וִידֵאוֹ: שימוש בתורת הכאוס להחייאת הדיג
2023 מְחַבֵּר: Peter Bradberry | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-21 22:33
יש פחות דגים בים מאי פעם. תיאוריית המורכבות, טוען המתמטיקאי ג'ורג 'סוגיהארה, מספקת דרך אינטואיטיבית להחיות את הדיג בעולם.
כשג'ורג 'סוגיהארה קורא על משברי אשראי וחילוצים פדרליים, הוא נוטה לחשוב על סרדינים - סרדינים מקליפורניה, אם לדייק.
כמה עשורים לאחר השפל הגדול, דיג הסרדינים בקליפורניה סבל מקריסה הרסנית דומה. דייגים שנחתו בדרך כלל יותר מ -500,000 טון סרדינים מדי שנה במהלך שנות השלושים תפסו פחות מ -5,000 טון בשנים הגרועות ביותר של שנות החמישים והשישים. בעוד שמספר קסנדרות אולי היו מזהירים מפני צרות בכל מקרה, איש לא יכול היה לחזות בדיוק מתי כל קריסה תגיע או עד כמה היא תהיה חמורה.
קריסת הסרדינים תמהה את מומחי הדייג. חלקם האשימו את דיג היתר. אחרים חשדו בתנודות רוח משתנות או בקירור טמפרטורות פני הים. אך איש לא יכול היה להוכיח אף אחד מהמקרים. ברצונה להוטה למנוע קריסה כזו, הקימה קליפורניה מערכת ניטור שאוספת נתונים על זחלי סרדינים מזה 50 שנה. סוגיהארה, מתמטיקאי ואקולוג תיאורטי במכון Scripps לאוקיאנוגרפיה בלה ג'ולה, קליפורניה, ניתח את הנתונים והגיע למסקנה מפתיעה: שני ההסברים האפשריים לקריסת הסרדינים היו שגויים.
מסקנתו, במחקר שפורסם ב- Nature בשנת 2006, הייתה שהבעיה הייתה קציר של יותר מדי דגים גדולים. סירות דיג הותירו אחריה אוכלוסייה של כמעט כל הצעירים. סוגיהארה הראה כי מתמטית אוכלוסיות כאלה אינן יציבות. דחיפה קלה עלולה ליצור התמוטטות בום או קטסטרופלית.
תאר לעצמך, אומר סוגיהארה, דג של 500 קילו באקווריום. האכילו אותו יותר, וזה נהיה שמן יותר. להאכיל אותו פחות, וזה נהיה דק יותר. האוכלוסייה (של אחת) יציבה. אבל שים 1,000 דגים של חצי קילו באקווריום ההוא, ומחסור במזון עלול לגרום למותם של מאות, מכיוון שבטגנים הקטנים יש פחות שומן בגוף המאוחסן, ולכן הם לא יכולים לחסל רעב קצר. גם שפע המזון לא אומר בהכרח שכל הדגים גדלים; זה יכול לעודד רבייה ותנופת אוכלוסייה - שעלולה בתורו להכריע את אספקת המזון ולהוביל לחזה נוסף. זו מערכת לא יציבה. "זו המציאות של דיג, של כלכלות, של הרבה מערכות טבעיות", אומר סוגיהארה. ההיסטוריה האחרונה של דיג סרדינים ממחישה את חוסר היציבות: הדייגים לאורך החוף המערבי מקנדה ועד מקסיקו קוצרים כעת מיליון טונות של סרדינים מדי שנה.
אבל חוסר היציבות הזה לא מובן לאנשים שמנהלים דיג, טוען סוגיהארה. על פי החוק הם מנהלים דייגים תמורת "תשואה מקסימאלית". התפיסה כי קיימת תשואה מרבית כזו מרמזת על כך שדגים צומחים בשיווי משקל וכי ניתן להתאים את הקציר בהתאם לגידול זה כדי לשמור על יציבות התשואה. לעומת זאת, סוגיהארה רואה בדיג מערכת מורכבת וכאוטית, הדומה לרשתות פיננסיות. הם דומים כל כך, עד כי ענק הפיננסים העולמי דויטשה בנק פיתה את סוגיהארה מהאקדמיה לזמן מה; שם, בין השנים 1996-2001, הוא השתמש בהצלחה בטכניקות האנליטיות שבהמשך קרא לעבודת הסרדינים שלו כדי לחזות לטווח הקצר לגבי תנודות השוק.
למרות שמערכות אקולוגיות ימיות ושווקים פיננסיים נראים אקראיים, מסביר סוגיהארה כי הם לא. פירוש הדבר שניתן לעשות תחזיות לטווח הקצר, כמו שקורה במזג האוויר. האקולוג הנודע רוברט מ 'מאוניברסיטת אוקספורד מכנה את החיזוי הזה "הצד השני של הכאוס." מאי פיקח על עבודת הדוקטורט של סוגיהארה באוניברסיטת פרינסטון כשהיה שם פרופסור אורח וכיום הוא משתף פעולה תכוף. "ג'ורג 'היה אחד הראשונים שראה בזה מתכון לחיזוי", הוא אומר.
המחקר של סוגיהארה מגיע בזמן של דאגה עצומה לגבי עתיד הדייג העולמי. אולי הדו"ח המדאיג ביותר הגיע בסוף שנת 2006, כאשר בוריס וורם, אקולוג לשימור ימי באוניברסיטת דלהאוזי בנובה סקוטיה, דיווח במדע כי עבור 29 אחוז מהמינים הנמצאים כיום, התפוסה צנחה לפחות מעשרה אחוז מהמרבי ההיסטורי.. אם המגמות יימשכו, הוא דיווח, כל הדיג ברחבי העולם יקרוס עד 2048.
