استخدام نظرية الفوضى لتنشيط مصايد الأسماك
استخدام نظرية الفوضى لتنشيط مصايد الأسماك

فيديو: استخدام نظرية الفوضى لتنشيط مصايد الأسماك

Отличия серверных жестких дисков от десктопных
فيديو: الصيد بشباك الجر طريقة صيد مدمرة قد تحول قاع البحر إلى صحاري قاحلة😯⚓💪 2023, كانون الثاني
Anonim

يوجد عدد أقل من الأسماك في البحر أكثر من أي وقت مضى. يرى عالم الرياضيات جورج سوغيهارا أن نظرية التعقيد توفر طريقة غير بديهية لتنشيط مصايد الأسماك في العالم.

استخدام نظرية الفوضى لتنشيط مصايد الأسماك
استخدام نظرية الفوضى لتنشيط مصايد الأسماك

عندما يقرأ جورج سوغيهارا عن أزمات الائتمان وعمليات الإنقاذ الفيدرالية ، فإنه يميل إلى التفكير في السردين - سردين كاليفورنيا ، على وجه الدقة.

بعد عقود قليلة من الكساد العظيم ، كانت مصايد السردين في كاليفورنيا تعاني من انهيار مدمر مماثل. قام الصيادون الذين قاموا بإنزال أكثر من 500 ألف طن من السردين سنويًا خلال الثلاثينيات من القرن الماضي ، باصطياد أقل من 5000 طن خلال أسوأ سنوات الخمسينيات والستينيات من القرن الماضي. في حين أن قلة من كاساندرا ربما حذروا من حدوث مشاكل في كل حالة ، لم يكن بإمكان أحد أن يتوقع بالضبط متى سيحدث كل انهيار أو مدى خطورته.

حير انهيار السردين خبراء المصايد. ألقى البعض باللوم على الصيد الجائر. ويشتبه آخرون في تغير أنماط الرياح البيئية أو تبريد درجات حرارة سطح البحر. لكن لا أحد يستطيع إثبات أي من الحالتين. حرصًا منها على منع حدوث انهيار آخر من هذا القبيل ، أنشأت كاليفورنيا نظام مراقبة كان يجمع البيانات عن يرقات السردين على مدار الخمسين عامًا الماضية. سوجيهارا ، عالم الرياضيات وعالم البيئة النظرية في معهد سكريبس لعلوم المحيطات في لا جولا ، كاليفورنيا ، حلل تلك البيانات وتوصل إلى نتيجة مفاجئة: كلا التفسيرات المحتملة لانهيار السردين كانت خاطئة.

وكان استنتاجه ، في دراسة نُشرت في مجلة Nature في عام 2006 ، أن المشكلة تكمن في حصاد الكثير من الأسماك الكبيرة. كانت قوارب الصيد تترك وراءها مجموعة من جميع الأحداث تقريبًا. أظهر سوجيهارا أن مثل هؤلاء السكان غير مستقرين رياضياً. يمكن أن يؤدي التنبيه الخفيف إلى حدوث طفرة أو انهيار كارثي.

تخيل ، كما يقول سوجيهارا ، سمكة تزن 500 رطل في حوض مائي. أطعمه أكثر ، وسيصبح أكثر بدانة. قم بإطعامه أقل ، وسيصبح أرق. عدد السكان (واحد) مستقر. لكن ضع 1000 سمكة نصف رطل في هذا الحوض المائي ، وقد يؤدي نقص الغذاء إلى موت المئات ، لأن الزريعة الصغيرة تحتوي على كمية أقل من الدهون المخزنة في الجسم ، وبالتالي لا يمكنها الخروج من مجاعة قصيرة لا تعني وفرة الطعام بالضرورة أن جميع الأسماك تكبر ؛ يمكن أن يشجع التكاثر والازدهار السكاني - الأمر الذي قد يطغى بدوره على الإمدادات الغذائية ويؤدي إلى انهيار آخر. إنه نظام غير مستقر. يقول سوجيهارا: "هذه هي حقيقة مصايد الأسماك ، والاقتصادات ، والكثير من النظم الطبيعية". يوضح التاريخ الحديث لمصايد السردين أن عدم الاستقرار: يقوم الصيادون على طول الساحل الغربي من كندا إلى المكسيك بحصاد مليون طن من السردين سنويًا.

