Plattfische. Sie sind auch die Beute von Walen - insbesondere von Blau-, Finn-, Zwerg- und Buckelwalen und einer Vielzahl von Seevögeln (Simard 1995) . Es besteht besondere Sorge, dass die Entwicklung der Krillfischerei in diesem Gebiet die lokale Walbeobachtungsindustrie nicht beeinträchtigen sollte (Y. Simard, pers. Mitteilung).

4.4.4.2 Schottisches Regal

1995 wurde eine Genehmigung zum Fischen von 1 000 t Krill (hauptsächlich M. norvegica) im Scotian Shelf und im Golf von Maine vor Nova Scotia, Kanada, beantragt auf Junglachs in der Fischzucht (Harding 1996). Im schottischen Schelf gibt es zusätzliche Bedenken hinsichtlich der Auswirkungen der vorgeschlagenen Krillfischerei auf die Fischarten der Region, die einen großen Anteil an Krill in ihrer Ernährung haben. Es besteht auch erhebliche Besorgnis über die Möglichkeit eines erheblichen Beifangs von Larven und juvenilen Formen anderer kommerzieller Arten, die mit dem Krillfang gefangen werden könnten, und mögliche Interaktionen mit Populationen des vom Aussterben bedrohten Glattwals sind von größter Bedeutung im Hinblick auf Entscheidungen über Erlaubt eine Krillfischerei vor Nova Scotia. (Harding 1996).

4.5 Andere potenzielle Krillfischereien

4.5.1 Nyctiphanes australis in australischen Gewässern

Das kommerzielle Potenzial von Nyctiphanes australis in tasmanischen Gewässern, insbesondere als Aquakulturfutter, wurde kürzlich bewertet (Virtue et al. 1995 Virtue et al. 1996).

N. australis ist auf dem Kontinentalschelf von Südostaustralien und auf dem neuseeländischen Kontinentalschelf verbreitet (Abb. 2) (Blackburn 1980). Es ist eine der küstennahen Krillarten und wird häufig in Schwärmen in Küstengewässern oder an Stränden angespült (O'Brien et al. 1986). N. australis wird im Allgemeinen in Gewässern zwischen 200 m und der Oberfläche gefunden, wurde jedoch manchmal aus Tiefen von bis zu 400 m gemeldet. Es wird typischerweise in unterirdischen Aggregationen gefunden, aber Oberflächenschwärme und benthische Aggregationen sind nicht selten, insbesondere in tasmanischen Gewässern (O'Brien 1988). Es gibt einige Hinweise auf tägliche vertikale Wanderungen dieser Art, aber im Allgemeinen wird sie sowohl bei Nacht als auch bei Tag in Aggregationen in der gesamten oberen Wassersäule gefunden (Young et al. 1993).

N. australis ist eine der kleineren Krillarten, die nach etwa einem Jahr eine maximale Größe von nur 20 mm und ein maximales Gewicht von 40 mg erreicht (Ritz und Hosie 1982b). anstatt sie direkt in die Wassersäule zu laichen. N. australis erreichen nach etwa 4 Monaten die Geschlechtsreife und die Weibchen können in einer Saison mehrere Bruten Eier legen (Hosie und Ritz 1983).

N. australis kommt in dichten Ansammlungen nahe der Küste vor der Küste Tasmaniens vor. Schätzungen zufolge gibt es in diesem Gebiet große Bestände an N. australis (Ritz und Hosie 1982a) mit Zahlen für eine Jahresproduktion von etwa 100 000 t/Jahr (Virtue et al. 1995). Die Makrelenfischerei war in den letzten Jahren eine der größten in Australien, und ein Großteil dieser Fänge wird für Fischmehl für die Aquakultur verwendet, die in Tasmanien eine expandierende Industrie ist (Williams et al. 1987). Jackmakrelen sind fast vollständig von N. australis abhängig Nahrung (Young et al. 1993), so dass jede fischereibedingte Reduzierung der N. australis-Bestände das Potenzial hat, den Fang von Makrelen zu beeinträchtigen. Angesichts der Tatsache, dass beide Fischereien denselben Markt mit Produkten beliefern würden, könnte eine Fischerei auf der niedrigeren trophischen Ebene möglicherweise höhere Fangmengen erzielen.

N. australis ist einer der wichtigsten Nahrungsbestandteile für eine Reihe von Wirbeltierarten in tasmanischen Gewässern (Ritz und Hosie 1982a). Dazu gehören: Makrele (Trachurus declevis), wo sie 99% der Nahrung ausmacht (Webb 1976 Young et al. 1993), Kurzschwanz-Sturmtaucher (Puffinus tenuirrostrus), Feenprion (Pachyptila turtur), Australischer Lachs (Arripestrutta), Bonito Thun ( Katsuwonis pelamis), Tiger-Plattkopf (Platycephalus richardsoni), Barracouta (Leonuro atun) und der Schlanke Thunfisch (Allothunnus fallai) sowie andere häufig vorkommende Fische und Seevögel. Bei Entscheidungen über die Verfolgung dieser Fischerei sollten die Auswirkungen auf andere Fischereien in der Region sowie die Auswirkungen einer Krillfischerei auf die Vogelpopulationen in der Region berücksichtigt werden.


