El cambio climático y la aplicación del enfoque ecosistémico · rápido cerca del Ecuador y más...
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www.csiro.cl
El cambio climatico y la aplicacion del enfoque ecosistemico: Dos desafíos actuales para la sustentabilidad de las pesquerías.
CSIRO-CHILE GLOBAL
Patricio A. Bernal | Director Científico Océanos y Costas
Lima, 16 Febrero 2017
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Sección 1: CSIRO en 5 palabras.
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CSIRO
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CSIRO – Rol fundamental en la innovación
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Unidades de Negocios de CSIRO
OCEANS ATMOSPHERE
FOOD AND NUTRITION
ENERGY
AGRICULTURE
MINERALS RESOURCES
MANUFACTURING LAND AND WATER
BIOSECURITY
DIGITAL PRODUCTIVITY
Chile’s CE
Chile’s CE
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El record de logros: Principales invenciones
4. EXTENDED WEAR CONTACTS
2. POLYMER BANKNOTES
3. RELENZA FLU VACCINE
1. Fast WLAN Wireless Local Area Network
5. AEROGARD 6. TOTAL WELLBEING DIET
7. RAFT POLYMERISATION
8. BARLEYMAX 9. SELF TWISTING YARN
10. SOFTLY WASHING LIQUID
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China Australia Alliance for New Energy Vehicle Innovation
Contactos Globales: impacto de las asociaciones
80+ countries
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Sección 2: El desafío del Cambio Climático Los cambios
Algunas estrategias para adaptarse al Cambio Climático
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El Clima del Océano está cambiando ~ 60 años
Ridgway( 2007); Hill et al. (2011)
• Temperatura (+) • Salinidad (+) • Nivel del Mar (+) • Corrientes y transporte (+, -) • pH (-) • Precipitaciones (+, -) • Vientos (+, -) • Olas (+) • Otras variables (?)
• El Sur-Este de Australia parece ser un hotspot
• Rápido calentamiento en los últimos 60 años
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Climate Change Impacts on the Ocean
Poloczanska et al 2007
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El Cambio Climático producirá cambios significativos en el Pacífico.
Se producirá un debilitamiento de los vientos alisios del este;
Se espera que la temperatura superficial del mar se caliente más rápido cerca del Ecuador y más lentamente lejos del ecuador;
La termoclina ecuatorial, que marca la transición entre la capa superficial mezclada por el viento y las capas más profundas se hará menos profunda, acercándose a la superficie del océano; y
En cambio los gradientes de temperatura a través de la termoclina se harán más pronunciados.
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El Sistema ecuatorial normal
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El Niño: hoy conocemos dos variedades
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Su contraparte: La Niña
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El Niño típico o del Pacífico Sur-Este 1997-1998
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El Niño Modoki o del Pacífico Central: 2009-2010
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Un Niño híbrido: 2004-2005
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Según los modelos los eventos fuertes se tienden a agrupar en el Pacífico Sur-Este
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Una predicción de la intensidad del cambio
• Usando cálculos basados en índices históricos de El Niño, Shen encontró que las proyecciones existentes del cambio climático están asociadas a un aumento de frecuencia de El Niño del Pacifico Central (modoki) comparado con El Niño del Pacífico Sur Este.
• Cuando la comparación se restringe a los 6 modelos del clima que mejor representan para el Siglo XX la proporción de El Niños PC vs El Niño PSE, la frecuencia de aparición de El Niño PC vs El Niño PSE, aumenta hasta cinco veces bajo condiciones de calentamiento global.
• Este cambio estaría asociado a un aplanamiento de la termoclina en el Pacífico ecuatorial
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Alexandrium catenella
Jan 15
Jan 16
Feb 15
Feb 16
Mar 15
Mar-Apr 16
Los Lagos
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En qué posición deja esto a los pescadores y cultivadores marinos?
