Investigações com arrastos de fundo são amplamente utilizadas para vigiar mananciais demersais, quando é requerido apenas um índice de abundância. Para mananciais virgens (ou mananciais no qual dados sobre a pesca são inexistentes ou insuficientes) as estimações da biomassa e a produção anual podem, também, ser derivadas de levantamentos com arrastos de fundo. Contudo a estimação da biomassa total a partir das capturas por unidade de esforço (ou unidade de área), envolve várias suposições cruciais, que tornam estas estimações bastante imprecisas.
A captura média (tanto em peso como em número) por unidade de esforço ou por unidade de área é um índice da abundância do manancial (isto é, assumido como proporcional à abundância). Este índice pode ser convertido em uma medida absoluta da biomassa, usando-se o chamado “método da área varrida” (Secção 13.5). Este método enquadra-se na categoria dos chamados modelos holísticos (cf. Secção 1.8).
Revisões da teoria são dadas, por exemplo, por Gulland (1975), Saville (1977), Troadec (1980), Doubleday (1980) e Grosslein e Laurec (1982). Estas revisões fornecem, também, orientações para a condução dessas investigações (planeamento, obtenção de dados, registo de dados, análise e relatório), algumas das quais estão resumidas nas Secções 13.2 a 13.4, consulte, também, Butler et al. (1986), ICOD (1991) e Strømme (1992).
Este capítulo engloba uma curta descrição do planeamento de investigações com arrasto de fundo e uma rápida orientação para o registo de dados e para o trabalho de campo (Secções 13.1 a 13.4). Para descrições mais detalhadas destes temas o leitor deve consultar, por exemplo, Alverson e Pereyra (1969), Alverson (1971), Mackett (1973), FAO/UNDP (1975), Gulland (1975), Saville (1977), Flowers (1978), Doubleday (1981), Grosslein e Laurec (1982) e Fogarty (1985). O restante do Capítulo (Secções 13.5 a 13.8) é um resumo da teoria necessária para conduzir uma avaliação de mananciais baseada em dados obtidos de investigações com arrasto.
O arrasto de fundo (Fig. 13.1.1) é uma rede coniforme, com uma larga boca cuja forma é mantida por uma série de pesos no cabo do fundo e de bóias no cabo mestre. Quando o barco está em movimento, a rede é mantida aberta por duas portas, estruturas de madeira ou de ferro, que são puxadas por cabos fixos para diante da sua parte central, de modo a tenderem a divergir. As duas portas são ligadas à rede por cabos. Estes podem ter até 200 m de comprimento, e varrem o fundo do mar por uma extensa área. As portas dirigem os peixes em direcção à rede que avança, aumentando, assim, a sua eficiência. A forma da rede varia, dependendo do tipo de peixes a ser capturado e do tipo de fundo. O cabo de fundo pode ser equipado com bobinas, de modo que o arrasto possa ser usado em fundos de pedra, sem sofrer danos.
Fig. 13.1.1 Rede de arasto de fundo
A cauda da rede, de onde o peixe capturado é removido, é chamada de “saco”. É aí que a maior parte da selecção por tamanhos ocorre. Na maior parte dos casos um tamanho de malha relativamente pequeno é requerido no saco, de modo a se obter uma amostra representativa de toda a amplitude de comprimentos da espécie em estudo (ver Secção 13.2).
Abaixo são listados alguns itens importantes a serem considerados antes de se realizar um cruzeiro.
Definição de objectivos
O(s) objectivo(s) deve(m) ser especificado(s). Exemplos de objectivos são:
Informações sobre a área do cruzeiro
Devem ser obtidas informações, através de um levantamento preliminar com ecosonda, sobre a profundidade e condições do fundo, para assinalar as áreas arrastáveis e decidir quais os estratos a serem amostrados. Informações de pescadores locais podem ser importantes. Informações sobre ventos, correntes, padrões de migração sazonal são, do mesmo modo, importantes.