3. ERGEBNISSE

3.1 Anreicherung von Lignin-Phenol und Aminozucker in Reis- und Hochlandböden

Der SOC-Gehalt in Reisfeldern war in allen Klimazonen um 78 % höher als in angrenzenden Hochländern (Abbildung 1a).Die Unterschiede des SOC zwischen Reis- und Hochlandböden waren in wärmeren Klimazonen (Tropen und Subtropen, wo der SOC in Reis um 91–127 % höher war als in Hochland) größer als in kühleren Klimazonen (warme und mittlere gemäßigte Klimazonen mit 39–53 %). Unterschied).

Ligninphenole machten 9–57 mg g −1 SOC aus (Abbildung 1b) und waren in Reisfeldern 3,3-mal größer als in Hochlandböden (Abbildung S2) (p < 0,05, mit einer nicht signifikanten Ausnahme in warmen gemäßigten Zonen). Die höchsten Gehalte an Ligninphenolen in Reisböden wurden in den Subtropen gefunden, während im Hochland die höchsten Gehalte in warmen gemäßigten Zonen auftraten. Die Ligninbestandteile in beiden Böden über alle Klimazonen hinweg wurden von Phenolen des V-Typs (46 %–54 % der gesamten Ligninphenole) dominiert, gefolgt von Phenolen des S- (37–41 %) und C-Typs (7–4 %). 16 % Abbildung S3). Die Ligninphenole in Reisböden zeigten höhere C/V-Verhältnisse und niedrigere Säure/Aldehyd-Verhältnisse von S-Typ-Phenolen, d. h. (Ad/Al)S, als in Hochlandböden (Abbildung 2).

Im Gegensatz dazu waren die Aminozuckerwerte von 30 bis 94 mg g −1 SOC in allen Proben in Reisfeldern in allen Klimazonen niedriger als in Hochlandböden (P < 0,05, Abbildung 1c Abbildung S4b). Der Gehalt an Aminozuckern war in beiden Ackerland in wärmeren als in kühleren Klimazonen höher (Abbildung 1c), was einen erhöhten Grad der mikrobiellen Verarbeitung mit der Temperatur widerspiegelt. Der Gehalt sowohl an Pilz- als auch an Bakterien-Biomarkern war in Reisfeldern niedriger als in Hochlandböden in allen Klimazonen, mit einem größeren Unterschied bei Pilz-Biomarkern (37 % niedriger in Reisfeldern) als bei bakteriellen Biomarkern (27 %). P < 0,05, Abbildung 3).

Um die Ursprünge der SOC-Sequestrierung in Reis- und Hochlandböden zu verfolgen, berechneten wir das aus Pflanzenresten stammende C und die mikrobielle Nekromasse C unter Verwendung der Biomarker von Ligninphenolen bzw. Aminozuckern (Abbildung 4 Abbildung S5). Die Menge an pflanzlichem C in Reisfeldern betrug 1,26,5-mal höher als im Hochland, während der entsprechende Wert von mikrobiell gewonnenem C nur 0,7 . betrug1,4-mal (Abbildung S5). Dementsprechend akkumulierten 33–54 % des SOC in Reisböden aus Pflanzenresten, während sie im Hochland nur 19–42 % beitrugen (Abbildung 4). Gleichzeitig stammten 28–36 % der in Reisfeldern gelagerten SOC aus mikrobiellen Quellen im Vergleich zu 40–59 % im Hochland (Abbildung 4).

3.2 Abweichende Kontrollen der Ansammlung von Ligninphenol und Aminozucker in Reis- und Hochlandböden

Neun Variablen, die die Auswirkungen von Klimabedingungen, edaphischen Eigenschaften und biotischen Parametern widerspiegeln, wurden verwendet, um den SOC-normalisierten Gehalt an Lignin und Aminozuckern zu erklären (Abbildung 5). Diese in den Random-Forest-Modellen verwendeten Variablen erklärten 13% bzw. 35% der Gesamtvarianz von Ligninphenolen und 55% bzw. 54% der Gesamtvarianz von Aminozuckern im Reis- bzw. Hochland. Die wichtigsten Faktoren, die den Gehalt an Ligninphenolen kontrollierten, waren Ton/Sand-Verhältnis, Pilze und MAT in Reisfeldern und Ton/Sand-Verhältnis, pH, MAT und Bakterien in Hochland (Abbildung 5a). Die Aminozuckerakkumulation in beiden Böden war hauptsächlich vom pH-Wert und den Bestandteilen der mikrobiellen Nekromasse abhängig (Abbildung 5b). Darüber hinaus beeinflussten SOC, MAT und Gesamt-N die Aminozucker im Hochland. Die Korrelationsanalyse zeigte, dass neutraler Boden (pH