ويصر سغيهارا على أن عدم الاستقرار هذا لا يفهمه الأشخاص الذين يديرون مصايد الأسماك. بموجب القانون ، يديرون مصايد الأسماك لتحقيق "أقصى غلة". إن فكرة وجود مثل هذا الحد الأقصى من الغلة تعني أن الأسماك تنمو بمعدل توازن وأنه يمكن تعديل الحصاد وفقًا لهذا النمو للحفاظ على استقرار الغلة. في المقابل ، يرى سوجيهارا أن مصايد الأسماك نظام معقد وفوضوي يشبه الشبكات المالية. إنهما متشابهان للغاية لدرجة أن العملاق المالي العالمي دويتشه بنك قام بإغراء سوجيهارا بعيدًا عن الأوساط الأكاديمية لبعض الوقت. هناك ، من عام 1996 إلى عام 2001 ، استخدم بنجاح التقنيات التحليلية التي دعاها لاحقًا لعمل السردين لعمل تنبؤات قصيرة المدى حول تقلبات السوق.

على الرغم من أن كل من الأنظمة البيئية البحرية والأسواق المالية قد تبدو عشوائية ، كما يوضح سوجيهارا ، إلا أنها ليست كذلك. وهذا يعني إمكانية إجراء تنبؤات قصيرة المدى ، كما هو الحال مع الطقس. يسمي عالم البيئة البارز روبرت إم ماي من جامعة أكسفورد أن القدرة على التنبؤ هي "الجانب الآخر من الفوضى". قد أشرف على عمل الدكتوراه لسوجيهارا في جامعة برينستون عندما كان أستاذًا زائرًا هناك وهو الآن متعاون متكرر. يقول: "كان جورج من أوائل من رأوا هذا كوصفة لعمل تنبؤات".

تأتي أبحاث سوجيهارا في وقت يتسم بقلق بالغ بشأن مستقبل مصايد الأسماك في العالم. ربما جاء التقرير الأكثر إثارة للقلق في أواخر عام 2006 ، عندما ذكر بوريس وورم ، عالم البيئة البحرية في جامعة دالهوزي في نوفا سكوتيا ، في مجلة Science أنه بالنسبة لـ 29 في المائة من الأنواع التي يتم صيدها حاليًا ، انخفض المصيد إلى أقل من 10 في المائة من الحد الأقصى التاريخي.. وذكر أنه إذا استمرت الاتجاهات ، فسوف تنهار جميع مصايد الأسماك في جميع أنحاء العالم بحلول عام 2048.

يعتقد البعض الآخر أن المستقبل ليس قاتمًا للغاية. يعلق راي هيلبورن ، أستاذ إدارة مصايد الأسماك في جامعة واشنطن ، قائلاً: "إنها تعتمد بشكل كبير على مكانك الحالي". يقول إن الولايات المتحدة وكندا وبعض الدول المتقدمة الأخرى خفضت معدلات الصيد ، ويبدو المستقبل أكثر إشراقًا. لكن آسيا وأفريقيا تفتقران إلى إدارة فعالة لمصايد الأسماك ، وحتى الدول الأوروبية فشلت في الاتفاق على خطط إدارة قوية. مصايد الأسماك في تلك المناطق معرضة لخطر أكبر بكثير ، ولايات هيلبورن.

الآثار العملية لعمل سوغيهارا واضحة. عادة ما يكون للوائح الصيد الحالية حدود دنيا للحجم لحماية الأسماك الصغيرة. ويؤكد سغيهارا أن هذا خطأ تماما. ويشرح قائلاً: "ليس الصغار هم من يجب رميهم ، بل الأسماك الأكبر والأكبر سنًا هي التي يجب تجنبها". إنها تعمل على استقرار السكان وتوفر "ذرية أكثر وأفضل جودة". التجارب المعملية مع الأسماك الأسيرة تدعم استنتاجات سوجيهارا. على سبيل المثال ، وجد ديفيد كونوفر من جامعة ستوني بروك أن حصاد فضيات المحيط الأطلسي الأكبر من خزاناته على مدى خمسة أجيال أنتج عددًا أقل من الأفراد.

