Production in the Barents Sea Fisheries: Across species and fisheries

Det fyrste hovudformålet med prosjektet var å forstå korleis fiskarar i Barentshavet avgjer bruk av innsatsfaktorar som båtar, utstyr, mannskap og drivstoff under gitte forutsetningar om fiskebestandar, fiskerettighetar, og miljø- og marknadsforhold. Aktuelle tema var korleis faktorbruken endrast med teknologiske framskritt, bestandsendringar, bifangst, og adferd meir generelt. Me måtte og ta omsyn til økologiske samspel mellom ulike artar og bestandar i økosystemet. Andre relevante aspekt var klimaendringar, marknadskrefter, og reguleringar. Ei nykelutfordring har vore å skilje mellom ulike påverkningar. Prosjektet har nytta omfattande kunnskap og data om fiskeria i Barentshavet, inkludert økosystemmodellar, lønsemdundersøkinga i norske fiskeri, fiskeridata frå Fiskeridirektoratet, samt data frå Global Fishing Watch. Dette forma fundamentet for ei økologisk og økonomisk forståing av fiskeriproduksjonen i Barentshavet under uvisse, klimapåverknad, og regulering. Det andre hovudformålet var å nytta denne forståinga av fiskeriproduksjon, i form av ein produksjonsfunksjon, til å berekne den samfunnsmessige verdien av ressursbruken. Slike berekningar ligg til grunn for å evaluere berekraft og mål på knappheit og ulike bytteforhold som går utanpå marknadsbaserte mål (prisar). Prosjektet har bidratt til kunnskap om samanhengar mellom biodiversitet og økologiske funksjonar på ei side og økosystemtenester og ressursutnytting på den andre. Økologisk og økonomisk forståing vil bygge opp under berekraftig ressursbruk frå reine og sunne hav. Eit omfattande arbeid er lagt ned i gjennomgang av litteratur og datainnsamling. Ei vidareføring av litteraturgjennomgangen er publisert i artikkelen 'A machine learning analysis of the recent environmental and resource economics literature' (Kvamsdal et al. 2021, Environmental and Resource Economics). Eit stort arbeid om modellering av økologiske samspel i Barentshavet, som bygger på omfattande data frå Havforskningsinstituttet og som tek i bruk maskinlæring, er publisert i artikkelen 'Using feedforward neural networks to represent ecosystem dynamics for bioeconomic analysis' (Ni et al. 2023, Marine Ecology Progress Series). Fleire artikklar er forøvrig publisert siste tolv månader, ytterlegare arbeid er under vurdering. Etter at møta i prosjektet i hovudsak har vore digitale i fyrste halvdel av prosjektperioden, har prosjektet organisert fysiske møter dei siste åra, inklusiv Bergen Fisheries Economics Workshop, 2021, 2022 og 2023. På desse møta har forskarar presentert og diskutert relevant, pågåande forsking.

The project has delivered revised calculations of marine ecosystem wealth in the Barents Sea fisheries subject to stochastic drivers and under different scenarios of climate change impacts. Long-term ecosystem wealth vary by more than 30% over the considered scenarios. Ecosystem-based management (EBM) is more robust to climate change impacts, and wealth is 10-15% higher under EBM, depending on the climate scenario. More research is needed to form a comprehensive understanding of ecosystem wealth under climate change, but the findings are clear evidence of the potential value of adopting EBM. On a fundamental level, this research addresses linkages between ecological functioning, ecosystem services, and resource exploitation in the scope of sustainability. Some further results: We have developed machine learning methodology (proof-of-concept) to represent ecosystem dynamics in bioeconomic analysis, as well as an approach to incorporate resilience objectives in management via heuristics. We have developed a model for spatiotemporal characteristics of the groundfish trawler fleet, and considered methodology for regime shifts. We have analysed impacts of negative environmental shocks in an age-structured bioeconomic model, and considered trade impacts on a resource industry in a game theory framework. Still on-going research will support an advanced and empirical-based understanding of the production process (technological development, spatiotemporal distribution of fishing effort and pressure), across fisheries and fleet segments. The project has contributed to new projects, new proposals, and to stimulate the fisheries economics milieu in Norway, and will as such have a long-lasting impact on research and development.

The main research question is how inputs and outputs combine in the Barents Sea fisheries, and establish a measure of the resulting social value. A crucial moment is the consideration of productivity growth (growth in fishing power), which comprises technical change, changes in technical efficiency, and capacity utilization. Another important question is the role of resource abundance, not least how the relative abundance between different target and bycatch species affect production and possibly fisher behavior. Ecological interactions between species must also be taken into account. Further issues that we will consider are climatic drivers, market forces, and regulatory impacts on fisheries outcomes. A fundamental challenge will be to distinguish between changes in productivity, changes in abundance, ecological and environmental changes, and regulatory and market impacts. Understanding fisheries requires an interdisciplinary approach and involves biology, ecology, economics, and governance, and requires statistical, methodological, and theoretical expertize. The project relies on a basic understanding of the functioning of the ecosystem, market and regulatory constraints and opportunities, technological development, and fisher behavior. We will further consider a trip-level analysis of fishing effort, resource use, and catches, considering variations across years, seasons, areas, and jurisdictions. We also engage with stakeholders to complement views on regulatory, economic, and environmental issues, and future scenarios for fisheries in the Barents Sea. The project represents a broad, bottom-up approach to provide high-level indicators of sustainable development and measures of ecosystem wealth. These measures go beyond traditional, market based evaluations to reflect resource scarcity and limits to trophic substitutions and are fundamental to long-run progress in renewable resource use from clean and healthy oceans.