7.3), ein niedrigeres Ton/Sand-Verhältnis und ein höheres Pilz/Bakterien-Verhältnis in der mikrobiellen Nekromasse waren für die höhere Akkumulation von Ligninphenolen verantwortlich (Abbildung 6). Im Gegensatz dazu höhere Temperatur (

5), ein höheres Ton/Sand-Verhältnis und ein niedrigeres Pilz/Bakterien-Verhältnis begünstigten die Akkumulation von Aminozuckern (Abbildung 6, Tabelle S2).

Um die Beziehungen zwischen den SOC-normalisierten Gehalten an Ligninphenolen und Aminozuckern und den wichtigsten Umweltvariablen zu identifizieren und zu quantifizieren, verwendeten wir weiterhin SEM. Die validierten SEMs spiegelten die Ergebnisse von Random Forest-Modellen wider (Abbildung S6). Für die Ligninphenole in beiden Ackerland hatten MAT und pH positive Auswirkungen, während das Ton/Sand-Verhältnis negative Auswirkungen hatte. Bei den Aminozuckern hatten MAT und das Ton/Sand-Verhältnis positive Auswirkungen, während der pH-Wert negative Auswirkungen zeigte.


LEHRBUCH KSSM Biologie Formular 4 (DLP)

KURIKULUM STANDARD SEKOLAH MENENGAH BIOLOGIE 4FORM SCHRIFTSTELLER Gan Wan Yeat Nor Azlina binti Abd. Aziz Yusmin binti Mohd. Yusuf Noor Haniyatie binti Ibrahim ÜBERSETZER Michelle Harris Nor Azlina binti Abd. Aziz Yusmin binti Mohd. Yusuf HERAUSGEBER Stella Melkion Mohd Haziq bin Kahar DESIGNER Siti Aishah binti Mohd ILLUSTRATOREN Hazli bin Hashim Sara Fateha binti Muhd ​​Kamil Nigel Teoh Tsen Wee Ling Chan Khong Wei Lin Pu Kuan 2019

KEMENTERIAN PENDIDIKAN MALAYSIA Buchseriennr.: 0177 Danksagung KPM2019 ISBN 978-967-2250-83-8 Die Veröffentlichung dieses Lehrbuchs erfolgt in Zusammenarbeit mit verschiedenen Parteien. Unser © Ministerium für Bildung Malaysia gilt von ganzem Herzen. Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Buches darf an alle beteiligten Parteien weitergegeben werden: reproduziert, in einem Datenabrufsystem gespeichert oder in irgendeiner Form oder auf irgendeine Weise übertragen werden, • Bildungsressourcen und -technologie elektronisch, mechanisch, Fotokopie, Aufnahmeabteilung. oder auf andere Weise, ohne vorherige Genehmigung des Generaldirektors für Bildung, • Mitglieder des Ausschusses von Penyemakan Education Malaysia. Die Verhandlungen unterliegen der Naskhah Sedia Kamera, Educational Berechnung von Lizenzgebühren oder Honoraren. Abteilung Ressourcen und Technologie, Bildungsministerium Malaysia. Herausgegeben für das Bildungsministerium Malaysias von: Must Read Sdn. Bhd., • Ausschussmitglieder von Penyemakan No. 33 Jalan SBC 6 Pembetulan Naskhah Sedia Kamera, Taman Sri Batu Caves Educational Resources and Technology 68100 Batu Caves Division, Ministry of Education Malaysia. Selangor Darul Ehsan Nr. Tel: 03 – 6187 1611 • Officer of Educational Resources and Fax: 03 – 6187 1613 Technology Division and the Curriculum Design und Satz von: Development Division, Ministry of Angevil Design & Marketing Education Malaysia Schriftstil: Minion Pro Schriftgröße: 11 pt. • Beamte des Englischunterrichts Gedruckt von: Center (ELTC), Institute of Teacher Aslita Sdn. Bhd., Bildung Malaysia, Bildungsministerium Nr. 10 und 12, Jalan 2/10B, Malaysia. Spring Crest Industrial Park, 68100 Batu Caves, Kuala Lumpur • Vorsitzender und Mitglieder des Qualitätskontrollgremiums. • Redaktionsteam und Produktionsteam, insbesondere die Illustratoren und Designer.