אחרים חושבים שהעתיד כמעט לא כל כך קודר. "זה מאוד תלוי איפה אתה נמצא", מעיר ריי הילבורן, פרופסור לניהול דיג באוניברסיטת וושינגטון. ארה"ב, קנדה וכמה מדינות מפותחות אחרות הורידו את שיעורי הדייג, והעתיד נראה בהיר יותר, הוא אומר. אך באסיה ובאפריקה חסרות ניהול דייגים יעיל, ואפילו מדינות אירופה לא הצליחו להסכים על תוכניות ניהול יציבות. הדיג באזורים אלה נמצא בסכנה הרבה יותר גדולה, קובע הילבורן.
ההשלכות המעשיות של עבודתו של סוגיהארה ברורות. לתקנות הדיג הנוכחיות יש בדרך כלל מגבלות גודל מינימליות להגנה על דגים קטנים יותר. זה, טוען סוגיהארה, ממש לא נכון. "לא צריך לזרוק את הצעירים אלא את הדגים הגדולים והזקנים יותר שיש לחסוך", הוא מסביר. הם מייצבים את האוכלוסייה ומספקים "צאצאים איכותיים יותר ויותר". ניסויים במעבדה עם דגים בשבי מגבים את מסקנותיו של סוגיהארה. לדוגמא, דייוויד קונובר מאוניברסיטת סטוני ברוק מצא כי קציר כסף אטלנטי גדול יותר מהטנקים שלו במשך חמישה דורות מייצר אוכלוסייה של אנשים קטנים יותר.
סוגיהארה הראה גם כי אוכלוסיות של מיני דגים שונים קשורות. רוב התקנות מחשיבות כל מיני סרדינים, סלמון או דג חרב - בבידוד. אבל דיג, הוא אומר, הוא כמו שוק המניות - התרסקות של מין אחד או שניים, או קרן גידור או בנק משכנתאות, יכולים לגרום לקריסה קטסטרופלית של המערכת כולה.
סוגיהארה השתמש גם בניסיונו המשולב באקולוגיה ובפיננסים כדי לעבוד על סוגים חדשים של תוכניות ניהול דייגים. האחד הוא הרעיון של נקודות זיכוי "לתפוס לוואי". לוכד משנה מתייחס לצבים, הכרישים ובעלי חיים אחרים שצי הדייג אינו מחפש אלא תופס בטעות. בתכנית זיכויים לתפיסת לוואי סחירה ניתן היה להקצות לסירות דיג מספר מסוים של זיכויים. כאשר הם השתמשו בזיכויים אלה, הם יצטרכו להפסיק לדוג או לקנות נקודות זכות נוספות בשוק הפתוח. עם עליית תפוס הלוואי, מספר הזיכויים המצטיינים יירד ומחירם יעלה. לפיכך לסירות דייג יהיה תמריץ כלכלי למזער את מלכודת הלוואי שלהם, מכיוון שעל ידי כך הם יוכלו להמשיך לדוג עוד.
עבודתו של סוגיהארה על דיג לא קיבלה הסכמה אוניברסאלית. רוג'ר יואיט, עוזר מנהל המרכז הלאומי לאוניברסיטת האוקיינוס והאטמוספירה במדעי הדגה הדרום-מערבית בלה-ג'ולה, מעיר כי עבודתו של סוגיהארה "קצת מרתיעה" את אנשים בניהול הדיג. "בדיג, הגישה הקלאסית היא מודל אוכלוסיות על בסיס עקרונות ראשונים. אנו יודעים כמה מהר [דגים בודדים] גדלים, כמה מהר הם מתרבים, בני כמה הם מתבגרים, כמה תינוקות יש להם ", מסביר יואיט. "הגישה של ג'ורג 'היא גישה אחרת לגמרי. הוא מסתכל על התנהגות העבר כדי לראות אם הוא יכול לחזות התנהגות עתידית. " במובן הגס, סוגיהארה אינו צריך לדעת על שיעורי גדילה, רבייה.
או תמותה.
בארי גולד, מנהיג מאמץ השימור הימי בקרן גורדון ובטי מור בסן פרנסיסקו, מתאר את הכלים האנליטיים של סוגיהארה כ"חשובים להבנת האופן בו אנו מנהלים דיג ". אבל הוא חושב שהניתוח של סוגיהארה זקוק לבדיקה של העולם האמיתי: "עד שזה לא יהיה בשטח ונראה איך ענף הדייג מגיב לזה, לא נדע איך זה יעבוד.".
חלקית בתגובה לגולד ואחרים על היעדר מבחני שטח משכנעים, סוגיהארה מנהל כעת משא ומתן עם קבוצות בענף הדייג כדי לנסות לממש את עבודתו. "ברגע שהפסקת לדמיין שהעולם הוא שעון, שהוא צפוי ביותר, אתה יכול לעשות תחזיות טובות יחסית לטווח הקצר", הוא קובע. "יש לי אמון רב בכושר ההמצאה האנושי. אבל הצעד הראשון הוא הכרה במציאות. ".
חלק מתוכנית בת 12 שלבים לאקולוגים של דיג? "כן," אומר סוגיהארה. "זה מרגיש קצת ככה.".