Empirische dynamische Modellierung für nachhaltige Benchmarks von kurzlebigen Arten

Zusammenfassung Die Dynamik der Häufigkeit kurzlebiger mariner Arten zeigt oft große Amplitudenfluktuationen, die möglicherweise durch unbekannte, aber wichtige Arteninteraktionen und Umwelteinflüsse verursacht werden. Diese komplexen Dynamiken stellen Herausforderungen bei der Prognose und der Festlegung robuster Referenzpunkte dar. Hier stellen wir einen Rahmen für die empirische dynamische Modellierung (EDM) vor, der Zeitverzögerung-Embeddings verwendet, um nicht spezifizierte Arteninteraktionen und Umwelteinflüsse zu erfassen, und nutzen Vorwärtssimulationen mit variierenden Erntesätzen, um den maximalen nachhaltigen Ertrag (MSY) abzuschätzen. Zunächst wenden wir unser Framework auf simulierte Daten unter verschiedenen Dynamikszenarien an und zeigen die statistische Robustheit des auf EDM basierenden MSY. Zweitens wenden wir unser Framework auf Häufigkeits- und Fangzeitreihen (30 Jahre) der bundesstaatlich verwalteten Bestände von braunen Garnelen im Golf von Mexiko an. Wir identifizieren nichtlineare Signale und erreichen eine hohe Vorhersagegenauigkeit in der empirischen Dynamik von braunen Garnelen. Schließlich erhalten wir auf der Grundlage der EDM der Dynamik von braunen Garnelen MSY für eine zeitgerechte und effektive Bewirtschaftung. Unsere Ergebnisse heben die Nützlichkeit der EDM bei der Ableitung von Referenzpunkten für kurzlebige Arten hervor, insbesondere in Situationen, in denen die Bestandsdichte und die Fangdynamik von nicht beobachteten Arteninteraktionen und Umwelteinflüssen in einem komplexen Ökosystem beeinflusst werden.