Escolha da arte
O desenho do arrasto deve estar de acordo com as condições esperadas do fundo e com a embarcação utilizada. Se predominam fundos acidentados, a arte deve ser equipada com bobinas, de modo a evitar danos na rede. Se são comuns espécies semi-pelágicas, deve ser usado um arrasto com abertura alta. O tamanho da malha do saco deve ser escolhido, de modo que toda a amplitude de tamanhos existente no manancial em exploração seja retida pelo arrasto. Muitas vezes malhas com 10–20 mm de abertura esticada são apropriadas. O tamanho de malha usado em cruzeiros de investigação de avaliação é, usualmente, menor que aquele usado em pescarias comerciais, porque as amostras de peixes pequenos são importantes para métodos de avaliação baseados em frequências de comprimento.
Se diferentes arrastos são usados, devem ser feitos lances paralelos ou alternados, de modo a se estimar os factores de correcção para o conjunto de dados.
Esquema do cruzeiro
Deve ser estabelecido um processo para a selecção das estações. Uma rede fixa de estações assegura o máximo de informação sobre a distribuição na área, mas não necessariamente a estimação mais precisa da biomassa. Para estimações dos tamanhos dos mananciais é preferível, um esquema completamente aleatório ou um esquema de amostragem estratificada aleatoriamente. Em muitos casos, um esquema de amostragem estratificada deve ser escolhido porque os peixes raramente estão distribuídos uniformemente e, em muitos casos, a sua abundância é relacionada com a profundidade. Uma amostragem estratificada, frequentemente, fornece uma estimação muito mais precisa pelo mesmo (ou às vezes menor) custo que a simples amostragem aleatória (cf. secções 7.2 e 13.7).
Atribuição dos lances (estratificação)
Os estratos são estabelecidos, basicamente, de acordo com a distribuição da densidade de peixes, de modo que as áreas de densidades alta / média / baixa sejam separadas. Para tanto, alguma informação deve estar disponível antes do cruzeiro. Talvez o primeiro cruzeiro (ou a primeira parte do mesmo) deva ter um esquema completamente aleatório, ou os lances de arrasto devam ser uniformemente espaçados. Mas, na parte seguinte do programa, alguma informação sobre densidade e desvios padrão das densidades estimadas deve estar disponível, e esta informação pode ser utilizada para definir a estratificação. O desvio padrão da captura por unidade de área (CPUA) é, frequentemente, proporcional à CPUA e, portanto, será maior em áreas com alta abundância.
A repartição óptima de um dado número de lances pelos estratos, será amostrar cada estrato em proporção ao produto entre o seu desvio padrão e o tamanho do estrato (cf. Secções 7.2 e 13.7). A distribuição de lances entre estratos deve ser feita de preferência aleatoriamente, mas, muitas vezes, são os aspectos práticos que determinam o esquema da amostragem. Por exemplo, obstáculos no fundo podem não permitir uma distribuição aleatória das estações.
Número possível de lances
Para estimar quantos lances são possíveis de se efectuar em um dado período, devem estar disponíveis as seguintes informações:
| Número total de dias disponíveis | N |
| Tempo gasto para ir e voltar da área de pesca (h) | t1 |
| Duração de um arrasto (h) | t2 |
| Tempo gasto para lançar e recolher o arrasto (h) | t3 |
| Tempo para percorrer a distância entre estações (média,h) | t4 |
| Número de horas disponíveis por dia (dependente da tripulação, | |
| comportamento das espécies estudadas, navegação, etc.) | T |
| Tempo usado nos preparativos: carregamento de gelo, alimentos, | |
| água, reparos de artes e equipamentos (dias) | t5 |
Excepto para o primeiro e último dia do cruzeiro, quando t1 deve ser reduzido a T, o número de arrastos por dia pode ser calculado através de:
| (número de arrastos/dia) | = | T/(t2+t3+t4) |
| (número total arrastos) | = | (N-t1-t5)*(número arrastos/dia) + (arrastos no primeiro e último dia) |
É importante padronizar o tempo de arrasto durante o cruzeiro, uma vez que a capturabilidade das espécies e tamanhos, geralmente, depende da duração do arrasto. Para fins de investigação, arrastos 0.5 hora a 1 hora são, usualmente, os mais adequados (ver Secção 13.6).
Quando se estabelece um plano para um cruzeiro com arrasto, um ponto crucial é decidir quais os dados a serem registados, qual a precisão exigida e com que frequência eles devem ser registados.