Vorwort Dieses Lehrbuch basiert auf dem Dokumen Standard Kurikulum dan Pentaksiran (DSKP) für Biologie Form 4, herausgegeben vom Bildungsministerium, Malaysia. Es orientiert sich an den Konzepten der wissenschaftlichen Fähigkeiten, der wissenschaftlichen Prozessfähigkeiten, der Denkfähigkeiten höherer Ordnung, der Fähigkeiten des 21. Jahrhunderts und des MINT-Lehr- und Lernansatzes. Das Ziel dieses Lehrbuchs ist es, vielseitige Schüler zu entwickeln und sie mit den Fähigkeiten auszustatten, die für das 21. Jahrhundert erforderlich sind. Besonderheiten dieses Buches: Biologische Linse Fragen des Denkens höherer Ordnung, die das Anwenden, Analysieren, Bewerten und Ergänzende Informationen zu Theorien Fragen und Konzepte erstellen Aufmerksam machen! Unsere Welt der Biologie Erinnerungen für Schüler beim Tragen Veranschaulicht die Anwendung von Theorien und Aktivitäten oder Experimente im Alltag erlernte Konzepte Fragen zum Testen des Verständnisses der Schüler Brainstorm! am Ende jedes Unterthemas Fordert die Schüler zu kritischem Denken und kreativen summativen Übungen auf Fragen zum Testen des Verständnisses der Schüler für malaysische Innovation am Ende jedes Kapitels Die Erfolge malaysischer Wissenschaftler und Zusammenfassung der damit verbundenen wissenschaftlichen und technologischen Entwicklungen in Malaysia Eine Zusammenfassung der Hauptkonzepte MKielrlejanynaiaMlilCeaniraeer Selbstreflexion Beschreibt konzeptionelle Karrieren Eine Checkliste zum Beherrschen von Konzepten für oder Thema Schülerreferenz MINT-Bulletin 4.2.3 Lernstandard basierend auf dem Formular Hebt aktuelle Entwicklungen im 4 Biologie Dokumen Standard Kurikulum verwandte Bereiche der Wissenschaft und Technik hervor dan Pentaksiran (DSKP) Across the Fields Zeigt die Verbindung zwischen Biologie und anderen Bereichen Aktivitätszone Empfohlene Aktivitäten für Schüler zur Durchführung iii

A Fun Learning Experience Dieses Buch besteht aus digitalen Ressourcen in Form von Augmented Reality (AR) und QR-Codes. Auf diese Ressourcen kann durch Scannen der AR- oder QR-Codes Exciting New Experience While Reading, die auf ausgewählten Seiten zu finden sind, mit einem Smartphone oder einem elektronischen Tablet zugegriffen werden. Aufregende neue Erfahrung beim ReEaxdciintigng Neue Exp Schritte beim Zugriff auf die AR-Ressourcen 1 21 2 2 Scannen 31 3 3 2 Aufregende neue Erfahrung beim Lesen Scannen 1 2 Scannen 3 AR SnapLearn SnapLearn SnapLearn Download Aktivieren durch Scannen Scan to Snaplearn APP dieses QR-Code-Erlebnis AR SnapLearn Aktivieren durch Scannen Scannen Sie die Seiten Aktivieren Sie diesen QR-Code th Download iOS 7.0 oder Android 4.0 und höher SwtniothDaaertcpeohxcselwepoeasuSebsnarcorctlehvionsaeee.annAiAcdRocPtnoePAR SSnnaaDppoLweleanrlaonaradnptphAeoPntPo Ihr elektronisches Gerät. Download Klicken Sie auf die Schaltfläche Scannen nach und scannen Sie die Activateabobveycodse.canning naplearn APP diesen QR-Code Scannen der auf ausgewählten Seiten gefundenen QR-Codes mit einem beliebigen QR-Code-Scanner. iOS 7.0 oder Android 4.0 und höher ICT 4.4 ICT 7.1 ICT 10.1 Quiz: Testen Sie Ihr Video: Aerobe Aktivität: Untersuchung des Verständnisses der Atmungseffekte von Veränderungen des Verhältnisses von Gesamtoberfläche zu Volumen der Lipide (TSA/V) iv auf die Diffusionsrate.

