Modelling Eco-System Services using AGE-structured approaches (MESSAGE)

Befolkningsvekst og økonomisk vekst medfører økte klimagassutslipp som påvirker produktiviteten til verdens hav og tjenestene som har sitt opphav fra økosystemer. For å analysere økosystemtjenester må man bruke økosystem-modellering. Økosystemmodellering er langt mer enn bare tradisjonell flerbestandsmodellering. For det første, for å inkludere et bredt spekter av økosystemtjenester må en også inkludere flere interessenter enn det som blir tatt hensyn til i tradisjonelle bioøkonomiske modeller, ettersom disse vanligvis bare omfatter de som er direkte involvert i høsting av ressursene samt konsumenter og forvaltere. En god økosystemmodell skal se på problemene fra samfunnets ståsted. Særlig bør dette inkludere havbrukssektoren, den landbaserte foredlingsindustrien samt fritidsfiskere og turisme i tillegg til fangstsektoren. Den må også inkludere de eksterne virkningene av den økonomiske aktiviteten slik som forurensning og direkte og indirekte belastning og påvirkning på det biologiske mangfoldet. Indirekte, gjelder dette derfor hele befolkningen. Vi vil tilpasse og videreutvikle eksisterende modeller ved SNF og NHH til problemstillingene som er nevnt ovenfor for å oppnå målene for det foreslåtte prosjektet. Et annet viktig mål er å analysere hvordan, og i hvilken grad, forskjellige typer fiskeri, fartøy og redskap bidrar til, eller utfordrer, bærekraften i fiskeriene og økosystemene. Prosjektet skal resultere i råd både om graden av utnyttelse og formen for utnyttelse med hensyn til redskap, type fiskeri (kommersiell versus rekreasjons-, industriell kontra artisanal, etc.) I rapporteringsperioden 2016/2017 har det blitt publisert hele 10 vitenskapelige artikler hvorav 9 i internasjonale tidsskrift og en norsk. Disse artiklene har dekket områder som innsatskvoter (WP1), usikkerhet og "fishermen behavior" (WP1), økologi og fiskeriindusert evolusjon som forklaringsfaktorer bak den dynamiske utviklingen (WP2) og økonomiske flerbestandsmodeller der interaksjonen mellom bestandene foregår i markedet og ikke i biologien (WP4). I tillegg har det vært gitt 9 foredrag hvorav 8 internasjonale (engelsk) og ett norsk; over de samme emnene som nevnt over. Et resultat som kan fremheves denne perioden, er at dersom en integrerer flerbestandsmodellering i forvaltningen i stedet for tradisjonell MSY (maximum sustainable yield) og MEY (maximum economic yield) tankegang, vil lønnsomheten kunne økes med rundt 25 prosent. I rapporteringsperioden 2017-2018 har det blitt publisert 4 nye internasjonale artikler og holdt 17 foredrag på internasjonale workshops og konferanser. Temaene har variert fra mer biologiske aspekter som effekten av størrelsesrelatert dødelighet på modning og vekst og effekten av tetthet på rekruttering og vekst via bioøkonomiske effkter av kunstige rev til spillteoretiske tilnærminger til mulige samarbeidskonstellasjoner og koalisjonsstrukturer før og etter Brexit. En analyse av lønnsomhet og produktivitet i ringnotflåten ble presentert på Fiskeridirektoratet. Denne studien viste at inntjeningen har økt som følge av høyere priser, men produktiviteten har vært nedadgående. Årsakener at de store investeringene ikke har bidratt til høyere fangst. Et viktig resultat fra sistnevnte arbeid er at muligheten for å ha stabile koalisjoner avtar med antall aktører og avtar derfor som en følge av Brexit siden UK da må regnes som en egen aktør og ikke lenger en del av EUs felles fiskeripolitikk. Også i perioden 2018 - 2019 ble det publisert 4 nye artikler i internasjonale tidsskrifter, og 17 presentasjoner ble gitt på workshops og konferanser over hele verden. Det ble også arrangert en internasjonal workshop i Bergen i mai. Temaene for de internasjonale publikasjonene har variert fra kontinuerlig aldersstrukturert modellering og analyse av pulsfiske til studie av tetthetsavhengig regulering og gjenoppbygging av fiskebestander. I førstnevnte finner man mer konkret at kontinuerlig aldersstrukturert modellering utfyller de diskrete aldersstrukturerte modellene fordi de gjør analysen mer transparent og gir resultater som ville være vanskelig å finne i de klassiske modellene. I sistnevnte viser en at nedgangen i mange av de nordatlantiske fiskebestandene før år 2000 skyldes manglende eller dårlig forvaltning. Spesielt etter 2007 har en sett den motsatte trenden der forbedret forvaltning har gått hånd i hånd med større og sunnere bestander samlet sett. Det er imidlertid rom for ytterligere forbedring i forvaltningen. I slutttfasen av prosjektet ble det ferdigstilt en større rapport om nordøst-arktisk torsk, en doktoravhandling om spillteoretiske aspekter, og holdt en avslutningskonferanse.

A pervasive feature in many of the articles is how economic performance of various fisheries can be increased and management improved by replacing existing management practices with more sophisticated ones. For example, for the NEA cod fishery by taking multi-fleet aspects into account in an age-structured model, or for selected pelagic fisheries by redistributing quotas or using active multi-species modelling, to mention a few examples. We believe that this line of thinking will gradually be absorbed by decision makers as well. We will continue the effort to convey these messages to politicians, bureaucrats and other decision makers by publishing the results as much as possible, and present them both at large conferences and more exclusive meetings and seminars at the Ministry of trade, industry and fisheries, and the Directorate of fisheries. In addition to the articles already published, there are several recently submitted articles with final decision pending.

Analysis of ecosystem services must be performed by ecosystem modelling. Ecosystem modelling is much more than traditional multi-species modelling, as some may think. For one thing, in order to include a large variety of ecosystem services, it must also include more stakeholders than traditional bioeconomic models, which typically include only those who are directly involved in the harvesting activity, consumers of marine products and possibly managers. A good ecosystem model should look at the problem from the viewpoint of the society as a whole. In particular, it should involve the aquaculture sector, the land-based processing industry, recreational fishers and tourism in addition to the harvesting sector. It must also include external effects of the economic activities such as pollution and direct and indirect pressure on biodiversity. Indirectly, it therefore includes the whole population. During the period 2012-2015 two projects were performed at SNF financed by NFR called AGAMEM and "International Management of Pelagic Fisheries in the Northeast Atlantic". Both projects have been highly successful and resulted in a large number of international publications, reports, working papers and presentations at international conferences. Important research tasks have been further development of age-structured models, for example by making them continuous in time and age. This facilitates both analytical and numerical study. These models are well suited for adaptation to the research questions mentioned above which is the aim of the proposed project. The project is divided in four work packages: 1 Fishers behavior and response to environmental and economic changes. 2 Linking market and marine ecosystem through fish prices. 3 Analysis of different fleet categories and gear types and their contribution to ecosystem services. 4 Multi-species age-structured models.