Os dados que vão ser registados são determinados pelos modelos através dos quais os objectivos do cruzeiro podem ser atingidos; por exemplo, o método da área varrida (cf. Secção 13.6), análises de frequências de comprimentos (cf. Capítulo 3), estimações da mortalidade (cf. Capítulo 4). Estes dados devem, usualmente, incluir especificações da arte utilizada e, para cada arrasto, a hora e posição no início e no fim do arrasto, comprimento do cabo, abertura da rede, tipo de fundo e profundidade. O registo das capturas deve incluir o peso total, composição das espécies por peso e frequências de comprimento (para espécies seleccionadas).
A precisão requerida depende da utilização subsequente dos dados. No entanto, a precisão de um cruzeiro com arrasto é, geralmente, controlada pelo número de lances, o que limita a nossa habilidade para decidir sobre a precisão.
Antes da recolha dos dados deve-se saber como estes irão ser processados, particularmente em casos em que ocorre redução antes da fase de registo. Consequentemente, antes de elaborar as fichas de registo próprio deve-se ter uma ideia bem precisa de como os dados serão subsequentemente processados, igualmente, considerações de ordem prática são importantes, por exemplo onde os dados serão registados, se na ponte de comando, no laboratório ou no convés.
É importante que os dados sejam bem organizados para facilitar o processamento, por exemplo, por computador. Este é especialmente o caso, em que os dados de mais de um barco devem ser combinados. Fichas de registo adequadas tornam as anotações mais fáceis e fiáveis. Normalmente são necessários vários documentos para o registo de todas as informações colhidas durante um cruzeiro. Eles são das seguintes categorias:
Uma ficha que resume o cruzeiro como um todo, (diário de bordo).
Pormenores das estações (ou arrastos) individuais, o “diário de pesca”, que geralmente fornece informações sobre a posição do barco, hora de início e fim do lance, tipo de arte, etc. Nesta ficha devem ser feitas, também, anotações sumárias sobre a captura, como o peso total e a composição em peso por espécie.
Informações detalhadas sobre a captura em termos de comprimento, peso, sexo, estado de maturação, etc., para cada exemplar, ou amostras de distribuição de frequências de comprimentos.
Uma descrição detalhada do sistema de processamento dos dados para cruzeiros de investigação com arrasto de fundo é dada em Flowers (1978), que reproduz esquemas apropriados para o trabalho especificado nos itens 1 a 3, acima.
É importante, antes de iniciar o cruzeiro, estar seguro de que o equipamento e as condições de trabalho são adequados, de modo a permitir que a amostragem seja facilmente realizada, sem correr riscos. A tripulação deve ser instruída para não retirar nenhuma parte da captura, antes de a amostragem estar completa.
Os seguintes passos fazem parte dos métodos para separar a captura efectuada durante uma operação de pesca realizada com um cruzeiro de investigação, de modo que a composição das capturas, tanto em peso como em número, para cada espécie (ou grupo de espécies), seja estabelecida. O procedimento aqui esquematizado é de Pauly (1980, adaptado de Losse e Dwiponggo, 1977).
| Passo 1: | Remover todas as cobras do mar e outros animais venenosos ou perigosos. A seguir, remover tartarugas e, se estiverem vivas, devolvê-las ao mar. Anotar o número e espécie dos animais removidos. |
| Passo 2: | Remover detritos inorgânicos e material vegetal. Anotar o tipo de material removido. |
| Passo 3: | Remover os peixes maiores, facilmente visíveis, e colocá-los em uma caixa. |
| Passo 4: | Lavar o restante da captura (de peixes pequenos), se necessário, e misturá-la com o auxílio de uma pá. |
