Y yo quiero ser...Matemática Pesquera
(Por
Margarita María Rincón Hidalgo)
Quiero empezar
este capítulo, aclarando que hace diez años no tenía idea de que terminaría
aplicando las matemáticas a la biología y en particular a la pesca.
Las
matemáticas ocuparon siempre un lugar importante en mi vida, en el colegio me
gustaban y se me daban bien, había una cierta alegría en la resolución de
problemas y en esos instantes cuando comprendía de verdad algún concepto, además
lo mágico que hay en las matemáticas es que cuando entiendes un concepto, se
abre una estructura completa ante ti y el significado de muchos conceptos más
se abren, como abrir una caja que contiene muchos compartimentos.
Recuerdo
cuando tenía 15 años y estaba en plena crisis adolescente, me encontraba en
estado de desasosiego y empecé a resolver identidades trigonométricas, una
mezcla entre lógica y trigonometría, y la calma llegó y el tiempo pasó sin que
lo notara.
Cuando
encuentras algo que te lleva a la calma y que a su vez despierta en ti mucha
curiosidad, te das cuenta que has encontrado un tesoro. Buscando saber más de
ese tesoro decidí estudiar matemáticas en la mejor Universidad de mi país de
nacimiento, la Universidad Nacional de Colombia y es allí donde tengo dos
revelaciones que cambiaron la visión que tenía hasta entonces. La primera, que
las matemáticas que me habían enseñado en el colegio, eran matemáticas
antiguas, que llevaban gestándose desde antes del 400 a.c (Pitágoras y otros
pensadores importantes nacieron por esa época), es decir que mis profesores
habían intentado enseñarme los descubrimientos hechos durante aproximadamente
2000 años en los 10 años que estuve en el colegio. Normal que a veces uno se
sintiera atosigado y no entendiera para que servían tantas cosas, a veces no
había tiempo para poner tanto conocimiento en el contexto adecuado. Sin
embargo, los dos primeros años de la carrera también estaban dedicados a las
matemáticas antiguas, aunque ya abarcaban un periodo más reciente, se podría
decir que de 1800 en adelante. La segunda revelación, que tiene que ver con la
primera, es que para estudiar matemáticas no hay que ser muy inteligente, hay
que dedicarle tiempo, ser muy constante y hay que tener paciencia, porque
entender todo lo que se ha hecho en los últimos 2000 años requiere trabajo, y
como decía un querido profesor de la universidad, las matemáticas más que con
la cabeza se hacen con el culo, refiriéndose a la cantidad de horas que pasaba
uno sentado frente al papel intentando resolver problemas varios.
Yo decidí
dedicarme a una rama de esas matemáticas antiguas que se remonta al siglo XVIII
cuando Thomas Robert Malthus empezó a encontrar patrones matemáticos analizando
varias poblaciones humanas, estos estudios demográficos fueron la base de lo
que hoy se conoce como ciencia de pesquerías. Esta rama de la ciencia gira en
torno a la resolución de la siguiente pregunta: ¿Cuántos peces hay en el mar?
La necesidad de resolver este interrogante radica en que la pesca es muy importante para nosotros desde el punto de vista ecológico y económico: hace parte de la biodiversidad siendo un eslabón de la cadena alimenticia y miles de familias alrededor del mundo logran subsistir gracias al gran número de trabajos que genera la pesca. A principios del siglo XX algunos científicos postularon que era imposible que los peces se acabaran, en una época donde no se explotaba el mar de la forma en que se hace ahora, ya en esta época sabemos que eso no es cierto porque lamentablemente han colapsado grandes pesquerías (como el Bacalao en Terranova o la anchoveta en Perú). Por lo tanto, si sabemos cuántos peces hay, podemos encontrar un límite que permita que los peces se reproduzcan con éxito pero que a su vez la pesca sea rentable económicamente.