• Cambio Climático un futuro en el que la experiencia previa tiene menos valor
• Puede que el pasado no se repita : nuevas combinaciones de la física, química y biología
• Basadas en la mejor información disponible, se necesita tomar decisiones que en general sean aceptables, aún si los detalles cambian. (Manejo del riesgo)
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La Adaptación es planificar para el futuro
Vu
lner
abili
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Anticipated Climate Change
• Adaptación Pasiva o Autónoma • No existen esfuerzos dirigidos para
adaptar las prácticas de pesca • Los pescadores simplemente siguen los
cambios en la distribución de los peces y adaptan sus aparejos y métodos de pesca para pescar mejor
• Adaptación dirigida • Se realizan esfuerzos dirigidos para
adaptar las prácticas de pesca y el manejo pesquero
• La extensión espacial y la duración temporal de las áreas bajo manejo pesquero pueden ser modificadas
• El manejo del esfuerzo puede modificarse
• Se pueden poner en práctica Estrategias de Cosecha y puntos de referencia, los que tambien pueden modificarse
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Opciones y Vías de Adaptación para los pescadores (varias escalas de tiempo, niveles de riesgo y costos)
Modificado de Howden et al (2011)
Fishing times and areas
Gear types and technology
Otras opciones?
Mejoramiento del Stock enhancement
Habitats Artificiales
Diversificación y manejo del riesgo
Nuevas especies, nuevas localidades
Contracción/expansión de la estación de pesca, localidades
Mejor utilización de las especies acompañantes (bycatch)
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Pronóstico estacional: pesquerías y acuicultura
• Por qué es posible hacerlo ahora? • En Agricultura se le ha utilizado por décadas
– Históricamente se ha basado en el pronóstico El Niño – La Niña
– Se ha hecho más sofisticado – en la actualidad apoya decisiones del tiempo para plantar, uso de fertilizantes, variedad de cultivares, tillaje y densidad de stocking….
– Herramientas de apoyo a la toma de decisiones
• En el medio Marino y Costero: Desarrollo del modelo POAMA
– Predictive Ocean Atmosphere Model for Australia
– Similar a un modelo meteorológico, pero con pronósticos más largos
• Se aumenta la ventana de tiempo – disminuye la resolución espacial.
– Pronósticos con hasta cuatro meses de adelanto
• Confianza del pronóstico disminuye más hacia el futuro
– Incluye un rango de variables marinas y atmosféricas
– Temperatura del mar, temperatura del aire, lluvia (otras..)
• Necesita probarse para cada caso.
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Distintos Métodos de Pronósticos
Regional
Actual Futuro
Regional
Local Local Local Local
Regional Regional
Downscaling
Pronóstico
dinámico
Modelos
Estadísticos
POAMA
Basado en datos históricos
No da cuenta de los cambios
Climáticos esperados
Basado en leyes de
la físisca
Puede predecir
eventos sin
precedentes
Y utilizar datos
Locales para
calibrar y validar
Predictive Ocean Atmosphere Model for Australia (POAMA)
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Decisión de
Manejo
POAMA SST
Pronóstico específico para Centros de cultivo de salmón
Pronóstico
Datos del Centro
Ima
ge
: CS
IRO
V. Lyne
En aplicación
• 4 sitios en 2011/12
• Hasta 4 meses de adelanto
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Decisión de
manejo
Pronósticos POAMA
Pronóstico para camarones
Datos locales
Pronóstico para
centros
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Quienes usan los pronósticos
estacionales?
