Morphological variability of otoliths for stock identification in chilean Hake Francisco Javier Muñoz Torres
Trabajo final de Fundamentos de la Ecología, Facultad de ciencias biológicas y químicas, Universidad de la Santísima Concepción, Julio 2020.
Introducción La intensa actividad pesquera y las malas decisiones en la administración de los recursos pesqueros han afectado seriamente al número de especies de las poblaciones en el mundo. Cuando el número de la población de una especie se ve sustancialmente reducida a niveles que la población no puede recuperar debido a la extracción por artes de pesca, definimos que esa especie está siendo afectada por sobrepesca (Peet et al, 2010). El problema de esta situación es que no es un hecho aislado, sino más bien recurrente en todo el mundo, según registros de la FAO (2018) (Organización de alimento y agricultura de la Naciones Unidas) el 34% de las pesquerías se encuentran en situación de sobrepesca y el 59% se encuentra en plena explotación. Además 50 mil millones de dólares se pierden anualmente por el exceso de pesca en el mundo.
Durante el siglo veinte muchas especies comerciales de pesca fueron explotadas hasta la extinción o reducción significativa de su población afectando a los ecosistemas marinos, ya que la remoción de una especie de un ecosistema provoca cambios en las redes tróficas por la disminución de un depredador o presa, disminuyendo la biodiversidad (Worm et al, 2006). La sobreexplotación afecta de mayor manera a especies más longevas y de mayor tamaño, por lo que especies demersales son más vulnerables a que las especies pelágicas (Pauly et al. 2005), también se ven afectadas especies migratorias longevas denominadas como “peces de mesa”, especies de gran tamaño que tienen una constante demanda en los mercados internacionales, por ejemplo, el Atún, Halibut o Bacalao. El ejemplo del colapso de la pesquería del Bacalao en el Atlántico norte es un suceso muy citado en la bibliografía, ya que a pesar de las medidas moratorias que se tomaron en las diferentes pesquerías cuando las población comenzó a disminuir, las continuas presiones de la industria pesquera terminaron en el colapso de la especie (Hilborn and Litzinger, 2009). El declive de las pesquerías genera un impacto en la economía de los países y trae consigo serias consecuencias sociales, insistiendo en el ejemplo del hemisferio norte, la aplicación de vedas del Bacalao en el año 1992 al noreste de Estados Unidos y del este de Canadá puso fin a una pesquería de más de 500 años, dejando sin trabajo a 35 000 personas (Schoijet 2002).
Chile no está ajeno a estos problemas, según el informe de la FAO (2008), las especies en sobrexplotación han aumentado en la actualidad y las costas chilenas estarían solamente por sobre el mar Negro y el Mediterráneo. Algo preocupante, ya que Chile cuenta con una línea de costa de más de 4000 km, siendo además, una de las costas más productivas del mundo gracias al sistema de corriente de Humboldt, el cual posee uno de los mayores sistemas de surgencias del mundo (Soto & Paredes 2008). Chile siempre se ha caracterizado por una gran diversidad y abundancia de recursos marinos y tuvo un desarrollo pesquero incipiente entre los años 1975 y 1989, el cual lamentablemente condujo rápidamente a las especies capturadas a un estado de situación de sobreexplotación (Schoijet 2002).
Una de las especies de mayor importancia en la pesquería de recursos demersales en la zona centro y sur de Chile es Merluccius gayi gayi, su nombre común es Merluza común o Merluza chilena, su distribución comprende entre los grados 18°30’ S a 44°00’ S de latitud, habita entre los 200 y 800 m de profundidad aunque también está presente entre los 30 y 40 m. Es uno de los depredadores más importantes de los ecosistemas pelágico y bento-demersal de la zona centro-sur de Chile (Cubillos et al., 2003) y podría considerarse un depredador clave en la pesquería, ya que tiene un impacto trófico sobre especies de importancia pesquera como la Sardina común y Langostinos colorado (Cuesta, 2015). La merluza chilena se alimenta principalmente de crustáceos como estomatópodos, langostinos y camarones, moluscos y peces pequeños como anchoveta y sardinas (Tello, 2014) y presenta canibalismo entre adultos mayores a 4 años y estados juveniles menores a 2 años (Cubillos et al, 2007) y hasta el año 1997 estaba representada por una única población o unidad de stock según Paya et al., 1997.
Durante el año 2001 la pesca de la merluza alcanzó desembarques históricos de 121 mil toneladas y luego fue cayendo gradualmente hasta el año 2004, donde la pesquería tuvo un declive y el desembarque ese año no superó las 40 mil toneladas (Tascheri et al., 2009). La Merluza común actualmente se encuentra en estado de sobrexplotación, como evidencia el total de su biomasa no supera los 300 mil individuos, sin presentar señales de recuperarse al 1.500.000 de individuos estimados en el año 2002 (Lillo et al, 2010). El estado de sobrexplotación es evidente también por la ausencia de individuos sobre los 5 años, recordando que Ojeda et al. 1997 describió hembras y machos de 20 y 15 años de edad respectivamente. La población está sustentada en individuos jóvenes que son presionados a madurar tempranamente con una reducción en la talla promedio de madurez a 33 cm (Gálvez et al, 2008). Es por esto que, respecto a la situación de las pesquerías en Chile, es de suma importancia tener un manejo adecuado y la extracción de los recursos marinos tenga un enfoque ecosistémico y sustentable y que se apliquen medidas que garanticen un manejo eficiente y sostenible de las pesquería a través la identificación de stocks y regulación de unidades de esfuerzo de pesca, ayudando a que los recursos pesqueros no se comprometan de manera irreversible extinguiendo a las especies y en consecuencia sufrir problemas sociales y económicos en la industria y población que vive en torno a las pesquerías (Avigliano, 2014).