Inhaltsverzeichnis Titel Seite 84 i 5 Stoffwechsel und Enzyme Copyright-Seite und Danksagungen ii 5.1 Stoffwechsel 86 Vorwort iii 5.2 Enzyme 86 5.3 Anwendung von Enzymen im täglichen Leben 95 1 GRUNDLAGEN DER 1 6 Zellteilung 98 BIOLOGIE 6.1 Zellteilung 100 6.2 Zellzyklus und Mitose 101 1 Einführung in die Biologie und 6.3 Meiose 105 108 Laborregeln 2 6.4 Fragen der Zellteilung in der menschlichen Gesundheit 112 1.1 Felder und Karrieren in der Biologie 4 1.2 Sicherheit und Regeln in einem Biologielabor 6 11 7 Zellatmung 1.3 Kommunikation in der Biologie 1.4 Wissenschaftliche Forschung in der Biologie 15 7.1 Energieproduktion durch 114 Zellatmung 115 117 7.2 Aerobe Atmung 2 Zellbiologie und -organisation 20 7.3 Fermentation 2.1 Zellstruktur und -funktion 22 2.2 Lebensprozesse in Einzellern 28 2 2.3 Lebensprozesse in Vielzellern 30 PHYSIOLOGIE VON 37 MENSCHEN UND Organismen TIERE 125 2.4 Ebenen der Organisation in mehrzelligen Organismen 44 8 Atmungssysteme bei 126 Menschen und Tieren als 3 Bewegung von Stoffen 128 über eine Plasmamembran 8.1 Arten des Atmungssystems 132 8.2 Mechanismen der Atmung 136 3.1 Aufbau der Plasmamembran 46 8.3 Gasaustausch beim Menschen 49 8.4 Gesundheitsbezogene Aspekte des Menschen 138 3.2 Konzept der Bewegung von Stoffen 57 Atmungssystem durch eine Plasmamembran 3.3 Stofftransport durch eine Plasmamembran in lebenden Organismen 3.4 Stofftransport durch einen 65 9 Ernährung und den Menschen 142 Plasmamembran und ihre Anwendung Verdauungssystem im täglichen Leben 9.1 Verdauungssystem 144 144 4 Chemische Zusammensetzungen in 70 9.2 Verdauung 151 a Zelle 9.3 Absorption 4.1 Wasser 72 9.4 Assimilation 153 4.2 Kohlenhydrate 73 9.5 Defäkation 155 4.3 Proteine ​​76 9.6 Ausgewogene Ernährung 156 4.4 Lipide 77 9.7 Gesundheitsprobleme im Zusammenhang mit den 4.5 Nukleinsäuren 79 Verdauungssystem und Essgewohnheiten 161 v

10 Transport beim Menschen 13 Homöostase und das Harnsystem von Mensch 244 und Tieren 166 10.1 Arten des Kreislaufsystems 13.1 Homöostase 246 10.2 Kreislaufsystem des Menschen 168 252 10.3 Mechanismus des Herzschlags 173 13.2 Der Harnsystem 10.4 Mechanismus der Blutgerinnung 180 259 10.5 Blutgruppen von Menschen 183 13.3 Gesundheitsprobleme im Zusammenhang mit dem 185 Harnsystem des menschlichen Kreislaufs 10.7 Lymphsystem des Menschen 187 264 10.8 Gesundheitsprobleme im Zusammenhang mit dem 189 menschlichen Lymphsystem 14 Unterstützung und Bewegung bei 193 Menschen und Tieren 11 Immunität beim Menschen 198 14.1 Skeletttypen 266 267 14.2 Muskel-Skelett-System des Menschen 272 14.3 Bewegung und Fortbewegung 277 14.4 Gesundheitsprobleme des menschlichen Bewegungsapparates 11.1 Körperabwehr 200 11.2 Wirkung von Antikörpern 204 15 Sexuelle Fortpflanzung, Entwicklung und Wachstum bei 11.3 Immunitätstypen 205 Menschen und Tiere 11.4 Gesundheitsprobleme im Zusammenhang mit Immunität 209 284 12 Koordination und Reaktion 15.1 Fortpflanzungssystem des Menschen 286 beim Menschen 214 15.2 Gametogenese beim Menschen 288 15.3 Menstruationszyklus 293 12.1 Koordination und Reaktion 216 15.4 Entwicklung des menschlichen Fötus 297 12.2 Nervensystem 220 15.5 Bildung von Zwillingen 300 12.3 Neuronen und Synapsen 223 15.6 Gesundheitsprobleme im Zusammenhang mit dem 302 Menschen Fortpflanzungssystem 12.4 Freiwillige und unfreiwillige Handlungen 226 15.7 Wachstum bei Mensch und Tier 303 12.5 Gesundheitsprobleme im Zusammenhang mit dem Nervensystem 230 12.6 Das endokrine System 233 Glossar 311 12.7 Gesundheitsprobleme im Zusammenhang mit dem endokrinen System 238 Referenzen 314 vi

THEMENGRUNDLAGEN 1 DER BIOLOGIE Dieses Thema zielt darauf ab, ein grundlegendes Verständnis der Biologie durch wissenschaftliche Untersuchungen mit dem Untersuchungsansatz zu vermitteln. Dieses Thema konzentriert sich auf Zellen als lebende Grundeinheiten, die Rolle der Plasmamembran in der Zellphysiologie, die chemische Zusammensetzung von Zellen und die Zellteilung. Kapitel 1 Einführung in die Biologie und Laborregeln Kapitel 2 Zellbiologie und Organisation Kapitel 3 Bewegung von Substanzen durch eine Plasmamembran Kapitel 4 Chemische Zusammensetzung in einer Zelle Kapitel 5 Stoffwechsel und Enzyme Kapitel 6 Zellteilung Kapitel 7 Zellatmung


Inhalt

Unabhängig vom Studienfach oder der Präferenz für die Definition von Daten (quantitativ oder qualitativ) ist eine genaue Datenerhebung unerlässlich, um die Integrität der Forschung zu wahren. Die Auswahl geeigneter Datenerhebungsinstrumente (bestehende, geänderte oder neu entwickelte) und klare Anweisungen für deren korrekte Verwendung reduzieren die Fehlerwahrscheinlichkeit.