• Atún (Este de Australia) • managers zonifican areas de pesca
– Hobday et al. (2010; 2011)
• Salmón Atlántico (Tasmania) Temperatura del agua en verano
• Camarón (Queensland) Lluvia y temperatur a del aire
• Corales (Queensland) Pronóstico de“blanqueammiento”para los managers
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Información y datos de respaldo (SEAP case studies, Pecl et al 2009,
Welch et al, socio-economic)
Cadens ade suministros futuras (basadas en escenarios)
Mercados Análisis de la
Demanda
Análisis del ciclo de vida
Percepción Social (entrevistas) Status quo
Percepción Social (entrevistas)
Opciones Futuras
Alternativas de
adaptación y
Escenarios
Análisis de barreras con expertos en políticas
(opciones actuales y futuras)
Cadenas de suministro típicas (8 pesquerías/sectores)
Otros modos de adaptación al Cambio Climático Mercados y oportunidades a lo largo de las cadenas
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Sección 3: El desafío del enfoque ecosistémico El caso Australiano
El manejo ecosistémico en pesquerías
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Las Industrias Marinas de Australia
Valor Agricultura $41.8 billion
Valor Agricultura $41.8 billion
Valor de las industrias Marinas
$48 billion (AIMS Index of Marine Industry 2014)
Exploración y extracción de gas y petróleo mar afuera
$24.2bn
Turismo Marino y actividades recreativas
$11.1bn
Construcción naviera, reparación y servicios de infraestructura y mantención.
$6.4bn
Pesquerías Comerciales y acuacultura
$2.3bn
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Carácter de la Pesca en Australia
• >100 especies y se pescan decenas de spp.
• Unas pocas especies de gran valor: • pesquería de camarón boreal (Penaeus or Fenneropenaeus)
• la pesquería estatales del abulón (Haliotis)
• la pesca de la langosta de roca (Jasus and Panulirus)
• pesca de tiburón (Mustelus antarcticus)
• bacalao de profundidad (Dissostichus eleginoides)
• Muchas pesquerías son mixtas y de muchas especies
• Y muchas pesquerías son de bajo a muy bajo valor = Los datos son limitados o pocos datos.
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2014 - 227.123 Ton (75.000 Acuacultura) $2.5 bn ~ $11.000/t
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– detener la sobrepesca, – reconstruír los stocks sobrepescados, y – reducir los impactos ambientales
Commonwealth of Australia (2014). Fishery Status Reports 2013–14
• Pesquerías estables • Sustentabilidad aumentó • Disminuyó la
incertidumbre • Bajó sobrepesca y sin
sobrepesca
Desde 2004-5 Pesquerías con HSs, ERAEF, EBFM
Biomass
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Status de los
stocks en 2013-14
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Manejo Pesquero Basado en Ecosistemas (EBFM)
Desarollo y aplicación de Estrategias de Cosecha (HSs)
Evaluación del Riesgo Ecológico para los efectos de la pesca(ERAEF)
Manejo espacial para mitigar los impactos de la pesca
Evaluación de Estrategias de manejo para toda la pesquería (MSE)
Ecosystem Exploitation Rate
Gulper Listening Stations
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Qué es una Estrategia de
Captura? (Harvest Strategy)
“Una estrategia de manejo es un marco que especifíca acciones pre-determinadas de manejo en una pesquería que actúa sobre una especie objetivo determinada (a nivel del stock o de la unidad de manejo), acciones que son necesarias para lograr los objetivos ecológicos, económicos o sociales del manejo, previamente acordados”.
(Sloan et al. 2014)
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Evaluación de Estrategias de Captura
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Poblaciones de Peces y Pesca datos de monitoreo
Evaluación
La comparación con los
puntos de referencia
normas de
control de las capturas
captura y / o esfuerzo
recomendados
Metas y Objetivos
para la pesquería
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Gestión de la Pesca del Sureste
El Cambio Climático y la aplicación del enfoque ecosistémico | Patricio A. Bernal
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Riesgo de qué….?
• Colapso del Stock
• Extinción de especies
• Alteración del rango geográfico
• Introducción de especies exóticas
• Cambio de régimen
• Fragmentación del habitat
• Pérdida de depredadores tope
• Cambios mayores en la composición de la comunidad
• Cascada trófica
Qué es el riesgo ecológico?
