An Ecopath with Ecosim model of the Norwegian Sea and Barents Sea validated against time series of abundance

Abstract

We here present a fitted and partly validated Ecopath with Ecosim model for the Norwegian Sea and Barents Sea. Ecopath mass-balance model parameters were obtained from the literature on Norwegian and Barents Sea organisms and from approximations. Predator-prey vulnerability parameters for Ecosim were fitted by driving a past state model balanced for the year 1950 from 1950 to 2000 and comparing the modelled biomass time series with series from VPA and acoustic surveys. Estimated fishing mortalities or reported catch were used to drive the modelled biomass through the 50-year period. The vulnerability parameters from the fitted 1950 model were then used as input for a simulation model balanced for the year 2000. The fits were reasonably good, and were improved after including fluctuation in the yearly phytoplankton production through a primary production forcing function. The fluctuating biomass trends characteristic for many of the short-lived groups in the model were better reproduced when including the primary production forcing function, suggesting that bottom-up control is important in this marine system. When evaluating the vulnerability parameters through a comparison between modelled and observed diet compositions, the parameter settings seemed reasonable for cod as a predator, but less so for haddock. The optimal long-term fishing pressure modelled in the model was consistent with advice from the International Council for the Exploration of the Sea (ICES) for the stocks for which values of target reference points are estimated.

Her presenterer me ein Ecopath med Ecosim økosystemmodell for Norskehavet og Barentshavet som til dels er validert mot mengdemålingstidsseriar. Ecopath modellparametre på norskehavs- og barentshavsorganismar er henta frå litteraturen eller frå tilnærmingar viss ikkje annan informasjon er tilgjengeleg. Sårbarhetsparameteren som beskriv kor sårbart eit gitt bytte er for ein gitt predator, og som modellen er svært sensitiv ovafor, blei tilpassa ved å kjøra ein historisk modell balansert for året 1950 til 2000 og modellerte mengdemålingstidsseriar mot tidsseriar frå akustiske tokt eller VPA-kjøringar. Estimert fiskedødelighet eller rapportert fangst blei trekt frå biomassen for kvar modellert organismegruppe gjennom 50-årsperioden. Sårbarhetsparameteren blei ekstarhert ut frå den balanserte 1950-modellen, og blei deretter brukt inn i ein modell for det same området og med identiske organismegrupper, men balansert for året 2000. Samsvaret mellom den modellerte biomassen og den observerte var rimeleg god og blei forbedra ved å inkludera fluktuasjon i årleg planteplanktonproduksjon. Særleg den fluktuerande biomassen som er karakteristisk for fleire av dei pelagiske bestandane blei meir realistisk gjenskapt ved å inkludera primærproduksjonen, noko som indikerer at botn-opp kontroll er viktig i dette marine systemet. Den sensitive sårbarhetsparameteren blei delvis evaluert gjennom ein samanlikning mellom modellert og observert diettsamansetting hos torsk og hyse. Dietten til torsk blei rimeleg godt gjenskapt i modellen, men dietten for hyse i mindre grad. Optimalt fisketrykk ved langtidshausting som blei modellert med modellen balansert for år 2000, var konsistent med rådet frå det internasjonale råd for havforsking (ICES) for dei bestandane kor referansepunkt blir estimert.