Ein formaler Datenerhebungsprozess ist erforderlich, da er sicherstellt, dass die gesammelten Daten sowohl definiert als auch genau sind. Auf diese Weise werden Folgeentscheidungen auf der Grundlage von Argumenten aus den Ergebnissen mit validen Daten getroffen. [4] Der Prozess bietet sowohl eine Ausgangsbasis, von der aus gemessen werden kann, als auch in bestimmten Fällen einen Hinweis darauf, was verbessert werden muss.

Es gibt 5 gängige Methoden zur Datenerhebung:

Der Hauptgrund für die Aufrechterhaltung der Datenintegrität besteht darin, die Beobachtung von Fehlern im Datenerfassungsprozess zu unterstützen. Diese Fehler können absichtlich (absichtliche Fälschung) oder unabsichtlich (zufällige oder systematische Fehler) gemacht werden.

Es gibt zwei Ansätze, die die Datenintegrität schützen und die wissenschaftliche Validität von Studienergebnissen sichern können, die 2003 von Craddick, Crawford, Rhodes, Redican, Rukenbrod und Laws erfunden wurden:

  • Qualitätssicherung – alle Maßnahmen, die vor der Datenerhebung durchgeführt wurden
  • Qualitätskontrolle – alle Aktionen, die während und nach der Datenerhebung durchgeführt werden

Qualitätssicherung Bearbeiten

Ihr Hauptaugenmerk liegt auf der Prävention, die in erster Linie eine kostengünstige Maßnahme zum Schutz der Integrität der Datenerfassung ist. Die Standardisierung des Protokolls zeigt diese kosteneffektive Aktivität am besten, die in einem umfassenden und detaillierten Verfahrenshandbuch für die Datenerfassung entwickelt wurde. Das Risiko, Probleme und Fehler im Forschungsprozess nicht zu erkennen, liegt offensichtlich in schlecht geschriebenen Richtlinien. Aufgelistet sind einige Beispiele für solche Fehler:

  • Ungewissheit über Zeitpunkt, Methoden und Identifizierung der verantwortlichen Person
  • Teilauflistung der abzuholenden Gegenstände
  • Vage Beschreibung der Datenerhebungsinstrumente statt rigoroser Schritt-für-Schritt-Anleitungen zur Durchführung von Tests
  • Nichterkennen genauer Inhalte und Strategien zur Aus- und Umschulung der für die Datenerhebung verantwortlichen Mitarbeiter
  • Unklare Anweisungen zur Verwendung, Anpassung und Kalibrierung von Datenerfassungsgeräten
  • Kein vordefinierter Mechanismus zur Dokumentation von Verfahrensänderungen, die während der Untersuchung auftreten

Qualitätskontrolle Bearbeiten

Da während oder nach der Datenerhebung Qualitätskontrollmaßnahmen durchgeführt werden, werden alle Details sorgfältig dokumentiert. Voraussetzung für den Aufbau von Monitoringsystemen ist eine klar definierte Kommunikationsstruktur. Unsicherheiten über den Informationsfluss sind nicht zu empfehlen, da eine schlecht organisierte Kommunikationsstruktur zu einer laxen Überwachung führt und auch die Möglichkeiten zur Fehlererkennung einschränken kann. Die Qualitätskontrolle ist auch für die Identifizierung von Maßnahmen verantwortlich, die zur Korrektur fehlerhafter Datenerfassungspraktiken und zur Minimierung solcher zukünftiger Vorkommnisse erforderlich sind. Ein Team wird die Notwendigkeit dieser Maßnahmen eher nicht erkennen, wenn seine Verfahren vage formuliert sind und nicht auf Feedback oder Schulungen basieren.

Probleme bei der Datenerhebung, die sofortiges Handeln erfordern:

  • Systematische Fehler
  • Verletzung des Protokolls oder wissenschaftliches Fehlverhalten
  • Fehler in einzelnen Datenelementen
  • Leistungsprobleme einzelner Mitarbeiter oder Sites

z/OS ist ein weit verbreitetes Betriebssystem für IBM Mainframes. Es wurde entwickelt, um eine stabile, sichere und kontinuierlich verfügbare Umgebung für Anwendungen zu bieten, die auf dem Mainframe ausgeführt werden. Betriebsdaten sind Daten, die das z/OS-System erzeugt, wenn es ausgeführt wird. Diese Daten geben den Zustand des Systems an und können verwendet werden, um Quellen von Leistungs- und Verfügbarkeitsproblemen im System zu identifizieren. Die Analyse von Betriebsdaten durch Analyseplattformen liefert Erkenntnisse und Handlungsempfehlungen, um das System effizienter zu machen und Probleme zu lösen oder zu vermeiden. IBM Z Common Data Provider sammelt IT-Betriebsdaten von z/OS-Systemen, wandelt sie in ein verbrauchbares Format um und streamt sie an Analyseplattformen. [7]