Riesgo es la probabilidad que alguna propiedad del sistema ecológico cambie más allá de límites acceptables
(Riesgo de NO lograr los objetivos ecológicos del manejo)
Ejemplos de eventos no deseables:
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Evaluación del Riesgo Ecológico (ERA)
• ERA es una herramienta clave en apoyo del enfoque ecosistémico en pesquerías (EBFM)
• Analogo a la evaluación de stock
• Se requiere evaluar los impactos de la pesca sobre todos los componentes del sistema ecológico, incluyendo especies, habitats y comunidades
• CSIRO ha desarrollado la Evaluación de Riesgo Ecológico para los Efectos de la Pesca ERAEF (ERA para la pesca)
(A .Hobday et al 2011 Fish. Res. 108)
(A Williams et al. 2011 Fish. Res. 112)
El Cambio Climático y la aplicación del enfoque ecosistémico | Patricio A. Bernal 44 |
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Evaluación del riesgo ecológico Requisito para la certificación, exportar & permisos de comercialización.
Scoping
Scoping
Level 1
Level 2
Level 3
Ris
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eme
nt
Res
po
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L H
L H
L H
Comprehensive
Focused
Time & $$
Time & $$
Uncertain
More certain
Qualitative
Quantitative
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Evaluación de Riesgo Ecológico– (ERAs) Se aplica por niveles (Tiered)
General (todo)
Enfocado
Tiempo & $
Tiempo & $$
Incierto
Mayor certeza
Cualitativo
Cuantitativo
Análisis de Escala, Impacto y consecuencias (SICA)
Análisis de Productividad & Susceptibilidad (PSA)
Análisis de sostenibilidad por efectos de la pesca (SAFE)
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Low risk
High risk
Susc
ep
tib
ility
Productivity
ERA Nivel 2 – Fauna acompañante demersal
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ERA Nivel 2 – habitats de fondo impactados por arrastre
3.57
3.64
3.18
3.88
3.88
3.61
1.72 1.80 3.13
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Aplicación del Análisis de Riesgo ERA
• Australia – 1000s de especies individuales evaluadas
– Más de 200 tipos de habitat evaluados
• Applications in US, RFMOs, Galapagos
• Marine Stewardship Council – Métodos del Nivel 1 y 2 se usan en su “Risk Based
Framework”
• CITES — Métodos adaptados por el JNCC para priorizar especies
Ver Hobday et al (2011) Fish. Res. 108: 372-384
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Cuales son los elementos claves de una
Estrategia de Captura?
• Objetivos operacionales definidos para la pesquería
• Indicadores de desempeño relacionados con los objetivos
• Puntos de referencia para los indicadores de desempeño
• Una declaración o acuerdo definiendo niveles de riesgo aceptables
• Una estrategia de seguimiento (monitoring) para recolectar datos y evaluar el desempeño de la pesquería
• Un proceso definido para desarrollar la evaluacion del desempeño de la pesquería.
• Reglas de Decisión o control capaces de controlar los niveles de captura o de actividad.