La necesidad de resolver este interrogante radica en que la pesca es muy importante para nosotros desde el punto de vista ecológico y económico: hace parte de la biodiversidad siendo un eslabón de la cadena alimenticia y miles de familias alrededor del mundo logran subsistir gracias al gran número de trabajos que genera la pesca. A principios del siglo XX algunos científicos postularon que era imposible que los peces se acabaran, en una época donde no se explotaba el mar de la forma en que se hace ahora, ya en esta época sabemos que eso no es cierto porque lamentablemente han colapsado grandes pesquerías (como el Bacalao en Terranova o la anchoveta en Perú). Por lo tanto, si sabemos cuántos peces hay, podemos encontrar un límite que permita que los peces se reproduzcan con éxito pero que a su vez la pesca sea rentable económicamente.
Sin embargo es
imposible responder a esta pregunta de forma exacta, los peces se mueven
constantemente y no disponemos de un sistema de monitorización en una extensión
tan grande como la que ocupa el mar, lo único que podemos hacer es aproximar y
es aquí donde las matemáticas empiezan a ser útiles. La cantidad de peces en un
área se aproxima usando modelos matemáticos.
Para esos
modelos se necesitan datos, por un lado los pescadores están obligados a
registrar todo lo que pescan y esta es una de las principales fuentes de
información de las que disponemos, pero por otro lado los organismos de
investigación realizan periódicamente campañas oceanográficas en las cuales un
barco con una ecosonda traza una ruta delimitando una zona determinada, y este
barco a su vez pesca pequeñas cantidades para hacerse una idea del tamaño,
peso, madurez y edad de los peces que se ven con la ecosonda. Toda la
información proveniente de las capturas y de las campañas es el alimento de los
modelos matemáticos.
En esos datos
se buscan patrones que permitan responder preguntas intermedias como ¿Cuántos
huevos pone una hembra?, ¿Cómo es el crecimiento de la población? ¿Hay otros
factores en el ecosistema que afecten la supervivencia de los peces?
Fig. 1. Diagrama del ciclo de
vida de la anchoa (boquerón) en el Golfo de Cádiz incluyendo los factores
ambientales que afectan las diferentes etapas. Cortesía de Integration and Application Network,
University of Maryland Center for Environmental Science (ian.umces.edu/symbols/).
Tomada de [1].
En el caso de
la anchoa (conocido también como boquerón) en el Golfo de Cádiz, estos modelos
han permitido encontrar conexiones entre los fuertes vientos de levante y la
mortalidad de los peces cuando estos aún son muy pequeños: el viento los
arrastra con fuerza hacia grandes corrientes donde su supervivencia es muy
difícil. También sabemos que hacen la puesta de huevos cuando las temperaturas
son altas y que lo hacen cerca de la
desembocadura del río Guadalquivir, que el agua dulce del río hace que esa zona
sea muy rica en nutrientes favoreciendo su desarrollo y que si al contrario
viene poca agua dulce del río (por ejemplo cuando llueve muy poco) su
mortalidad es mayor (Fig. 1). Conociendo todas estas variables y los procesos
involucrados podemos estimar si el año siguiente habrán muchos o pocos
boquerones y así los científicos cada año damos una recomendación de cuánto se
puede pescar de forma sostenible.
A modo de conclusión
La importancia
de los peces dentro del ecosistema y la de la pesca como fuente de alimentación
y de generación de empleo ha incentivado el desarrollo de modelos matemáticos
que permiten sintetizar el ciclo de vida de los peces incluyendo la influencia
del ecosistema y el efecto de la pesca. En estos modelos se aprecia cómo
interactúan la biología, la física, la oceanografía, la estadística, las
matemáticas e incluso hasta la economía y la política. La ciencia pesquera es
un campo interdisciplinar donde la comunicación fluida entre las partes
favorece la buena gestión.
Conoce, comparte, divulga,
participa.
Yo que venía
de un mundo de números he encontrado en esta aplicación la forma de convertir
muchas ecuaciones en un beneficio tangible para la sociedad y el ecosistema.
Referencias:
[1]
Margarita María Rincón, John D. Mumford, Polina Levontin, Adrian W. Leach,
Javier Ruiz; The economic value of environmental data: a notional insurances cheme
for the European anchovy, ICES Journal of Marine Science, Volume 73, Issue 4, 1
March 2016, Pages 1033–1041, https://doi.org/10.1093/icesjms/fsv268
Margarita María Rincón Hidalgo
Twitter:
Margarita_RH
Doctora
en Física y Matemáticas
Investigadora Postdoctoral en
el Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía
(ICMAN-CSIC)
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