IBM Z Common Data Provider unterstützt die Erfassung der folgenden Betriebsdaten: [8]

    (SMF)-Daten
  • Protokolldaten aus folgenden Quellen:
    • Jobprotokoll, die Ausgabe, die von einem laufenden Job in eine Datendefinition (DD) geschrieben wird
    • z/OS-UNIX-Protokolldatei, einschließlich des Systemprotokolls von UNIX System Services (syslogd)
    • VSAM (Virtual Storage Access Method)-Cluster mit Einstiegssequenz
    • z/OS-Systemprotokoll (SYSLOG)
    • IBM Tivoli NetView for z/OS-Nachrichten für z/OS High Performance Extensible Logging (HPEL)-Protokoll
    • IBM Resource Measurement Facility (RMF) Monitor III-Berichte

    DMP ist die Abkürzung für Data Management Platform. Es ist ein zentralisiertes Speicher- und Analysesystem für Daten. DMPs werden hauptsächlich von Vermarktern verwendet und dienen dazu, große Datenmengen zusammenzustellen und in erkennbare Informationen umzuwandeln. [9] Marketingspezialisten möchten möglicherweise Erst-, Zweit- und Drittanbieterdaten erhalten und verwenden. DMPs ermöglichen dies, da sie das Gesamtsystem von DSPs (Demand Side Platform) und SSPs (Supply Side Platform) sind. In der Werbung sind DMPs unverzichtbar, um Marketer bei zukünftigen Kampagnen zu optimieren und zu begleiten. Dieses System und seine Wirksamkeit beweisen, dass kategorisierte, analysierte und zusammengestellte Daten weitaus nützlicher sind als Rohdaten.


    Abstrakt

    Die Verbesserung des Ernährungszustands ist ein wesentlicher Weg zu einer guten Gesundheit. Diese Studie untersucht die Auswirkungen der Migration erwachsener Kinder auf die Nährstoffaufnahme zurückgelassener älterer Erwachsener im ländlichen China.Wir verwenden Daten aus vier Wellen (2004–2011) des China Health and Nutrition Survey und verwenden individuelle Methoden mit festen Effekten, um Daten zu verarbeiten. Die Ergebnisse zeigen, dass die Migration der Nachkommen mit einem signifikant höheren Ernährungszustand der zurückgelassenen Eltern verbunden ist, insbesondere einer höheren Aufnahme von Proteinen, Kohlenhydraten, Vitaminen B1–B3, Phosphor, Magnesium, Eisen, Selen und Kupfer. Die Aufnahme einiger dieser Nährstoffe liegt unter den empfohlenen Werten. Die Größenordnung der geschätzten Effekte variiert zwischen 4 % und 24 %. Ältere Erwachsene, die mit ihren Enkeln in ländlichen Haushalten leben oder ein geringes Einkommen haben, profitieren stärker von erwachsenen Migrantenkindern im Haushalt. Die Verbesserung der Ernährungsergebnisse von zurückgelassenen älteren Erwachsenen ist hauptsächlich auf den erhöhten Verzehr von Getreide, Fleisch, Eiern und Fisch zurückzuführen.


    WEB-PANEL 1

    Einführung in die Belegungsmodellierung

    Ein Belegungsmodell (MacKensie et al., 2018) ist auf seiner fundamentalen Ebene ein gemischtes Modell, eine Mischung aus zwei Wahrscheinlichkeitsverteilungen, um die beiden Unsicherheitsquellen während einer Umfrage zu beschreiben. Einer ist die Stichprobenvariation und der andere ist die unvollkommene Erkennung. Im einfachsten Fall wird ein Standort wiederholt besucht, um das Vorkommen einer Zielart nachzuweisen. Zufällig kann es vorkommen, dass die Zielart während eines bestimmten Besuchs nicht anwesend ist. Dadurch wird die Anzahl der Erkennungen x aus einer Gesamtzahl von Besuchen n ist eine Zufallsvariable und wird normalerweise durch die Binomialverteilung modelliert. In fast allen Belegungserhebungen ist unsere Erfassungsmethode selten perfekt. Wir können die Zielspezies möglicherweise nicht erkennen, wenn sie vorhanden ist. Der imperfekte Erkennungsprozess wird durch eine Bernoulli-Verteilung modelliert (ein Spezialfall der Binomialverteilung, wenn n = 1). Bei der Durchführung einer Umfrage haben wir beobachtet, wie oft (x) erkennen wir das Ziel in n besucht. Aufgrund einer unvollständigen Erkennung können wir nicht definitiv sagen, dass eine beobachtete 0 darauf zurückzuführen ist, dass das Ziel nicht vorhanden ist oder die Erkennung fehlgeschlagen ist. Mathematisch können wir den Prozess der Datenerzeugung jedoch als Ergebnis der beiden separaten Zufallsprozesse beschreiben.