| Passo 5: | Colocar a captura assim misturada em caixas, continuando a remover os peixes grandes e colocando-os nas caixas mencionadas no Passo 3. As caixas devem ser preenchidas simultaneamente e não uma após a outra, e isto deve ser feito de modo que todas as caixas contenham o mesmo peso em peixes. |
| Passo 6: | Contar o número de caixas com peixes pequenos e anotar. |
| Passo 7: | Uma regra geral para subamostrar é tomar uma caixa de cada cinco, aleatoriamente, e anotar os números das caixas separadas para a subamostra como B1, B2, B3, …etc. |
| Passo 8: | A(s) caixa(s) separada(s) para subasmostrar é (são), então, tratada(s) como se segue:
|
| Passo 9: | Se mais de uma caixa é separada, calcular, para cada espécie (ou group taxonómico maior), o peso e o número total em todas as caixas. |
| Passo 10: | Multiplicar o número e o peso dos peixes e invertebrados, por espécie (ou grupo taxonómico maior), pela razão entre o número de caixas não separadas e as separadas. |
| Passo 11: | Pesar e contar os peixes maiores mencionados nos Passos 3 e 5, por espécie (peixes muito grandes devem ser pesados individualmente e medidos). |
| Passo 12: | Somar, quando houver sobreposição (quando uma certa espécie ocorrer tanto nas caixas separadas de peixes pequenos como nas de peixes grandes) os pesos e números obtidos no Passo 11 com os do Passo 10. |
| Passo 13: | O Passo 12 (assim como o Passo 11, quando não há sobreposição) fornece estimações da captura total, tanto em peso como em número, por espécie ou grupo taxonómico maior. Anotar o total, tanto em peso quanto em número, em uma ficha de pesca apropriada e converter para capturas por unidades se o tempo de arrasto for de mais ou menos uma hora. Durante o cruzeiro este passo deve ser completado após cada arrasto, ou o mais tardar ao fim do dia, para evitar perda de informações. |
| Passo 14: | Além das capturas amostradas, identificação e notação, o trabalho do biólogo de pesca, geralmente, incluí, entre outras coisas:
|
É importante separar e amostrar a captura o máximo possível. O custo extra envolvido em separar e amostrar todas as espécies comestíveis é, usualmente, apenas uma fracção dos custos totais do cruzeiro.
Na Fig. 13.5.1 está representado como o arrasto varre uma trajectória que parece bem definida, a área que corresponde ao comprimento dessa trajectória vezes a largura da rede de arrasto, é a chamada “área varrida” ou de “trajectória efectivamente varrida”. A área varrida, a, pode ser estimada a partir da expressão:
| a = D*R*X2, | D = V*t | (13.5.1) |
onde V é a velocidade do arrasto no fundo, quando está a arrastar; R é o comprimento do cabo mestre (ver Fig. 13.5.1), t é o tempo de duração do arrasto. X2 é a fracção do comprimento do cabo mestre, R, que é igual a largura da trajectória varrida pelo arrasto, a “abertura da rede”, h*X2 (ver Fig. 13.5.1).
São relatados, para arrastos de fundo do sudeste da Ásia, valores de X2 de 0.4 (Shindo, 1973) a 0.66 (SCSP, 1978). Pauly (1980) sugere X2 = 0.5 como o melhor compromisso. Nas Caraíbas, um valor de X2 = 0.6 foi usado por Klima (1976).
Para as estimações da biomassa é usada a captura por unidade de área (CPUA), como será apresentado na próxima secção. Esta é obtida dividindo-se a captura pela área varrida (em milhas náuticas quadradas ou quilómetros quadrados). Assim, estas estimações dependem da precisão com que a área varrida foi estimada. A área varrida, como definida na Fig. 13.5.1 supõe que os cabos não exercem efeito algum de “rebanho” aos peixes, no entanto sabese que esse efeito existe. A abertura da boca é calculada como uma fracção de X2 do comprimento do cabo mestre. A abertura da boca varia com a velocidade do arrasto, condições de tempo, correntes e comprimento dos cabos e é, geralmente, mal definida. Ela pode ser medida com precisão através de mecanismos especiais, mas um valor aproximado pode ser calculado a partir das medidas das distâncias entre os cabos e a forca (a), digamos 1 m, em direcção à rede.