En general es bastante complejo los problemas que se presentan durante el manejo de las pesquerías debido a la incertidumbre que representa identificar la distribución y conectividad entre las poblaciones pesqueras (Begg et al. 1999). Como fue nombrado anteriormente, Chile se caracteriza por tener una gran diversidad de organismos en sus costas, hasta antes de 1980 los recursos marinos eran consumidos prácticamente únicamente de manera local, pero luego mediante políticas gubernamentales que promovieron la exportación de estos recursos a un alto valor económico, los desembarques comenzaron a aumentar exponencialmente, dejando a varias especies en condición de sobreexplotadas (Gelcich et al, 2010). En consecuencia se crearon diversas medidas en la administración de las pesquerías para desarrollar una pesquería sustentable, las áreas de manejo y explotación de recursos bentónicos (AMERB), que representan áreas que permiten poner a prueba supuestos sobre la posibilidad de manejar recursos de manera sustentable e integral. Sin embargo, igualmente existen problemas en estas áreas, y lograr los objetivos de fondo puede tener dificultades. El problema es que el sistema natural es muy variable y es imposible manejar un área reducida de manera aislada al sistema completo, y debido a esto los pescadores se ven en la obligación de desplazar esos límites buscando los sitios de pesca (Stotz, 2018). Sin embargo, la legislación restringe el desplazamiento de los pescadores, limitándolos exclusivamente a realizar las actividades de extracción dentro de la región que les corresponde, no existiendo concordancia entre la escala de manejo y la escala en la que suceden los procesos naturales. Finalmente otro aspecto negativo es que el libre movimiento de pescadores dentro del territorio en épocas anteriores permitía que las áreas de pesca tuvieran “descanso”, otorgándoles un espacio de tiempo de recuperación a las poblaciones bentónicas como moluscos, algas, crustáceos, equinodermos y peces, por lo que estas medidas de manera indirecta pueden aumentar la presión en la explotación de los recursos (Stotz, 2018).
Como hemos revisado la administración de los recursos marinos puede ser compleja y por ende se debe tener en cuenta muchos factores y comprender que el ambiente marino es un sistema abierto con múltiples capacidades de respuesta a perturbaciones en diferentes escalas. La asignación de cuotas de pesca, no puede ser estimadas sin realizar estudios sobre la abundancia de los stocks pesqueros, los límites de su distribución, períodos de reclutamientos y ciclo reproductivo (Secor, 2014). Por ende para un buen manejo de los recursos en Chile, entre ellos la Merluza común, la identificación de stocks en las costas de Chile podría ayudar a recuperar las especies que hoy se encuentran en estado de sobreexplotación tomando mejores decisiones, por ejemplo en la asignación de cuotas. Para la identificación de stock hay variadas técnicas, por ejemplo en el caso de la Merluza chilena en el año 2000 a través de estudios de genética poblacional estimando el número promedio de sustituciones alélicas fue posible diferenciar a la categoría de subespecie Merluzas común que habitan en Chile y en Perú, quedando sus nombres científicos como Merluccius gayi peruanus en Perú y Merluccius gayi gayi en Chile (Hernández et al, 2000).
Otras técnicas para identificación de stock pueden ser utilizadas a nivel molecular como marcadores mitocondriales, marcadores Alozímicos o Microsatélites) estudios genéticos mediante Electroforesis de proteínas, aunque si no se cuenta con equipamiento y recursos económicos podría ser un inconveniente, ya que estas técnicas tienen un alto costo económico (Chavez & Saúl 2011) (Lundy et al, 1999). Sin embargo, la morfometría de otolitos técnica de bajo costo, es también utilizada para la identificación de diferentes stocks de especies comerciales (Ferguson et al, 2011), ya que la forma de los otolitos para los peces es un rasgo único de cada especie (Volpedo & Echeverría, 2000) y hoy en día, debido a los avances tecnológicos digitales y la potencia de las técnicas de análisis de imágenes en la actualidad, la morfometría se plantea como una excelente herramienta para determinar diferencias en las poblaciones de las especies comerciales para identificar unidades de stock , sugiriendo una diferenciación demográfica.
Los otolitos son cuerpos policristalinos compuestos carbonato de calcio alojados en el sistema vestibular que se forman durante la embriogénesis y se considera una estructura que registra los eventos externos diarios y anuales durante la vida de los peces (Morales, 1987). Los otolitos se encuentran en el interior del cráneo de los peces y se vinculan con funciones de equilibrio, audición y balance. La caracterización de los otolitos permite que las especies sean identificadas, ya que es un caracter específico para cada especie y es considerada la “huella dactilar de los peces” (Nolf & Steurtbaut, 1989). Esta caracterización se realiza en base a la relación largo y ancho, la cisura, , forma del antiorrostro y rostro, la forma y tipo del surco, ornamentaciones alrededor de los bordes, entre otros (materiales y métodos) (Volpedo & Echeverría, 2000). Podemos encontrar 3 pares de otolitos, sagita, lapilus y asterisco, el de mayor tamaño es sagita, mediante el cual es posible estimar la edad de los peces a través del estudio de la formación de anillos en su estructura (Pardo et al, 2017). Los otolitos al ser estructuras específicas han sido utilizados para realizar estudios de morfometría buscando relaciones y diferencias entre las poblaciones de una especie, por ejemplo diferencias morfométricas entre peces de centros de cultivo y peces escapados para evaluar la influencia del ambiente en las estructuras (Villar Montalt, 2018). En especies comerciales los otolitos se usan bastante para determinar stocks de pesca debido a que la morfometría y la morfología de los otolitos son estructuras fuertemente determinadas por el medio ambiente y el uso de hábitat de los peces (Avigliano et al, 2012).