El Cambio Climático y la aplicación del enfoque ecosistémico | Patricio A. Bernal 50 |
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Evaluación de Estrategias de Manejo
DISEÑO Y ANÁLISIS
DEFINIR OBJETIVOS
MEDICIONES DEL DESEMPEÑO
EMITIR JUICIO SOBRE RESULTADOS
FACTORES BIOFISICOS
UTILIZACION POR EL HOMBRE
(INDUSTRIA) SEGUIMIENTO DE LA PESQUERÍA
INFORMES
EVALUACIÓN
MANEJO Y TOMA DE DECISIONES
PUESTA EN MARCHA (INFLUENCIAS
ECONOMICAS, SOCIALES & PSICOLOGICAS)
CICLO DE SIMULACION
ENFOQUE DE SISTEMAS + CICLO DE MANEJO ADAPTATIVO
Tabla Evaluacion
Estrategia de Manejo
Ob
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vos
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Modelo Atlantis – Juntándolo todo
ENVIRONMENT
HABITAT
PLANKTON
FOOD WEB
PREDATORS
INDUSTRIES
SOCIOECONOMIC
MANAGEMENT
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PLANKTON
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PREDATORS
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SOCIOECONOMIC
MANAGEMENT
Modelo Atlantis – Juntándolo todo
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Modelo Atlantis – Juntándolo todo
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Modelo Atlantis – Juntándolo todo
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Modelo Atlantis – Juntándolo todo
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Atlantis - Putting It Together
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Aplicación del Modelo Atlantis - 2016
Aplicaciones Existentes
Propuestos
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Atlantis en Norte América
Propuestos (en desarrollo o comenzando)
Activos
EBFM, indicadores,
limites
Limitación por fósforo
Hidrocarburos & hipoxia
Hipoxia, acoplamiento
anidado
Arrecifes
de Coral
EBFM, repartición de capturas, acidificación
Manejo conservación “vaquita”
Efecto en cuencas
ICZM
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www.csiro.cl
CSIRO-Chile Global Patricio A. Bernal Director Científico Oceanos y Costas
t +59 2 9123 4567 e [email protected] w www.csiro.au/
ADD BUSINESS UNIT/FLAGSHIP NAME
Gracias
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Sustained Observing of Marine Ecosystems
Biochemical tracers and genomics to monitor changes in trophic interactions Biochemical tracers and genomics to monitor changes in trophic interactions
“Smart” tags and acoustic telemetry
Biological, acoustic and optical methods for measuring mid-trophics
Underwater visual systems - autonomous underwater vehicles (AUVs), -baited remote underwater video surveys (BRUVS)
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Harvest Strategy Policy
Bmsy is the rebuilding target - default 0.4 B0
Bmey is the economic target - default 1.2 Bmsy or 0.48 B0
Biomass limit is 0.5 Bmsy - default 0.20 B0
Risk criterion - maximum 10% chance of falling below the limit in the long term under the harvest strategy
Harvest strategy = monitoring + assessment + harvest control rule
No targeted fishing below Blim
Default harvest control rule
Exp
loit
atio
n r
ate
Over fished
Overfishing
FLIM
BLIM
Biomass
BTARG BMSY
FTARG
(DC Smith et al 2009. Marine and Coastal Fisheries 1)
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Tier 4
Tier 3
Tier 2
Tier 1
HSs Implementation Tiered approach to Assessments
Full age-size & meta-structured stock assessments (robust)
Catch curve analyses (by age and length)
CPUE status & trends
Un
cert
ain
ty
Co
sts
High
Low
Low
High
CATCH
COST
Risky
Costly
Full size-structure stock assessment (old and/or uncertain stocks
- Explicit reduction in TAC as Tier level increases (more precautionary) - Stocks can move between Tiers
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Ecosystem Based Fisheries Management
Developing and implementing harvest strategies
Ecological Risk Assessment for the effects of fishing
Spatial management to mitigate impacts of fishing
’Whole of Fishery’ management strategy evaluation
Ecosystem Exploitation Rate
Gulper Listening Stations
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Year 1956 1963 1970 1977 1984 1991 1998 2005 2012
Pro
du
ctio
n (
TM, T
on
ela
das
)
Chile
Australia
Production Pesquera
FAO production statistics database
$1.4 bn ~ $538/t
$2.4 bn ~ $4,800/t
En 2014
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Concluding Remarks
• HSP successfully implemented in all Commonwealth fisheries — Range from data rich to data poor
— Most have undergone MSE testing
— HS being rolled out nationally regularly
• ERA is an effective means of dealing with ecosystem-based requirements (e.g. bycatch, habitats, TEP), even in data poor conditions
• EBFM is a core aim of modern fisheries management
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CMAR Capabilities Research Programs Research Scientist on marine,
coastal and atmospheric:
• Biologist & ecologists
• Quantitative & qualitative modellers
• Geneticists
• Physicist & biogeochemist
• Math & statisticians
• Bioeconomists
• Social scientists
• Software, system engineers & programmers
• Mechanic, electronic & fluid dynamic engineers
• Communicators
• Business managers
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Model Implementations
Existing models
Proposed
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