Quando estão disponíveis posições exactas dos locais de início e fim do arrasto, a distância coberta pode ser estimada em milhas náuticas (mn) através da expressão:
 | (13.5.2) |
onde
Lat1 = latitude do início do arrasto (graus)
Lat2 = latitude do final do arrasto (graus)
Lon1 = longitude do início do arrasto (graus)
Lon2 = longitude do final do arrasto (graus)
Fig. 13.5.1 Área varrida (cf. Fig. 4.3.0.1)
Fig. 13.5.2 Soma vectorial do rumo do barco e da direcção e velocidade da
corrente
Se as posições exactas não são disponíveis, mas apenas a velocidade do barco e o seu rumo, juntamente com a direcção e velocidade da corrente, a distância coberta por hora pode ser calculada a partir da expressão:
 | (mn) | (13.5.3) |
onde
VS = velocidade do barco (nós = mn/h)
CS = velocidade da corrente (nós)
dirV = rumo do barco (graus)
dirC = direcção da corrente (graus)
A Eq. 23.5.3 é uma aplicação da “soma de vectores” (ver Fig. 13.5.2)
Seja Cw a captura em peso efectuada por um arrasto. Então Cw/t é a captura em peso por hora, quando t é o tempo gasto a arrastar (em horas). Seja (a) a área varrida (cf. Eq. 13.5.1). Então a/t é a área varrida por hora, e
 | (13.6.1) |
é a captura em peso por unidade de área. Seja X1 a fracção da biomassa na trajectória efectivamente varrida, a qual é efectivamente capturada, e seja Cw/a a captura média por unidade de área para todos os arrastos. Então uma estimação da biomassa média por unidade de área, b, é dada por:
| b = (Cw/a)/X1 kg/mn2 | (13.6.2) |
Seja A mn2 o tamanho total da área sob investigação. Então, uma estimação da biomassa total, B, nessa área, A, é obtida por:
 | (13.6.3) |
É difícil estimar a proporção de peixes presentes na área varrida que é efectivamente retida pela rede ou, em outras palavras, é difícil obter-se uma estimação precisa de X1. Registos de televisão subaquática mostram que a reacção dos peixes ao arrasto varia marcadamente entre espécies. O valor escolhido para X1 está, usualmente, entre 0.5 e 1.0. Para arrastões que operam no sudeste da Ásia, um valor de X1 = 0.5 é usado vulgarmente em trabalhos de investigação (Isarankura, 1971, Saeger, Martosubroto e Pauly, 1980). Dickson (1974), por outro lado, sugere X1 = 1. A diferença entre esses dois valores de X1 é difícil de resolver. Usando-se X1 = 0.5 as estimaçães de biomassa são duplicadas quando comparadas com as obtidas usando-se X1 = 1.0.
A duração do arrasto é proporcional à distância coberta, de modo que não deve ter influência directa sobre a captura por unidade de área. No entanto, a capturabilidade, X1, de diferentes espécies pode variar de acordo com a duração do arrasto porque algumas espécies, quando perseguidas pelo arrasto, cansam-se logo e são capturadas, enquanto outras apresentam maior habilidade para nadar diante do arrasto por um longo período e, assim, evitam serem capturadas. É, por conseguinte, importante padronizar a duração do arrasto de modo que resultados de diferentes arrastos possam ser comparados. Para verificar a dependência entre capturabilidade e duração do arrasto, podem ser feitos arrastos paralelos de diferentes durações (por exemplo, meia hora e uma hora).
A área total investigada pode ser estimada através de uma projecção de Mercator, por meio de um planímetro. Outro método é copiar a área em papel transparente e a seguir cortar e pesar. O peso do papel é comparado com o peso de um pedaço de papel semelhante que corresponde a uma área conhecida. Este método não é muito preciso.
Admitindo que a biomassa estimada na Eq. 13.6.3 é obtida em n arrastos, e que Ca(i) é a captura (em peso) por unidade de área do arrasto no i, sendo i = 1,2,…,n. A estimação de B será, então:
 | (13.7.1) |
e a variância (cf. Eq. 2.1.2):
 | (13.7.2) |
Assim, uma maior precisão (uma menor variância) pode ser obtida pelo aumento no número de arrastos, n (cf. Secção 7.1, Fig. 7.1.1). Outro caminho para reduzir a variância é aplicar amostragem estratificada (cf. Secção 7.2). Uma estratificação apropriada pode reduzir a variância consideravelmente para um mesmo número de arrastos e, assim, melhorar a eficiência do cruzeiro para o tempo disponível do navio de investigação. A distribuição de várias espécies de peixes é determinada pela profundidade e tipo de fundo. Assim sendo, a estratificação baseada nestes factores é amplamente utilizada. A Fig. 13.7.1 mostra um exemplo de estratificação baseada na profundidade.
