A functional response model fit to empirical consumption data
Die Modellstudie nähert den empirisch geschätzten Fraß des Kabeljaus an Lodde in der Barentssee mit einem analytischen Modell der funktionellen Reaktion an. Nach den Autoren gibt das Modell die empirischen Schätzungen gut wieder; die Fraßrate hing vor allem von der Beutedichte ab.
Kurzantwort
Die Modellstudie nähert den empirisch geschätzten Fraß des Kabeljaus an Lodde in der Barentssee mit einem analytischen Modell der funktionellen Reaktion an. Nach den Autoren gibt das Modell die empirischen Schätzungen gut wieder; die Fraßrate hing vor allem von der Beutedichte ab.
Wissenschaftliche Einordnung & Kernaussagen
1. Fragestellung & Forschungsfokus
Lassen sich die aufwendig aus Nahrungsdaten und Magenentleerungsmodellen berechneten Fraßraten durch klassische Funktionen der funktionellen Reaktion annähern, und verbessert der Einbezug der Temperatur die Anpassung an die empirischen Schätzungen?
2. Methodik & Versuchsaufbau
Modellierung mit Daten zum Loddebestand der Barentssee aus norwegisch-russischen Wintersurveys und Berichten der ICES-Arbeitsgruppe AFWG. Die Autoren passten ein Modell mit temperaturabhängiger Angriffsrate und konstanter Handhabungszeit je Altersgruppe des Kabeljaus an; 2001 bis 2013 dienten der Schätzung, 2014 bis 2017 der Prüfung.
3. Zentrale Erkenntnisse
Das Modell der funktionellen Reaktion nähert die empirischen Fraßschätzungen nach den Autoren gut an. Der Parameter für den Einfluss des Räuberbestands unterschied sich in allen Szenarien nicht signifikant von null; die funktionelle Reaktion hing damit vor allem von der Beutedichte ab. Der Fraß des Kabeljaus an Lodde schwankte über die Zeit deutlich und stand stark unter dem Einfluss der Temperatur. Im Modell reagierten jüngere Kabeljaue (Alter 3 bis 4) flacher auf die Temperatur, ältere (Alter 5 bis 6) ausgeprägter kuppelförmig.
4. Bedeutung für Praxis, Hege & Gewässerschutz
Für die Fangregel der Lodde, die nach einer „escapement strategy“ bewirtschaftet wird, ist die Fraßmenge des Kabeljaus entscheidend. Die Autoren sehen im Modell eine schlanke, praktische Annäherung an die komplexen empirischen Verfahren; es erleichtere Hypothesentests, die Quantifizierung der Unsicherheit und die Einbindung in ein Bestandsmodell für Lodde.
5. Grenzen der Studie & Modellannahmen
Das Modell nähert die empirischen Schätzungen nur an und korrigiert deren mögliche Verzerrungen nicht. Daten zu Wechselwirkungen mehrerer Arten fehlen. Bei 13 Beobachtungsjahren erwarten die Autoren nicht für alle Parameter signifikante Ergebnisse. Einige Beobachtungen liegen außerhalb der Unsicherheitsbänder.
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Zugeordnete Fachgebiete
Bibliografische Angaben
| Originaltitel | A functional response model fit to empirical consumption data |
|---|---|
| Autoren | Mahmood Jokar, Natoya O. A. S. Jourdain, Sondre Hølleland, Bjarte Bogstad, Sam Subbey |
| Fachjournal | Reviews in Fish Biology and Fisheries |
| Erscheinungsjahr | 2025 |
| Band / Ausgabe | 36 |
| Artikel-Nummer / Seiten | 4 |
| Verlag | Springer Science and Business Media LLC |
| DOI | 10.1007/s11160-025-10010-7 |
| Lizenz | CC BY 4.0 |
| Methodentyp | modellierung |
Original-Abstract (Englisch)
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Abstract The anticipated empirical consumption level of a target (prey) species by its predators is an important variable when implementing the constant biomass escapement strategy in fisheries management. For a single predator, the projection of empirical consumption will depend, among others, on projected distribution in space–time of the predator, degree of predator overlap with prey, and considerations of fluctuating environmental variables (e.g., temperature) that may affect the consumption rate. Hence, the projected empirical consumption is usually uncertain, as it involves the integration of uncertain space-time data and high-throughput models and sub-models. The inclusion of such modeling frameworks into an overall assessment model is usually non-trivial. The goal of this paper is to approximate estimates of the empirical consumption rate of capelin by cod in the Barents Sea, using an analytical functional response (FR) model. The empirical consumption rate is estimated by integrating projected space-time (biotic and abiotic) data with a cod stomach evacuation model. We consider the time series of empirical consumption rates as observation data, and use an optimization procedure to estimate parameters of the FR model. We assess the model performance by the degree to which derived uncertainty envelopes encompass the input data, and evaluate its prediction ability using data that were excluded in the parameter estimation process. Our results show that the FR model provides good approximations to estimates of empirical consumption. A major advantage of the FR modeling framework is that it facilitates hypothesis testing, uncertainty quantification, and seamless integration of the FR model into an overall stock assessment model for capelin.
Redaktionelle Prüfung & Urheberschaft
Die deutsche Zusammenfassung dieser Studie wurde mit einem KI-Sprachmodell aus dem begutachteten Originalartikel erstellt. Die redaktionelle Prüfung am Original durch Wolfgang Spiess-Knafl steht aus.