أظهر Sugihara أيضًا أن مجموعات أنواع الأسماك المختلفة مرتبطة ببعضها البعض. تأخذ معظم اللوائح بعين الاعتبار كل الأنواع - السردين أو السلمون أو أبو سيف - في عزلة. لكن الصيد ، كما يقول ، يشبه سوق الأوراق المالية - انهيار نوع أو نوعين ، أو صندوق التحوط أو بنك الرهن العقاري ، يمكن أن يؤدي إلى انهيار كارثي للنظام بأكمله.

استخدم سوجيهارا أيضًا خبرته المشتركة في علم البيئة والتمويل للعمل على أنواع جديدة من خطط إدارة مصايد الأسماك. الأول هو مفهوم الاعتمادات "المصيد العرضي" القابل للتداول. يشير المصيد العرضي إلى السلاحف وأسماك القرش والحيوانات الأخرى التي لا تبحث عنها أساطيل الصيد ولكنها تصطادها عن طريق الخطأ. في خطة ائتمانات الصيد العرضي القابل للتداول ، يمكن تخصيص عدد معين من الائتمانات لقوارب الصيد. نظرًا لاستخدامهم هذه الائتمانات ، سيحتاجون إلى التوقف عن الصيد أو شراء المزيد من الائتمانات من السوق المفتوحة. مع زيادة المصيد العرضي ، سينخفض ​​عدد الاعتمادات المستحقة ، وسيزداد سعرها. وبالتالي ، سيكون لدى قوارب الصيد حافز مالي لتقليل الصيد العرضي إلى الحد الأدنى - لأنه من خلال القيام بذلك ، يمكنها الاستمرار في الصيد لفترة أطول.

لم يحظ عمل سوغيهارا في مصايد الأسماك بقبول عالمي. أشار روجر هيويت ، مساعد مدير مركز جنوب غرب مصايد الأسماك التابع للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي في لا جولا ، إلى أن عمل سوجيهارا "محبط بعض الشيء" للأشخاص العاملين في إدارة مصايد الأسماك. "في مصايد الأسماك ، يتمثل النهج الكلاسيكي في نمذجة السكان بناءً على المبادئ الأولى. نحن نعرف مدى سرعة نمو [الأسماك الفردية] ، ومدى سرعة تكاثرها ، وكم عمرها عندما تنضج ، وعدد الأطفال الذين تنجبهم ، "يشرح هيويت. "نهج جورج هو نهج مختلف تمامًا. إنه ينظر إلى السلوك السابق ليرى ما إذا كان بإمكانه توقع السلوك المستقبلي ". بالمعنى البدائي ، لا يحتاج Sugihara إلى معرفة معدلات النمو والتكاثر.

أو الوفيات.

يصف Barry Gold ، قائد جهود الحفاظ على البيئة البحرية في مؤسسة Gordon and Betty Moore في سان فرانسيسكو ، أدوات سوجيهارا التحليلية بأنها "مهمة لفهم كيفية إدارة مصايد الأسماك". لكنه يعتقد أن تحليل سوجيهارا يحتاج إلى اختبار في العالم الحقيقي: "حتى يكون في الميدان ونرى كيف تستجيب صناعة صيد الأسماك له ، لن نعرف كيف ستعمل."

جزئيًا ردًا على جولد وآخرين بشأن عدم وجود اختبارات ميدانية مقنعة ، يتفاوض سوغيهارا الآن مع مجموعات صناعة صيد الأسماك لمحاولة وضع عمله موضع التنفيذ. "بمجرد أن تتوقف عن تخيل أن العالم هو ساعة ، وأنه يمكن التنبؤ به للغاية ، يمكنك عمل تنبؤات جيدة نسبيًا على المدى القصير" ، كما يقول. "لدي إيمان كبير ببراعة الإنسان. لكن الخطوة الأولى هي الاعتراف بالواقع ".

جزء من برنامج من 12 خطوة لعلماء بيئة مصايد الأسماك؟ "نعم" ، يقول سغيهارا. "إنه شعور قليلاً من هذا القبيل.".

شعبية حسب الموضوع