As áreas dos quatro estratos, na Fig. 13.7.1 são A1, A2, A3 e A4 e a área total A = A1+A2+A3+A4. Seja B(i) a biomassa estimada no estrato no i, calculada pela Eq. 13.7.1. Então, a estimação da biomassa total para a área total, A, será:
| B = B(1)+B(2)+B(3)+B(4) | (13.7.3) |
e a variância:
| VAR(B) = VAR(B(1)) + VAR(B(2)) + VAR(B(3)) + VAR(B(4)) | (13.7.4) |
onde VAR(B(i)) é calculada pela Eq. 13.7.2. Se trabalhamos com densidades, em unidades de biomassa por mn quadradas (cf. Eq. 13.6.2) o equivalente à Eq. 13.7.3 será:
| b = [b(1)*A1 + b(2)*A2 + b(3)*A3 + b(4)*A4]/A | (13.7.5) |
e o equivalente à Eq. 13.7.4 é
| VAR(b) = VAR(b(1))*(A1/A)2 +…+ VAR(b(4))*(A4/A)2 | (13.7.6) |
onde Ai é o tamanho do estrato no i, e A é a área total de todos os estratos. A Eq. 13.7.6 é, então, análoga à Eq. 7.2.11 com A sendo N, Ai sendo N(j). Os limites de confiança de B e b podem ser calculados como descrito na Secção 2.3.
A estratificação pode ser baseada na captura total de uma mistura de espécies ou em uma só espécie. É desejável, no entanto, abranger várias espécies ou grupos de espécies, cada uma com a sua própria distribuição. Em tais casos o processo de estratificação deve ser decidido para cada espécie ou grupo de espécies com padrões de distribuição semelhantes dentro da área investigada.
Fig. 13.7.1 Exemplo de estratificação
Fig. 13.7.2 Função-delta
Para uma descrição mais detalhada dos aspectos estatísticos de um cruzeiro de investigação com arrasto, ver Fogarty (1985) e Gavaris e Smith (1987). Estes últimos autores discutem os efeitos da estratificação, comparando a precisão obtida com a amostragem estratificada com a de uma simples amostragem aleatória, usando o método de Sukhatme e Sukhatme (1970).
Todas as fórmulas acima assumem que o número capturado por hora de arrasto é uma variável aleatória distribuida como uma normal. Uma melhor descrição dos dados dum cruzeiro é, frequentemente, obtida assumindo-se a chamada “distribuição delta” (Pennington, 1983). Esta distribuição leva em conta que dados dum cruzeiro, contêm frequentemente, uma grande proporção de observações com valor zero, e que as distribuições diferentes de zero constituem uma log-normal em vez de uma normal.
Uma distribuição log-normal é assimétrica e desviada para a direita. A Fig. 13.7.2 mostra, esquematicamente, uma função delta. Observe que o ponto zero tem uma probabilidade positiva. No seu trabalho, Pennington dá a expressão para os estimadores não viciados dos parâmetros da função delta.
A fórmula de Gulland para mananciais virgens (Eq. 9.2.1):
MSY = 0.5*M*Bv
(M: coeficiente de mortalidade natural; Bv: manancial virgem), ou a fórmula de Cadima para mananciais explorados (Eqs. 9.3.1 e 9.3.2):
MSY = 0.5*Z*B ou MSY = 0.5*(Y + M*B)
têm sido frequentemente aplicadas quando se estima a captura máxima sustentável (MSY) por ano da biomassa total estimada, através de cruzeiros de investigação (ver, por exemplo, Saville, 1977, ou Troadec, 1980). No entanto é mais aconselhável aplicar o modelo modificado de Fox (Garcia, Sparre e Csirke, 1987), descrito na Secção 9.4, usando a Eq. 9.4.10 ou 9.4.11.
De qualquer modo, esses métodos são grosseiros e devem ser confiáveis apenas para fornecer a ordem de magnitude (1000 toneladas, 10000 toneladas, etc.) do manancial. No entanto, se nada mais é conhecido, mesmo uma estimação desta ordem de magnitude é proveitosa.
Um problema é que M, usualmente, não é conhecido antes dos cruzeiros serem realizados. Quando o manancial é virgem (não explorado) uma estimação de M pode ser obtida pela análise das curvas de captura obtidas durante os cruzeiros de investigação (cf. Secção 4.4), porque quando o manancial não é explorado temos F = 0 e, assim, Z = M. A fórmula empírica de Pauly, Eq. 4.7.2.1 (Pauly, 1980b), pode ser aplicada quando os parâmetros de crescimento são conhecidos.
(Ver Exercício(s) na Parte 2).