    (A1)

    Eine typische Auslastungsstudie soll Informationen liefern, die separat geschätzt werden können ψ und P. Der von Geissler und Fuller (1987) entwickelte Ad-hoc-Zwei-Schritt-Ansatz ist beispielsweise darauf ausgelegt, zu schätzen P zuerst und dann das beobachtete verwendet x schätzen θ. Der Prozess der Schätzung P erfordert wiederholte Probenahmen an denselben Standorten und das Zählen der Anzahl der Entdeckungen der Zielart und der Gesamtzahl der Besuche nach der ersten Entdeckung (wenn das Vorhandensein der Zielart bestätigt wird). Die Erkennungswahrscheinlichkeit wird dann durch die Anzahl der Erkennungen dividiert durch die Anzahl der Besuche angenähert. Andere Umfragedesigns zielen darauf ab, Kovariaten zu verwenden, um die notwendigen Informationen zu liefern, um die beiden Wahrscheinlichkeiten besser trennen zu können. Diese Designs funktionieren nicht immer gut im Rahmen der klassischen Statistik, wo normalerweise der Maximum-Likelihood-Schätzer verwendet wird. Neben der inhärenten positiven Korrelation zwischen der Erkennungswahrscheinlichkeit und der Besetzungswahrscheinlichkeit lauert immer das zugrunde liegende numerische Identifikationsproblem. Das heißt, je häufiger die Zielart ist, desto einfacher ist es, sie zu erkennen.

    Bayessche Analyse von Belegungsmodellen

    (A2)

    Die Implementierung dieses Modells unter MCMC (mit winbug , jags oder stan ) ist unkompliziert. Typischerweise werden für Modellparameter vage oder flache Priors verwendet. Ein solches Modell wird häufig mit MCMC ausgeführt. Das Problem der numerischen Identifizierbarkeit spiegelt sich jedoch in der stark korrelierten Gelenkposterior-Verteilung von ψ und P Überreste. Wenn marginale posteriore Verteilungen von ψ und P gemeldet werden (das Standardausgabeformat fast aller MCMC-Softwarepakete), sind wir uns der hohen Korrelation zwischen ψ und P vielmehr beobachten wir entweder weit verbreitete Randverteilungen oder, wahrscheinlicher, stark verzerrte Randverteilungen, die nahe 0 oder 1 konzentriert sind. Das Problem der falschen Darstellung der korrelierten Gelenkposterior-Verteilung durch die posterioren Randverteilungen ist ziemlich häufig (Qian, 2012). Ohne zusätzliche Informationen (z. B. eine richtige informative gemeinsame Vorgeschichte) werden diese numerischen Probleme immer vorhanden sein. Folglich liegt der Schlüssel zu einem erfolgreichen Bayes-Belegungsmodell in der Entwicklung einer geeigneten gemeinsamen Prior-Verteilung der beiden Wahrscheinlichkeiten.

    Bei der Nutzung von eDNA für die Belegungsmodellierung sehen wir uns nicht nur der mangelhaften Erkennungswahrscheinlichkeit (falsch-negativ), sondern auch falsch-positiv gegenüber. Lassen PP und Pn die Wahrscheinlichkeit eines falsch positiven bzw. falsch negativen (beachten Sie, dass P = 1 − Pn). Die beobachtete Anzahl der Anwesenheiten x ist immer noch eine binomiale Zufallsvariable, aber die Wahrscheinlichkeit, eine Anwesenheit (positive eDNA) zu beobachten, ist jetzt θ = ψ(1 − Pn) + (1 − ψ)PP. Ohne richtige (informative) Priors für PP und Pn, wird die Belegungsmodellierung immer numerisch instabil sein.

    Bitte beachten Sie: Der Herausgeber ist nicht verantwortlich für den Inhalt oder die Funktionalität der von den Autoren bereitgestellten unterstützenden Informationen. Alle Anfragen (außer fehlenden Inhalten) sollten an den entsprechenden Autor des Artikels gerichtet werden.


    Schau das Video: PADI IDC Dive theory exam preparation. Altitude diving (Juni 2022).


Bemerkungen:

  1. Dharr

    Was für ein merkwürdiges Thema

  2. Chiko

    Natürlich. Das war und mit mir. Wir werden diese Frage diskutieren.

  3. Kajar

    bemerkenswert, die sehr kostbare Münze

  4. Hwertun

    Nein, nichts davon ist wahr. Ich spreche nicht über das Gespräch, ich spreche endlich darüber. Alle Argumente sind Gamno.



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