The advent of ecosystem-based fisheries management (EBFM) in recent
years has expanded the scope of fisheries management, where policies
are aimed not only at maximizing production (or biological yield) but
also maintaining an optimal balance between socio-economic and conservation
objectives when utilizing aquatic living resources. Ecosystem
models help to assimilate diverse information on the drivers of ecosystem
change, thereby providing integrated assessment and advice that is
needed for EBFM. Different ecosystem models, however, often provide
different predictions, and this uncertainty is one of the major challenges
impeding their use in EBFM.
This thesis compares ecosystem models of Lake Victoria (East Africa),
focusing on Ecopath with Ecosim (EwE) and Atlantis modelling frameworks,
to get insights into sensitivity of fishing policy scenarios to model
choice. The thesis is based on six papers. Paper I highlights the history
of ecosystem modelling, both in African lakes and globally. Paper II
describes temporal changes in food web of Lake Victoria using Ecopath
models. Paper III compares a historic Ecopath model of Lake Victoria,
fitted to time series data, to recent models that are not fitted to time
series data to show how reliable none-fitted models are in terms of evaluating
long-term ecosystem impacts of fishing. Paper IV compares EwE
and Atlantis models of Lake Victoria to show how ecosystem impacts of
fishing may be sensitive to model structure and complexity. Paper V
explores socio-ecological trade-offs in Lake Victoria using both EwE and
Atlantis models. Paper VI explores spatio-temporal variation in fishing
patterns and fishing pressure in Lake Victoria in relation to the balanced harvesting approach (where fishing mortality is distributed across taxa
or species in proportion to biological productivity).
Overall, these studies contribute to understanding of how advice from
ecosystem models can be affected by model structure, data assumptions
and quality. The findings in this thesis suggest that simpler models may
also support robust qualitative advice, which is vital for long-term strategic
planning, but key ecological mechanisms explaining the differences
in fishery responses between models (simple vs. complex, data-rich vs.
data-poor) must be identified before hand. In view of this finding, the
importance of multi-model simulations as an aid to guarding against the
effects uncertainty on strategic management decisions can not be overstated.
This further implies that the lack of model diversity observed on
most African lakes requires urgent attention.
Notkun vistkerfisnálgunar við stjórn fiskveiða á undanförnum árum hefur
breikkað svið fiskveiðistjórnunar með því að ákvarðanir miðast ekki einvörðungu við hámörkun heildarafla eða afraksturs heldur er einnig tekið
tillit til félagslegra og hagrænna þátta við nýtingu lifandi auðlinda sjávar. Vistkerfislíkön draga saman fjölbreytt upplýsingasöfn um hvað ræður vistkerfisbreytingum og gefa þannig samræmt heildarmat á ástandi
og þá ráðgjöf sem þarf að nota fyrir vistkerfisnálgun við stjórn fiskveiða
(ecosystem-based fisheries management, EBFM). Ólík vistkerfislíkön geta
hins vegar gefið talsvert ólíkar spár um þróun. Slíka líkan-óvissa er talsverð hindrun við notkun þessara líkana við EBMF. Þær rannsóknir sem
hér eru kynntar rýna í áhrif flækjustigs líkana og óvissu í gögnum á ákvarðanir um auðlindanýtingu í ljósi EBFM og eru niðurstöður kynntar í sex
greinum.
Í þessari ritgerð eru borin saman vistkerfislíkön fyrir Viktoríuvatn í
Austur-Afríku, mest með Ecopath with Ecosim"(EwE) og Atlantis, til ˛
að sýna áhrif líkanavals á ályktanir um afleiðingar stjórnvaldsaðgerða.
Ritgerðin byggir á 6 greinum. Í Grein I er gefið yfirlit um notkun vistkerfislínana á vötn í Afríku. Grein II lýsir líkani fyrir fæðuvef Viktoríuvatns stöðulíkani (Ecopath). Grein III ber saman sögulegt EwE líkan fellt
að eldri tímaraðargögnum við jafnstöðu líkan lagt að nýrri gögnum. Tilgangurinn er að skilja áreiðanleika jafnstöðulíkana sem ekki nota formlega
aðlögun að gögnum þegar þau eru notuð til að spá fyrir um afleiðingar
stjórnvaldsákvarðana. Grein IV ber saman EwE og Atlantis líkön til að
auka skilning á hvernig líkagerð, flækjustig og forsendur hafa áhrif á mat
á stjórnvaldsaðgerðum. Grein V fjallar um mat á félagslegum og efnahagslegum áhrifum stjórnunaraðgerða með Atlantis og EwE. Grein VI
metur breytileika í veiðimynstri og sókn í tíma og rúmi í samhengi við
aðferðar jafnrar sóknar (balanced harvest strategy) þar sem sókn er sett
sem hlutfall af framleiðslu tegundar.
Sú heildarmynd fæst úr þessum tilraunum að ráðgjöf byggð á ólíkum
líkönum getur orðið talsvert háð innri byggingu hvers líkans, gagnanýtingu og gæðum gagna. En niðurstöður benda líka til þess að einföld
líkön geti veitt trausta almenna ráðgjöf, sem er mikilvæg fyrir langtíma
áætlanagerð. Lykileiginleika vistkerfis, sem útskýra mun á spá einfaldra
og flókinna líkana, þarf hins vegar að auðkenna fyrirfram. Í ljósi þessa
er mikilvægi þess að prófa mörg líkön augljóst og nauðsynlegt að beina
sjónum að fæð þeirri sem auðkennir breytileika í líkanagerð fyrir vötn í
Afríku.
